石家庄柏坡正元化肥有限公司能效领跑者最佳实践案例

1、石家庄柏坡正元化肥有限公司“能效领跑企业”实践案例石家庄柏坡正元化肥有限公司2013年7月16日石家庄柏坡正元化肥有限公司“能效领跑企业”实践案例为深入贯彻落实河北省节能减排“十二五”规划和河北省“十二 五”节能减排综合性实施方案，引领我省重点用能行业能效水平的提升， 河北省发改委制定了“能效领跑企业”创建活动实施方案（简称实施方 案）。按照实施方案的有关要求，结合我公司实际制定了作为“能效领跑企 业”的实施方案。一、企业基本情况1、主要产品简介及工艺能源消耗特点1）主要产品简介石家庄柏坡正元化肥有限公司是一家以生产尿素、甲醇为主的中型化工 企业，是河北阳煤正元化工集团存限公司控股的子公司。成

2、立于2003年1 月，由平山县化肥厂改制而来。现有员工1117人，占地而积32.8万平方 米，注册资金24. 83亿元，2012年投入技改资金2. 95亿元，对生产装置进 行了扩建和改造，目前己形成了年产合成氨18万吨、尿素30万吨、甲醇 10万吨、二屮醚10万吨、双氧水10万吨的生产规模，2012年实现销售收 入8. 88亿元，利润4990万元，上缴税金1673万元。公司生产的“正元”牌尿素销往木省、东北、内蒙古及南方部分省市， 远销日本、台湾、韩国，深受广大用户的青睐。2006年尿素产品获“国家免 检产品”称号。2008年9月公司顺利通过了 is09000、is014000、ohsas18

3、000 管理体系认证；先后荣获河北省农行“aaa级信用客户”，石家庄市中小企 业局“信用优良企业”，中国氮肥工业协会“全国优秀化工企业”，石家庄 市“工业50强企业”，“全国就业与社会保障先进民营企业”，2012年公 司被石家庄市工商行政管理局授予“守合同重信用”单位等称号。2）、工艺能源消耗特点 、合成氨生产工艺a、工艺流程说明造气岗位以固体燃料（无烟块煤、煤球）为原料，以空气、水蒸汽为 气化剂，在高温条件下制取半水煤气，送半水煤气脱硫。半水煤气脱硫岗 位脱除半水煤气中对合成氨生产有危害的硫化物，半水煤气经脱硫后送到 压缩一入，压缩二出到变换。该公司采用中低低变换工艺，半水煤气借助 于催化剂

4、的作用，在一定温度下，与水蒸汽反应，生成二氧化碳和氢。通 过变换既除去了一氧化碳，又得到了制合成氨的原料气氢和氨加工的原料 气二氧化碳。变换气送变脱，变脱岗位脱除变换气中对合成氨生产有危害 的硫化物，以保证后工段生产顺利进行，该公司共有两套变换，变换气经 脱硫后送压缩三入。压缩四出的变换气送脱碳，脱碳岗位除去变换气中的 二氧化碳，为合成氨制取合格的净化气，同时为尿素生产提供高纯度的二 氧化碳；该公司采用碳酸丙烯酯脱除二氧化碳，高压吸收、低压解吸，共 有两套脱碳；浄化气送压缩五入，常解气送二氧化碳压缩。压缩六出气送 甲醇，甲醇合成串联在合成氨生产工艺中，用合成氨原料气中的、2、 h2合成甲醇，一

5、方面生产了重要的有机化工原料甲醇，甲醇合成的醇后气 送甲烷化进行精制。该公司现有三套甲醇系统* 1200甲醇、4）1400甲醇、 小1800甲醇，醇后气送甲烷化，粗醇送精馏。甲烷化岗位是最后的净化 过程，是脱除少量残余的一氧化碳、二氧化碳等有害气体的过程。该公司 采用的甲烷化反应的热源来自中、低、低变换的中变反应热，实现了高压 甲烷化不用开电炉的自热平衡，解决了国内同类企业长期开电炉维持生产 的难题。甲烷化工艺无电力和蒸汽消耗，精炼气送压缩六入。精馏阔位采 用三塔精馏工艺通过脱醚塔除去粗醇中的轻组分，然后通过加压塔精馏并 取出约50%的精甲醇，加压塔的甲醇冷凝用于常压塔的加热，从而在常压 精馏

