万吨合成氨原料路线改造项目物料平衡计算

20万吨合成氨原料路线改造项目生产工艺及物料平衡计一、生产工1、水煤浆气化工生产工艺流由煤贮运系统来的粒度小于20mm皮带机输送进入煤仓，又经合成气洗涤塔底部来的黑水进入低压闪蒸罐在低压闪蒸罐中，一部分的水经压闪蒸变成蒸汽，蒸汽分为：一路直接送入除氧器，另外一路蒸汽送到脱盐处理系统减温减压，经二级闪蒸及沉淀，灰浆浓缩到10-20%送往真空带式过滤机过滤40-60%流程简2、空分工生产工艺流AF中除去灰尘和机械杂质后，进入空气透平压缩机压缩空气进入交替使用的分子筛吸附器，原料空气中的水分、二氧化碳、C2H2等不液氩流程简液氩3、变换工生产工艺流0.6MPa～360℃1.6MPa220℃工艺气进入第400℃0.6Mpa1#水预热器、2#变换气分离器、变换气水冷分离器后送下工段。流程简1.6Mpa4、脱硫工生产工艺流变脱气进入脱硫塔,气体在塔内向上流动过程中，与自上而下的溶剂接触，H2SH2S5ppm，40℃，后续脱碳工序。吸收了H2S的富液，经水力透平回收能量，然后在高压闪蒸槽中闪蒸出富液携带的大部分H2COCH4少量H2S和部分二氧化碳闪蒸压力为1.2MPa(a)，机压缩，系统。H2S凝液由回流泵打入再生塔的洗涤段，回收热量和NHD溶液，并维持再生塔的水平流程简5时，脱硫气含H2S小于1ppm，温度为40℃，经脱碳气分离器分离掉夹带的雾沫H2、CO、CH4H2S1.2闪气压缩机压缩，系统。5、碳化工生产工艺流综合塔形成的稀氨水连同氨塔及碳化洗气塔稀氨水送母液槽通过母6、甲醇合成工生产工艺流去塔前热交换器预热；出塔前热交换器的合成气～210℃，进入甲醇合成塔催化1.6MPa甲醇合成塔的工艺气体温度230～250℃，进入塔前热交换器预热进塔的合成气（～88℃)38℃涤后送甲烷化工段；醇洗塔流出的淡醇送甲醇精馏工段。1.6MPa流程简1.6MPa7、甲烷化工生产工艺流流程简8、氨合成工生产工CO+CO2≤12PPM65%～70%180～190℃360～370℃股约30%～35%气体进入合成塔环隙由下而上经塔入冷管段束被管外450℃13%～14%330℃蒸汽，反应器降温至190～200℃，进入塔外热交管内，被管外未反应气冷却至80℃U35～416℃，被热气回收冷量后，温度上升至25～28℃，进入循环机补压，然后进入油分，与(2)流程简

GC型氨合成系统流程简9、甲醇精馏工（1）生产工精馏主塔及预塔底排出的残夜送水煤浆系统污水收集池。10、合成氨系统总体工艺流利用烟煤为原料制成水煤浆，利用空分的纯氧在4.0MPa下进行煤气化分是氢气和少量一氧化碳、二氧化碳，压力约3.3MPa，缩机压缩到6MPa一部分送提氢工段提取氢气一部分回压缩机通过二级压缩至25.0MPa送甲烷化彻底去除一氧化碳及二氧化碳至25PPm以下出甲烷化的氢气再按比例配入自空造空氧水氮变烟脱硫脱造空氧水氮变烟脱硫脱甲醇合碳空液碳酸氢液碳酸氢二、以产品方案计算主要物料消1、产品方65（5）24（6）5360（3）副产工业级液体二氧化碳8万吨，固体硫磺290099.8%96%96.5%3.5%99.5%0.3%0.2%3、各生产工段生产及消耗的物料测8000碳化工2423.160.84）30%左右，碳化综合塔洗氨后排放5.3622121.868kmol32.40.8MPa25℃0.0031MPa，排放4%（摩尔比）0.09050.01%（摩尔比），2.1411.3310.870%，3.44.984418.2614万吨。其中氨塔带入碳化的软水量为2.917万吨氨合成工生产产品液氨6万吨，实际上是生产氨5.9884.984410.9724219.9968.1529Kmol、322.7176Kmol。