年产60万吨合成氨104万吨尿素项目可行性计划书

年产60万吨合成氨104万吨尿素项目可行性研究报告PAGEPAGE1海菲泰（国际）投资控股集团年产60万吨合成氨104万吨尿素项目可行性研究报告

目录TOC\o"1-3"\h\z1总论 61.1概述 61.1.1项目名称和主办单位 61.1.2可行性研究报告编制原则 61.1.3主办单位概况 61.1.4项目建设的必要性 71.1.5研究范围 71.2项目概况 81.2.1拟建地点 81.2.2建设规模与目标 81.2.3主要建设条件 81.2.4项目投资及效益 81.2.5研究结论 81.2.6主要技术经济指标 82市场预测 102.1产品用途 102.2国内外市场分析预测 102.2.1国外市场供应现状及预测 102.2.2国外市场消费需求现状及预测 102.2.3国内市场供应现状及预测 112.2.4国内市场消费需求现状及预测 122.3尿素价格分析 142.3.1竞争力分析 142.3.2价格预测 143产品方案和生产规模 163.1建设规模 163.2产品方案 163.2.l产品方案的合理性 163.2.2产品方案 163.2.3产品质量标准 164建厂条件 184.1地理位置 184.2自然条件 184.3交通运输 184.4水源 184.5拟建地点 195工艺技术方案 205.1技术方案的选择 205.1.1有引进设备及技术的方案选择 205.1.2立足国内的技术方案选择 245.2工艺流程 265.2.1工艺流程简述 275.2.2引进装置及技术 335.3消耗定额 345.4设备方案 345.4.1主要设备选择 345.4.2主要设备一览表 355.5自控技术方案 405.5.1自动控制水平和主要方案 405.5.2仪表选型 405.5.3仪表动力供应 415.6工程方案 425.6.1土建工程方案的选择 425.6.2三大主材估算 435.6.3主要建（构）筑物表 436原料、辅助材料及燃料的供应 456.1原材料供应 456.2辅助材料供应 456.3燃料供应 456.4主要原辅料运输情况 457总图运输与公用工程 467.1总图运输 467.1.1总平面布置原则 467.1.2总平面布置方案 467.1.3工厂运输 477.2给排水 477.2.1给水排水 477.3供电及电讯 497.3.1供电 497.3.2电讯 517.4供热 527.4.1锅炉房方案 527.4.2热力系统 537.4.3燃烧系统 537.4.4化学水处理 547.5采暖通用及空气调节 557.5.1采暖 557.5.2通风、空调、除尘 557.6化验 567.6.1化验室的设置及分工 567.7空压站 567.7.1艺装置及仪表用气 567.7.2仪表空气质量要求 567.8维修 577.8.1车间组成 577.8.2备品备件库 578节能及节水 588.1综合能耗 588.2节能措施 588.3节水 589环境保护 599.1设计采用的环境保护标准 599.2污染物排放标准 599.3主要污染物和污染源 599.3.1废气 599.3.2废水 609.3.3废渣 609.3.4噪声 619.4三废治理方案及环境影响分析 619.4.1废气治理 619.4.2废水治理 629.4.3废渣治理 629.4.4噪声治理 629.4.5绿化 6210劳动保护、安全卫生及消防 6310.1设计依据及选用标准 6310.1.1安全卫生设计依据 6310.1.2安全卫生标准 6310.2危害因素分析 6410.2.1主要危害因素 6410.2.2主要危害物性质。 6410.3劳动安全技术措施 6610.3.1劳动安全 6610.3.2防范措施 6710.4消防 6710.4.1设计依据 6710.4.2工程的火灾危险性类别 6710.4.3消防设施和措施 6711工厂组织及定员 6911.1工厂组织 6911.2劳动定员 6911.3人员来源与培训 7012项目实施规划 7112.1各阶段工作安排 7112.2项目总进度表 7113投资估算及资金筹措 7213.1投资估算 7213.1.1投资估算依据 7213.1.2投资构成 7213.1.3建设投资估算 7213.2资金筹措 7313.2.1资金来源 7313.2.2资金使用计划 7314财务评价 7414.1财务评价编制依据 7414.2参数选取 7414.3销售收入与成本费用估算 7414.3.1销售收入估算 7414.3.2成本费用估算 7414.4财务评价 7514.5不确定性分析 7514.5.1盈亏平衡分析 7514.5.2敏感性分析 7514.6结论 76