6、塔内使剩余的精甲醇与残液分离，合格的精甲醇产品送往成品库，用 精甲醇通过甲醇汽化、反应系统、精馏系统得到合格产品二甲醚，二甲醚 产品送往产品库。压缩七出气送氨合成，氨合成岗位是在适宜的温度、压力条件下，借助于氨合成催化剂的作用，将经过精制的氮氢气合成为氨， 并分离冷凝送往冰机氨库。将化工提氢来的氢气与工作液一起通入装有触 媒的氢化塔内，在一定温度和压力下进行氢化反应，得到相应的氢蔥醌溶 液（以下称氢化液），该溶液与空气中的氧进行氧化，溶液中的氢蒽醌恢复 成原来的蔥醌，同时生成过氧化氢。利用过氧化氢在水和工作液中溶解度 的不同及工作液与水的密度差，用纯水萃取含有过氧化氢的工作液（以下称 氧化液）

7、，得到过氧化氢的水溶液（俗称双氧水）。b、工艺能源消耗情况本工艺生产主要消耗原料煤、电力、蒸汽和水。原料煤主要供造气制取 半水煤气；电力供各压缩机、造气风机、罗茨风机、循环机及各种泵类作 为动力；蒸汽大部分作为原料供造气和尿素工段使用，部分用作精馏、 二甲醚的加热热源；水约有70%制取脱盐水供锅炉产生蒸汽，其余部分用 作循环冷却水的补水，少量水作为生活用水使用。 、尿素生产工艺a、工艺流程说明尿素是以冰机氨库送来的液氨和二氧化碳压缩送来的高纯度的二氧化 碳为原料，采用水溶液全循环工艺加工而成。水溶液全循环法是将尿素合 成反应后的物料分段减压；加热使其中未反应的甲铵分解和游离氨析出， 并逐段将氨

8、和二氧化碳冷凝成液氨和吸收成氨基甲铵水溶液，用泵加压返 回合成系统中去循环利用。b、工艺能源消耗情况本生产工艺主要消耗的能源为电力、蒸汽、水。电力主要用作二氧化碳 压缩机、液氨泵、一甲泵及循环水泵等运转设备的动力；蒸汽主要用于各 换热设备以蒸发回收未反应的氨和二氧化碳，降低氨的消耗；循环水用来 移走工艺过程中产生的热量。 、产品或工序生产过程中有效回收利用的二次能源种类、实物量、折a、造气、合成工段产生的三废回收我公司造气工段吹风气和炉渣含有大量可燃物，吹风气的燃烧热约 304. 76kcal/nm3,炉渣的发热值约 1650kcal/kg。三废流化床混燃炉运用流化床燃烧特点，采用吹风气余热回

9、收锅炉模式对 造气产生的造气炉渣、吹风气以及合成驰放气(放空气)提氢后的尾气等 为燃料进行燃烧，产生热烟气，进入余热锅炉生产5. 29mpa、480°c的蒸汽， 造气炉的废气和废渣得到了充分利用。(1) 回收造气炉排出的吹风气节标煤量测算：燃烧生产1吨氨的吹风 气可回收的热量=2900x304. 76-883804kcal (只计算吹风气燃烧热)折节约标煤量=883804/7000=126kg/nh3 年节约标煤量=0. 126x25. 1x24x300=22771 吨(2) 回收燃烧造气炉渣节煤量计算：基础数据：生产1吨合成氨耗原料煤1. 35吨 原料煤灰份10%生产1吨合成氨生成

10、169kg炉渣，蒸汽锅炉烧掉50%，则每小时有2. 12 吨的炉渣供混燃炉烧。年烧炉渣量=2. 12x24x300=15264吨烧炉渣年节标煤量=15264x 1650 + 7000=3598吨(3) 合成驰放气(放空气)回收氨和氢后，尾气送入三废混燃炉燃烧 节煤量测算：因60t/h混燃炉烧炉渣时需与烟煤掺烧，设计摻烧发热值 4500kcal/kg的当地宁武烟煤，渣：煤=1: 1. 4,掺混后发热值3312. 5kcal/kg, 送燃烧炉与吹风气、放空气尾气混合燃烧。每小时燃烧的混煤量=2. 12 x (1.4+1) =5. 08吨 每小时烧混煤供给锅炉的热ql=5. 08x3500=1778

11、万kcal 每小时烧吹风气供给锅炉的热q2=2900x304. 76x25. 1=2218万kcal 60t/h锅炉每小时所需的热q=60x1000x (817.3100.3) /87%=4944 万 kcal 毎小吋需送放空气尾气燃烧供给锅炉的热(33=4944-1778-2218=948 万 kcal需送放空气量=948 x 10000/381 l=2488nm3/h 毎小吋燃烧驰放气节约标煤=2488x3811/7000=1. 35吨b、变换工序中低低变换与氨合成余热回收系统的优化，吨氨节蒸汽150kg1. 27mpa的饱和蒸汽焓为666. 4kcal/kg吨氨节标煤：150 x 666

