合成氨尿素蒸汽节能改造项目可行性研究报告

1、*有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告 *有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告 *有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告档案号：*工程设计有限公司工程咨询资格证号：工咨甲 *二o年元月*有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告项目经理：*总 师（副）：*总经理（副）：*主要编制人员:工乙：*设备：*给排水：*电气：*仪表：*工业卫生：*环保：*消防：*暖通：*建筑结构：*总图：*概算：*技术经济：*计戈心* TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 1总 论2 HYPERLINK l bookmark

2、8 o Current Document 2市场预测分析 103改造规模及方案14 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 4工艺技术方案 16 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 5原材料、辅助材料、燃料和动力供应 29 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 6建厂条件及厂址方案31 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 7总图运输、土建、界区内外管网 33 HYPERLINK l bookmark20 o C

3、urrent Document 8公用工程和辅助设施38 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 9节能41 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 10消防46 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 11 环境保护48 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 12劳动保护与安全卫生51 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 13工厂组织和劳动定员 58 HYPERLINK

4、 l bookmark32 o Current Document 14项目实施规划59 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 15投资估算和资金筹措6116财务评价63 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 17结论67*有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告 *有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告 1 总 论1.1概述项目名称、主办单位名称、企业性质及法人项目名称：*有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造建设单位：*有限公司单位地址：*法人代表：*主办单位基本情况*有限公司是由原*公司改制后成立

5、的一家化工有限公司，主要 经营化肥、化工产品的制造与销售。公司前身是*公司，筹建于1966年, 1970年建成投产，最初是一个年产0.5万吨合成氨，配套2万吨碳酸氢氨 的小氮肥厂，多年来通过不断的技术进步、扩能改造及产品结构调整，已 发展成具有一定规模的氮肥企业。*07年元月，公司进行国企改制，整体 并入*集团，成立*有限公司，新公司改制后对原有生产装置进行了 大规模的挖潜改造，目前已经形成了*万吨氨醇、*万吨尿素的产能规模,*09年销售收入达到了 5.5亿元。公司现有总资产*万元，总负债*万元，银行贷款余额为*万 元，资产负债率为52%银行信用等级AA*有限公司现有职工*人，拥有各种专业技术

6、人员*人，其中高 级职称7人，中级职称*人，初级职称*人。公司以总经理全面负责公 司的生产、经营工作，按生产、经营等划分管理部门，由对应的副总经理 进行分管，部门部长（主任）直接进行日常管理。公司下设七大部门一一 综合行政系统、企管系统、经营管理系统、物资管理系统、安全环保系统、 生产管理系统、设备管理系统，部门内部分模块或班组进行精细化管理。1.2项目提出的背景、必要性和经济意义1.3 可持续发展的战略要求我国是一个人均资源拥有量很少的国家，能源利用率低的问题已严重 阻碍了我国经济的发展和企业效益的提高。资源与环境问题、人口问题已 被国际社会公认是影响21世纪可持续发展的三大关键问题。新中国

7、成立后 特别是改革开放以来，我国经济社会发展取得了举世瞩目的巨大成就，但 是，我们在资源和环境方面也付出了巨大代价。经济增长方式粗放，资源 消耗高，浪费较大，污染严重，能源紧缺与环境污染已成为制约我国经济 与社会进一步发展及人民生活与健康水平进一步提高的重大因素。党的十 六届五中全会提出：“要加快建设资源节约型、环境友好型社会，大力发展 循环经济，加大环境保护力度，切实保护好自然生态，认真解决影响经济 社会发展特别是严重危害人民健康的突出的环境问题，在全社会形成资源 节约的增长方式和健康文明的消费模式”。因此，企业必须转变经济增长方 式，大力推行节能降耗。企业发展的需要公司为年产*万吨氨醇、*

8、万吨尿素生产规模的化工企业，年综合能 源消耗量都在40万吨标煤以上，其煤、电、蒸汽消耗占公司主产品合成氨 生产成本的85%以上，属于高能耗企业。合成氨原料煤耗是影响生产成本的 关键工序，尿素合成过程产生的大量低品位废 （余）热可进行综合利用，节 能潜力比较大，需要采用新设备、新技术、新工艺以提高生产工艺水平， 降低主导产品生产成本，提高产品商场竞争力。企业的社会责任作为全国节能“千家”重点企业，为贯彻落实国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要，实现单位GDP能耗降低*%左右的约束性目标肩 负重要责任，*金河公司与湖南省人民政府签署了“十一五”节能目标。 在“十一五”期间公司是超额完成了省政府制

9、定的节能总目标，“十二五”期间公司将一如既往地实施节能技术改造，加大投入，用先进适用技术改 造或新建节能装置，降低能源消耗，让公司节能水平再上台阶。提高技术水平的需要我公司现有两套合成氨联醇生产装置及两套尿素生产装置，尿素采用 的是水溶液全循环法尿素生产工艺、合成氨精炼工艺为铜洗工艺，目前生 产上吨尿素蒸汽消耗为1.4吨，合成氨蒸汽外补蒸汽消耗为 0.7吨以上。 在生产中合成氨及尿素合成过程都是主要放热反应，会生产大量的废（余）热，目前行业内已采用余热锅炉、热交换器热回收等方式利用了部分高温 废热源。而部分低温热源由于品位较低没有有效利用。根据目前公司合成 氨、尿素的生产情况，生产过程中产生较