1总论1.1概述1.1.1项目名称和主办单位项目名称：海菲泰（国际）投资控股集团年产60万吨合成氨104万吨尿素项目建设地址：内蒙古自治区呼伦贝尔市主办单位：海菲泰（国际）投资控股集团有限公司企业性质：民营法人代表：田树公司地址：北京市朝阳区东三环北路2号南银大厦27层电话：010—64108003传真：010—64108010邮编：1000271.1.2可行性研究报告编制原则（1）编制过程中坚持‘客观、公正、科学、可靠的原则，对项目的市场需求、建设规模、技术方案及水平、经济效益、社会效益、环境效益和各种风险等进行充分调查和论证，真实、全面地反映项目的有利和不利因素，提出可供选择的建议。（2）根据厂址条件，对项目所需水、蒸汽、人力、资金、原辅材料来源及质量进行测算与落实。（3）对产品方案、技术路线、资金来源等进行多方案的比较选择，最终提出技术上先进、可靠、经济上合理、环保措施完善的推荐方案。（4）结合国家的政策、法规及当地的优惠政策，按照有关编制要求，对建设项目做出客观的技术经济评价，对项目中尚未解决的问题如实提出建设性的意见和建议。（5）在吸收国内外先进技术基础上做到可靠、成熟、先进。主要设备由国内制造，选用的工艺设备、自控方案要先进、可靠，“三废”排放少，做到低能耗、低污染、低成本。严格贯彻执行国家有关基本建设的规定，做到技术先进、经济合理、安全实用。1.1.3主办单位概况海菲泰(国际)投资控股集团有限公司(以下简称“海菲泰集团”)是从事替代能源研发、生产、销售；汽、柴油销售；石油化工产品生产、销售；投资许可经营项目：煤矿开采，煤炭经营；石油贸易进出口业务的综合性能源公司。公司总部设在中国北京市。海菲泰集团目前下设海菲泰（国际）投资控股河北石油化工有限公司和海菲泰（国际）投资控股北京石油化工有限公司，两个全资控股公司。目前已建成的海菲泰集团河北石油化工有限公司（下称海菲泰河北石化），位于中国河北省保定地区，占地面积200亩，紧邻京石高速公路，总投资5亿元人民币，具备年产100万吨车用清洁醇醚燃料以及10万吨燃油添加剂的生产能力。1.1.4项目建设的必要性近两年来国际原油价格持续上涨，导致以石油为原料的尿素生产企业成本居高不下。受国际原油价格节节攀升的影响，作为国际尿素主要供应商的欧美化肥生产企业，因生产成本大幅上涨，使得部分企业不堪重负而被迫停产，增大了国际尿素市场的供需矛盾。目前，影响我国化肥生产企业成本的主要因素，如煤、电、汽等原材料开始全面涨价，且涨幅超过预期，以煤炭为例2003年下半年至今，煤炭价格一路飙升，上涨幅度已经超过一倍以上，致使许多以煤为原料的小型化肥生产企业难以维持。据统计，我国尿素生产企业中62％以煤为原料，26％以天然气为原料，12％以石油为原料，原料价格上涨对这些小氮肥企业来说更是雪上加霜，再加上大中型氮肥企业也享受免征增值税优惠政策，使得小氮肥原来的税收优惠不复存在，使小氮肥企业亏损严重。目前，全国小氮肥中有相当一部分处于停产甚至倒闭状态、这些小氮肥企业的停产和倒闭都将减少市场氮源的供给，从而推动尿素市场价格的上涨，这对大中型氮肥企业来说将是一个有利的发展契机。另外，国际石油价格一直在较高价位上运行，各地天然气价格也在上涨，国内能源价格有继续上升趋势，尿素生产成本必将随之增加，这会促使尿素价格上扬。我国是一个农业大国。近年来，国家出台减免农产品税收和增加农民收入的一系列政策措施后，农民的种植积极性有了空前的提高，化肥购买力不断增加。今后，国家将继续出台政策扶持三农，支持农民增收，将继续加大对化肥供产环节和化肥价格的监管监控力度，使化肥市场稳定发展。1.1.5研究范围（1）以煤为原料的大型合成氨及尿素生产装置；（2）公用工程、辅助装置及配套工程；（3）市场分析及预测；（4）项目厂址的方案；（5）环保、安全与职业卫生、消防；（6）项目总投资估算及技术经济指标的预测分析等。1.2项目概况1.2.1拟建地点本项目拟建在呼伦贝尔市新巴尔虎左旗。海菲泰（国际）投资控股集团有限责任公司将利用当地资源和环境优势投资建设煤化工项目，为当地经济发展作出积极贡献。1.2.2建设规模与目标呼伦贝尔当地有丰富的煤炭资源，奠定了发展以煤为原料的化工产业基础。随着我国化学工业的发展，根据本地区经济发展的需要，海菲泰（国际）投资集团拟建设以煤为原料年产60万吨合成氨104万吨尿素工程.1.2.3主要建设条件（1）本项目年用水量440.08万吨，水源来自新巴尔虎左旗工业园区输水管线，输水至厂区蓄水地，经加压后供厂区各用水点使用。从红花尔基至新巴尔虎左旗南部诺门罕地区的引水工程即将开工建设。（2）本工程为新建工程，全厂装机容量41076KW，正常运行负荷约24284KW，每年按8000小时运行，每年需要用电1.36亿度。根据全厂用电负荷及等级要求，本工程需要二回路110KV电源，计划通过架空方式从工业园区变电站引入。（3）厂区冬季最大用汽量450t/h,新建锅炉房选用2台240t/h循环流化床锅炉，总产汽量480t/h。（4）本工程的建设期预计为两年。1.2.4项目投资及效益本项目总投资约为470529.1万元，建设投资460517.7万元，铺底流动资金10011.4万元。投资利润率13.76％，投资利税率17.35％，财务内部收益率税前18.40％、税后14.05％，该项目具有较强的获利能力和抗风险能力。1.2.5研究结论综上所述，本项目原料技术路线的选择和产品方案符合国家和自治区的产业政策及当地的发展规划，原料来源稳定可靠、价格合理。本项目对实现煤的高效、洁净利用具有重大意义。因此，本工程的建设是十分必要的，也是可行的。