某化肥股份有限公司液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能工程改造项目可行性研究报告

某化肥股份有限公司液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能工程改造项目可行性研究报告内容摘要：

粒复混肥生产装置上开发出氯基复合肥新产品。 该项目具有投资省，改造工期短，效果好，可大大提高该装置的生产能力和产品质量，降低能源消耗，同时“三废”排放污染物经处理后达到国家相关标准要求。 该项目生产的复合肥成本低于同等养分的复混肥或复合肥生产成本 ， 具有显著的经济、环境和节能效益。 通过该项目的实施，可提高传统的复混肥生产装备的技术 水平，促进复液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能 工程改造 项目可行性研究报告 淄博市工程咨询院 11 混（合）肥行业的科技创新能力的发展。 该项目的实施具有一定的现实意义和较强的示范、推广、应用价值。 在工业生产中，传统的蒸汽造粒复合肥造粒能耗大，污染 较 重，是节能改造的重点行业，同时也是复合肥生产企业面临的生死存亡的重大问题。 当 前， 我国 复合肥 生产 企业都 在致力创造 和谐统一的生产环境， 推进化肥工业结构调整和重组，加大节能降耗及环境保护新技术、新装备投入，降低能源销耗， 改革生产工艺，促进生产工艺路线多元化 ，提高 资源再生综合利用的水平。 因此该项目的建设符合我国节约资源，环境保护基本国策的需要。 我国是一 个化肥生产和消费大国，随着我国经济的快速增长和社会发展，党和国家对“三农”问题更加重视，化肥的需求量持续增加，复合肥产业已成为 支撑 我国农业发展的 重要条件。 因此国家制定出台了一系列相关政策，把化肥列为优先发展主题。 但是进入二十一世纪，国际能源趋于紧张，石油价格一路飙升，生物能源应运而生，大量粮食被加工成燃料乙醇，造成了世界粮食紧张，导致化肥使用量猛增，价格上涨。 我国虽然高度重视“三农”问题，粮食储备足，价格稳定，但受国际基础化肥原料价格影响，化肥生产成本居高不下，市场销售价格迅速增长，增加了农业生产成本， 一定 程度上 挫伤了农民种粮积极性。 因此，国内化肥生产企业适应市场环境，满足市场需求，降低化肥生产成本势在必行。 目前，受 国际金融危机的冲击 ，复合肥产品市场和原料价格极不稳定，生产复混（合）肥所用原料氮肥和磷肥的价格在短短的 2液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能 工程改造 项目可行性研究报告 淄博市工程咨询院 12 个月内就完成了从历史上的巅峰期跌落到 6年来的谷低，尤其是生产磷肥的原料硫酸所用硫磺，近期国际交易价格每吨从 800美元骤跌到 60美元，国内工业硫酸也从每吨 1200元（人民币）跌落到目前的 每吨 280 元（人民币）。 因此采用硫酸、液氨生产复混（合）肥成本低，利润空间大，经济效益好， 能够较好的 抗御金融危机的冲击。 国内 复合肥生产现状 目前国内外复合肥的生产方法主要有：料浆法、团粒法、挤压法、掺混法和熔体法等，且以上几种方法都比较成熟，均建有不同规模的生产装置。 熔体法造粒工艺，我国从 1997 年起开展熔体造粒法制备高浓度尿基复合肥技术的研究，科研人员先从尿基复合肥料的理化性质，混合反应机理，熔体料浆性质等多方面进行研究，取得了突破性的进展，获得了一系列工艺和技术参数。 在此基础上，史丹利 化肥 股份 有限公司 在国内率先建设了 2套累计年产 100万吨的单塔和双塔熔体造粒工艺的复合肥生产装置。 并在该 装置上 研究开发高氮基质复合肥与生物抑制剂缓释控释复合肥料， 经 山东省科技厅组织的专家鉴定达到国际先进水平。 为节能降耗，实现创新发展， 该公司将 在原 2 20万吨转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置进行改造 生产 氯基复合肥 新产品， 已通过省级 鉴定， 其 工艺 技术达到国内领先 水平。 