10、多低位热能没有利用，而在合成 氨铜洗工艺中铜液加热需耗用0.6MPa的低压蒸汽，该部分蒸汽均由燃煤锅 炉产汽供给，如建立尿素外冷器-合成氨铜洗换热网络，一方面可以充分利 用尿素生产过程的大量甲胺反应低位热能，另一方面则可以减少锅炉直接 生产蒸汽，降低合成氨能耗；目前公司两套尿素装置采用的都是水溶液全循 环法生产工艺，其中尿素蒸发系统采用的是用 1.2MPa动力蒸汽抽真空，蒸 汽高速通过喷射泵后与含氨工艺尾气直接经放空总管现场排放，造成蒸汽 浪费比较大，能耗高，同时含氨废气直接排放造成环境一定污染，如将蒸 汽抽真空改为水抽真空流程，水系统形成闭路循环，通过泵将水送入蒸发 喷射器，利用势能达到抽真

11、空的目的，将节约大量的蒸汽消耗，同时避免 含氨废气随蒸汽排入大气，造成环境污染。因此公司拟定投入技改资金实 施合成氨尿素蒸汽节能技术改造，项目通过尿素蒸发系统水抽真空工艺替 代中压蒸汽抽真空工艺及建立两套尿素、铜洗系统余热回收网络，充分回收尿素甲胺反应热的低位热能等技术措施来降低尿素、合成氨单位产品蒸 汽能耗，从而达到节能减排的目的。1.4项目建设的意义我国氮肥工业*06年生产合成氨4937.9万吨，氮肥3440万吨（折纯N）， 其中尿素4578.6万吨（实物量），氮肥产量和尿素产量均居世界第一位，在 我国农业生产中发挥了重要作用。氮肥工业是能耗较大的产业，全行业 551家企业，年耗天然气10

12、9.6亿 立方米，占全国天然气总产时的18.7%,耗无烟煤4233.4万吨，占全国无烟 煤总产量的22.1%，耗电646.9亿度，占全国发电总量的2.28%。*04年全国 年耗煤量超过18万吨的企业有1008家，其中氮肥165家。据统计，天然气、 煤、电支出约占氮肥成本的70%上。显然，能源消耗也是氮肥生产成本的 主要组成部分。因此，资源的高效利用一直是行业的发展动力和压力。节 能降耗，不仅是氮肥企业的社会责任，也是企业降低成本、提高市场竞争 力的关键。能源是人类赖以生存和发展的不可缺少的物质基础，能源利用是实施 可持续发展战略的重要课题之一。我国的环境污染问题已经受到了国际社 会的高度关注。

13、随着人口的增加和经济的发展，我国资源相对不足的矛盾 将日益突出。回收利用工业余热是节约能源、保护资源、保护环境的重要 措施，从70年代中开始，就受到国家重视。开展资源综合利用，是我国一项重大的技术经济政策，也是国民经济 和社会发展中一项长远的战略方针，对于节约资源，改善环境，提高经济 效益，促进经济增长方式由粗放型向集约型转变，实现资源优化配置和可 持续发展都具有重要的意义。?五乃至今为推动全社会大力节能降耗，提高能源利用效率，加快建设节能型社 会，我国制定和发布的第一个节能中长期专项规划，提出了十后一个时期我国的节能指导思想原则和目标、节能的重点领域、重点工程 及保障措施。规划提出*03年到

14、*10年，年均节能率为2.2%,形成的节能 能力为4亿吨标准煤，*03年到*年年均节能率为3%形成的节能能力 为14亿吨标准煤，主要产品单位能耗指标*10年总体达到或接近*世纪 90年代初国际先进水平，其中大中型企业达到本世纪初国际先进水平；* 年达到或接近国际先进水平，主要耗能设备能效指标*10年新增主要耗能设备能源效率达到或接近国际先进水平，在工业节能方面重点推进电力、 煤炭、有色金属、石化、化工建材等高耗能行业节能，通过结构调整、技 术改造加强管理，提高能源利用效率，并建成一批符合循环经济发展要求的 资源节约型、环境友好型先进企业和化工园区。国家鼓励化工行业进行节能和环保改造。而且企业要

15、生存和发展也必 须充分运用先进技术进行技术改造，既要发挥资源优势，也不能完全依赖 资源消耗来支撑经济的长期快速增长。要充分、高效利用有限的资源，搞 好资源节约和综合利用，加强节能降耗，降低生产成本，提高竞争力，发 展循环经济，使有限的资源发挥出最大的效用。因此，*有限公司提出的合成氨尿素蒸汽节能改造项目的设想，符 合国家的产业发展政策，是企业努力的方向。通过以降低合成氨、尿素产品蒸汽消耗为目标的生产装置节能技术改 造，可大幅降低公司主导产品合成氨、尿素和甲醇的制造成本，提高产品 竞争能力。1.5可行性报告编制的依据和原则1、编制依据(1*有限公司与*工程设计有限公司签订的可行性研究报告 编制合

16、同书中石化协产发(*06)76号化工投资项目可行性研究报告编制办 法投资项目可行性研究指南、建设项目经济评价方法与参数(第三 版)。*有限公司提供的有关资料。2、编制原则项目建设必须符合国家产业政策和发展方向。工艺技术来源立足 于*有限公司现有生产技术和研究开发成果，因地制宜地进行改造，采 用新工艺、新技术、新设备，节能降耗，扩大生产能力，提高企业的综合 经济效益。编制中遵循国家现行防火、消防、职业安全卫生、劳动保护、节 能、环境保护等有关规定、规范。经济效益是企业生存的命脉。因此，本报告编制过程中要特别注 意合理布局、优化工艺指标、节省投资、降低消耗定额和减少定员以提咼 企业的经济效益和产品