1.2.6主要技术经济指标表1―1主要经济技术指标序号项目名称单位数量备注1生产规模1.1合成氨万吨/年601.2尿素万吨/年1042产品方案2.1尿素万吨/年1042.2硫磺万吨/年0.682.3粗甲醇万吨/年6.42.4氩气万立方米/年20003原材料、燃料用料3.1原料煤万吨/年1203.2燃料煤万吨/年553.3催化剂万吨/年0.484公用动力消耗4.1一次水立方米/小时6004.2年用电万千瓦时136004.3蒸汽吨/小时4055运输量万吨/年3345.1运入量万吨/年1825.2运出量万吨/年1526定员人8207年操作日天3338建筑面积平方米800009综合能耗吉焦/吨氨63.5510项目总投资万元470529.110.1建设投资万元460517.710.2铺底流动资金万元10011.411年均销售收入万元173431.212销售税金及附加万元163313总成本万元87749.314利润总额万元67948.615利税总额万元85681.8616财务评价指标16.1投资利润率%13.7616.2投资利税率%17.3516.3所得税前投资回收期年6.8316.4所得税后投资回收期年7.9116.5税前内部收益率%18.4016.6税后内部收益率%14.0516.7税前净现值万元16105116.8税后净现值万元4801116.9资本金利润率%28.432市场预测2.1产品用途尿素是一种含氮量最高的中性固体肥料，也是重要的化工原料。据统计，农业用尿素占90％，10％用于工业。农业上尿素可作单一肥料、复合肥料、混合肥料及微肥使用，也用作饲料添加剂。在工业上，尿素可生产三聚氰胺、尿醛树脂、氰尿酸、氯化异氰尿酸、三羟基异氰酸酯、水合肼、盐酸氨基脲、脲烷等，尿素可制氨基甲酸酯、酰尿、造影显影剂、止痛剂、漱口水、甜味剂等医药品。尿素用于生产含脲聚合物，也可作纤维素产品的软化剂；尿素还可以作炸药的稳定剂，选矿的起泡剂,也可用于制革颜料生产。2.2国内外市场分析预测2.2.1国外市场供应现状及预测2004年世界尿素生产能力约1.38亿吨（实物量，下同），产量1.17亿吨，开工率85.4％。全球共有生产装置460多套，其中60％的产能分布在业洲，30％的产能集中在中国。印度、中东、前苏联和欧洲产能分别占世界总产能的15％、10％、9％和9％。近年来，世界尿素生产格局发生较大的变化，生产重心逐渐由发达四家向发展中国家转移，向气源丰富、价格低廉的地区转移。目前，世界上合成氨／尿素新建装置主要集中在中东、南亚及东亚地区，尤其是中国、伊朗、卡塔尔、沙特及阿曼等国家的新增产能将于近期投产。今后5年，天然气价格将决定新建合成氨厂的建设地点。天然气价格较低的国家或地区主要有俄罗斯、中东、澳大利业、孟加拉和马来西亚，价格较高的国家或地区主要有美国、欧洲及东亚，两者氨成本差20～35美元/吨。近年来，由于天然气价格涨幅较大，美国一些氨厂相继关闭或减负荷生产，或将氨厂迁到气源丰富、价格低廉的地区，产量下降30％以上。中欧合成氨厂天然气长期依赖俄罗斯供应，今后10年这种状况难以改变。据不完全统计，今后10年，世界尿素的新增能力仍然集中在亚洲发展中国家和中东地区。2.2.2国外市场消费需求现状及预测尿素主要用作农田肥料，农用尿素约占世界尿素消费总量的90％，其余作三聚氰胺等化工产品。2004年全球尿素消费量约1.12亿吨，比2000年1.017亿吨增加了约10％，年均增长率约2.49％，其中亚洲消费量占全球总消费量的63％，主要消费国是中国和印度。世界尿素供需状况见表2—1。表2—1世界尿素供需状况（单位：万吨）项目/年份1999年2004年2005年1999～2005年平均增长率生产能力1213013696147173.27产量971711696130785.08开工率80.1185.488.86需求量839111087114785.36尿素是氮肥中的主要贸易品种。世界尿素贸易量1996年达到1100万吨，中国进口尿素占当年世界贸易量的52％。1997年中期中国停止尿素进口后，世界贸易量一度大幅度下降，中国停止进口的份额逐渐由拉美、澳大利亚和美国进口的增加来填补，1999年又恢复到1996年的水平。2003年世界尿素出口量为2830万吨，其中前苏联国家出口量居第1位，达到750万吨，占27％。中东地区尿素出口量次之，620万吨，占22％。预计2012年，中东尿素出口量将翻至1500万吨左右，占世界贸易总量的39％。传统的尿素出口大国，如俄罗斯、乌克兰等，由于国内消费增长，出口逐渐萎缩。近10年来，世界尿素市场一直是供大于求，随着世界尿素产能和产量的提高，预计在今后相当长的一段时间内将处过剩状态。2.2.3国内市场供应现状及预测我国尿素工业始于1967年，70年代我国引进了13套大型尿素装置，单套装置生产能力在50万吨／年。进入80年代以后又引进了多套装置，先后有100多家碳铵厂改产尿素，一些工厂尿素生产能力由4万吨／年改为6万吨／年，有的扩至10万吨／年，最大的达到60万吨／年。迄今为止，全国共有生产企业170多家，生产能力达到4600万吨／年，大型尿素装置3O套，小型尿素装置产能约占总产能的45％。除了2004年12月建成投产的山东华鲁恒升集团有限公司国产化30万吨／年尿素装置外，大型尿素装置均为引进装置，采用当时先进的成熟的工艺技术，在国际市场竞争中具有一定的实力。20世纪90年代，我国尿素生产进入了大发展时期，产量从1990年的100万吨增至1999年的2900万吨，年均递增180万吨．尤其是1997年和1998年增幅更大，年均增长300万吨以上。2000年和2001年，由于尿素市场疲软价格过低，增长势头明显趋缓。2002年以来，尿素市场好转，2004年尿素产量突破4000万吨大关达到4182万吨，比上年增加629万吨。2005年尿素生产继续保持增长势头，产量达到4337万吨。