煤基氨联产天然气技改项目的技术经济可行性分析

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1、第43卷第5期煤化工Vo1．43No．52015年1O月CoalChemicalIndustryOct．2015煤基氨联产天然气技改项目的技术经济可行性分析朱桂芳(湖南安淳高新技术有限公司，湖南长沙410205)摘要针对现有中小合成氨企业产品结构不合理、产能过剩的状况，对湖南吐绿化工有限公司现有的合成氨生产装置进行技术改造，设计了煤基氨一天然气多联产系统，通过增设甲烷化与深冷液化分离系统，将CO+H合成甲烷，通过深冷精馏分离技术，得到高附加值的“人工天然气”，对此项技改的技术经济进行了分析，结果表明，煤制合成氨联产天然气是可行的，是企业实现转型升级的有效途径。关键词合成氨，天然气

2、，多联产，技术经济，转型升级文章编号：1005—9598(2015)一05—0051—03中图分类号：TQ113．2．TE64文献标识码：B湖南吐绿化工有限公司是典型的传统中小型合2煤制合成氨联产天然气技改方案成氨企业，存在单一产品尿素市场空间容量有限、尿素产能严重过剩的问题，且新疆、内蒙古等煤炭从目前的煤化工技术发展水平和经济性方面考资源丰富、煤价低廉的大型企业，以其资源和运价虑，煤基多联产是较有希望的途径I1]。参照电力和甲优势逐渐垄断华南市场，使用本地性价比低的原料醇多联产系统_2]，设计构思煤基氨一天然气多联产系的煤化工企业生产尿素失去竞争优势，化解产能过统，可实现合成氨

3、系统和天然气系统的有机耦合。剩刻不容缓。利用湖南吐绿化工有限公司现有的合成氨系统装置，通过工艺优化和流程的合理安排，将半水煤气1技改前的生产状况改为水煤气，通过控制水煤气中的氮含量，调整合成氨和“人工天然气”的产量。增设甲烷化与深冷液化分湖南吐绿化工有限公司煤制合成氨工艺以当地离系统，将CO+H合成甲烷，通过深冷精馏分离技术，煤为原料，采用间歇式固定床煤气发生炉制得半水煤联产“人工天然气”产品，以LNG的形式储存销售，并气，经洗涤除尘冷却、静电除尘、除焦油后，送至脱硫副产氩气，实现产能与资源结构转型升级。工段，脱硫后的半水煤气经压缩机压缩至0．8MPa在化肥销售旺季，生产合成氨和

4、尿素，回收弛放后，进入变换工段，变换后的气体再经脱硫、脱碳去气气和放空气制备液化甲烷；在化肥销售淡季，生产液体精制工段，制得合格的原料气，进一步合成氨后，送化甲烷，有效发挥调峰作用。至氨贮罐贮存，供尿素生产用。煤基氨联产天然气工艺流程示意图见图1。以煤为原料制取合成氨的半水煤气主要组分以当地煤为原料，采用现有固定床间歇气化技术有：c0、c02、H、N、cH4及Ar。生产中将c0变换转化制取水煤气，经气柜由罗茨风机增压后，进脱硫塔，脱为c0。和H，变脱后部分气体加稀氨水合成碳酸氢硫后气体经新增的低压压缩机一段压缩到0．8MPa铵，精制后的H与N。合成为氨；NH。与c0生产尿进变换系

5、统，与水蒸气反应生成c0。和H。，使气体中素；剩余甲烷、氩气作为锅炉燃料燃烧，既浪费资源，的cO体积分数降到13．72％，经变换气脱硫工序，使又不经济。Hs质量浓度降至<10mg／m。，然后经新增的低压压缩机二段提压至2．7MPa后去脱碳。脱碳后气体中的收稿日期：2015—06—13作者简介：朱桂芳(1982一)，女，湖南双峰，工程师，学士，2003年本科毕业于湖南大学化学工程与工艺专业，现主要从事氮肥行业技术咨询与设计工作，E-mail：zgfO124~163．com。52煤化工2015年第5期煤、空气、水蒸气3．1投资估算投资估算范围为新增建设投资和原有固定装置固定资产净值两

6、部分。3．1．1新增建设投资新增建设投资为技改工程内容，主要含工艺装置(低压机、甲烷化合成、深冷液化分离装置)工程图1煤基氨联产天然气工艺流程示意图费用，固定资产、无形资产、递延资产、预备费等其他费用，合计为15580万元。c0体积分数控制在O．10％，脱碳气经精脱硫后总硫3．1．2利用原有装置固定资产净值体积分数<0．1X10，送甲烷化合成工序；经等温原有装置固定资产净值为利旧装置，即依托企(340℃)甲烷化反应后，原料气中的C0、H，生成甲烷业现有的合成氨工艺装置、公用工程设施、厂外设施与水，并副产3．8MPa(A)、380℃过热蒸汽。分离工艺及配套工程设施的固定资产原值减去

7、折旧后的价冷凝水后的产品气，进入深冷分离工段，分离出液体值，其总值为21780万元。甲烷与液体氩。尾气氮气与氢气进入原压缩机压缩到3．1．3经济评价用建设投资15．OMPa送氨合成系统生产合成氨。经济评价用建设投资为新增建设投资和原有固定装置固定资产净值两部分，合计37360万元，具3技改技术经济分析体分析见表1。表1建设投资分析万元新增工程费用固定资产无形设备费安装费建筑工程其他费用资产其篓产预备费原资有产固价定值1l640l495550815200108702l780流动资金