17、在市场中的竞争能力。遵循持续发展的战略观念，严格执行环境保护法规、安全和工业 卫生法规，完善“三废”处理设施，环保工程与工艺装置同步设计、同步 施工和同步投产，控制对环境的污染，节约能源。项目建设与生产同时进行，尽量做到不影响或少影响正常生产。充分体现工厂设计的“五化”原则，优化设计方案，科学论证， 实事求是地提出研究结论。主要设备材料立足于国内先进水平，尽量提高 生产过程中的自动化控制水平。1.6可行性研究报告研究范围项目建设的背景及必要性；工程内容及建设规模；工艺技术方案如下：(5)原材料及动力供应；（6）与改造方案相适应的配套设施；（7）节能计算；（8）项目的环境保护、劳动安全和卫生评估

18、；（9）工厂组织和定员及项目实施规划；（10）投资估算与经济评价。1.7研究结论研究简要结论通过各方面分析，本可行性研究报告认为：1、本项目的建设符合国家产业政策、节能政策和国家“十一五”发展 规划。2、项目建设单位具备良好的基础条件和外部环境，本项目可依托公司 现有资源，结合生产现状，进行废热、余热综合利用节能改造 ，全年节约标 煤6035吨。3、本项目拟采用的技术成熟可靠、经济合理，产品质量稳定。4、本项目亦是一个环保工程，通过建立水抽真空循环水系统来吸收尾 气中的氨，相应减少了尿素含氨废气的排放，达到了减排的目的。5、本项目实施无“三废”排放，并有减排污染物的环保效益。6、由财务评价指标

19、看出：本项目财务内部收益率高于基准收益率，投 资回收期短，有一定的盈利能力和较强的抗风险能力，符合公司发展要求， 对增强企业核心竞争力，提高经济效益有着积极的意义。同时为化工行业 节能改造起到良好的示范作用。因此，项目的实施是必要的和必需的。有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告 有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告 主要技术经济指标经济一览表序号项目名称单位数量备 注产品方案尿素43 10 t/a*改造前后不变-二二年操作日天333三主要原材料1液氨43 10 t/a18改造前后不变2蒸汽43 10 t/a36.4减少6.6四公用动力消耗一次水用量m/h100循环水用量m/h2

20、500年用电量83 10 kWh/a4.4改造前后不变4项目总投资万兀11705年节约总成本费用万兀5946年均利税总额万兀5947年均税后利润万兀4768主要财务评价指标8.1投资利税率%104.88.2投资利润率%101.68.3税前投资回收期年2.58.4税后内部收益率%36.0lc=12%8.5全部投资净现值万兀32108.6生产能力利用率%49.41.8建议项目承担单位要严格按照国家相关规范要求，科学论证，进一步优化 设计方案，认真落实项目前期各项准备工作，争取项目尽快实施，尽早发 挥效益，既使企业的经济实力大大增强，又在行业中起到示范作用。2市场预测分析2.1行业景气度分析据统计，

21、09年中国氮肥生产用的煤炭、天然气、电价都有所上涨，加上运费的上涨，*09年以天然气为原料的尿素企业成本上涨1001*元/t ,以煤为原料的尿素企业成本上涨7080元/t , ABC生产成本上升*40元/t ;但由于 尿素出厂价仅上涨6075元/t，而ABC出厂价下跌了 1035元/t，导致*09 年氮肥企业利润率下降，见表5。09年551家氮肥生产企业实现销售收入1395亿元，同比增长 15.8%；利润总额约97亿元，同比下降2.7%；行业平均利润率为7.0%，低于 *06 年的 8.3%，见表 2-1。从*05*09年氮肥行业净利润率5月移动平均走势来看（图4）, *09 年氮肥行业景气度

22、承接了从*08年1月开始的下行走势，而且下降速度加快。*09年中国氮肥行业景气度继续下降，下降加快的主要原因是，氮肥行 业是受原料成本价格上涨和出口限制影响最大的行业。表2-1 *09年中国氮肥工业经济指标千元项目*08 年*09 年同比增长/%企业数量569551销售收入1*41860013945479215.81利润总额9992*897273*-2.65利税总额141*013438432-4.95亏损企业数量13716318.98亏损企业亏总额5180321171640126.172.2行业成本及利润表2-2尿素生产成本企业分类生产成本/元成本收益率/%*09 年*08 年*09 年*08

23、 年拥有天然气资源的企业8009007*8*80 14090 150其他以天然气为原料的企1000业110085095065 10075 110拥有煤炭资源的企业8709708* 9*75 11080 1*其他以煤为原料的企业12501150 18001700-* 10-10 *以油为原料的生产企业18001800 21002100-15 -5-* -102.3市场分析231尿素产量预测在需求拉动、政策鼓励和价格刺激作用下，尿素生产企业的积极性依然较高，使得*09年尿素产量同比增幅达到 9.1%，全年产量预计为22.33 Mt（折纯，实物量为48.54 Mt ）。2.3.2尿素市场需求量预测*

24、09年中国农业和工业尿素需求仍然旺盛，尿素总消费继续保持较大幅 度增长，预计全年消费量约*.5 Mt （折纯，实物量为44.57 Mt），同比增长 11.7%。*05年以来，中国工业用尿素需求年均增速在10%以上，其应用领域也有一定拓展，包括人造板用胶、三聚氰胺、AC发泡剂、陶瓷、涂料、医药等。*09年，中国人造板产量达 6771310 4 m3，同比增长22%脲醛树脂胶 使用量约为4.4 Mt，消耗尿素超过3 Mt （实物量，下同），同比增长了 22% 国内三聚氰胺产量约为350 kt，消耗尿素约1.1 Mt;再加上其他工业消耗约 1 Mt,工业用尿素总消耗量在 5 Mt左右，占全国尿素总产