2005年我国尿素产量前20名生产企业见表2—2。表2—2我国尿素产量前20名生产企业序号地址公司名称产量（吨）原料1四川纳溪泸天化集团748650天然气2乌鲁木齐中石油乌鲁木齐石化分公司554640气代油3湖北宜昌湖北宜化集团441699煤4宁夏银川中石油宁夏石化分公司431702气代油5山东德州山东华鲁恒升集团429444煤6海南东方中海油化学公司379973天然气7云南水富云天化股份公司363526天然气8陕西渭南渭河煤化工公司363482煤9四川成都川化集团329344天然气10山西晋城兰花煤炭集团628392煤11四川成都四川美丰化工股份公司1000000天然气12山西晋城天脊集团晋城化工公司600000煤13重庆涪陵中国核工业建峰化工总厂280629天然气14海南中石油化学公司福岛二厂800000天然气15辽宁华锦集团辽河化肥厂520000天然气16辽宁华锦集团锦西天然气化工公司520000天然气17内蒙古内蒙古天野化工集团520000天然气18宁夏中石油宁夏石化分公司660000天然气19吉林大庆大庆石化公司化肥厂520000天然气20辽宁本溪北方煤化工公司620000煤合计104858662004年尿素新增产能超过400万吨／年，2004年9月山西省晋城煤化工公司30万吨／年大颗粒尿素装置投产；12月山东华鲁恒升集团30万吨／年大颗粒尿素建成投产；2003年底，中海石油化学有限公司建设的富岛二厂80万吨／年大颗粒尿素投运。与此同时，一批中小企业也完成了技术改造和设备更新，约增产160万吨。预计2008～2010年规划建设项目新增产能1110万吨/年。2.2.4国内市场消费需求现状及预测1）国内市场消费需求现状1995年到2004年10年间，我国尿素表观消费量净增1304.92万吨，年均增长率为4.31％，2005年尿素表观消费量增幅较大，达到4187.05万吨，净增395.54万吨，比上年增长10.43％。1997年以前，我国是全球最大的尿素进口国之一，每年进口量高达几百万吨。从2000年开始，我国尿素开始跻身国际市场，出口量逐年大幅度增长，2004年达到创记录394.29万吨，位居全球尿素出口量第3位。短短5～6年时间，我国由尿素进口大国一跃成为出口大国，对世界尿素市场格局影响巨大。图2-12000年—2007年我国尿素市场状况影响我国尿素中长期需求的主要动力是农业生产，包括农业经济增长量、粮食及经济作物产品、农业结构调整等因素。经济增长量和粮食及经济作物增产量对化肥需求量的关系密切、预计我国农业增加值增长仍将保持4％一6％之间的水平，这对化肥需求增长将是一个稳定持续的推动力量。2）国内市场消费预测（1）预计2010年我国人口约14亿，按世界人均粮食占有量的平均值410公斤预测，则2010年我国粮食需求量为57400万吨，较2004年粮食产量469467万吨增加10453.3万吨。（2）若化肥对粮食的贡献率为50%，且每公斤养份增产7.5公斤粮食，则2010年较2004年化肥需求量将增加697万吨。（3）以2004年全国化肥产量45198万吨为基数，2010年粮食作物共需化肥522O万吨，则氮肥需求量约为3164万吨，较2004年氮肥表现消费量增加287.5万吨，其它农作物所需氮肥增加量为94.5万吨，则农用氮肥增加需求量共382万吨。（4）2010年工业用尿素将增加到755万吨，比2004年净增255万吨，折纯氮118万吨。由此可见，2010年氮肥需求量为3376.5～3400万吨，预计净增氮肥均为尿素，则净增尿素为1080万吨。2004年全国碳铵产量为672万吨（折纯），预计到2010年碳铵产量下降至500万吨，占全国氮肥产量的15%，氮肥产量将达到3510万吨（折纯氮），尿素产量将达到5390（万吨（实物量）。2.3尿素价格分析2.3.1竞争力分析我国尿素生产企业的成本情况根据原料不同差别较大。目前尿素主要有三种生产方法：一是以天然气为原料，二是以油为原料，三是以煤为原料。在目前阶段大型尿素装置以天然气为原料的企业最具竞争优势，其成本一般为1000元／吨；其次是以煤为原料的企业，生产成本为1100元／吨，而以煤为原料的企业又有很大的区别。根据我国的资源状况，天然气供应不足，渣油、轻油价格波动太大，这些以天然气或渣油、轻油为原料的企业都在积极改变原料路线。呼伦贝尔地区拥有丰富的煤炭资源，应当大力发展以煤为原料的大型氮肥生产装置，充分发挥煤炭资源优势，实现氮肥产业与煤炭资源紧密结合。目前国内市场近80％份额由中小企业占据。这此企业的原料路线、产品规模、生产设备、生产成本等竞争能力均较差。可以预料，这些中小企业将被淘汰，腾出千万吨的市场空间，因此，未来中国尿素市场将是大型企业的天下。2.3.2价格预测世界尿素价格主要受原材料价格（石油、天然气）、供求关系、投资成本、地区政策影响，据世界有关机构预测，在没有突发事件影响全球尿素供求时，预计国际尿素价格将在140～200美元/吨。长期以来，我国尿素的生产、销售和价格一直受国家计划管理和控制。二十世纪七十年代建设的大型尿素厂其尿素出厂价格由国家制订，其余大中型厂由各省有关部门确定，小化肥厂生产的尿素一般随行就市。所以，国内尿素的价格主要受国家政策和粮食价格以及进口量的影响。2005年以来我国尿素价格见下图：图2—22005年—2009年我国尿素价格趋势由于国内天然气价格将长期保持较高的水平，支撑尿素价格持续高位；国际原油价格持续上涨，使得国内外尿素价格相当。近年来，国家执行免征农业税和支农等一系列政策，粮价有所增加，农民种粮积极性提高。综合各种因素，本工程尿素价格按1550元/吨。

