某化肥廠合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造可行性研究報告

*化工 有限公司 合成氨 能 量系統(tǒng)優(yōu)化 改造 可行性研究報告 工 設 計 院 有 限 公 司 工程咨詢資格證號：工咨甲 二 九 年 十一 月 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 1 目 錄 1 總 論 . 1 1.1 概述 . 1 1.2 研究結論 . 10 2 改造規(guī)模及方案 . 12 2.1 改造方案符合國家政策 . 12 2.2 改造方案 . 13 3 工藝技術方案 . 15 3.1 合成氨生產(chǎn)工藝概況 . 15 3.2 企業(yè)目前生產(chǎn)概況 . 18 3.3 本項目綜合節(jié)能技術改造方案 . 23 3.4 裝置改造前后比較 . 36 3.5 自控技術 方案 . 37 4 原料、輔助材料及動力供應 . 42 5 建廠條件及廠址方案 . 42 5.1 建廠條件 . 42 5.2 廠址方案 . 45 6 總圖運輸、儲運、土建 . 46 6.1 總圖運輸 . 46 6.2 儲運 . 47 6.3 廠區(qū)外管網(wǎng) . 48 6.4 土建 . 48 7 公用 工程方案和輔助生產(chǎn)設施 . 49 7.1 給排水 . 49 7.2 供電及電信 . 51 7.3 輔助設施方案 . 54 8 節(jié)能、節(jié)水 . 55 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 2 8.1 節(jié) 能 . 55 8.2 節(jié) 水 . 58 9 消 防 . 58 9.1 設計依據(jù)及標準規(guī)范 . 58 9.2 設計原則 . 58 9.3 消 防措施 . 59 10 環(huán)境保護 . 61 10.1廠址與環(huán)境現(xiàn)狀 . 61 10.2執(zhí)行的環(huán)境質(zhì)量標準和排放標準 . 61 10.3本工程新增主要污染源、污染物及治理措施 . 63 10.4環(huán)境影響分析 . 64 10.6環(huán)保管理與監(jiān)測機構 . 66 11 勞動保護與安全衛(wèi)生 . 66 11.1編制依據(jù) . 66 11.2項目生產(chǎn)過程中職業(yè)危害因素的分析 . 67 11.3職業(yè)安全衛(wèi)生防護的措施 . 82 12 組織機構與人力資源配置 . 86 12.1工廠體制及組織機構的設置 . 86 12.2生產(chǎn)班制和定員 . 86 12.3人員的來源和培訓 . 86 13 項目實施計劃 . 87 13.1建設周期的規(guī)劃 . 87 13.2實施進度規(guī)劃 . 87 14 投資估算和資金籌措 . 88 14.1投 資 估算 . 88 14.2資 金 籌 措 . 90 15 財務評價 . 90 15.1財務評 價基 礎數(shù) 據(jù) 與參數(shù)選 取 . 90 15.2生產(chǎn)成本和費用估算 . 91 15.3銷售收入和利潤估算 . 91 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 3 15.5不確定性分析 . 93 15.6財務評價結論 . 93 16 結 論 . 94 16.1結論 . 94 16.2建議 . 95 17 項目招標方案 . 95 17.1概述 . 95 17.2發(fā) 包方式 . 96 17.3招標組織形式 . 96 17.4招標方式比選 . 97 17.5本項目擬采用的招標方式說明 . 98 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 1 1 總 論 1.1 概述 1.1.1 項目名稱、建設單位名稱、企業(yè)性質(zhì)及法人 項目名稱： 合成氨 能量系統(tǒng)優(yōu)化 改造 建設單位： *化工 有限公司 企業(yè)性質(zhì)： 有限責任 單位地址： *景縣龍華鎮(zhèn) 法人代表： * 1.1.2 可行性報告編制的依據(jù)和原則 1.1.2.1 編制依據(jù) (1) 中石化協(xié)產(chǎn)發(fā)（ 2006） 76 號化工投資項目可行性研究報告編制辦法、投資項目可行性研究指南、建設項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù)（第三版）。 (2) *省石油化工 設計 院 有限公司 與 *化工 有限公司 簽訂的 合成氨 能量系統(tǒng)優(yōu)化 改造 可行性研究報告編制合同書。 (3) 由 *化工 有限公司 提供的項目有關基礎資料。 1.1.2.2 編制原則 (1) 項目建設必須符合國家產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展方向。 嚴格貫徹執(zhí)行國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要和國家發(fā)展和改革委員會關于印發(fā) “ 十一五 ” 十大重點節(jié)能工程實施意見的通知*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 2 精神及國家標準、規(guī)范、政策。 (2) 走新型工業(yè)化發(fā)展道路，大力推進節(jié)能降耗，以技術創(chuàng)新為動力，以項目實施為基礎，實現(xiàn) “ 十一五 ” 期間單位產(chǎn)品綜合能耗大幅下降、廢棄 物減排的目標； (3) 考慮 *化工 有限公司 的實際情況和建設要求，工藝技術來源立足于企業(yè)擁有的穩(wěn)妥可靠的技術，并采用技術先進可靠、高效節(jié)能的成熟技術，力求做到節(jié)能技術先進、設備配置先進可靠、不影響原裝置的穩(wěn)定操作、產(chǎn)品質(zhì)量符合有關標準。在確保處理效果的前提下，盡量減少占地、降低運行費用和一次性投資； (4) 項目建設與生產(chǎn)同時進行，盡量做到不影響正常生產(chǎn)。充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)設備、公用工程、輔助工程、生活福利設施和人員的有利條件，節(jié)約投資，加快建設進度； (5) 嚴格執(zhí)行環(huán)境保護、消防、安全工業(yè)衛(wèi) 生法規(guī)，落實 “ 三廢 ” 處理和安全衛(wèi)生措施，使項目實施后，各項指標符合國家和企業(yè)安全衛(wèi)生要求，企業(yè)在獲得經(jīng)濟效益的同時，產(chǎn)生良好的社會效益。注重采取環(huán)境保護措施，努力避免產(chǎn)生新的污染源。 執(zhí)行化工建設項目環(huán)境保護設計規(guī)范，注重采取環(huán)境保護措施， 環(huán)保工程與工藝裝置同步設計、同步施工和同步投產(chǎn)； (6) 廠區(qū)總體規(guī)劃布局、車間的平面布置及生產(chǎn)配套設施，執(zhí)行危險化學品安全管理條例（國務院令第 344 號）、安全生產(chǎn)許可證條例（國務院令第 397 號）的有關規(guī)定和要求。 (7) 項目建設必須符合企業(yè)的整體發(fā)展規(guī)劃。