25、量 43.37 Mt的10% 左右。随着人民环保意识的加强，对装修材料将提高，因此，未来工业用尿 素将有所增加。由于政府继续重视粮食生产、继续加大粮食生产补贴和农资补贴力度，加之*09年种植收益和粮价有所提高，预期*09年农民的农业投入积极性仍 将较高，同时工业尿素用量将继续增长；因此BOAB初步预计*07年中国的氮肥消费将保持增长，预计*10年氮肥消费总量将为37.5 Mt （折纯，下同）， 同比增长4.8%,其中尿素的消费量将达到22.5 Mt，同比增长约9.8%。2.4能源政策制约了化肥行业的发展2.4.1煤炭资源政策与化肥产业投资和发展近两年随着国际、国内能源的紧张，以及煤炭市场化程度

26、的不断提高，中国煤炭价格持续走高，与*08年相比煤炭价格累计上涨了将近 25%但是 根据最新消息，*09年带有计划性质的煤炭订货会彻底取消，将导致煤炭价 格上涨25元/t左右，国内煤炭价格不断上涨的另一个原因是，国家煤炭资 源调控政策的出台，使煤炭生产成本不断增加。煤炭资源生产成本的增加对 化肥企业，尤其是氮肥企业，带来了原料成本和电价成本提高的双重压力。 煤炭成本上升6%这将导致以煤为原料的氮肥（尿素）企业生产成本提高4%左右，约5060元/t。电价政策与化肥产业投资和发展中国推进资源性产品价格改革中，电价改革明显滞后于煤炭、天然气等 的价格改革，电价改革将带动电价上涨。业内人士预测，*08

27、*11年间电价可能再上涨12分/kW2h。电价的上涨可能带动化肥生产成本上涨10*元允，如果考虑国家取消化肥电价优惠，未来几年将导致化肥生产成本累计上涨1001*元/t。电价的上涨将导致化肥生产企业继续提高节能降耗技术，同时原来享受电价优惠 幅度较大的中小企业，尤其是氮肥企业，可能被迫停产或被兼并重组。环保政策与化肥产业投资和发展中国将继续推行排污收费等环保制度改革和加大环保政策执行力度，鼓 励排污者减少污染物的排放，促进污染治理，进而提高资源利用效率，保护和改善环境中国氮肥清洁生产标准已于*06年7月发布，并于*06年10月开始实 施，磷肥清洁生产标准也计划于*07年完成发布。这也将加快中国

28、化肥行业 优胜劣汰和技术升级。本公司正是以煤为原料的氮肥企业，主导为产品尿素。因此，当前的能 源状况和环保的要求，迫使企业不得不采取节能降耗减排措施，以降低生产 成本，减少排放量。才能在行业竞争中立于不败之地。3建设规模及产品方案3.1建设规模及内容本项目只对现有装置进行节能技术改造，生产规模与改造前相同，即生 产装置能力为合成氨醇*万t/a，尿素产量*万t/a。项目建设主要内容：1、两套尿素蒸发系统实施水抽真空蒸汽节能改造;2、两套尿素、铜洗系统新建余热回收网络，配套尿素一段吸收系统改造。3.2产品方案液氨产品质量标准GB536-1988指标名称指标优等品毕口寺口仃合格品氨含量 ，%99.9

29、99.899.6残留物含量，%0.1 （重量法）0.20.4水分，%0.1油含量，mg/kg 5 （重量法）2 （红外光谱法）铁含量，mg/kg 46.546.346.346.446.246.0缩二脲0.50.91.00.91.01.5水(H20)分0.30.50.70.40.51.0铁（以Fe计）0.00050.00050.0010碱度（以NH3计）0.010.020.03硫酸盐（以SQ2-计）0.0050.0100.0*水不溶物0.0050.0100.040亚甲基二脲（以HCH计）9090909390904工艺技术方案4.1企业目前生产概况*有限公司装置总能力为*万吨氨醇/年、*万吨尿素/

30、年，本次改 造主要涉及尿素、合成氨生产装置的蒸汽节能改造。4. 1.1现有工艺流程简述水溶液全循环尿素生产工艺流程*有限公司尿素生产采用传统的水溶液全循环尿素生产工艺。其工 艺流程为原料二氧化碳气体进入二氧化碳压缩机之前，为防止合成、循环 系统的腐蚀，在一段进口加入约为二氧化碳总量的0.5 % （体积比）的氧气（或以空气形态加入），然后进二氧化碳压缩机，经五段压缩至 *0MPa, 温度约为8595 C气体进入合成塔。原料液氨通过液氨过滤器除去杂质，过滤后的液氨送入液氨缓冲槽。液氨缓冲槽的压力维持在1.70 MPa左右，原料液氨与中压循环系统回收的 液氨汇合后，从液氨缓冲槽进入液氨高压泵加压到*

31、.0MPa，经氨预热器预热至4060 C进入尿素合成塔。从一吸收塔来的温度为8595C氨基甲酸铵（以下简称甲铵）液，经 高压甲铵泵（一甲泵）加压到*.0MPa进入合成塔，合成塔操作压力为19.75 士0.25MPa,温度在1882C,进料NH/CQ （分子比）为3.84.2。物料 在塔内停留时间约为4050分钟，二氧化碳转化率大于63%。反应后尿素 熔融物减压到1.70MPa进入中压分解系统的预分离器。在预分离器内气液两相分离，出预分离器的溶液进入一分塔。在一分 塔再次进行气液两相分离，分离出的液相进入一分加热器，在此溶液加热 到156160C，气液混合物进入一分分离器，使气液分离，液相去低压