3产品方案和生产规模3.1建设规模尿素生产的规模对投资和产品成本影响较大，一般来说规模越大单位产品成本越低。当规模达到一定程度后，则经济效益的优势就不再明显。为了满足国内市场对尿素的需求，降低单位产品的投资成本，在我国建设大型尿素装置非常必要。从产品的目标市场定位、组合技术的可靠性、项目的经济合理性、大型设备的制造和运输条件、当地的资源条件、资金筹措能力等方面综合考虑，拟定建设规模为年产60万吨合成氨尿素104万吨，分两条生产线，每条线生产能力为52万吨/年尿素。3.2产品方案3.2.l产品方案的合理性尿素是化肥行业主要的氮肥产品，与其他肥料相比具有更好的性能优势和价格优势，是国家鼓励发展的产业之一。选用尿素作为本项目主要产品的原因如下：尿素含氮高于其他任一种固体氮肥，因此尿素的运输、贮存、施用费用低；尿素是中性速效氮肥，不破坏土壤酸碱性，可作为庄稼的追肥和基肥；尿素易贮存、不分解、无爆炸性；尿素可以混合、复合成N、P、K三元肥，以不同比例配置满足不同土壤、土质、不同作物要求。尿素产品除了用于农业化肥外，还是很重要的工业原料，在国民经济中极为重要。本项目产品方案完全符合国家的产业政策，也是内蒙古自治区化工行业发展规划中重点发展的支农产品之一。因此，本项目建设年产104万吨尿素的大型化肥厂时是十分必要和正确的选择。3.2.2产品方案产品：尿素104万吨/年，产品执行国家标准（GB2440--2001）尿素一级品标准副产：粗甲醇6.4万吨/年，产品参照其它企业标准。硫磺0.68万吨/年，产品执行国家标准（GB2449--92）硫磺一等品标准氩气2000万立方米/年，产品执行国家标准（GB/T10624--1995）氩气标准3.2.3产品质量标准表3—1尿素质量标准（GB244O--2001）指标名称工业用备注一级品二级品颜色白色总氮含量（以干基计）%≥46.346.3缩二脲含量%≤0.51.0水分含量%≤0.51.0铁含量%≤0.00050.001碱度（以氨表示）%≤0.0150.03水不溶物含量%≤0.010.04粒度（φ0.8-2.5毫米）%≥9090表3—2甲醇质量标准指标名称指标比重≤0.826（20℃时）蒸馏量≥80%（w）（760mmHg64～65℃）酸度≤0.1mg/g（以NaOH计）酯值≤0.7mg/g醛、酮值≤0.3%(w)（换算成丙酮）溴值≤6～10mg/ml铁≤0.02%（w）硫≤0.15%（w）表3—3硫磺质量标准（GB2449--92）项目指标优等品一等品合格品1、硫，%≥99.9099.5099.002、酸度（以硫酸计）%≤0.0030.0050.023、水分，%≤0.100.501.004、灰分，%≤0.030.100.205、砷，%≤0.00010.010.056、粒度片状片状片状表3—4氩气质量标准（GB/T10624--1995）纯度（V/V%）杂质含量氮气氧气氢气总碳水≥99.999ppm（V/V）≤521244建厂条件4.1地理位置新巴尔虎左旗地处大兴安岭北麓，呼伦贝尔市西南端。毗邻两国一盟四旗市，西南与蒙古国接壤，东北与俄罗斯隔额尔古纳河相望，南接兴安盟阿尔山市，西隔乌尔逊河、达赉湖与新巴尔虎右旗、满洲里市相邻，东与陈巴尔虎旗、鄂温克族自治旗相连。嵯北区位于额尔古纳河东南岸，行政区划属新巴尔虎左旗和陈巴尔虎左旗，东距呼伦贝尔市海拉尔区200公里，南距满洲里市63公里。4.2自然条件1）气象条件本区位于中纬度地区，其气候特点是：春季温度回升快、干旱、多大风；夏季温和，雨水集中；秋季气温急降，无霜期短；冬季漫长严寒。年平均气温为0.2℃，历史极端最低出现在2001年，达到-41.1℃，最热月是7月，历史极端最高出在1999年，达40.9℃。年平均降水量为287.4mm，降水量最多的年份为1998年（590.5mm），降水量最少的年份为1986年（125.7mm）。年平均蒸发量为1566.6mm，相当于降水量的5-6倍，特别干旱的年份达11倍，年平均蒸发量1566.6mm。2）水文地质厂址区年均降水量只有279.6mm，而年平均蒸发量为1566.6mm，为降水量的5.6倍，累年最大日降水量55.0mm，地表土壤又为风积、冲积形成的砂土层，因而很难形成较大径流。根据现场调查，历史上没有发生过洪水淹没的情况，可不考虑区域洪水的影响。4.3交通运输新巴尔虎左旗的公路运输比较发达，目前旗内有省道三条，总里程达447km，县道295.27km，乡道269.90km，现已基本形成了两横，一纵为主骨架，干支相连，四通八达的公路网络。建设中的两伊铁路北起伊敏车站，向南偏西跨辉河后，进入新左旗路经诺干诺尔，巴日图，罕达盖进入兴安盟阿尔山市与伊尔施接轨，线路全长197km。设计通过能力近期为960万吨/年，远期为1650万吨/年。4.4水源目前在该地区开发利用的水资源以地下水为主，丰富的地表水由于没有兴建水利设施尚未得到利用。因此水资源在时空上分布的不均匀性和未能建设水利设施，使得部分地区出现用水紧张的局面，但从海拉尔河流域的水资源总量看，可以满足该地区各行各业发展的用水需求。按照流域规划，在海拉尔河、伊敏河和莫勒格尔河上兴建水利设施后，在流域内的水资源可供量，特别是地表水的可供量将有较大幅度的提高。伊敏河红花尔基水利枢纽工程是目前比较落实的一个大型水利工程，水资源的分配要按照科学发展观，合理分配，为呼伦贝尔地区规划的煤基能源化工基地的建设用水奠定良好的基础。4.5拟建地点项目拟建地点为新巴尔虎左旗化工工业园内。