氢气、氮气形成的原料气甲烷含量一般为0.7%，进入氨合成系统的甲烷约为9.0361万Kmol，体积为202.4086万Nm3甲烷在氨合成工段为惰性气体，在系 气量组成10.9724 气量（万Nm3） 气量（万Nm3） 组成 气量（万 组成 339.9量约为80t/a，循环气油分排出的油水量约为40t/a。油水排向水煤浆系污水收集池。1.6MPa0.657.1322%，年排放污水0.1426万吨进水煤浆系统污水收集池，废锅需补充软水7.2746万吨，蒸汽送三明供热。255甲烷化工COCO220ppm70%来自一氧化碳转化、30%来自二氧化碳转化，一消耗 气量（万 消耗 生成 气量（万 141.686Nm360.7226Nm3664.9484Nm3气量（万 组成 127.17系统污水收集池。甲烷化送入合成的水汽为339.9吨，则甲烷化烷分分离出的含少量有机物的废水为1751.27吨这部分废水也送水煤浆系统污水收集提氢工5360 气量（万 98%，6095.0857Nm3。 气量（万 气量（组成 气量（万Nm3） 组成 甲醇合成工5万吨粗甲醇含甲醇4800020002000吨水全部由二氧化碳同氢气反应生成，需氢气746.6667万Nm3、二氧化碳248.8889万Nm3，并生成3555.56由一氧化碳生成的甲醇量为44444.44吨，需一氧化碳3111.1108万Nm3、6222.2216Nm3。气量（组成根据常温下水蒸气的分压，在5.5MPa下，由前工段带来的水汽经油分分据常温下水蒸气的分压3.3MPa由脱碳工段带来的水汽为294吨，压缩后经油分分离出废水118吨，该废水送水煤浆系统污水收集池。12m3甲醇系统生产1吨甲醇可副产1.6MPa饱和蒸汽1.1吨，甲醇合成工段年可副产蒸汽量5.28万吨，废锅的置换排水量按2%，年排放污水0.1056万吨进水煤浆系统污水收集池废锅需补充软水5.3856万吨蒸汽送三明供热脱硫、脱碳工据水煤浆气化工变换工段干合成气成分组成： 气量（万Nm3） 206.4627 COCO2 H2S合计气量（Nm3）35773.31053321.879327986.7166206.4627组成（%）53.164.9441.5930.307在脱硫工段，变换气先进入脱硫塔利用NHD溶液进行脱硫，出脱硫塔的气体总硫含量小于10ppm，出脱碳工段气体总硫含量小于1ppm，因此硫化氢在脱硫塔 气量（万Nm3） 组成 92%左右二氧化碳析出，H2+CON2 H2S合计气量（Nm3）78.193416005664.51142.0646组成（%）1.06421.78477.1240.028硫液进行提温再生，小时耗蒸汽12.3吨，年耗蒸汽9.84万吨，蒸汽冷凝水回软水储槽。出再生塔的气体送硫回收工段，该气体量及组成如下： COCO2 H2S合计气量（Nm3）71.54666.6438492.5662204.3981组成（%）9.230.8663.5426.37在脱碳塔也利用NHD溶液脱除二氧化碳，出脱碳塔的脱碳气送甲醇合成，脱 气量（Nm3）214.639819.931221504.9878组成（%）0.990.09 该再生气送再生气气柜其中9398.2069万Nm3经压缩送碳化工段用于生产碳酸氢铵肥料在碳化工段有12.8992万吨即6566.8654万Nm3二氧化碳转入碳 气量（万Nm3）92.9927 组成（%）3.280.30 其他再生气送二氧化碳提纯工段提取8万吨工业级液体二氧化碳（4072.7273Nm3） 气量（万Nm3）121.6471 组成（%）1.470.14 变换工3.8MPa220℃1.3，1Nm31.3Nm3,49157.7982Nm363905.1377Nm318130.5799Nm345774.5578Nm（367831.3）29436.7537（45.94小时）冷凝水回煤气化灰水处理系统。