充 分利用公司現(xiàn)有生產(chǎn)裝置、公用工程、輔助工程、生活福利設施和人員的有利條*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 3 件，節(jié)約投資，加快建設進度。在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下，嚴格控制輔助設施的建設規(guī)模。 (8) 根據(jù)地方和行業(yè)基價表，結合企業(yè)的實際情況，實事求是地編制工程投資估算。 1.1.3 項目提出的背景、必要性 1.1.3.1 企業(yè)概況 *化工有限公司 原名為 *景縣化肥廠， 始建于1975 年， 2004 年改制后更名為 *化工有限公司； 座落于景縣龍華鎮(zhèn)，占地 180000m2,其中建筑面積 42000m2?，F(xiàn)有工程技術人員75 人，擁有資產(chǎn)總值 5.8 億元。該廠現(xiàn)有合成氨裝置生產(chǎn)能力 26萬噸 /年，兩套生產(chǎn)能力共計 35 萬噸 /年尿素裝置及其配套的公用工程及輔助工程，企業(yè)產(chǎn)品 “ 素雪 ” 牌尿素被 *省技術監(jiān)督局認定為 “ 質(zhì)量信得過產(chǎn)品 ” ，暢銷 *、 *、安徽、江蘇、河南、四川、內(nèi)蒙、東北三省及京津等十幾個省區(qū)。 景 化公司作為國家 “ 千家企業(yè)節(jié)能行動 ” 的單位成員，全面樹立和落實以人為本、全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的科學發(fā)展觀，堅持把節(jié)能降耗放在首位，按照 “ 減量化、再利用、資源化 ” 的原則，從能源的回收再利用著手，提高資源綜合利用水平，大力發(fā)展 循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn) “ 資源消耗低，環(huán)境污染少 ” 的目標，以提高資源利用效率為核心，從技術、管理等方面采取綜合措施，加快推行節(jié)約型企業(yè)建設，促進了企業(yè)的可持續(xù)和諧發(fā)展。 1.1.3.2 項目提出的背景、投資必要性和 意義 1. 項目提出的背景 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 4 (1) 可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求 我國是一個人均資源擁有量很少的國家，能源利用率低的問題已嚴重阻礙了我國經(jīng)濟的發(fā)展和企業(yè)效益的提高。資源與環(huán)境問題、人口問題已被國際社會公認是影響 21 世紀可持續(xù)發(fā)展的三大關鍵問題。新中國成立后特別是改革開放以來，我國經(jīng)濟社會發(fā)展取得了舉世矚目的巨大成就，但是，我們在資 源和環(huán)境方面也付出了巨大代價。經(jīng)濟增長方式粗放，資源消耗高，浪費較大，污染嚴重，能源緊缺與環(huán)境污染已成為制約我國經(jīng)濟與社會進一步發(fā)展及人民生活與健康水平進一步提高的重大因素。黨的十六屆五中全會提出：“ 要加快建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，加大環(huán)境保護力度，切實保護好自然生態(tài)，認真解決影響經(jīng)濟社會發(fā)展特別是嚴重危害人體健康的突出的環(huán)境問題，在全社會形成資源節(jié)約的增長方式和健康文明的消費模式 ” 。因此，企業(yè)必須轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，大力推行節(jié)能降耗。 我國歷來的能源消耗結構中，工業(yè)生產(chǎn)部門始終是能源 消費的大戶，約占全國能耗量的 70%左右，而先進工業(yè)國家：美國只占 27.5%左右；日本 50%左右；德國、英國、法國都在 35%以下。其原因是我國工業(yè)生產(chǎn)工藝落后，規(guī)模較小，能源綜合利用差；設備陳舊，熱效率低；自動化水平低；節(jié)能意識不強，管理工作不完善；技術改造資金不足的制約等。雖經(jīng)幾個五年國民經(jīng)濟規(guī)劃建設期的努力，能源利用率從 26%提高到 33%，相對地說，進步不少。但同美國 50%以上、日本 57%以上相比較，我們與他們的差距還很大。根據(jù)有關單位研究，按單位產(chǎn)品能耗和終端用能設備能耗與國際先進水平比*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 5 較，目前我國的節(jié) 能潛力約為 3 億噸標準煤。 (2) 行業(yè)發(fā)展的需要 合成氨工業(yè)是一項基礎化學工業(yè)，在化學工業(yè)中占有很重要的地位。中國合成氨生產(chǎn)企業(yè)中小型居多，生產(chǎn)規(guī)模小，能耗與成本高，部分企業(yè)能耗高出世界先進水平近一倍。中國現(xiàn)已是世界上最大的化肥生產(chǎn)和消費大國， 2007 年合成氨產(chǎn)量已超過 5000 萬噸。我國的合成氨工業(yè)能耗高、節(jié)能潛力大，采取有效的技術措施能夠獲得較好收益。目前平均噸氨能耗在 1700 千克標準煤左右，而世界先進水平這一指標只有約 1570 千克。 2006 年全國合成氨節(jié)能改造項目技術交流會在北京召開，明確了 “ 十一五 ” 期間合成氨節(jié)能工程在降耗、環(huán)保等方面要達到的具體目標。會議根據(jù) “ 十一五 ” 期間合成氨能量優(yōu)化節(jié)能工程實施方案規(guī)劃，到 2010 年，合成氨行業(yè)節(jié)能目標是：單位能耗由目前的 1700 千克標煤 /噸下降到 1570 千克標煤 /噸；能源利用效率由目前的 42.0%提高到 45.5%；實現(xiàn)節(jié)能 570 萬 585 萬噸標煤，減少排放二氧化碳 1377 萬 1413 萬噸。 (3) 企業(yè)發(fā)展的需要 2008年通過對合成氨、尿素生產(chǎn)裝置的工藝過程分析發(fā)現(xiàn)， 景化公司發(fā)展面臨著一個極不合理的現(xiàn)象：合成氨生產(chǎn)過程中一方面在采用燃煤鍋爐向裝置供熱，一方 面在采用大量 冷卻水冷卻物料，將余熱廢熱帶到環(huán)境中，不僅浪費了能源，也增加了 公司的生產(chǎn)成本，不利于市場競爭和經(jīng)濟效益的增長。 (4) 企業(yè)的社會責任 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 6 節(jié)能減排、保護環(huán)境是全社會的共同責任，也是企業(yè)生存發(fā)展的需要，更是企業(yè)重要的社會責任。作為全國節(jié)能 “ 千家 ” 重點企業(yè)，為貫徹落實國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要，實現(xiàn)單位 GDP 能耗降低 20%左右的 約束性目標肩負重要責任， 景 化公司已與 *省人民政府簽署了 “ 十一五 ” 節(jié)能目標。必須大力實施節(jié)能技術改造，加大投入，用先進適用技術改造或新建節(jié)能裝置，降 低能源消耗，確保 “ 十一五 ” 期間實現(xiàn)萬元工業(yè)總產(chǎn)值能耗降低 20%的目標目前節(jié)能減排是中國經(jīng)濟生活中的一個重點，胡錦濤同志在十七大報告中提出，要堅持節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策，建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。 *化工 有限公司的領導層深深意識到了節(jié)能減排的經(jīng)濟效應和社會責任，始終把這項工作作為重點來抓。公司將通過加大技術改造、加強生產(chǎn)管理、加大環(huán)保投入、加強節(jié)能宣傳教育等措施推進節(jié)能減排目標的落實，在實現(xiàn)經(jīng)濟效益的同時，實現(xiàn)人與環(huán)境的和諧發(fā)展，將公司建設成安全型、節(jié)約型、環(huán) 保型的綠色化工企業(yè)。 2. 項目投資必要性和意義 *化工 有限公司是生產(chǎn)合成氨、尿素的 企 業(yè)，基礎原料為煤，電力消耗也較高，屬高能耗企業(yè)，因此在節(jié)能減排方面面臨著一定的壓力，但是也存在著較大的節(jié)能潛力和空間。 公司一直對節(jié)能與環(huán)保工作比較重視，先后投資了 7500 余萬元建設了 1#三氣鍋爐、 全廠放空氣回收；尿素解吸廢液 及甲醇殘 液 回收 的綜合利用工程； 水處理系統(tǒng)改造工程，全廠稀氨水、工藝冷凝*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 7 液、排污油水回收改造； 年產(chǎn) 12 萬噸氨醇醇烴化替代銅洗精制原料氣工程； 電器節(jié)能綜合改造； 新建每小時 廢水 80 m3 末端 全廠污水處理站等節(jié)能、環(huán)保系統(tǒng)。為了達到能源節(jié)約、循環(huán)、綜合利用，本著源頭治理、綜合回收利用，公司決定對生產(chǎn)系統(tǒng) 進行一系列節(jié)能技術改造，并采用成熟的高新處理技術建設合成氨 節(jié)能技術改造項目，以達到節(jié)能降耗、減少污染物排放的目的。該項目的實施必將產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益和顯著的社會效益、環(huán)境效益。 此次改造主要通過下列方式進行： 回收造氣 合成工段的 吹風氣 、 合成放空提氫尾氣、 氨槽馳放氣，以及造氣爐渣、煤粉、煤泥，通過“三廢”混燃爐燃燒 來產(chǎn)蒸汽； 采用 膜提 氫 工程回收合 成放空氣中的氫，降低氨合成壓力，節(jié)約動力消耗，增加合成 氨產(chǎn)量 ； 采用無動力氨回收技術， 將合成氨槽馳放氣中的氨直接回收為99的氣氨，減少了將氨水蒸濃變?yōu)榘钡恼魵庀模?jié)約了蒸氣，節(jié)約了原料煤 。最終達到合成氨系統(tǒng)不需要外補蒸汽，實現(xiàn)向尿素、精甲醇外送蒸汽的目的，年節(jié)約標煤 34860 噸。 1.1.4 關鍵技術 （ 1） 擬采用 *正大熱能研究所的專利技術，合成氨造氣三廢流化混燃爐，簡稱三廢爐 ；專利號： ZL012158496，回收造氣吹風氣，合成放空提氫尾氣及氨槽馳放氣，回收造氣爐渣 、煤粉、煤泥生產(chǎn)蒸氣。 選 用中國科學院理化研究所的專利技術，馳放氣 無動力氨 回收裝置專利號： ZL200520012139、 4，將氨槽馳放氣中的氨直接回收為 99%的氣氨；傳統(tǒng)的回收工藝是用脫 鹽水吸收變?yōu)榘彼?，然后?化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 8 用蒸氣加熱氨水將其分解解析 為氨，用于生產(chǎn)尿素；即節(jié)約了蒸氣，節(jié)約了能源，還可以減少對環(huán)境 的污染。 采 用天幫膜技術國家工程研究中心有限公司的合成氨放空氣 中氫回收 技術，回收合成氨馳放氣中的氫氣，在不增加原料煤消耗的情況下，增加合成氨產(chǎn)量。 1.1.5 經(jīng)濟效益和社會效益 本工程采取的 造氣吹風 氣 、 合成放空提氫尾氣、氨槽馳放氣潛熱回收 及造氣爐渣、煤粉、煤泥回收燃燒 改造 ，膜提 氫回收改 造 ，無動力氨回收改造的 合成氨節(jié)能 項目建設。改造后節(jié)約造氣用原煤7512 噸 /年，新增蒸汽 產(chǎn) 量及節(jié)約蒸汽 235514 噸 /年，節(jié)電 600 萬kWh/年，折算節(jié)標煤共計 34860 噸 /年，節(jié)能效益明顯。 本工程采取的 造氣吹風 氣、 合成放空提氫尾氣、氨槽馳放氣潛熱回收 及造氣爐渣、煤粉、煤泥回收燃燒 改造 ，膜提 氫回收改造 ，無動力氨回收改造的 合成氨節(jié)能 項目建設。改造后節(jié)約造氣用原煤7512 噸 /年，新增蒸汽 產(chǎn) 量及節(jié)約蒸汽 235514 噸 /年， 折算節(jié)標煤共計 32760 噸 /年， 相當于可減排 CO281900 噸 /年 ,SO2540.54 噸 /年 ,煙塵 314.5 噸 /年。 該項目建成后， 景 化公司合成氨單位綜合能耗將達到 1605.1 kg標準煤 /噸。達到氮肥行業(yè)清潔生產(chǎn)標準（ HJ/T188-2006）的二級標準（國內(nèi)氮肥清潔生產(chǎn)先進水平 1640.5Kg 標準煤 /噸） 。 實施該項目需投入總資金 3021 萬元。該項目建成投產(chǎn)后年均節(jié)約成本 1178 萬元，年均上繳國家增值稅及附加 249 萬元，年均新增利潤總額 953 萬元，年均新增所得稅 238 萬元，年均稅后利潤 715*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 9 萬元， 投產(chǎn)后 4 年內(nèi)可回收全部投資。投資利潤率為 30.6%，投資利稅率為 38.6%，投資內(nèi)部收益率稅前為 37.9%，稅后為 29.5%，生產(chǎn)能力利用率為 32.4%。 綜上所述， 景 化公司以技術創(chuàng)新為動力，以項目實施為基礎，利用先進的技術成果對合成氨 系統(tǒng)進行節(jié)能改造，將為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益，符合公司和社會的發(fā)展要求，對增強企業(yè)核心競爭力，提高經(jīng)濟效益有著積極的意義，同時可從源頭上削減二氧化硫和煙塵的排放，改善周邊環(huán)境，環(huán)保效益明顯，因此項目的實施是必要的和必需的。 1.1.6 可行性研究報告研究范圍 (1) 項目建設的意義和必要性； (2) 改造規(guī)模及方案； (3) 工藝技術方案和設備選擇； (4) 原料、輔助材料及動力 的供應； (5) 建廠條件及廠址方案項目的環(huán)境保護、勞動安全和衛(wèi)生評估； (6) 總圖運輸、儲運、土建； (7) 公用工程方案和輔助生產(chǎn)設施； (8) 節(jié)能計算； (9) 消防； (10) 環(huán)境保護及治理措施； (11) 勞動安全和安全衛(wèi)生； (12) 組織機構與人力資源配置； *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 10 (13) 項目實施計劃； (14) 投資估算及資金籌措； (15) 財務評價； (16) 結論； (17) 項目招標方案。 1.2 研究結論 通過各方面分析，本可行性研究報告認為： (1) 本 項目的建設符合國家產(chǎn)業(yè)政策、節(jié)能政策和國家“十一五”發(fā)展規(guī)劃。 (2) 項目建設單位具備良好的基礎條件和外部環(huán)境，本項目可依托公司現(xiàn)有資源，結合生產(chǎn)現(xiàn)狀，進行節(jié)能改造。 (3) 本項目擬采用的節(jié)能技術先進適用、成熟可靠、經(jīng)濟合理。 (4) 本工程充分回收利用現(xiàn)有 造氣爐渣 、吹風氣及合成馳放氣，利用現(xiàn)有資源，有運行成本低的特點，工程實施后能提高工廠原材料和能量利用率。 (5) 由財務評價指標看出：本項目財務內(nèi)部收益率高于基準收益率，投資回收期短，有 較 好的盈利能力和較強的抗風險能力，符合公司發(fā)展要求，對增強企業(yè)核心競爭力，提高經(jīng)濟效益有著積極的意義。 因此，項 目的實施是必要的和必需的。 附主要技術經(jīng)濟指標表 1-1。 表 1-1 經(jīng)濟評價指標表 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 11 序號 項 目 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 一 生產(chǎn)規(guī)模（節(jié)標煤） t/a 34860 二 生產(chǎn)方案 1 節(jié)造氣原料煤 t/a 7512 2 節(jié)電 萬 kWh/年 600 3 增產(chǎn)蒸汽 t/a 218425 4 減少裝置消耗蒸氣 t/a 17089 三 年操作日 天 350 四 改造后節(jié)約能耗總量 噸標煤 /年 34860 五 項目投入總資金 萬元 3021 1 項目報批總投資 萬元 3021 2 建設投資 萬元 3021 3 建設期貸款利息 萬元 0 4 流動資金 萬元 0 六 年均利潤總額 萬元 七 年均稅金 萬元 八 投資利潤率 % 九 投資利稅率 % 十 全投資回收期 I(稅前 ) II(稅后 ) 年 年 含建設期 十 一 全投資內(nèi)部收益率I(稅前 ) (稅后 ) % % 十 二 全投資凈現(xiàn)值 I (稅前 ) II(稅后 ) 萬元 萬元 Ic%=12% *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 12 十 三 生產(chǎn)能力利用率（ BEP） % 2 改造規(guī)模 及 方案 2.1 改造 方案符合國家政策 開展資源綜合利用，是我國一項重大的技術經(jīng)濟政策，也是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中一項長遠的戰(zhàn)略方針，對于節(jié)約資源，改善環(huán)境，提高經(jīng)濟效益，促進經(jīng)濟增長方式由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置和可持續(xù)發(fā)展都具有重要的意義。 中國是世界上最大的化肥生產(chǎn)和消費國，其中合成氨 的生產(chǎn)一直是化工產(chǎn)業(yè)的耗能大戶，在國內(nèi)化工行業(yè)的五大高耗能產(chǎn)業(yè)中，合成氨耗能占總量的 40%，單位能耗比國際先進水平高 31.2%，因此，該產(chǎn)業(yè)節(jié)能的潛力非常大。 中國節(jié)能技術政策大綱（ 2005 年修訂本）中提出： 2010 年，全國噸合成氨能耗由 2000年的 1699kg標準煤降為 1570kg標準煤 ，2020 年降為 1455kg 標準煤。 “ 大綱 ” 還要求推廣新型 J-99、 JR、NC 節(jié)能型氨合成系統(tǒng)及 A301、 ZA-5 低溫低壓氨合成催化劑，提高氨凈值，降低合成氨生產(chǎn)過程的壓力；推廣全渣循環(huán)流化床鍋爐；推廣合成氨蒸汽自 給和 “ 兩水 ” （冷卻水、污水）閉路循環(huán)技術。 2005 年，國家發(fā)改委頒布的國家節(jié)能中長期規(guī)劃，已將合成氨列為節(jié)能降耗的重點領域和重點工程。規(guī)劃指出要在重點耗能行業(yè)推行能量系統(tǒng)優(yōu)化，即通過系統(tǒng)優(yōu)化設計、技術改造和改善管*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 13 理，實現(xiàn)能源系統(tǒng)效率達到同行業(yè)最高或接近世界先進水平。根據(jù)規(guī)劃要求，未來 15 年，國家一方面將加快推進以潔凈煤或天然氣替代石油合成氨的工業(yè)改造，以節(jié)約寶貴的石油資源，另一方面，將大力推動節(jié)能降耗技術的開發(fā)和推廣應用，到 2010 年，合成氨行業(yè)節(jié)能目標是：能源利用效率由目前的 42%提高到 45.5%， 實現(xiàn)節(jié)能570-585 萬噸標煤，減少排放二氧化碳 1377 萬噸 -1413 萬噸。因此，進一步加快合成氨裝置的節(jié)能改造已成為眾多化肥生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能降耗的必經(jīng)之路。 “ 十一五 ” 期間，國家重點推出十大節(jié)能工程，其中涉及石油和化工行業(yè)的主要有 “ 余熱余壓利用工程 ” 、 “ 節(jié)約和替代石油工程 ” 、 “ 電機系統(tǒng)節(jié)能工程 ” 和 “ 能量系統(tǒng)優(yōu)化（系統(tǒng)節(jié)能）工程 ”四項。目前，國家發(fā)展改革委已啟動十大重點節(jié)能工程，并對實施工作進行具體部署。通過實施十大重點節(jié)能工程， “ 十一五 ” 期間將實現(xiàn)節(jié)約 2.4 億噸標準煤的節(jié)能目標。 綜上所述， *化 工 有限公司擬實施的 “ 合成氨 能量系統(tǒng)優(yōu)化 改造項目 ” 符合國家節(jié)能政策和節(jié)能規(guī)劃要求。 2.2 改造方案 本項目擬采用的改造方案主要有： (1) 新上一套 “三廢”流化混燃鍋爐 裝置， 回收造氣吹風氣、合成放空提氫尾氣、合成氨槽馳放氣，以及造氣爐渣、煤粉、煤泥，年可副產(chǎn) 3.82MPa 450 蒸汽 218425 噸。 (2)新上一套處理氣量為 2100m3 膜提氫裝置，每年可回收8598240 m3氫氣。在不增加原煤消耗的情況下，年可多產(chǎn)合成氨 4350*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 14 噸，年可節(jié)約原料煤 6342 噸；因采膜提氫技術，氨合成壓力下降2.0 MPa，可使壓 縮機噸氨醇節(jié)電 50KWh，本項目全年可節(jié)電 600 萬KWh。 (3) 新上一套處理氨槽馳放氣量為 2300 m3 的無動力氨回收裝置，每年可多回收合成氨 835 噸，年節(jié) 煤 1170 噸，年可節(jié)省因解吸氨水所消耗 1.0MPa 180 的蒸汽 17089 噸。 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 15 3 工藝技術方案 3.1 合成氨生產(chǎn) 工藝概況 目前 世界 合成氨產(chǎn)量以中國、蘇聯(lián)、美國、印度等國最高，約占世界總產(chǎn)量的一半以上。合成氨主要原料有天然氣、石腦油、重質(zhì)油和煤等，因以天然氣為原料的合成氨裝置投資低、能耗低、成本低的緣故 ,世界大多數(shù)合成氨裝置是以天然氣為原料，但是自 從石油漲價后 ， 由煤制氨路線又重新受到重視 ， 而且從世界燃料儲量來看，煤的儲量約為石油、天然氣總和的 10 倍。 