5工艺技术方案5.1技术方案的选择5.1.1有引进设备及技术的方案选择1）造气工艺煤气化技术开发较早，在20世纪20年代，世界上就有了常压固定层煤气发生炉。30-50年代，用于煤气化的加压固定床鲁奇炉、温克勒沸腾炉和常压气流床K-T炉先后实现了工业化，称为第一代煤气化技术。第二代煤气化技术的开发始于20世纪60年代。由于当时国际上石油和天然气资源制合成气的开发利用技术进步较快，降低了制取合成气的投资和生产成本，使煤气化技术开发的进程受阻。到70年代，全球发生石油危机，又促进了煤气化新技术的开发，到80年代，开发成功的煤气化新技术有的实现了工业化，有的完成了示范厂的试验。目前已经实现工业化，用煤进行气化生产合成气的先进工艺主要有水煤浆加压气化工艺和SHELL粉煤加压气化工艺、这两种工艺的共同特点是：a.单炉气化能力大，适合于装置的大型化；b.原料煤适用性广；c.碳转化率高，炉渣残碳少；d.装置排放的污染物少；水煤浆加压气化工艺于20世纪90年代初引入中国，在国内合成氨和甲醇生产领域都有成功的使用经验，而SHELL粉煤气化工艺近年来也在积极开拓中国市场，目前在国内有多套合成氨装置采用该技术建设。（1）SHELL公司的粉煤气化工艺的特点SHELL公司的粉煤气化工艺属第二代煤气化技术，具有如下优点：a.气化炉内部采用膜式水冷壁,对原料煤的灰熔点限制较少,可以气化高灰熔点的无烟煤;b.粗合成气中有效气（C＋H2）浓度达到90％,CO含量低;C.气化效率高,原料煤及氧气消耗低;d.单炉能力大、运转同期长，无需备用炉；e.多组对列式烧嘴配置，操作弹性较大。已在荷兰成功建设了一套单炉日处理煤量2000吨的气化装置，用于联合循环发电。国内正在进行该技术引进工作的工厂有洞庭氮肥厂。该工艺尚存在下列问题：a.气化炉制造复杂，目前国内还不能生产，要成套引进;b操作有一定难度，特别是在开始投入运行时，需要进行挂膜处理，处理不当会影响水冷壁的使用寿命；c.由于无备用炉，工厂必须具有很好的管理水平和操作水平；d.国产化程度较低，投资较高。（2）水煤浆加压气化工艺的特点水煤浆加压气化技术1983年投入两业运行后，发展迅速。近十年来，在中国的化学工业中，水煤浆加压气化工艺已有七套应用的业绩，另外还有多套装置正在建设中。国内外已建成投产的有代表性的生产装置见下表：表5—1水煤浆加压气化工艺业绩表序号工厂名称投煤量吨/天气化炉台数气化压力MPa投产时间年流程特点产品1美国TEC15001+16.371983激冷流程甲醇2美国CW9001+13.921984激冷/废锅发电3日本UBE15003+13.71984激冷流程合成氨4德国SAR70013.921986废锅流程H2、CO5鲁南化肥厂7202+12.61993激冷流程氨、甲醇6上海焦化厂15003+13.921995激冷流程甲醇7渭河化肥厂15002+16.371996激冷流程合成氨8淮南化工总厂10002+14.02000激冷流程合成氨9浩良河化肥厂100024.02005激冷流程合成氨10金陵石化公司10002+14.02005激冷流程甲醇水煤浆加压气化技术主要有如下优点：a.适用于加压（中、高压）气化，气化压力一般在4.0MPa和6.5MPa；b.气化炉进料稳定，由于气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送，所以煤浆的流量和压力较易得到保证，便于气化炉负荷的调节；c.合成的原料气消耗低；d.该工艺己在国内外建有多套装置在运行，国内已充分掌握了该装置的运行、维护等技术；e.该装置的大部分设备、材料都可以立足于国内制造。目前国内制造的设备经过了装置的实际生产考验，具有相当成功的经验可以借鉴。水煤浆加压气化工艺是一项先进、成熟稳妥可靠的工艺技术。水煤浆加压气化生产合成氨，在日本UBE氨厂（4.0MPa）已运行了十几年，每年可运行330天以上。从国内己开车的鲁南、渭河、上海三联供、淮南的工程来看运行情况良好。（3）水煤浆气化工艺与粉煤气化工艺比较表5—2水煤浆气化工艺与粉煤气化工艺比较序号项目粉煤气化水煤浆气化1原料适应性适应各煤种适应成浆性好、灰熔点低的煤2气化温度1400～1700℃1300～1500℃3气化压力4.0MPa8.5MPa4单炉处理能力2000吨/天1500吨/天5气化炉配置单炉需有备用炉6气化炉结构水冷壁耐火衬里7热回收废锅、水冷壁废锅、激冷8煤气除尘冷煤气激冷、过滤、洗涤洗涤9易损件高温过滤器、烧嘴耐火衬里、烧嘴10磨煤方法干磨同时干燥湿磨11国产化水平关键设备引进国产化率高12投资高低（4）水煤浆加压气化工艺与SHELL的粉煤气化工艺典型气体成份对比：表5—3水煤浆气化工艺与粉煤气化工艺气体成份对比序号组成（V%）水煤浆粉煤1氢气30.326.72一氧化碳39.763.33二氧化碳10.81.54甲烷0.15硫化氢1.01.36氮气0.74.17氩气0.91.18水蒸气16.52.0通过对SHELL及Texaco煤气化工艺的比较可以看出，两种煤气化工艺都可以选择,本着可靠性、实用性、先进性的原则，本工程采用水煤浆加压气化工艺。