史丹利 化肥 股份 有限公司 液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能 工程 改造项目 ，充分利用工业硫酸、气氨经管式反应器中和反应所产生的热能，对原 2 20 万吨转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置进行改液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能 工程改造 项目可行性研究报告 淄博市工程咨询院 13 造 ， 节约能源消耗， 提高 产品的质量和技术含量， 能够使 企业 实现节能、高效运转， 降低 生产成本，使企业 产生 良好的经济效益。 项目改造 后 ， 能够节省大量煤炭资源，实现清洁生产，“三废”排放达到国家相关标准要求。 综上所述，该项目的建设能够实现经济、环境和社会三方面协调持续， 具有 很强的推广意义。 液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能 工程改造 项目可行性研究报告 淄博市工程咨询院 14 第 三 章 项目改造内容及 及前期工作情况 装置改造前情况 原生产工艺流程 蒸汽 返料 项目实施前年产 20 万吨蒸汽造粒复合肥工艺流程图 工艺流程说明 ： 工艺采用滚筒蒸汽物理团粒法造粒，来自蒸汽总管的蒸汽，来自上料工段的尿素、氯化铵、磷酸一铵、氯化钾、中量及微量元素、添加料经计量后与系统返料一起在造粒机内团聚造粒，经皮带机及斗提机输送、进入一级烘干机烘干及一级冷却机冷却；冷却后去粗级筛分筛分下大颗粒，再经细级筛分筛分下小 颗粒及粉子后去二级烘干机烘干及二级冷却机冷却。 经二级冷却机冷却后的中颗粒进入精品筛筛分，筛面上的物料作为成品经包膜机包膜进行防结块处理，处理后去自动包装机包一级冷却机 一级烘干机 造粒机 氯化钾尿素磷一 铵氯化铵上料 包装入库 筛分机 二级烘干机 二级冷却机 筛分机 除尘室 风机 除尘室 烟筒 液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能 工程改造 项目可行性研究报告 淄博市工程咨询院 15 装，包装后去成品库作为成品出售。 粗级筛分筛分下的大颗粒返料经粉碎机粉碎后，同细级筛分筛分下的小颗粒、粉子及精品筛筛分下的粉子一起返回造粒机头部，作为系统返料在造粒机内团粒。 一级烘干机、一级冷却机、二级烘干机、二级冷却机的尾气通过除尘室，风机加压，经 30 米烟囱放空。 系统所需添加剂由磨粉工段提供，石块经鄂式破碎机破碎后，经雷蒙磨磨碎，磨碎后去二级旋 风除尘收集细粉，供生产车间使用。 原工艺需要解决的问题 原工艺的返料比为 ～ ： 1，造粒机出口水分 8%，用黏性添加剂造粒，与国内同行业相比，居于上游水平；国内同行业返料比为 2～ 3： 1。 黏性添加剂的加入只是增加造粒过程的黏性，提高成品率，对肥效无帮助。 返料比的降低，可减少吨成品需要烘干的物料总量，相应增大产量，降低消耗。 造粒机出口水分的降低，可减少吨成品烘干需要的燃煤量。 在同一配比情况下， 造粒机出口水分的降低，靠造粒温度的升高来实现。 在同一造粒温度情况下， 造粒机出口水分的降低，靠合 理 配比来实现。 工艺上的节能，靠降低返料比，降低造粒机出口水分，不用或少用添加剂来实现。 液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能 工程改造 项目可行性研究报告 淄博市工程咨询院 16 通过蒸汽冷凝水余热回收利用，二次蒸汽等压回收节能措施来节煤。 调整锅炉及热风炉燃烧状况，使一次燃烧室及二次燃烧室燃烧充分，采用炉渣分拣混烧，合理控制原煤颗粒度，煤层厚度，合理控制原煤的低位发热值，实行掺烧工艺，烟道尾气余热回收，用热风设备全部保温等节能措施来节煤。 原工艺需要解决的问题，可通过以上 节能措施 途径 来实现。 项目实施前设备节能需要完善的问题 项目实施前风机为 473型普通风机，风机效率只有 6070%，提高风机效率成为风机节能的重点。 主要耗电设备应用变频调速器，节能电机，超过 37KW 的电机实行降压启动成为节电的重点。 加强热风炉及锅炉炉体保温措施。 项目实施前公用工程概况 给排水 该公司目前用水主要为生产和生活用水，生产用水为蒸汽冷却水，日用量约 90 吨，日最大用水量约 150 吨。 生产用水由市政自来水单路供水系统接入，并根据生产工艺要求进行相应的处理。 直接冷却水和间接冷却水系统设有循环水池，通过水泵房供给各车间使用。 