32、分 解系统。从预分离器出来的气相进入第二台一吸冷却器，由一分分离器出 来的气体经一分塔传质传热后从一分塔气相进入一段蒸发加热器的下部加,气液混合热器管外，回收部分气体冷凝热（将管内闪蒸槽来的尿液加热）物再返回至第一台一吸冷却器冷却后进入第二台一吸冷却器冷却，再进入 一吸塔底部鼓泡段。鼓泡段内气体用二甲泵送来的二循一冷分离器内的甲 铵液进行吸收，约90%的二氧化碳被吸收生成甲铵，未被吸收的气体则上 升至精洗段与顶部喷淋的回流氨接触吸收，气氨进入氨冷凝器冷凝。冷凝 后的液氨流入液氨缓冲槽，不凝惰性气体中所含的氨在惰性气体洗涤器回 收，惰性气体洗涤器吸收液来自氨水泵送来的二循二冷内的氨水。中压吸收塔

33、因吸收氨和二氧化碳生成甲铵放出大量的热，为保持塔底、 塔顶温度，必须移出热量，这部分热量由加入的回流氨汽化与外冷器软水 带走。塔底加入约回流氨总量的10%，塔顶加入回流氨总量的90%。为防 止精洗段生成固体甲铵结晶堵塞，塔顶须加入一部分水，水由惰性气体洗 涤器下液管的氨水与回流氨混合后进中压吸收塔顶部喷淋吸收。吸收塔底 部温度为8595 C,组分近似为NH:42 %, CQ34 % ,出0:24%。溶液的凝 固点约为70C，溶液用高压甲铵泵（一甲泵）送回合成塔。中压分解分离器出来的溶液减压至 O.*MPa ,进入二分塔顶部与二分分 离器的气体接触，尿液温度上升至115125C，出二分塔的尿液进

34、入二分 加热器，加热至135140C，气液混合物在二分分离器中分离，气相进入 二分塔回收热量，降低水分，液相至闪蒸加热器与闪蒸槽，进一步降低尿 液中残余的氨和二氧化碳。二分塔（和解吸塔）出来的气体，进入两个串联的二循一冷和两个串 联的二循二冷中冷凝吸收，这两个冷凝器均用二段蒸发冷凝器的冷凝液作 吸收剂，二循一冷的稀甲铵液用低压甲铵泵（二甲泵）送入中压吸收塔底部， 二循二冷的氨水用氨水泵送入惰性气体洗涤器作吸收剂。出闪蒸槽的尿液，浓度约74%经一段蒸发（温度128C，真空度为 550mmHg提浓至95%进入二段蒸发（温度140C，真空度为7*mmHg,二段蒸发分离器出口尿液浓度约为99.7%，经

35、融熔泵送至造粒塔造粒。气相在 蒸发器中分离出夹带的液体，进入蒸发冷凝器，冷凝液流入NH3水槽，不凝气由动力蒸汽喷射泵抽出，进入最终冷凝器、不凝性气体至放空筒，液 相至NH3水槽。当蒸发造粒系统操作不正常时，闪蒸槽出来的尿液可暂贮存在尿液槽中，当蒸发造粒正常后，由尿液泵送入一段蒸发器。工艺指标压力成塔操作压力一段循环系统压力二段循环系统压力 蒸汽冷凝液膨胀槽压力一段蒸发系统压力二段蒸发系统压力解吸塔压力温度合成塔顶温度一分塔出口尿液温度二分塔出口尿液温度 一吸塔底部温度 一吸塔出口气体温度解吸塔底部温度一段蒸发温度二段蒸发温度19.8 士 0.2MPa1.64-1.67MPa0.10-0.25M

36、Pa0.25-0.35MPa0.033 MPa0.0033 MPa0.23-0.35MPa158188 士 2C士 2C143士 2C85-95 Cv 47 C143-147 C128-1* C138-142 C组份部分*有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告 有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告 有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告 二甲液组份NH3 45%二甲液组份CQ210-19%氨水组份NH3 39%氨水组份CQ2 3%解吸塔出口废液NH3 0.07%水溶液全循环法尿素生产工艺流程图:PR01FIQIOTlt52YL畑処TRC43W 丫1ZiQ-I二耳漏莽二厅対咖

37、耳I尽廳水粋翠TRC49LRCAO4TR91T低TR83一糜呼TRC7-stjaftsX PRCA840-rHIPC45mft二弁碱器-Si嶽翠冋丄-勤- -丹二攣冷hid4*精炼工艺流程在高压、低温的条件下，用醋酸铜氨液（以下简称铜液）吸收来自变 压吸附岗位（粗醇岗位）原料气中 CO CG、Q及H2S等有害气体，制得合 格的精炼气体送合成岗位合成氨，吸收后的铜液经减压、加热，使其再生 后恢复原有吸收能力，循环使用，解吸出来的再生气及带出来的气氨均回收利用气体流程：由高压机来的六段的原料气，从铜塔底部与塔顶喷射的铜 液逆流接触，其中的有害气体被铜液吸收，净化后的原料气从铜塔顶部出 来，进入铜分

38、后去压缩。液体流程：铜塔内吸收了有害气体的铜液从铜塔底部出来，通过减压 阀减压后进入一次回流塔，从一次回流塔出来进入底部换热器，与再生器 来的热铜液换热后，进入二次回流塔，从二次回流塔底部出来，经加热器 被尿素来热水或蒸汽进一步换热后，再进入再生器内，再生气中的氨回收 后至脱硫，再生后的铜液经化铜桶、水冷器、氨冷器后，由铜泵打入铜塔 循环使用。工艺指标温度氨冷器出口铜液 再生器出口铜液 一次回流进口铜液 一次回流出口铜液 水冷器出口铜液 压力1216C7678C 40 C4555C 45 C铜塔进口压力 再生器内压力 铜泵进口压力 铜泵出口压力 0.06MPa高于系统进口压力液位再生器液位铜塔