12、. 4/7000 x 153829=14. 3kgc、脱碳工序变压吸附闪蒸气提氢装置可回收产品气量平均1331nm3/小吋，产品气 中氢组份:77%，则全年回收氢量:1331x77%x300x24=7379064 nm3氢气 热值：3052kcal/kg年节标煤：23=7379064 x 3052/7000/1000=3217 吨d、合成氨工序等压回收装置年回收液氨：3118吨，吨氨耗标煤：1340kg，年回收氨 节标煤：1.34x3118=4178 吨膜提氢装置和变压吸附驰放气提氢装置年冋收氢气：734 nm3,氢气热值：3052kcal/kg年回收氨节标煤：734x3052/7000=32

13、00吨 冋收吨氨消耗蒸汽2. 8吨 2.2mpa 蒸汽热值：668. 6kcal/kg 折标煤：2. 8x3118x668. 6/7000=834 吨2、主要用能系统以及能源消耗情况1) 主要用能系统概况该公司的生产用能主要是原料煤、燃料煤、电力及水。原料煤、燃料煤 和电力是企业购入的主要能源，其中原料煤供全厂18台造气炉(13台小28、5台4）2600）生产原料气，燃料煤供3台锅炉使用，一套60t/h三 废混燃炉装置，回收造气工段产生的废气一吹风气、废渣一造气炉渣及合 成驰放气（放空气）提氢后的尾气，产生5.29mpa，485°c过热蒸汽，并配 一台糧w抽背式发电机组，余压余热发电

14、后产生的蒸汽送造气、尿素使用; 150t/h循环流化床锅炉温度（540°c）压力（9.8mpa），配套24mw抽凝 式汽轮发电机组，燃料来源主要是合成氨生产原料中筛出来的无烟煤末、 煤气发生炉所产生的炉渣、煤气发生炉生产煤气除尘下来的炉灰；其余用 烟煤补充。电力除自发电外其余由社会电网购入，作为全厂生产车间运转 设备动力。用水水源由本厂水源地表水和部分浅井水泵供给，没右购入城 镇自来水。2）、主要用能设备本公司主要用能设备存造气炉、锅炉、压缩机、造气风机、罗茨风机 等，见下表：（表一）主要耗煤设备一觉表:名称规格型号台数耗能种类150t/h流化床锅炉ug-150/9. 8-m51电、

15、煤20t/h沸腾流化床锅炉siifx202. 45/300l11电、煤20t/h沸腾流化床锅炉shf202. 5p1电、煤造气炉（1）280015电、煤造气炉4）26003电、煤60t/ii三废混燃炉q150/950-60-5. 29/4851电、煤（表二）电力主要设备一览表:设备名称型号容量台数耗能种类4m20型压缩机4m20-73/320-vi1300kw3电力h280型压缩机h28-153/0.43 -3202700kw5电力h12型压缩机1112(1)-53/3201000kw3电力m16型压缩机4m16-57/3201000kw1电力c02压缩机4m16-56/210 压缩机800k

16、w2电力c02压缩机4m12c ( ii )850kw3电力造气风机c500-1.28250kw2电力造气风机c600350kw2电力罗茨风机arh-700m900kw4电力2、能源消耗情况1）、电力使用情况简介目前，公司电力系统由35kv化肥一线（351）和化肥二线（352）为主 供电线路，厂内有6mw和24mw二个热力发电作为辅助供电能源，日耗外用 电约在37000kw，日内供电能16500kw，我司的用电是当今平山电力部门所 管辖的区域内第二大户，是一个高效低耗能源二次利用率较好的企业。全厂分尿素、化工、制气、热电四个生产车间，现运行35kv/6kv变压 器6台（12500kva的变压器

17、2台，8000kva的变压器2台，6300kva的变 压器1台，5000kva的变压器1台），35kv/0. 4kv变压器1800kva的1台， 6kv/0.4kv的变压器13台（2500kva的变压器1台，1600kva的变压器5 台，1250kva的变压器1台，10kva的变压器2台，800kva的变压器1 台，630kva的变压器2台，500kva箱变1台），有100kw以上的高压三相 同步电机23台，高压三相异步电动机53台，低压三相异步电动机38台， 加其他用电设备合计功率在53000kw左右。当前，公司供电系统已经满足不了生产的用电需求，因此在2012年下 半年，将投运110kv变

18、电站一所，本站装110kv/6kv功率31500kva的变压 器二台，投运后计划将原来的2#、3#、6#、7#、8#、9#变压器停用，这样 不仅降低受外线路故障影响而造成内部生产停车率，而且可以大大降低线 损，现代化的gis电器设备，高性能的微机保护，安全可靠的“五防”操 作系统，标准化的管理制度是高效安全生产的坚实后盾，这也是降低能源 浪费必不可少的一步。2）、蒸汽使用情况我公司各车间生产工艺用蒸汽主要由锅炉提供，锅炉总蒸发量为 230t/h, （150t/h循环流化床1台，三废炉一台60t/h, 一网络15t/h锅炉 1台，6. 5t锅炉1台）。正常运行负荷为180t/h左右。其中24丽发