我國合成氨工業(yè)經(jīng)過 40 多年的發(fā)展，產(chǎn)量已躍居世界第 1 位，現(xiàn)已掌握了以焦炭、無煙煤、褐煤、焦爐氣、天然氣及油田伴生氣和液態(tài)烴等氣固液多種原料生產(chǎn)合成氨的技術，形成了我國特有的煤、石油、天然氣原料并存和大、中、小規(guī)模并存的合成氨生產(chǎn)格局 。 3.1.1 裝置現(xiàn)狀 我國合成氨裝置是大、中、小規(guī)模并存的格局，總生產(chǎn)能力為4260 萬 t/a。大型合成氨裝置有 30 套，設計能力為 900 萬 t/a，實際生產(chǎn)能力為 1000 萬 t/a；中 型合成氨裝置有 55 套，生產(chǎn)能力為460 萬 t/a；小型合成氨裝置有 700 多套，生產(chǎn)能力為 2800萬 t/a。 目前我國已投產(chǎn)的大型合成氨裝置有 30 套，設計總能力為900 萬 t/a，實際生產(chǎn)能力為 1000 萬 t/a，約占我國合成氨總生產(chǎn)能力的 23%。除上海吳涇化工廠為國產(chǎn)化裝置外，其余均系國外引*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 16 進，薈萃了當今世界上主要的合成氨工藝技術，如 以天然氣和石腦油為原料的凱洛格傳統(tǒng)工藝（ 9 套）、凱洛格 -TEC 工藝（ 2 套）、托普索工藝（ 3 套）、節(jié)能型的 AMV 工藝（ 2套）和布朗工藝（ 4套）；以渣油為原料的德士古渣油氣化 工藝（ 4 套）和謝爾氣化工藝（ 3套）；以煤為原料的魯奇粉煤氣化工工藝（ 1 套）和德士古水煤漿氣化工藝（ 1套）。 我國大型合成氨裝置所用原料天然氣（油田氣）占 50%，渣油和石腦油占 43%，煤占 7%，其下游產(chǎn)品除 1 套裝置生產(chǎn)硝酸磷肥外，其余均生產(chǎn)聯(lián)堿。 70 年代引進的大型合成氨裝置均進行了技術改造，生產(chǎn)能力提高了 15% 22%，合成氨噸綜合能耗由 41.87GJ 降到 33.49GJ，有的以石油為原料的合成氨裝置（如安慶、金陵、廣石化）用煉油廠干氣頂替一部分石腦油（每年大約 5 萬 t）。 我國中型合成氨 裝置有 55 套，生產(chǎn)能力為 460 萬 t/a；約占我國合成氨總生產(chǎn)能力的 11%，下游產(chǎn)品主要是聯(lián)堿和硝酸銨，其中以煤、焦為原料的裝置有 34 套，占中型合成氨裝置的 62%；以渣油為原料的裝置有 9 套，占中型合成氨裝置的 16%；，以氣為原料的裝置有 12 套，占中型合成氨裝置的 22%；我國小型合成氨裝置有 700 多套，生產(chǎn)能力為 2800 萬 t/a，約占我國合成氨總生產(chǎn)能力的 66%，原設計下游產(chǎn)品主要是碳酸氫銨，現(xiàn)有 一百多 套的裝置經(jīng)改造生產(chǎn)聯(lián)堿 、三十多 套的裝置經(jīng)改造生產(chǎn) 聯(lián)醇 。原料以煤、焦為主，其中以煤、焦為原料的占 96%，以氣為原 料的占 4%。 3.1.2 生產(chǎn)技術水平 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 17 我國以煤為原料大型合成氨裝置 1 套采用魯奇粉煤氣化工工藝， 1 套采用德士古水煤漿氣化工藝，以煤、焦為原料中小型合成氨裝置大多采用固定床常壓氣化傳統(tǒng)工藝，現(xiàn)平均噸能耗為68.74GJ?，F(xiàn)在國內(nèi)普遍認為：德士古水煤漿氣化技術成熟，適用煤種較寬，氣化壓力高，能耗低，安全可靠，三廢處理簡單，投資相對其它煤工藝節(jié)省。水煤漿加壓氣化的引進、消化和改造，解決了用煤造氣的技術難題，使我國的煤制氨技術提高到國際先進水平。雖然德士古水煤漿氣化理論上適合于很寬范圍的煤種，但國內(nèi)生產(chǎn)經(jīng)驗是原料煤要滿足熱 值高（大于 20.9kJ/g）、灰熔點低（ T3 小于1350 ）、灰分少等要求。 我國以渣油為原料的合成氨合成工藝很不平衡，以渣油為原料的大型合成氨裝置中， 4套采用德士古渣油氣化工藝， 3 套采用謝爾氣化工藝，平均噸能耗為 45.66GJ，最低為 40.82GJ。大多數(shù)以渣油為原料的中型合成氨裝置采用 60 年代比較流行的通用設計工藝，采用3.0MPa 部分氧化法加壓氣化、無毒脫碳、 ADA 脫硫、 3.2MPa 3 套管合成技術，噸能耗在 65GJ 左右，進行改造的裝置的噸能耗在 56GJ左右。 我國以天然氣、輕油為原料的合成氨裝置 主要是大型合成氨裝置，目前已建成的大型合成氨裝置中，以天然氣為原料的有 14 套，以石腦油為原料的有 6 套，采用了凱洛格傳統(tǒng)工藝、凱洛格 -TEC 工藝、丹麥托普索工藝、節(jié)能型的 AMV 工藝和美國布朗工藝。以天然氣為原料（傳統(tǒng)工藝）的平均噸能耗為 36.66GJ，最低為 32.84GJ；以天然氣為原料（節(jié)能型工藝）的平均噸能耗為 34.12GJ，最低為*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 18 31.05GJ；以石腦油為原料的平均噸能耗為 38.68GJ，最低為37.01GJ。 合成氨成本中能源費用占較大比重 (約占 65%)，合成氨生產(chǎn) 裝置 的 技術改造 重點放在采用低能耗工藝 、充分回收及合理利用能量 ，節(jié)能和降耗。主要方向是研制性能更好的催化劑、降低氨合成壓力、開發(fā)新的原料氣凈化方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位熱能等 ,與其 它 產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)。 3.2 企業(yè)目前生產(chǎn)概況 *化工 有限公司 生產(chǎn) 裝置總能力為 20 萬噸合成氨 /年、6 萬噸甲醇 /年、 35 萬噸尿素 /年，本次改造主要涉及合成氨 生產(chǎn)裝置的節(jié)能改造。 3.2.1 工藝流程簡述 現(xiàn)有合成氨裝置以無煙 塊 煤為原料，采用固定層間歇式氣化技術生產(chǎn)半水煤氣，堿液脫硫， 0.8MPa 中 低 低溫變換， 1.7MPa 碳丙脫碳 及 1.7MPa 變壓吸附脫碳 ， 13MPa 聯(lián)醇， 13MPa 醋酸銅氨液洗滌凈化 及 13MPa 醇烴化原料氣精制原料氣 ， 31.4MPa 氨合成，水溶液全循環(huán)法生產(chǎn)尿素。 采用固體 塊 煤 為原料，以空氣和水蒸汽為氣化劑，在高溫條件下，通過固定床層間歇式氣化法生產(chǎn)出半水煤氣（半水煤氣的主要成分詳見表 3-1）。經(jīng)羅茨風機加壓后送入脫硫系統(tǒng)，通過堿液脫除 H2S，脫除 H2S 后的氣體送入壓縮機一段，經(jīng)壓縮至 0.8MPa 后送到變換工序。在催化劑和水蒸汽作用下， CO 變換為 H2和 CO2。變換后的氣體經(jīng)壓縮至 1.7MPa 后送到脫碳工序 脫除 CO2，脫除 CO2后的*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 19 凈化氣經(jīng)壓縮至 13.0MPa 后送到 聯(lián) 醇工序。