2）合成工艺方案国内对组合成塔的研究生产由来已久，塔内件从轴向到径向、换热管从三套管到套管、单管，各科研单位和生产厂家都作了大量的工作。在合成塔生产方面取得了很大的成绩。但从目前国内的合成塔规模来说，最大只能生产20万吨／年，不能满足我们的需要，因此只能从国外氨合成塔中选取。国外氨合成工艺多种多样，应用最多的有Kellogg卧式合成塔和四级氨冷冻系统及联合式热交换器工艺、ICI的低压合成工艺、Braun的绝热式氨合成工艺、TOpsφe-200径向塔工艺。各种工艺均从不同角度力争提高氨净值和热量回收效率、降低触媒层高度及整个塔的阻力降。Topsφe-200系列合成塔属径向合成塔，有二段触媒床，床向带换热器，该塔最大的特点是塔和整个回路阻力降小，塔阻力降一般只有0.2MPa，回路阻力降一股只有0.5～0.6MPa，这就大大的减少了压缩功耗，第二个特点是径向塔气流流经线路短，可以选用1～1.5mm的小颗粒触媒，所以氨净值高，第三个特点是合理回收余热产生过热的中压蒸汽。渭河化肥厂采用Topsφe-200系列合成塔运行多年，操作稳定、可靠，因此本工程拟选用Topsφe-200塔及其合成工艺。3）尿素工艺方案（1）国内外尿素工艺技术概况我国自六十年代起自行设计并建设了年产4～11万吨水溶液全循环法尿素装置近200套。七十年代至今又自行设计或引进了年产4～52万吨CO2汽提法尿素装置18套；引进年产52万吨和13万吨的氨汽提法尿素装置分别为8套和9套，沪天化在这一时期引进改造的年产22万吨的双汽提尿素装置也已投产；九十年代又先后引进了一套年产52万吨和5万吨的ACES法尿素装置已投产运行。目前世界上最有竞争力的尿素生产技术主要有:荷兰斯太米卡邦公司的CO2汽提工艺、意大利斯纳姆普罗吉提公司的氨汽提工艺、日本东洋公司的ACES艺，现将其有关性能简单比较如下：a.CO2汽提工艺是荷兰斯太米卡邦公司于六十年代开发的尿素生产技术，在世界范围内建厂业绩最多，其主要特点是流程简单、操作方便、投资省，它是目前世界上唯一工业化的只有单一低压回收工序的尿素生产工艺，其合成压力采用最低平衡压力，氨、碳比采用最低共沸组成时的氨碳比（2.95），操作压力为138bar，温度为180～183℃，冷凝温度为167℃，汽提温度约190℃，汽提效率80％以上。主要设备材质采用316L或25-22-2CrNiMo，再配以足够量的纯化空气即可达到材质耐腐蚀性的要求，设备制造及维修都比较方便。由于汽提效率较高，故只设低压回收工段即可满足物料循环回收的要求，但因为没有中压工段，所以汽提效率的波动将对下游工序产生影响。因此汽提塔必须控制在相对稳定的条件下操作，在一定程度上限制了装置的操作弹性。另外，由于未反应物的分解与分离主要是在汽提塔内实现的，所以用于加热汽提塔的中压蒸汽量较大，所以其总能耗比其它两种工艺要稍高一些。因其工艺流程简单，设备总台数少。国内建厂业绩较多，而且软硬件费用也相对较低。进入九十年代后，斯太米卡邦对其尿素技术作了较大的改进和推广，主要是增加了原料气脱氢装置，提高了装置的安全性能；合成塔结构进行了改进，提高了转化率，降低了合成塔高度及体积，将原立式降膜甲铵冷凝器改为池式冷凝器，并将其用作初级反应器，减少了合成塔的体积，降低了工艺框架的高度。b.NH3汽提工艺是意大环斯纳姆普罗吉提公司于六十年代开发的以氨为汽提剂的尿素生产技术，后来发展为NH3自汽提工艺，在世界范围内也有广泛的建厂业绩。其最大特点是高压圈内主要设备能地面布置，无需高层框架，设备操作与维修都比较方便。其次是操作控制也比较简单，只需简单控制合成塔进出口的温度即可控制塔内的氨/碳比。由于大量过剩氨的存在，氨/碳比的微小变化对合成塔的操作条件几乎没有影响。由于中压分解工段的存在能平衡汽提效率波动对下游工序产生的影响，使得汽提塔的操作比较灵活，故可通过改变汽提塔的操作条件来调整合成塔的氨碳比，并进一步调整整个装置的热量平衡及蒸汽产量，保证了整个装置的稳定操作。该工艺关键设备汽提塔选用钛材，其耐腐蚀与耐侵蚀的能力强，其操作温度可达230℃，可使整个装置在40％的低负荷下稳定操作，特别是近两年斯纳姆普罗吉提将其汽提塔的钛管改为锆衬里管，进一步提高了该设备耐腐与耐侵蚀的能力，提高了装置的操作弹性，可不必再翻转使用，方便了操作及维修。C、ACES工艺是日本东洋工程公司（TEC）开发的节能节资型尿素生产新工艺。它是将CO2汽提工艺的高汽提效率与全循环工艺的高的单程转化率有机结合起来的一种新工艺。合成塔内氨／碳比高达4.0，可以基本上忽略腐蚀问题，在190℃与17.1MPa（G）的操作条件下，合成塔转化率高达68％，大大减少了汽提塔用于分解和分离本反应物所需的中压蒸汽量，使其成为当今工业化尿素生产工艺中能耗最低的工艺。其设备选材也有独到之处，主要高、中压设备都采用了TEC参与开发的双相不锈钢，能很好地解决设备的腐蚀问题，其缺点是高压圈内设备台数较多，操作、控制比较复杂，高压圈内物料的循环靠设备的位差来实现，工艺框架较高，提高了一次性土建费用设备的操作，维修也不方便。国外先进的三种尿素工艺技术我国均已引进，并已长周期运行，我国已能在只购买工艺包的条件下设计建设氨汽提的中型尿素装置，而且也能自己设计、制造、建设CO2汽提大型尿素装置。