19、电机组 发电用汽及自耗汽共57t/h左右，总外供蒸汽123t/h左右。在各用汽部门中，尿素车间耗汽量最大，约占43.60%，其次是热电车 间占29.07%，制气车间约占16.28%，化工车间约占10.47%，其他及损耗0. 58%o3）、取供水情况简介该公司现存水井16眼，供水能力360m3/h。生活用水每小时5吨左右， 热电车间锅炉用脱盐水约120t/h左右，各车间循环水补淡水及一次水约 150t/h，至在制脱盐水过程中产生的浓水85 t/h （进浓水反渗透经处理后 产水约45t/h补充一次水，浓缩后的浓水冲地面和厕所用）。所有工艺生 产用水由本公司的16 u地表水水井及浅井水水泵供给，不购

20、买城镇自来3、能源组织架构及能源管理岗位设.1）、公司能源管理机构现状该公司的能源管理系统实行公司、车间和班组岗位三级管理体系。公司 设有节能领导小组，该小组为企业能源管理工作的领导机构，巾生产副总 经理任组长，分管总经理助理任副组长，公司生技办安全组、设备组、工 艺组、调度室、技改组及各车间主任任组员，办公室设在生技办工艺组， 专职能源管理师依据有关规定的职责负责日常能源监督管理工作。2）公司能源管理机构网络能源管理办公室水处理变脱甲醇氨合成甲烷化二甲醚总控总配3) 、公司能源管理岗位设置1、能源管理办公室为公司节能领导小组的h常办事机构，是公司节约 能源的综合管理和监督、检查部门，在节能领

21、导小组、主管能源副总(或 总工程师)领导下，负贵做好本单位节能任务的综合和协调管理，督促、 检查本单位的各项节能工作，主要职责如下：(1) 贯彻节能领导小组的决定，并对其执行情况进行检查。(2) 负责贯彻落实国家、地方和行业主管部门的有关节能方针、政策、 法规、标准并对其执行情况进行督促和检查。(3) 参与审查企业的改建、扩建和新建工程设计，确保工程设计内容 具有明确和正确的节能评估，合理选用节能工艺、设备和材料，并协助工 程管理部门，抓好节能工程竣工验收和效果鉴定工作。(4) 会同有关部门组织开发、推广、应用节能新技术、新工艺、新设 备、新材料，总结交流节能技术和经验。组织广大职工幵展节能合

22、理化建议活动。(5) 负责对本单位用能进行计量监督、统计监督和能源节约的巡回检 查。(6) 按月、季、年汇总各能源消耗报表并做好能耗分析，节能工作总 结和各种能源报表，建立节能管理技术档案。(7) 根据企业节能奖惩制度，提出节能奖惩方案，报节能领导小组后实施。(8) 协助企业宣教部门，组织节能教育和技术培训，提高职工的节能 管理和技术素质。2、能源管理机构主要任务：(1) 推进企业能源管理，最大限度地减少能源损失和浪费，不断提高 企业能源利用效率和用能设备转换率，不断提高节能对企业效益增长的贡 献率；(2) 保证完成上级部门下达的节能指标、限额要求和本企业的节能计 划、技术措施；开展与国内外同

23、行业先进水平对标活动，促进本企业节能 工作上水平，上台阶，保持先进；(3) 按要求定期向上级部门报送能源利用状况报告。4、综合能耗及万元产值能耗情况1) 、综合能源消费量：330123. 05吨标煤；合成氨综合能耗214769吨标煤2) 、合成氨产量：182461吨，尿素产量321467吨，粗甲醇产量39866 吨，精甲醇产量13167吨，二甲醚产量43692吨。3) 、主要产品单耗：合成氨1177. 07千克标煤/吨氨(去年同期1194. 51 千克标煤/吨氨)，尿素168. 8千克标煤/吨尿素(去年同期189. 61千克标 煤/吨尿素)，粗甲醇1148. 72千克标煤/吨粗醇(去年同期11

24、52. 47千克 标煤/吨粗醇)，二甲醚348. 67千克标煤/吨二甲醚(去年同期530. 23千 克标煤/吨二甲醚)。4）、单位产值综合能耗：万元产值综合能耗3.877tce/万元（不变价 计算产值）（去年同期4.422tce/万元），下降率为12. 32%。二、指标完成情况1、节能量目标完成情况2011年节能量计算表（按单位产品综合能耗计算）产品名称单位年o201年 202011年实 现节能量 （吨标 煤）产品产量耗扪能一咏合嗽综(p单位产品综合能耗量产品产耗煤 能标 合屯 综(r单位产品综合能耗合成.吨02837939020742.20112473.8578400211154911447