在催化劑的作用下，未完全脫除的 CO 和 CO2與 H2反應生成甲醇，未反應的氣體送到精煉 或醇烴化 工序，在醋酸銅氨液的洗滌吸收多余的雜質(zhì) 或經(jīng)催化劑反應后，純凈的 H2、 N2經(jīng)壓縮至 31.4MPa 后送到合成工序，在催化劑的作用下， H2、 N2合成為 NH3，經(jīng)冷卻分離后的液氨送到液氨貯槽貯存。 液氨貯槽貯存的液氨送到尿素工序，與脫碳解析出的 CO2 氣分別經(jīng)壓縮到 22.0MPa 后送到尿素合成塔進行反應生成尿素。 表 3-1 半水煤氣成分 % 名稱 CO CO2 H2 N2 CH4 O2 H2S g/m3 吹風氣 6.0 14 4.5 71 3.2 4.5 1.0 半水煤氣 28.7 9.0 40.2 19.2 2.5 0.3 1.5 3.2.2 現(xiàn)有主要設備 3.2.2.1 現(xiàn)有合成氨裝置主要設備 現(xiàn)有合成氨裝置主要設備 詳見表 3-2。 表 3-2 現(xiàn)有合成氨裝置主要設備 序號 設備名稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 備注 1 煤氣發(fā)生爐 2610 臺 22 2 半水煤氣脫硫塔 5000 27800 臺 2 3 氫氮壓縮機 6M25-185/314D 臺 3 4M16-73/314B 臺 6 6M50-305/314C 臺 3 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 20 4 中變爐 3400 、 3800 、 4200 臺 各 1 共 3臺 5 低變爐 3400 、 3800 、 4200 臺 各 1 共 3臺 6 脫碳塔 3000、 3800 臺 各 1 共 2臺 7 變壓吸附 塔 2400 臺 36 8 銅洗塔 800、 1000 臺 各 1 共 2臺 9 氨合成塔 1000 、 1200 、 1400 臺 各 1 共 3臺 10 烴化塔 1000 臺 1 3.2.2.2 現(xiàn)有甲醇裝置主要設備 現(xiàn)有甲醇裝置主要設備詳見表 3-3。 表 3-3 現(xiàn)有甲醇裝置主要設備 序號 設備名稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 備注 1 甲醇合成塔 1200 H 18470 臺 .1 2 甲醇合成塔 1200 H 19700 臺 2 3 醇分 1000 8675 臺 1 4 醇分 1000 8360 臺 2 5 循環(huán)機 DZW3.8-4/285-315 臺 4 6 油分 1000 8360 臺 1 7 油分 1000 8130 臺 臺 1000 8360 1 8 油分 805 6025 臺 2 9 循環(huán)機 DZ-6/134-149 Q=1.3m3/min 臺 6 10 循環(huán)機 JBD16-6/280-314 Q=3.3m3/min 臺 3 11 洗醇塔 1000 9918 臺 1 12 醇化水冷器 1200 7210 臺 3 3.2.2.3 現(xiàn)有尿素裝置主要設備 現(xiàn)有尿素裝置主要設備詳見表 3-4。 表 3-4 現(xiàn)有尿素裝置主要設備 序號 設備名稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 備注 1 尿素合成塔 1200 臺 2 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 21 H=22654V=24m3 1400 H=29532 V=44m3 臺 1 2 預精餾塔 1400 H=29532 臺 2 3 一吸塔 1200 / 1600 H=11045 臺 2 4 二分塔 1200 H=99552 臺 2 5 一分加熱器 F=550m2 臺 2 6 氨預熱器 F=34m2 臺 2 7 二循一冷凝器 1100 H=8975 F=350m2 臺 2 8 二循二冷凝器 800 H=8475 F=125m2 臺 2 9 氨冷凝器 ACD 800 L=7226 F=220m2 臺 2 10 氨冷凝器 B 1300 L=7876 F=580m2 臺 2 11 惰洗器 800/ 110 H=7894 F=69m2 臺 2 12 一吸冷卻器 AB 800 H=7050 F=156m2 臺 2 13 一段蒸發(fā)器 2000/ 700 F 上部=33m2 F 下部 =130m2 臺 1 14 二段蒸發(fā)器 1600/ 400 H=5930 F=12m2 臺 1 15 解吸塔 800 H=10225 臺 2 16 CO2壓縮機 4M20-90/210B 臺 2 4M16-66/220 臺 3 17 一段蒸發(fā)器 2000/ 700 H=9900 F 上 =33m2 F 下=130m2 臺 1 18 二段蒸發(fā)器 1600/ 400 H=5930 臺 1 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 22 F=12m2 19 一段蒸發(fā)冷凝器 800 H=5940 F=216m2 臺 2 20 液氨泵 3YA8-20/22 臺 6 21 一甲泵 3J1A4-12/22 臺 6 22 二甲泵 3J2A1.84-5.5/2.5 臺 6 23 熔融泵 RB65-40-250 臺 4 3.2.3 已有的節(jié)能設施 (1) 造氣系統(tǒng)：建有熱管式廢熱鍋爐 6 臺， 50t/h 三氣鍋爐 1臺 （回收造氣吹風氣、氨槽弛放氣等） ；造氣爐 夾套 自產(chǎn) 的 蒸汽20t/h 左右。 (2) 變換系統(tǒng)：建有熱水網(wǎng)絡回收系統(tǒng)一套，利用變換系統(tǒng)的反應熱加熱脫鹽水，將水溫提高到 80 送入蒸汽鍋爐，節(jié)約了煙煤消耗。 (3) 精煉系統(tǒng)：利用 尿素一吸冷卻器 熱水加熱銅液，節(jié)約蒸汽3t/h。 (4) 氨合成系統(tǒng)：建有 三 臺廢熱鍋爐，回收氨合成的反應熱產(chǎn)蒸汽 19t/h； (5) 尿素系統(tǒng)：綜合利用高 低壓膨脹蒸汽。高壓膨脹蒸汽送尿素解吸系統(tǒng)，低壓膨脹蒸汽作為系統(tǒng)管道的保溫蒸汽，節(jié)約蒸汽4.5t/h。尿素系統(tǒng)的冷凝水（ 95 100 ）全部回收到鍋爐供水，節(jié)約了煙煤消耗。 3.2.4 現(xiàn)有生產(chǎn)裝置在節(jié)能方面存在的主要問題 (1) 公司現(xiàn)有 部分造氣吹風 氣 、合成放空提氫尾氣及氨槽馳放氣 的 潛 熱沒有回收，造成 能源浪費。 (2) 現(xiàn) 有的一臺“ 三 廢”流化混燃 鍋爐 只能吃掉 50%的爐渣、*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 23 煤粉、煤泥， 使該部分能源沒有得到充 分利用，造成能源浪費。 (3) 現(xiàn)有一套膜提氫裝置，因該裝置建設較早、能力偏小， 已不適應現(xiàn)有生產(chǎn)能力，造成部分合成放 空氣 中的氫 不能回收利用。 (4) 合成弛放氣有效成份高， 氨回收工藝落后，回收不徹底，回收的氨水需經(jīng)蒸汽加熱分解解析后才能用于尿素生產(chǎn)。浪費蒸氣、浪費能源。 隨著國家對環(huán)保的要求越來越高，提高資源的循環(huán)利用率關系到企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，公司原有合成氨裝置及尿素裝置已經(jīng)不能滿足新形式下節(jié)能減排的要求。