厂区给水为生产、生活与消防合用一套给水管网。 厂区排水采用雨污分流系统。 所排 生活用水经过化粪池进行初级预处理后，通过厂内污水管道与车间所排生产废水一道排入自建污水处理厂进行处理，然后达标排放。 液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能 工程改造 项目可行性研究报告 淄博市工程咨询院 17 供电 负荷等级：本项目生产设备用电负荷按三级；办公、生活用电均属三级负荷；消防用电负荷属二级负荷，采用充放电式电源箱作为备用电源。 电压等级选择 :外部供电电压为 10 千伏，车间用电负荷为380/220电压的设备，配电室降压后用 380/220伏三相四线系统向生产车间供电。 车间配电系统：变压器的低压侧耳母线分段运行并设有联络开关，保安电源接于低压母线，其开关与正常供电的变压器低压侧总开关设有 联锁，生产车间动力照明各用一线，配电室设置单独照明配电盘供生活用电。 动力及照明：电气车间和公用设施配电、动力、照明共用一个电源，三相四线制，动力干线 380伏，三相三线制供电，采用铜芯全塑电缆穿管暗敷，支线用电缆或绝缘导线穿管暗敷，局部地方选用电缆桥架敷设。 车间使用双管防爆日光灯，厂区及生活等其它照明为白炽灯。 供汽 生产用汽使用公司根据产量选型 10t自备锅炉，能够满足生产需要。 主要能耗设备 史丹利化肥股份有限公司 主要耗能设备见下表 表 序号 分段工程名称 设备清单 设备 规格 数量 （台） 设备功率（ KW） 液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能 工程改造 项目可行性研究报告 淄博市工程咨询院 18 1 造粒烘干 工段 造粒机 ∮ 2800 8000 2 55 2 一级烘干机 ∮ 2800 28000 2 90 2 一级冷却机 ∮ 2400 24000 2 55 2 二级干燥机 ∮ 2200 22020 2 45 2 二级冷却机 ∮ 1800 18000 2 37 2 包膜机 ∮ 1800 6000 2 22 2 滚筒筛 ∮ 2400 7000 4 90 2 精品振动筛 2200 5000 2 3 2 卧式破碎机 PCH8065 2 100 2 立式破碎机 XLP1000 6 55 2 皮带秤 B1000 2 2 包装机 DCS50/B2 4 2 空压机 2 15 2 包膜泵 2 2 包膜槽 ∮ 1000 1000 2 2 螺旋喂料机 ∮ 133 3000 2 2 搅拌机 ∮ 3200 800 4 90 2 一烘热风炉 560万大卡 /小时 2 2 二烘热风炉 320万大卡 /小时 2 2 斗提机 TH800TH1000 8 118 2 一烘风机 14D 2 90 2 一冷 风机 12D 2 55 2 二烘二冷风机 10D 4 74 2 造粒风机 6D 1 15 2 2 电器系统 变压器 总 1800 2 控制柜 2 台 3 仪表系统 自动调节系统2台套 上料自控调节系统 1 蒸汽自控调节系统 1 测温测压表 4 控制柜 2 台 4 锅炉岗位 10吨锅炉 1 2 总计 主要耗能分析 从主 要耗能设备表可以看出，耗电的主能耗设备为烘干机、冷却机、风机、粉碎机；耗煤的主能耗设备为一烘热风炉、二烘热风炉、 10吨锅炉 ；耗蒸汽的主能耗设备为 造粒机。 原工艺采用滚筒蒸汽物理团粒法造粒，吨耗电 40 度，吨耗原液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能 工程改造 项目可行性研究报告 淄博市工程咨询院 19 煤 71公斤，吨耗蒸汽 130公斤，吨耗一次水 ， 本公司 原工艺 吨消耗与国内同行业吨消耗相比居于中游，国内同行业 吨耗电 3856度，吨耗原煤 6896公斤，吨耗蒸汽 130160公斤，吨耗一次水。 项目 改造内容 本项目采用工业硫酸、气氨经管式反应器中和反应、转鼓造粒工艺 对 原 有 2 20 万吨转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置进行技术改造。 主要改造内容如下： （ 1） 采用 “液态硫酸铵转鼓造粒复合肥工艺” 对装置主要生产工序进行改造， 需要改造造粒尾气吸收系统、供氨系统、供酸系统、造粒反应系统。