25、4411尿素吨3829222935154-81x33.60792149.2465619-81 1914-26 1粗吨885643673.4605031232-2994293.3755472-51a752-252235.37126563230.5o合计|/6308.90031/266-933/1a5-432注:节能量计算.(4) =(1)-(2) x (3)2012年节能量计算表（按单位产品综合能耗计算）产品名称单位年1a201年22012012年实 现节能量 （吨标 煤）量产品产耗船 能除 合嘞 综(tl单位产品去宗合 能耗产品产量耗船 能标 合屯 综(n单位产品综合能耗合成.吨2473.85

26、7408o211154-91111642811548.6472107參771122831尿素吨31x03.769249-2645619-8746235479.25488-61x729-866粗甲.吨32.2994293.3755472.51a6689374.9754728.41a59.41x二甲一吨2375.32 7 6563230.529634ixix4.325ix678-43722.39合计1/266.933/053-2303/0654.79注：节能量计算：（4） =（1）-（2） x （3）节能量目标完成情况表单位：吨标准-、节能量目标完成情况（按单位产品综合能耗计算）“十二五”节能量

27、s标2011年实际完成 节能量2012年节能 量0标2012年实际 完成节能量完成“十二五” 累计节能量进 度（）414712345. 11000017954.0648.95二、单耗目标完成情况指标名称单位“十二 五”单耗 目标2011年单 耗目标2011年实 际完成单 耗2012年单 耗目标2012年实 际完成单耗合成氨综合 能耗千克标煤/吨 氨1154.311195119411801177.072、产品单耗指标先进程度合成氨能耗限额标准（gb21344-2008），合成氨生产企业单位产品能耗先 进值应符合以下要求:非优质无烟块煤、焦炭、型煤企业，单位产品能耗1800 kgce/t；小氮肥行

28、业合成氨综合能耗平均水平在1550kgce/t左右；河北省 2009年下发的能耗限额为单位产品能耗 1450kgce八，先进值 1330kgce八。2012年完成合成氨单耗1177. 07千克标煤/吨氨，已经超过了 河北省先进指标，超过了行业能耗平均水平。3、单耗变化趋势产品名称单位2010 年2011 年2012 年产品产量综合能耗（吨标煤）雌i产品产量综合能耗（吨标煤）雌i产品产量综合能耗（吨标煤）位品合耗单产综能合成氨吨17380209031202.17587210081194.18246214761177.29743.4245118.45071204 1202 1200 1198 11

29、96 1 194 1192 1190 1 188 1186 1184 1182 1 180 1178 1176 1174 1172 1170合成氣单耗变化趋势单位产品综合能耗2010<r2011尔2012年份三、主要创新实践1、管理创新（-）进一步了完善节能管理体系。1）、成立了总经理杨万成为组长的创建工作领导小组，把节能纳入到 了企业生产、经营决策的全过程，协调解决创建工作的重大问题；2）、强化公司节能管理机构力量，任命各车间工艺技术员为本单位节 能管理人员，负责车问的能源管理以及能源统计考核等内容。现在已经有 两名车间节能管理人员参加了能源管理师培训，并取得了能源管理师资格 证书；今

30、年又派4名参加能源管理师培训；3）、主要耗能设备操作人员定期参加规定的节能培训。对车间主要耗 能设备的操作人员定期进行节能培训，并安排参加节能主管部门组织的专 业节能培训，增强员工节能意识、强化操作过程中的节能效益，合理开机、 优化指标、优化操作，达到节能降耗的目的。4）、健全各用能环节的节能管理制度，进一步细化深化节能管理，做 到用能有计划、耗能有计量、统计有记录、考核有定额。各用能单位制定 适合自己的切实可行的节能管理制度，完善用能单位的用能计量器具，完 善各种用能记录台账，制定了详细的考核方案。（二）进一步健全节能目标责任体系。围绕年度节能目标，建立以节能 0标、用能计划、定额指标等为核

31、心的节能0标责任体系，层层分解落实到各车间、班组和岗位；将节能指标完成情况纳入员工绩效考核范畴，与 其工资相桂钩，逐级考核，月月兑现，严格奖惩。（三）进一步加强设备经济运行管理。每月对所存大型通用机电设备进 行监测，并按照国家存关设备经济运行标准评价运行工况，并采取管理和 技术手段进行调节，使其在经济运行工况下节能运行；采用dcs运行数据 集中监测操作，大型耗能设备上安装运行数据监测装置，对设备运行状况 监测、预警，实现节能生产调度和运行调节。（四）进一步强化计量统计工作。根据用能单位能源计量器具配备和 管理通则（gb17167），按规定的配备率、精度等级配备能源计量器具； 完善能源计量器具、