1.6MPa和蒸汽14.8万吨和0.6MPa饱和蒸汽15.2万吨，1.6MPa蒸汽进三明供热，0.6MPa2%，年排0.630.611m3，硫回收工本项目采用超优工艺进行脱硫再生气的硫回收，硫回收效率可达到99.4%以上，将硫化氢转化成硫磺，年副产硫磺2902.4吨，副产0.6MPa饱和蒸汽1.2万吨，废锅的置换排水量按2%，年排放污水0.024万吨进水煤浆系1.224在燃烧炉通入848.718万Nm3空气同三分之一的脱硫再生气燃烧将硫化氢 气量（万Nm3）52.13 组成 1842.07浆系统污水收集池。催化剂15吨装填可用10年左右，更换后由厂家回收甲醇精馏工1.60.6MPa饱和蒸汽5.29万吨蒸馏，生产99.8%的精甲醇4.8096万吨，精馏塔底排出1.7904万吨含少量杂醇的有机废水送水煤浆工段污水收集池。精馏塔顶循环冷却水系80020060030080015001000600需循环水量3000吨/小时，整个合成氨系统循环水总量为12000吨/小时，循环水飘失率按0.75%，飘失水量为90吨/小时，循环水置换率按0.2%，循环水外排水量24吨/小时，该外排水一部分排入水煤浆系统污水收集池，一部分排入114水煤浆气化工出水煤浆气化工变换工段的干合成气量及组成如下 H2S合计气量（Nm3）17642.730621452.45929856.1367206.4627组成（%）35.8943.6420.050.42该合成气水汽比为1.3从水煤浆气化带入变换的水蒸气量为51.3523万吨。干合成气中的氢来自于水、碳来自于煤，上述干合成气需消耗水14.343116.77252949.47气量（Nm3）组成 57.512978.8667.3根据适合水煤浆气化的煤产地煤质结果，原煤煤质分析数据如下成 符 单 数 氮%硫%%%%%灰℃根据技术提供方技术方案气化炉炉底粗渣年产生量为4.88万（干基），粗渣含碳量为4.5%，粗渣送水泥厂或铺路；灰水处理系统产生的气化细灰年产生量为1.52万吨（干基），细灰含碳量为30%，送三明公司作锅炉。粗渣及细灰年带走的纯碳为0.6756万吨。综上水煤浆气化后带走碳的总量为17.5778万吨，根据煤质分析数据，原煤中碳含量为65.28%，需原煤26.9268万60%，水煤浆需添加水17.8187及酸性气体通过化学反应消耗的水量14.34893.4698，吨/年，空分系统压缩机压缩空气分离出的油水约6400吨内新亚科技各馏系统塔底排污的高COD、高氨氮的有机废水约40000吨，上述70768.5吨废水全部进入水煤浆系统污水收集池，加上分析化验用水0.8万吨、地面冲，0.8万吨，水煤浆还需8.7712万吨废水从循环水系统置换外排水补充。1.6MPa5.122%，10245.22241512 盐悬物7-51.352367123.469810.428812.004320820.5363Nm3,120Nm3，120Nm3。641-293Nm3，空分工空分系统年产生氧气21000Nm3、氮气78000Nm3氧气全部供水煤浆气化炉，氮气供120万Nm3给气化炉作保护气、1600万Nm3给脱硫工段作吹脱气、7336.3万Nm3给氨合成作原料气，其他氮气部分，部分放空。空分系统还提纯部分氩气作为副产品。软化水系6.117碳酸氢铵产品醇洗塔洗甲醇的软水1.6万吨形成淡醇在甲醇精馏系统精馏后送水煤浆进入水煤浆，气化炉夹套用软水5.2224万吨，各工段废锅用软水4