39、液位4060%(1/22/3以现场液位为准）氨冷器液位 2/3铜泵油位1/22/3成份出口 CO+CQ50ppm90ppm总铜10%聲二诡ellMILH40主要新增设备序号设备名称规格及型号数量单位1一段水力喷射器*U-I-SP2台2二段水力喷射器*U-II-SP2台3一段蒸发器C *00mm2台4二段蒸发器C *00mm2台5循环水泵125-2503Q=2*m/h , H=70m 75Kw4台6循环水箱V=* m32台换热器2Q=60m2台碳铵槽3V=40 m2台水抽真空与蒸汽抽真空消耗比较（尿素/吨）水抽真空工艺蒸汽抽真空工艺备注电（kWh75无蒸汽（kg）无100回收氨（kg）1.05无

40、一段蒸发真空压力0.033 MPa0.033 MPa二段蒸发真空压力0.0033 MPa0.0033 MPa有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告 有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告 可以增加CQ吸收空间，把一吸塔吸收一分气中 CQ的任务转移出来了，精 洗段精洗CO2量减少，在精洗段氨水板上，不会发生甲铵结晶析出、微量超 标等问题，同时减少回流氨用量。正常情况下吨尿素一段甲铵液的生成热 及冷凝热为40*10 2.2两套尿素、铜洗系统新建余热回收网络，配套尿素一段吸收系统改造。改造方案现有装置一段预精馏气与二甲液在工蒸加热器热利用段混合，混合过程中产生的甲铵生成及冷凝热经一蒸加热

41、器热利用段回收*%的余热后进入一吸外冷器，利用循环水再次冷却进入一吸塔。本项目新老系统各增一台1*m2的一吸外冷器与原有外冷器串联使用，充分回收甲铵反应热，增加两台循环水泵采用小温差大流量脱盐水冷却气液混合物，将85C的脱盐水经加热到100C送铜洗用于铜液加热，铜液温度由 53C上升到78-80 C, 同时脱盐水温度下降到 85C返回外冷器循环使用，构成铜洗-尿素换热网 络，降低铜洗蒸汽消耗。增加一吸外冷器一是可以增加余热回收量，二是kcal，吨合成氨铜液加热所需的热量为15*104kcal。其中*%用于尿素加热、其余被冷却水及回流氨气化吸热带走。本项目用脱盐 水作为换热介质回收一段甲铵液的生

42、成热及冷凝热用于铜液加热，可利用 热量达到5060%并降低铜洗蒸汽消耗*0kg/tNH3。主要新增设备序号设备名称规格及型号数量单位备注1一吸外冷器Q=1*m32台2一吸外冷水冷器Q=100m32台3循环水泵Q=100nVh， H=70m 45Kw4台4一吸塔鼓泡段H=1100mm2台加长及内件改造5一段分解加热器 900 x 400 x 101台6冷排7mx 2.3m x 3.5m1台7铜液加热器2Q=60m2台尿素-铜洗换热网络改造前后精炼蒸汽消耗比较（尿素 /吨）改造前改造后尿素（尿素/吨）精炼（氨/吨）尿素（尿素/吨）精炼（氨/吨）蒸汽1.30.21.3无4.3自动控制技术方案设计标准

43、及规定工艺提供的相关条件自动化仪表选型规定HG*507-*00过程检测和控制系统用文字代号和图形符号HG*505-*00仪表供电设计规定HG*509-*00控制室设计规定HG/T *508-*00仪表供气设计规定HG/T *510-*00信号报警、安全联锁系统设计规定HG/T *511-*00其它ISO、IEC等相关规定设计范围本项目为*有限公司合成氨、尿素蒸汽节能改造项目，由于属于改 造项目，利用原有的 DCS系统进行控制，只需增加现场一次仪表，将信号 直接接入系统中，DCS系统中增加一些所需模块并对软件进行修改，增加控制画面。自动化水平这次改造机会对原有的控制方式不变，继续采用DCS集散控

44、制系统进行 整个装置的监视、控制。生产过程中的主要工艺参数将在CRT中进行显示、 纪录、报警，并通过控制系统进行调节、联锁、积算，而且可以采用分级管 理和控制，利用现行网络优势，将各控制室的系统利用网络联系，做到资源 共享和利用，根据各车间需要设立多个控制室和控制站， 信息可以相互调用, 做到精度控制，可以做到节能降耗，降低劳动强度。仪表选型（1）温度仪表：根据工艺要求的不同，需要集中检测的工艺参数的温 度传感器主要使用RTD.PtlOO热电阻。就地指示的温度选用双金属温度计。（2）压力仪表：就地指示采用隔膜压力表、不锈钢压力表或膜片压力 表，集中指示采用根据介质不同选用单法兰压力变送器或普通

45、压力变送器 进行测量。（3）液位：采用双法兰差压变送器进行测量，其它现场液位采用磁翻 柱液位计。（4）流量：蒸汽流量测量采用节流装置或涡轮式流量传感器和智能流量显示仪，液体流量测量采用电磁流量计。（5）调节阀：小口径以气动单座阀为主，大口径选用蝶阀，高温高压介质采用套筒阀，4*mAD（标准信号传输。根据工艺介质的不同状态，使 用不同的密封填料。阀体的材质一般为不锈钢。用于腐蚀性介质的调节阀 的材质选用特殊合金或采用聚四氟乙烯衬里。4.3.5 动力供应公司有自备电厂可提供所需有动力消耗。5原材料、辅助材料、燃料和动力供应5.1主要原材料消耗本项消耗的原材料主要包括蒸汽、电、脱盐水。蒸汽由公司自备