32、能源计量数据管理，实现能源计量数据在线采集、实 时监测；按能源流程、分层次健全能源消费原始记录、统计台帐和统计报 表；建立统计部门和节能管理部门能源数据会商制度，每月进行能耗数据 分析；按规定填报能源利用状况报告和能源统计数据，确保各数据的准确 性、一致性、可比性。2、技术改造创新。紧密跟踪本行业节能新技术、新工艺、新产品、新设备的动态，积极 采用先进适用技术，谋划并实施节能技术改造项目，生产工艺的二次能源 冋收利用率达到同行业领先水平，主耍生产工序能耗位居行业前列。不断 延伸产业链条，提高产品附加值，单位单位能源消耗创造利润、税金行业 领先。1）、变电站改造 现35kv变电站供电现状：我公司

33、现35kv变电站35kv i、ii段母线分别由回舍110kv变电站363、 366线路供电，多次巾于回舍110站其他35kv用户和10kv用户故障，引起 我公司部分电气设备跳闸，造成全厂减量和停车，加上我公司35kv变电站 主变数量多、容量小、变压器损耗高、电能利用率低、事故率高、供电可靠 性差、运行管理难度大，造成我公司产品电耗高、成本高，严重影响生产的安全、稳定运行。改造方案：新建110kv变电站一座，站内拟上110kv右载调压变压器一台（容量 63000kva电压比110/6. 3kv），110kv变电站拟由两回110kv线路供电，一 路由平山站备用间隔供电，距离约12公里左右，一路由平

34、回i、ii线t接， 距离约1公里左右。站内110kv设备拟采用gis组合电器设备，免维护，防 污闪，占地面积小。新站建成后，利用修车检修机会，用母排或电缆将原 35kv变电站内6kv负荷接入新站。原35kv站停运。投运后将解决我公司电 力系统老化，耗能高的问题。此项0总投资2960万元，9月份己经投运，现在运行正常可完成年节 约标煤126吨。2）、合成氨系统优化节能改造工艺方案为了提高产量，降低两煤一电消耗，根据柏坡正元公司现生产状况，拟 对柏坡正元公司脱碳工段、氨合成工段、压缩机工段以及变换系统进行优化 改造，同时对我公司公用工程进行改造，使其与合成氨改造后装置匹配，具 体方案如下：脱硫工段

35、（总投资：148万元）改造方案对现预脱硫系统进行改造，加高1）6600脱硫塔，增加一段填料，新上 两台静电除焦，见下表：序号设备名称规格型号单位数量价格（万元）备注1脱硫塔加高4)6600*8000台130加高2静电除焦4)4400*13150台260合计：90万元改造投资改造投资约148万元：其中设备费90万元；填料10万元；土建费用5万元；安装及材料费35万元；电气、仪表约8万元。位置布置静电除焦塔布置在现编织袋库，新压缩场地西南角。变换工段（总投资：338. 57万元）改造方案对新变换进行改造，新上一台4m400变换炉，与现存中变炉结构尺寸 相同，分别装一段中变和一段低变，中变为并联流程

36、，低变为串联流程，即 中、低、低流程，新上一台调温水加热器，f=2m2。见下表：序号设备名称规格型号单位数量价格（万元）备注1变换炉4)4400*14018台1802调温水加热器4)1200台140合计：120万元改造投资改造投资约338. 57万元：其中设备费120万元；中变触媒29m3 （46.4吨），约53. 36万元；低变触媒27.4m3,约45. 21万元；土建费用约10万 元；安装及材料费60万元；防腐保温及内衬约40万元，仪表约10万元。位置布置改造设备布置在m20机吊装孔南侧空地上，将m20厂房西墙开洞作为吊 装通道。脱碳（总投资：920万元）改造方案新上一套脱碳装置，其中4）

37、30脱碳塔、4）50再生塔、4>3800闪蒸 洗涤塔、4）2400洗涤塔、q=450m3/h带涡轮机脱碳泵、4）3000分离器可利 用金乡设备，其余设备另外定制，金乡设备见下表：序号设备名称规格型号单位数量原价（万元）购置价（万备注7元1脱碳塔4)3000*35000台111075金乡2闪蒸洗涤塔4)3800/(1)1800/(1)1200*28000台1101.92663.4金乡3洗涤塔4)2400*25000台14026金乡4脱碳泵d45a-60*6台126. 6814. 6金乡5分离器小 1200*8200台315.610. 1金乡6脱硫槽4)280013000台160.939金乡