（3）尿素工艺方案比较及选择从以上比较可以看出，三种方法的工艺性能指标非常接近。ACES法流程较长，框架高度达70米，能耗较低，但其专利费较高；NH3汽提法流程较长，NH3消耗指标较高，投资适中；CO2汽提法工艺简单，投资较省，在国内的建厂经验最为丰富，同规模的装置国内己有十几套在运行，故选择CO2汽提工艺。5.1.2立足国内的技术方案选择1）硫回收工艺方案回收硫化氢中的元素硫的方法的按生产方式分为湿法和干法两种。湿法主要是用溶剂将H2S吸收后在液相与氧气反应生产硫磺，按吸收液中氧化剂载体又分为钒基氧化法和铁基氧化法，按使用的溶剂不同又分为多种方法。国内采用过的方法有栲胶法、ADA法、PDS法、GTS法、TS-8505法等多种方法。干法回收硫的方法使用最广泛的为克劳斯法。由于克劳斯法工艺简单，适用大型化、生产控制自动化，装置效能高。因此已成为含H2S气体中回收元素硫的主要方法。采用Clause工艺存在的问题是受化学平衡限制，尾气难以达到环保排放标准。因此本项目采用改进的Clause工艺，采用两级碱洗与Clause工艺串联，以保证装置尾气达标排放。2）变换工艺方案上世纪六十年代以前，主要应用以Fe2O3为主体的催化剂，使用温度范围为350～550℃，由于受操作温度的限制，气体经变换后仍有3%左右的一氧化碳。六十年代以来，由于脱硫技术的进展，气体中总硫含量可降低到lppm以下，有可能在更低温度下使用活性高而抗毒性差的CuO催化剂,操作温度为200～280℃，残余一氧化碳可降至0.3％左右。前者称为中温变换，而后者则称为低温变换。中温变换适合CO含量高的原料气。八十年代以来，我国的很多企业采用了在中变炉之后增加低变炉技术，也就是中串低变换工艺，而中低低变换工艺也是中串低变换工艺的发展。该工艺降低了吨氨产品的蒸汽消耗量，还较大幅度地提高了一氧化碳的总变换率。所以本工程采用中低低变换工艺。3）脱硫、脱碳工艺方案从目前国内外大型合成氨装置所采用的脱除酸性气体的工艺来看，低温甲醇洗(Rectisol)和NHD(或Selexol)工艺较为常见。低温甲醇洗(Rectisol)工艺是采用冷甲醇作为溶剂脱除酸性气体的物理吸收方法，是由德国林德公司和鲁奇公司联合开发的一种有效的气体净化工艺。该技术成熟可靠，可将H2S脱至小于0.1ppm。而且溶剂循环量小，溶剂价格便宜，能耗和操作费用较低。该法缺点是在低温下操作，要求采用低温材料，投资较高。NHD(或Selexol)亦属物理吸收，对CO2、H2S等均有较强的吸收能力，但只能将H2S脱至小于1ppm，对COS吸收能力较差，需另加有机硫水解和精脱硫装置。为使脱碳尾气符合环保排放要求，须将脱硫和脱碳分开，流程复杂。另外其溶剂吸收能力比甲醇低，因而溶剂循环量大，充填量大，且溶剂价格昂贵，操作费用较高。该法的优点在非低温下操作，可采用普通碳钢材料，投资较低。对本项目而言，虽然NHD工艺投资低于低温甲醇洗工艺，但其操作费用较高。低温甲醇洗工艺在国内已有丰富的生产操作经验，除少部分低温材料需引进外，设备设计和制造可在国内解决，超过NHD的部分投资静态回收期约2年，因此本项目酸性气体脱除采用低温甲醇洗工艺。4）醇烃化工艺方案经一氧化碳变换和二氧化碳脱除后的原料气尚含有少量残余的一氧化碳和二氧化碳，为了防止它们对合成催化剂的毒害，原料气送往合成以前还需要有一个最后净化的步骤。铜氨液吸收法是1913年就开始采用的方法，液氮洗涤法是二十年代以后使用的方法，甲烷化法是六十年代开发的新方法。虽然在催化剂上用氢气把一氧化碳还原成甲烷的研究工作早己完成，但因反应中要消耗氢气生成无用的甲烷，所以此法只能适用于CO含量甚少的原料气。直到实现低温变换工艺以后，才为CO的甲烷化提供了条件。与铜洗法相比，甲烷化法具有工艺简单、操作方便、费用低的优点，但甲烷的销售始终是甲烷化法生产的瓶颈，因此本项目采用醇烃化法。5.2工艺流程以煤为原料生产尿素的工艺流程如下：尿素水解塔液氨压缩硫磺造粒塔蒸发器高压洗涤器精馏塔甲铵冷凝器汽提塔尿素合成塔氨合成塔醇化塔压缩低温甲醇洗低温变换炉中温变换炉洗涤塔磨机气化炉氧气原煤C02氮气氢气图5—1工艺流程简图尿素水解塔液氨压缩硫磺造粒塔蒸发器高压洗涤器精馏塔甲铵冷凝器汽提塔尿素合成塔氨合成塔醇化塔压缩低温甲醇洗低温变换炉中温变换炉洗涤塔磨机气化炉氧气原煤C02氮气氢气5.2.1工艺流程简述1）造气工艺流程（1）磨煤工段原煤通过电子皮带称计量送入棒磨机，水、石灰石粉、添加剂也通过计量加入棒磨机。各种物料在棒磨机内混合并磨成水煤浆后自流入滚筒筛筛分，极少量的不合格料落入手推车返回料场，合格的料浆流入磨机出料槽，再经磨机出料泵送入气化工段的大煤浆槽内供气化所用。（2）气化工段由磨煤工序制备的原料煤浆，经泵加压后，送入气化炉喷嘴与空分送来的高压氧气经喷嘴进入气化室。在约1400～l500℃及6.5MPa压力下，进行部分氧化反应。产出粗合成气，高温粗合成气经激冷室降温增湿。再经文丘里洗涤器及洗涤塔进一步除尘，含尘量合格（≤1mg/Nm3）后，送往CO变换工序。在气化室高温条件下，呈液态的融渣经激冷、固化，再经破渣机破碎较大凝块后，导入锁渣罐周期性地排入渣池，在此经初步沉降，粗渣由设于渣池中的刮板捞渣机陆续捞出固渣，并运出界外。激冷室及洗涤塔排出的水，因含有细渣浊度较高称之为黑水，并具有系统条件下的饱和温度。高温的黑水送往渣水处理工序作进一步处理后循