46、锅炉 供应，脱盐水由公司脱盐水装置供应。5.2原辅料和燃料的供应*有限公司生产装置节能技术改造，采用国内先进技术，最大限度 回收各系统的余热，达到节能降耗、环保目的。最大限度节约了电能，达 到节能降耗、环保目的，主要原材料消耗不发生变化。利用原有贮运设施 即可。主要贮存物质的量和周期与改造前基本一致，本改造项目不考虑增 加流动资金和装卸设施。5.3动力供应本项目主要是利用尿素系统的低温废热进行回收，在减少排放废水的 同时，节约了大量的蒸汽，通过改造项目合计可折标煤6035吨/年；厂区现有供热、供电和供水系统可满足项目的用汽、用电和用水需求。6建厂条件及厂址方案6.1厂址的地理位置*金河公司地处

47、*市头步桥，紧邻四川、云南两省，距*市中心6公 里，距湖南省会贵阳市 217公里，其位置地理坐标为东经 105 2 24， 北纬27 16 50，海拔1442米，属高寒地区，公路321国道从厂前50 米通过（贵毕高等级公路），有通省内外的公路网四通八达，交通十分便利。 公司占地面积为219亩，地形开阔平坦。6.2气象条件*地区属于高寒地山区，雨量较丰富，雨势缓和，雨日多，日照少，按多年统计资料，本区年平均降雨量 954.2mm蒸发量1054.3mm年最大 降雨量1*0mm最少降雨量870mm日最大降雨量115.8mm年平均气温 12.8 C,极端最高气温 3 3.8 C,极端最低气温-10.9

48、 C。历年平均日照时 数1377.7小时，ffl照百分率31%。年均相对湿度82%。常年主导风为南 东风，次主导风北风，最大风速1 0.8m / s,平均风速1.0m/ s。主要灾害 性天气有两寒（道春寒、秋季低温）、两旱（春旱、伏旱）绵雨、冰雹。6.3地质水文地质厂区地质结构简单，地层上部为第四系洪积层，下部为砾石加粘土层；本地区为6级地震烈度区。城区重要工程建筑物，按国家颁布的抗震设计 规范进行抗震加固和设计。6.4交通条件*地区目前既没有铁路，亦没有水路，湖南*煤海化工有限公司全部货物的进出运输，均采用汽车运输，除贵毕高等级公路由北向南经过该厂 外，*至四川、云南等公路已与厂公路连通，公

49、路运输十分方便。公司的 货物除少量由自备汽车运输外，大量的货物由当地社会运力承担。6.5厂址选择原则及依据（1）符合*有限公司总体规划的要求。（2）符合生产工艺要求，保证生产过程中的连续性，使生产作业线最 短，物料流向合理，管线短捷，避免反复运输和交叉作业。（3）充分利用*有限公司现有的公用工程和辅助设施，以尽量减少 投资。6.6厂址方案本项目属节能改造工程，在原厂区内进行，充分利用现有空地，不新 增土地。该项目选址充分利用了原有的公用设施，交通运输方便，供电、供水、 供热、原料供应均有保证，因此该厂址方案是合理的、可行的。7总图运输、土建、界区内外管网7.1总图运输总平面布置1总平面布置执行

50、现行国家和行业的有关规范和标准，主要有：（1）建筑设计防火规范GB 50016-*06（2）化工企业总图运输设计规范 HG/T *649-1998（3）厂矿道路设计规范GBJ122-1987（4）工业企业总平面设计规范 GB50187-932总平面布置的原则和功能划分本项目总平面布置遵循以下原则设计：（1）总平面布置设计充分考虑建设场地的自然条件，在满足工艺流 程需要的前提下，尽量使工艺管线短捷顺畅，全厂物流条件优越，功能分 区合理、明确；满足相关规范规定的要求；（2）遵循露天化，集中布置的原则，将主要工艺生产装置和辅助设 施集中布置，以节省用地；（3）充分考虑地区风向因素条件，将有粉尘和散发

51、有害气体的生产 设施布置在厂区主导风向的下风或侧风向，以保证工厂有良好的卫生环境;（4）在平面布置上考虑尽量使辅助生产设施在满足防护要求、环境 良好的前提下，与主要工艺装置距离的最小化；（5）充分利用现有的公用工程设施，以节省投资。3总平面布置本项目为节能改造项目，不改变全厂的总平面布置，本设计只包括在 现有相应厂房内相关装置旁新水泵机组和变频器，本次改造项目依托老厂 现有的较完善的室内、外消防设施，并设置适当的室外地上消火栓。竖向布置竖向设计的原则是：（1）满足厂内外道路运输与装卸对高程的要求，同时要满足车间或装 置之间物料输送对高程的要求，使工厂有良好的运输条件。（2）使厂区不受洪水威胁，

52、场地坡度应既有利于场地排水，又不受雨 水冲刷。（3）场地平整应在满足各项工程技术要求的前提下，因地制宜，尽量 减少土石方工程量。竖向设计是根据工艺对高程的要求，厂区地形，节省土石方及运输等 综合因素考虑的。工厂运输项目建设主要是在不改变产品产量及原料消耗的情况下，通过改造、 优化现有工艺装置，对公司的原有货物运输量和运输方式不产生影响。项目不新增货物运输量，不需新增运输车辆和定员。双环科技公司利用 原有贮运设施可满足改造后生产要求。7.2储运项目建设主要是在不改变产品产量及原料消耗的情况下，通过改造、 优化现有工艺装置，节约装置电力消耗，对公司的原有货物储运不产生影 响。公司利用原有贮运设施可

53、满足改造后生产要求。7.3厂区外管网设计内容项目为改造项目，厂区外管网在原装置建设时即已经建设完善，本项 目改造无需进行厂区外管网的改造建设。管道的敷设厂区原外管网管线均采用埋地敷设或采用架空敷设，根据管径大小和 有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告 有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告 有限公司合成氨尿素蒸汽节能改造可行性研究报告 管道数量的不同，采用了单柱式或双柱梁式、双柱双层式钢筋混凝土管架。 单柱式管架标高为3.5米。双柱式管架标高为4米，跨越道路时净空不小 于4.5米。管架支撑平面均留有一定的富裕量以供今后增加管道用。7.4 土建建筑设计说明1建筑设计原则土建工程是在