38、7再生塔小 5000*38000台16641.9现场制作合计：8270万元其余设备：罗茨风机，2台；气提风机，2台；变换气冷却器，1台； 碳丙冷却器，1台；液封，2台；脱碳泵，2台；碳丙储槽、循环槽、稀液 槽各1台；稀液泵4台；约250万元。改造投资总投资为920万元：设备费520万元；设备拆除及运费约50万元；土 建费用约50万元；安装及材料费约220万元；电气仪表约80万元。位置布置脱碳工段布置在现电仪库西，办公楼南空地。压缩(总投资：2780万元)现有4台m8机、3台h12机、1台m16机、3台m20机、5台h280机 共计18台压缩机，按台时产量0.446tnh3计算，可满足750t/

39、d生产。考 虑到没有备机，且机型小、能耗大、劳动强度大，计划在现4)1000和似80 厂房北钢材库位置新上两台气量8m100-480/260压缩机，淘汰现有的4台 4m8-36/320、3 台 h12 (1)-53/320 和一台 4m16-57/320，可节省压缩功，降 低电耗。投资约2780万元。改造方案对压缩进行改造，新上两台8m100-480/260压缩机。改造投资改造投资约2780万元：其中设备费1800万元；土建费用约4万元; 安装及材料费150万元；电气、仪表费用约230万元，外管200万元。位置布置新压缩机布置在现巾1000和h280厂房北电缆及编织袋库位置，辅机布 置于压缩机

40、厂房北侧，操作室和配电室利用现化工和制气车间办公楼。氨合成（总投资：2488. 85万元）现有dn800、dn1000、dn1200三套氨合成系统，合成压力29mpa，计划 新上一套巾2400氨合成装置替代现有的0800氨合成装置，使氨合成系统 压力降低到25mpao改造方案现有dn800、dn1000、dn1200三套氨合成系统，合成压力29mpa，计划 新上一套巾2400氨合成装置替代现有的0800氨合成装置，使氨合成系统 压力降低到25mpao改造投资改造投资合计约2488. 85万元：其中设备费1020万元；设备拆除及运 输费用100万元；土建费用约275万元；安装及树料费565万元；

41、电气、仪 表费用约255万元，防腐保温费用80刀元；合成触媒13. 7m3，约143.85 万元，其他约50万元。位置布置新小24氨合成布置在20吨锅炉位置，循环机布置在现20吨锅炉干 煤棚位置，室外设备布置在西侧。冰机系统（总投资：195万元）我公司现有5台50万大卡和4台100万大卡的冰机，冷量共计650万 大卡；我公司合成氨系统改造完成后，合成氨产能可达到20万吨/年，所需 冷量约为780万大卡，故我公司冷冻量缺少130万大卡，因此建议新上一台200万大卡冰机。改造方案、投资合成压力降低后，需增加冷冻负荷，计划新上1台200万大卡冰机，150 万元；一组排热量3000kw蒸发冷，代替冷排

42、，45万元；投资约195万元。位置布置：新上冰机可放置在旧氨罐位置。合成氨系统优化改造完工投运后可实现年节约标煤7610吨。3) 、柏坡正元化肥公司尿素装置改造方案当前对我公司两套尿素装置通过改造后，蒸汽消耗还是偏高，再进一步 探讨，同时提出改进建议。某厂改造后蒸汽消耗巾1. 5t/tur左右降至 1.05l. lt/tur左右，接近实际情况，对我厂提出改进性建议。改进方案蒸发系统改造： 现在一段蒸发前设置闪蒸加热器，利用膨胀蒸汽加热，这种流程热利 用率低、效果差、也不合理。经实测：一尿系统一分气和二甲液混合物进一 蒸换热段温度125°c，出一蒸换热段温度121°c左右，出

43、闪蒸换热段温度 118qc左右，出液温度比较高，甲铵反应热利用率比较低，后段热负荷大。建议：采用降膜式换热器取代闪蒸加热器、闪蒸换热器和一蒸换热器， 可以多冋收热量。经有关厂家实践证明，一分气和二甲液混合物与尿液换热 后在108°c左右，充分利用甲铵反应热，换热后进入一吸冷却器。改造后， 尿素浓缩用蒸汽消耗可减少200kg/turo 一段蒸发换热器改用二级膨胀槽冷凝液加热尿液冷凝液，压力 0. 28-0. 30mpa,温度145°c左右,出一蒸换热器冷凝液温度为108-110qc， 再去氨预热器加热入塔液氨，然后返回常压冷凝液槽(40-70°c),蒸汽消 耗可减少

