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1、4氮肥技术2008年第29卷第1期#"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""#""""""合成氨厂净化工段的设计""""""王志武李良刘宜堂""""(山东明水化工有限公司章丘250200)""#"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""#摘要简要介绍该公司52×104t/a尿素技改项目中气体净化的工艺及设备设计情况。关键词合成氨尿素技改1综述项目于2007年3月一次开车成功,使公司形成山东明水化工有限公司于2005年6月与山了一定的生产规模优势,进一步降低生产成本。
2、西晋煤集团实现成功合作,借此契机,我们于整个技改工程全部采用DCS集中控制,共分2006年1月开始进行520kt/a尿素技改项目,该为造气、净化合成、尿素三个操作点,节约了人力!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!固定层焦炭气化,每吨氨需焦炭1.45t,每吨焦的供热、供电方式,也是对无烟煤末、造气炉渣、炭需优质炼焦煤1.2t,合计每吨氨需焦煤1.74t,原造气吹风气等废弃物进行资源化和综合利用的煤利用率很低。而采用粉煤气化技术后,每吨氨需过程,是典型的循环经济措施。动力结构调整项原煤约1.3t,而且直接采用高硫煤
3、、劣质煤为原料,目的循环经济特点主要体现在以下两个方面。大大提高了原料利用率,降低了生产成本。(1)吹风气、造气炉渣等废弃物的资源化与(3)实现了造气炉渣综合利用综合利用先进煤气化装置每年产生造气炉渣其主要固定层煤气化生产合成氨生产装置需无烟成分是CaO、MgO、SiO2、A12O3、Fe2O3等,可直接用块煤,随着煤炭综采发展,无烟煤的块煤率逐年作水泥配料及建筑材料,实现煤渣综合利用。目下降,粉煤率提高,目前化肥企业的无烟煤带粉前,国内水煤浆气化厂均不需煤渣堆场,而由用率在30%以上,循环流化床锅炉掺烧无烟粉煤将户从气化炉直接拉走,煤渣得到充分利用。使煤资源得
4、到充分利用。与引进的加压气化技术相比,国产粉煤气化合成氨生产过程还排出大量的造气炉渣(每技术的气化效率偏低,气化炉飞灰量大,残炭高。吨氨约280kg),其中气化炉未燃尽的残炭在20%含碳量高的灰渣恰好是优质的粉煤灰烧结砖原～30%,这部分残炭可以在循环流化床锅炉燃烧。料。目前部分企业正在实施粉煤灰烧结砖项目,固定层间歇气化的造气吹风气和合成氨生项目完成后,将“变废为宝”,弥补国产粉煤气化产的弛放气中都具有一定的热值,将这部分低热效率较低的缺点。值燃料气通过吹风气余热锅炉产生次高压或中(4)降低了能耗和化肥生产成本压蒸汽,并入全厂蒸汽管网用于发电和工艺用蒸由于采用
5、先进技术,合成氨、尿素能耗和生汽,实现余热综合利用。产成本有较大程度下降,固定层煤(焦)气化先进(2)热电联供,蒸汽梯级利用,提高供热、发水平的吨氨能耗约55GJ,而先进粉煤气化装置吨电效率氨能耗约47GJ,下降15%;对降低化肥价格和农化肥企业动力结构调整全部采用高温高压业生产成本有重要意义。或次高温、次高压锅炉,根据全厂用汽平衡实现3.2动力结构调整蒸汽梯级利用,高压蒸汽发电、再供热。从已投产建设高效循环流化床锅炉,掺烧无烟煤末、的几套装置看,热电联供总热效率都在60%以造气炉渣、吹风气,实现热电联产和能源梯级利上,高于采用热、电单供的方案,总热效率较高,用
6、,调整化肥装置动力结构。节约了能源。氮肥企业动力结构调整,既是优化化肥生产(收稿日期:2007-10-16)第1期王志武等:合成氨厂净化工段的设计5及占地。工程采用固定床煤气炉间歇制气;栲胶续表1法脱硫;中低低变换;七级压缩;碳丙法脱碳;醇序号名称规格型号数量(台)73再生泵14SH-9A,Q=133m/h,H=56m2烃化精制并副产甲醇;22.0MPa合成氨;水溶液全3/h8脱硫泵14SH-9A,Q=133m,H=56m2循环法制取尿素;大颗粒造粒技术。其中造气、净9罗茨风机L94WD-346-50001化及公用工程部分为我厂自行设计,集中了近些10罗茨风机Z
7、L103WD-451-50004年来中、小氮肥所取得的先进成熟的工艺设备技2.2变换工段术。笔者负责了净化工段的设计,参与了系统的变换系统是合成氨生产中的重要工序,是影原始开车过程,现将净化工段的设计思路简介如响合成氨稳定生产和能耗的重要环节。综合我厂下,以供交流探讨。的实际情况,采用成熟、可靠的中低低工艺。2工艺方案的设计(1)采用高效的中、低变催化剂。净化工段又可细分为半脱、变换、变脱、脱(2)中变炉分3段,分别设置喷水、蒸汽、煤碳、精脱硫等几个工段。气冷激来调节催化剂层温度,自动控制,操作简2.1半脱工段便;低变炉分2段,每段入口均设调温水加热器根据我厂多
8、年实际使用的情况,仍采用