54、满足该节能改造项目工艺生产和各工程专业所提条件的 前提下，严格按国家标准进行设计，使其满足国家的有关规范规定，同时 结合宜昌地区的自然条件，施工能力，力求建筑的美观大方，经济实用， 并使厂区各建筑物协调一致。2建筑设计依据房屋建筑制图统标准(GB/T5001-*01)建筑制图标准(GB/T50104-*01)工业建筑防腐蚀设计规范(GB50046-95工业企业噪声控制设计规范(GBJ187-85工业企业照明设计标准(GBJ133-90建筑设计防火规范（*01版）(GBJ16-87)民用建筑设计通则(GB50352-*05)厂房建筑模数协调标准(GBJ6-86)屋面工程技术规范3建筑设计说明(G

55、B50*7-94)（1）主要车间建筑结构的确定建筑配置以满足工艺配置为前提，建筑物造型体现简洁、明快的建筑 风格，在经济条件允许的情况下为矿山创建良好的生产和生活环境，以便 提高产品的质量和生产效率，轴线间距尽量满足建筑模数。防腐处理有防腐要求的厂房采用一般防腐和重点防腐相结合的原则进行设计。 地面采用板材或整体防腐砂浆面层进行防腐。消防本工程新增水泵、变频器，所用介质无毒、不燃，现有消防设施可满 足项目防火要求。结构设计说明主要的设计规范及依据建筑结构设计统标准(GB50068-*01)建筑结构可靠度设计统标准(GB50068-*01)建筑结构设计术语和符号标准(GB/T 50083-97)

56、建筑结构制图标准(GB/T 50105-*01)岩土工程勘察规范(GB50021-*01)建筑结构荷载规范(GB50009-*01)建筑地基基础设计规范(GB50007-*02)建筑地基处理技术规范(JGJ79-*02)混凝土结构设计规范(GB50010-*02)砌体结构设计规范(GB50003-*01)建筑抗震设防分类标准(GB50223-95构筑物抗震设计规范(GB50194 93)建筑抗震设计规范(GB50011-*01)建筑桩基技术规范(JGJ94-94)结构形式及抗震设计0.05g,第一组主要建构筑物安全等级：二级。抗震设防烈度为6度，地震加速度为 主要建构筑物抗震类别：丁类。 主要

57、建构筑物抗震等级：6级 场地类别：暂定II类。主要材料及技术指标1混凝土混凝土技术指标见表6-1。表6-1混凝土技术指标序号结构部位强度等级附注1基础垫层C102钢筋混凝土基础C253墙下钢筋混凝土条基C254钢筋混凝土梁柱C*5二次浇捣的构件（构造柱等）C252 钢筋：钢筋 I 级（）, Fy=210N/MM钢筋 II 级（0）, Fy=310N/MM3砌体：士 0.000以下部分。采用Mu*灰砂砖，M5水泥砂浆砌筑；士 0.000 以上部分填充墙部分，采用加气混凝土砌块，M5昆合砂浆砌筑。8公用工程和辅助设施8.1给排水设计范围设计范围包括各改造装置界区生产、生活、消防给水管网设计。设计依

58、据本设计采用业主提供的基础条件和国家规范作为设计依据。采用的规范如下：室外给水设计规范GB 50013-*06室外排水设计规范GB 50014-*06建筑给排水设计规范GB 50015-*03建筑设计防火规范GB 50016-*06设计原则（1）力求满足生产、生活、消防用水的条件下，使管线短捷，降低造 价。（2）厂区采用生产、消防合用给水管网。（3）本装置生产、消防用水对水质无特殊要求。（4）本设计界区内生产污水、生活污水与雨水采用分流制排水系统， 对排出的化工污水，实行就近处理，待其达标后就近排放或重复利用。（5）对装置的生产用水，尽可能采用循环水，以节约水资源，保护环 境卫生。给水设计厂区

59、给水系统采用公司生产、消防合用给水管网。本装置界区给水管接厂区现有 DN*O生产、消防合用给水管网。生活 用水接厂区自来水管网，接管管径为 DN80装置界区室外内给水管材采用 无缝钢管，室内给生活给水管采用 PPR管。改造项目无外排水，厂区现有供水装置可以满足生产需要。排水设计界区内现有生产污水、生活污水与雨水采用分流制排水系统。生产污 水经污水池收集后送至公司污水处理厂进行处理，达标排放；装置界区雨 水排至公司雨水系统；生活污水经化粪池处理后，再经地埋式生活污水处 理设备处理达标后排放。生产污水及雨水管排水管采用钢筋混凝土排水管， 砂垫层基础，承插式接口。8.2供电1用电负荷本项目为节电项目

60、。3负荷等级本项目供电等级为三级负荷。4节电措施本装置在电气设计中遵循节约能源管理暂行条例(1989.1.* 能源部标准)电力工业实施细则的有关规定。电气设备和材料选型本装置在电气设备和材料选型时，尽量采用节能设备和耗电少的电器 元件。功率因数补偿本装置变电所内低压侧均设静电电容器补偿装置，以确保6kV侧功率因数为0.90以上。5照明灯具与照明配电箱的选择，按照环境要求防爆区用防爆灯具。 其办公室，变电所用常规灯具。6电缆按电压、电流、允许电压损失及环境等条件选择。380V电缆选 用阻燃型铜芯聚氯烯、绝缘聚氯乙烯护套电力电缆。控制电缆需要阻燃型 聚氯烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆。电缆敷设采用电缆