44、 100-150 kg/tur。 蒸汽系统改造：一级膨胀槽的闪蒸汽还去解吸系统加热不变，一蒸换 热器用二级膨胀槽冷凝液加热，二级膨胀槽闪蒸的蒸汽作为保温蒸汽用。对 部分加热器的蒸汽冷凝液进行改造。改造后，蒸汽可节省30kg/tur。综上所述，全部改造后，蒸汽消耗可下降200+100+30=330kg/tur改进后工艺流程125°c-126°c的一分气、121°c的预分气和二循一冷来的40°c左右的稀 甲铵液一同进入蒸发降膜换热器壳程加热增浓尿液，出降膜换热器108°c的 汽液混合物一并进入一吸冷却器，换热冷凝后进入一吸塔。预蒸发降膜换热器管内的

45、尿液在高真空度500-520mmhg作用下，提浓到 86-88%，出尿液温度105-108°c，通过泵或真空进料进入一蒸换热器继续增 浓。降膜器出气通过闪蒸冷却器冷却后惰性气通过水力喷射泵抽真空，得到 高真空度回收。在高真空度500-520hg作用下，尿液经过预蒸发降膜器每吨尿素多蒸 出230kg以上的水，减轻一段蒸发负荷70%左右，可延长一段蒸发加热器使 用寿命。一段蒸发换热器用二级膨胀槽冷凝液加热，使冷凝液温度it! 145°c下降 为100°c，减少闪蒸蒸汽放空量，多冋收热量，一蒸加热器节省高压蒸汽用 量。新增设备及投资一览表新增设备及投资情况新增设备名称大

46、约换热面积数量（台）大约费用（万元）预蒸发器357.4m21100尿液泵q=29 h=5022水力喷射泵16万吨/年11. 3蒸汽喷射泵16万吨/年11闪蒸冷却器200-250m2 （现有109 m2,再增加 150 m2）120辅助项（一尿）管道、弯头、阀门、法兰、螺栓、仪表电器、土建、安装、保温和低压 蒸汽改造等费用共计25万元左右。总计投资为 100+2+1. 3+1+20+25=149. 3 万元 收益情况若毎吨尿素节约蒸汽按300kg/tur, 100元/t蒸汽，公司全年一尿尿素 生产能力按17万吨/年计算，一尿可节约：17 万吨/年x300kg/turx100 元/t=510 万元

47、/年 此项0完工运行正常，可实现年节约标煤4855吨。4）、造气高压夹套改造项0理巾：现造气水夹套产低压蒸汽，低压蒸汽压力是0. 07mpa,温度 117qc左右；一、二套系统产低压蒸汽与甲醇产低压蒸汽合并送一网络过热，过热温度280qc以四套系统产低压蒸汽分别进该系统废热锅炉过热段，巾于过热段的堵塞及其它原因蒸汽温度温升很小（煤气温度只降低 10-20qc左右），过热效果差，蒸汽温度低，影响入炉蒸汽温度，损耗热量 大。现三、四套系统的1w-14#造气炉己改为高压夹套，需配套改高压汽包； 产高压蒸汽不仅提高入炉蒸汽温度，降低造气炉热量损耗，而且有效的提高 闩煤利用率预期达到目标四套系统产1.3

48、mpa，180°c左右的高压蒸汽；减少造气炉热损失，提高白煤利用率；提高三、四套入炉蒸汽温度，提高蒸汽 分解率，提高半水煤气有效气体成分，降低炉渣残碳量，从而降低造气入炉 煤耗.此项0全部完工，在运行正常，可实现年节约标煤450吨。5）、年产10万吨双氧水项目为了充分利用合成氨放空气提纯的氢气，我公nj决定建设一套年产10 万吨双氧水生产装置，该装置是废气利用，变废为宝，生产成本低，可以大 大增强我公司双氧水产品的市场竞争能力，有着明显的环境和社会效益。木 项0工程建设在公司东侧毗邻的已征工业用地内，通过回收氨合成工段放空 气中的氢气满足双氧水装置氢气的需求，可充分利用原化工生产装置公用工 程，节省工程建设的投资。投资估算：本项目投资估算总值为8438. 18万元。 其中：建筑工程727. 06万元；设备购置5957. 47万元；安装488. 25万元； 其他辅助1265.4万元;铺底流动资金337. 97万元，建设期利息178. 2万元。此项目全部完工，运行正常，可实现年节约标煤5000吨。四、主要成效我公司h前匕右6名管理人员参加了石家庄节能监察中心组织的能源 管理师培训，并且考试合格现在被聘任为各车间能源管理员，负责各车间的 能源管理工作；2名同志参加了市节能监察中心组织的能源审计报告及节 能规划编写培训，并自行组织编写了 “十二五”能源审计