因此本項目擬對現(xiàn)有生產(chǎn)裝置進行綜合節(jié)能改造，降低裝置能耗，使裝置充分發(fā)揮生產(chǎn)能力。 3.3 本項目綜合節(jié)能技術改造方案 *化工有限公司擬采用 “三廢”流化混燃鍋爐 回收 造氣吹風氣 、 合成放空提氫尾氣、氨槽馳放氣及造氣爐 渣、煤粉、煤泥；采用膜提氫技術 回收 合成放空氣中的氫氣；采用無動力氨回收技術將氨槽馳放氣中的氨以氣氨形式 回收用于尿素生產(chǎn) 等改造措施進行合成氨 節(jié)能改造的項目建設。 3.3.1 三廢流化混燃 鍋爐 新建一套 8500 三廢流化混燃爐，并配備一套余熱鍋爐裝置，回收造氣吹風氣、 馳放氣 及造氣爐渣、煤粉、煤泥 作燃料，充分回收熱能。 造氣吹風氣產(chǎn)生量為 48450 Nm3/h，主要成份包括： CO2 14%，O2 4.5%， CO 6.0%， H2 4.5%， CH4 3.2%， N2 71%。 合成馳放氣產(chǎn)生量為 2000 Nm3/h（含 提氫尾氣 ），主要成份包*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 24 括： H2 42%， CH4 28%， N2 30%。 1.回收造氣吹風氣、合成馳放氣 燃燒 產(chǎn)生的蒸汽量計算如下： 原料來源： A、造氣吹風氣： 48450 Nm3/h B、合成馳放氣： 2000 m3/h 鍋爐進軟水溫度 90，產(chǎn)生 3.82MPa、 450蒸汽，鍋爐效率70%。 2.燃燒造氣吹風氣、馳放氣產(chǎn)蒸汽量計算： 已知條件： （ 1）吹風氣成份： H2： 4.5%， CO： 6.0%， CO2： 14%， O2： 4.5%，N2+Ar： 71%。 （ 2）馳放氣成份： H2： 42%， CH4： 28%， CO： 0%， CO2： 0%， O2： 0%， N2+Ar： 30%。 （ 3） 造氣吹風氣： 48450 Nm3/h， 合成馳放氣： 2000 m3/h （ 4）鍋爐進軟水溫度 90，產(chǎn)生 3.82MPa、 450蒸汽，鍋爐效率 70%。 （ 5）設計煙氣排放溫度 1400C。 （ 6）入爐預熱空氣溫度 2000C。 （ 7）入系統(tǒng)軟水溫度 600C。 （ 8）空氣過剩系數(shù) 1.35，窖爐系數(shù) 0.92。 （ 9）產(chǎn)汽壓力 3.82Mpa，蒸汽溫度 4500C。 計算： （ 1）求煙氣量、計算每 1Nm3吹風氣耗用理論空氣量，用公式*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 25 （ 7 2 1）合成 氨工藝設計手冊 VK0=1（ 0.5CO%+0.5H2% O2%） /21% =1（ 0.5 6.0+0.5 4.5 4.5） /21 =0.035714Nm3/Nm3 （ 2）吹風氣耗實際空氣量 VS= VK0=1.35 0.035714=0.048214Nm3/Nm3 式中 1.35 為空氣過剩系數(shù)。 實際空氣量為： 48450 0.048214=2336Nm3/h （ 3）吹風氣燃燒產(chǎn)物 VCO2=0.01（ CO2+CO） =0.01（ 14+4.5） =0.185Nm3/Nm3 VH2O=0.01（ H2+2CH4） =0.01（ 4.5+2 0） =0.045Nm3/Nm3 VO2=0.21（ -1） VK0=0.21（ 1.35-1）0.035714=0.002625Nm3/Nm3 VN2=0.79 VK0+0.01N2=0.79 1.35 0.035714+0.01 71 0.748089Nm3/Nm3 VY=VCO2+VH2O+VO2+VN2=0.185+0.045+0.002625+0.748089 =0.980714Nm3/Nm3 吹風氣燃燒產(chǎn)生的煙氣量為： 0.980714 48450=47515.59Nm3/h （ 4）馳放氣燃燒耗空氣量 VK0=（ 0.5H2+2CH4 0.5CO O2） /21 = (0.5 42+2 28 0.5 0 0) /21 =3.67Nm3/Nm3 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 26 計算實際空氣量： VS= VK0=1.35 3.67=4.95Nm3/Nm3 式中 1.35 為空氣過剩系數(shù)。 需空氣量為 2000 4.95=9909Nm3/h 總需空氣量 2336+9909=12245Nm3/h （ 5）計算馳放氣燃燒產(chǎn)物 VH2O=0.01（ H2+2CH4） =0.01（ 42+2 28） =0.98Nm3/Nm3 VN2=0.79 VK0+0.01N2=0.79 1.35 3.67+0.01 30 =4.21Nm3/Nm3 VCO2=0.01（ CH4） =0.01 28=0.28Nm3/Nm3 VO2=0.21（ 1） VK0=0.21（ 1.35 1） 3.67 =0.26974Nm3/Nm3 VY=VCO2+VH2O+VN2+VO2=0.98+4.21+0.28+0.26974 =5.73974Nm3/Nm3 每小時馳放氣燃燒產(chǎn)生煙氣量為： 20005.73974=11479.49Nm3/h 燃燒爐出口煙氣總量為： 47515.59+11479.49=58995.08Nm3/h （ 6）吹風氣加馳放氣綜合計算 馳放氣中 H2=2000 42%=840Nm3/h CH4=2000 28%=560Nm3/h N2=2000 30%=600Nm3/h 吹風氣中 H2=48450 4.5%=21801Nm3/h CH4=48450 0%=0Nm3/h *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 27 N2=48450 71%=34400Nm3/h CO=48450 6.0%=2907Nm3/h CO2=48450 14%=6783Nm3/h O2=48450 4.5%=2180Nm3/h 馳放氣吹風氣量為： 48450+2000=50450Nm3/h 馳放氣吹風氣各組分含量為： H2=3020Nm3/h CH4=560Nm3/h N2=35000Nm3/h CO=2907Nm3/h CO2=6783Nm3/h O2=2180Nm3/h 氣體平均成分： H2=5.764% CH4=0.943% N2=69.618% CO=5.797% CO2=13.529% O2=4.348% （ 7）綜合耗空氣量 VK0=1/21（ 0.5CO+0.5H2+2CH4-O2） =1/21（ 0.5 5.797+0.5 5.764+2 0.943-4.348） =0.158Nm3/Nm3 VS= VK0=1.35 0.158=0.213Nm3/Nm3 式中 1.35 為空氣過剩系數(shù)。 （ 8）綜合燃燒產(chǎn)物 按公式（ 7 2 6）至（ 7 2 11）計算燃燒產(chǎn)物： VCO2=0.01（ CO2+CO+CH4） =0.01（ 13.529+5.797+0.943） =0.203Nm3/Nm3 VH2O=0.01（ H2+2CH4） =0.01（ 5.764+2 0.943） =0.0765Nm3/Nm3 VO2=0.21（ -1） VK0=0.21（ 1.35-1） 0.158=0.0116Nm3/Nm3 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 28 VN2=0.79 VK0+0.01N2=0.79 1.35 0.158+0.01 69.618 =0.865Nm3/Nm3 VY=0.203+0.0765+0.0116+0.865=1.1561Nm3/Nm3 YCO2=0.203 1.1561=17.559% YH2O=0.0765 1.1561=6.617% YO2=0.0116 1.1561= 1.003% YN2=0.865 1.1561=74.820% （ 9）燃燒溫度 按式（ 7 2 14）計算最高燃燒溫度： IY=YYQ0a+IR+IK qF 已知燃氣中 H2=5.764% CH4=0.943% CO=5.797% 燃燒熱 Q0a=（ YH2QH2+YCH4QCH4+YCOQCO） =（ 5.764% 10760+0.943% 35847+5.797% 12703） =1694.636KJ/Nm3 入燃燒爐燃料 tI=2800C時，直接查表計算： CO=368.57KJ/Nm3 CO2=523.32KJ/Nm3 O2=376.78KJ/Nm3 H2=364.36KJ/Nm3 CH4=515.35KJ/Nm3 N2=362.27KJ/Nm3 IR=368.57 5.797%+523.32 13.529%+376.784.438%+364.36 5.764%+515.35 0.943%+ 362.27 69.618% =386.525KJ/Nm3 入爐空氣 tK=2000C 時， In=89.43KJ/Nm3 Y2取 0.92 則 I=（ 1166.834 0.92+387.341+89.43） /1.1561=1760.2KJ/Nm3 假設燃燒爐最高燃燒溫度為 8500C *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 29 CO2=1857.9KJ/Nm3 H2O=1441.4KJ/Nm3 O2=1248.75KJ/Nm3 N2=1179KJ/Nm3 IY=1857.9 17.559%+1441.4 6.617%+1179 74.820% +1248.75 1.003%=1303.734KJ/Nm3 假設燃燒爐最高燃燒溫度為 9000C CO2=1983.7KJ/Nm3 H2O=1529.44KJ/Nm3 O2=1321.77KJ/Nm3 N2=1248KJ/Nm3 IY=1983.7 17.559%+1529.44 6.617%+1248 74.820% +1321.77 1.003%=1396.532KJ/Nm3 最高燃 燒溫度 tR=850+（ 1760.2-1303.734）（ 900-850） /（ 1396.532-1303.734） 1096 高溫余熱系數(shù)取 0.92 燃燒爐出口溫度 ts 1096 0.92 1008.3 （ 10）蒸汽產(chǎn)量計算 燃燒爐帶出熱量 1008.3時，查表計算 CO2=2219KJ/Nm3 H2O=1712KJ/Nm3 O2=1465KJ/Nm3 N2=1394/Nm3 IY=2219 17.559%+1712 6.617%+1394 74.820% +1465 1.003%=1560.602KJ/Nm3 Q 1560.602 58995.08 92067839.8 KJ/h 140煙氣帶出的熱量 140時，查表計算 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 30 CO2=239.5KJ/Nm3 H2O=211.16KJ/Nm3 O2=185.34KJ/Nm3 N2=182.28/Nm3 IC =239.5 17.559%+211.16 6.617%+182.28 74.820% +185.34 1.003%=194.267KJ/Nm3 Q 194.267 58995.08 11460997.21 KJ/h 預熱入燃燒爐空氣帶出的熱量（熱效率按 70%） ： 200空氣帶出的熱量 Q=89.43 12245/70%=1564386.2 kJ/h 3.82MPa、 450過熱蒸汽焓 i=3333.66KJ/kg 60系統(tǒng)進水焓 i=250.867KJ/kg 鍋爐熱效率取 70% 鍋爐蒸發(fā)量 Q=(92067839.8-11460997.21-1564386.2) 70% /(3333.66-250.86) =17948 /h 鍋爐蒸發(fā)量取 17.9t/h 則 回收 廢氣鍋爐年副產(chǎn)蒸汽量： 17.9 24 350 150360 噸 /年 3 造氣爐渣、煤粉、煤泥燃燒產(chǎn)生的蒸汽量 造氣爐排放的爐渣及造氣除塵器產(chǎn)生的煤粉、造氣沉淀池產(chǎn)生的煤泥的量占造氣入爐煤的 18.86%,其低 位 發(fā)熱量約為 9462 KJ/kg,造氣入爐煤耗按 1.4 噸 /噸氨醇計 ,年產(chǎn) 12 萬噸氨醇產(chǎn)生的爐渣、煤粉、煤泥的量為 : 12 104 1.4 18.86%=31684噸 /年 全部燃燒產(chǎn)生的熱量為 31684 9462 103=29979.4 107 KJ *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 31 3.82MPa、 450過熱蒸汽焓 i=3333.66KJ/kg 60系統(tǒng)進水焓 i=250.867KJ/kg 鍋爐熱效率取 70% 則全年產(chǎn)生的蒸汽量為 29979.4 107 70% (3333.66-250.867)=68065 噸 . 4 三 廢混燃鍋爐回收造氣吹風氣、合成放空提氫尾氣、氨槽馳放氣以及造氣爐渣、煤粉、煤泥燃燒放出 的 熱量， 每小時產(chǎn)生3.82MPa.450的蒸汽 17.9 噸，每年 產(chǎn)生 3.82MPa.450的蒸汽共計 218425 噸 。三廢混燃鍋爐設計產(chǎn)汽量為每小時產(chǎn)生3.82MPa.450的蒸汽 50 噸，產(chǎn)汽量不足部分摻燒白煤末和煤矸石補充 。 5 三廢混燃爐主要 新增 設備 詳見 表 3-5 表 3-5 三廢混燃爐主要新增設備 序號 設備名稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 備注 1 三廢流化混燃爐 8528 15320 臺 .1 2 組合式除塵器 6520 16800 臺 1 3 余熱鍋爐 Q170/1000-50-3.82/450 臺 1 4 一次鼓風機 9-19 NO16D 臺 1 5 二次鼓風機 9-26NO11.2D 臺 1 6 引風機 Y4-73 NO22D 臺 1 7 鍋爐給水泵 DG85-67 8 臺臺 1000 8360 2 8 多管除塵器 臺 1 9 水膜除塵器 套 1 10 脫硫塔 3000 11000 臺 1 10 在線監(jiān)測 套 1 3.3.2 氫回收改造 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 32 氨合成過程中產(chǎn)生的 放空 氣約 2100m3/h，主要成分為： H2 48%，CH4 23.00%， NH3 2.00%， N2 27.00%，其中含有大量的有效氣體 -氫，這部分氣體過去 未能 全部 回收 ,而直接送去燃燒 ,浪費了大量能源，該氣體 的 回收 利用對提高經(jīng)濟效益具有很大的潛力 。 本項目擬上膜提氫回收裝置， 采用膜技術裝置回收氣體中的氫送壓縮系統(tǒng)，回收氫后的尾氣再送至廢氣燃燒鍋爐作為燃燒爐的 燃料，回收其熱能。 氫回收工藝流程為：自合成系統(tǒng)來的 放空 氣 (壓力 30MPa)經(jīng)管道過濾器過濾后再經(jīng)薄膜調(diào)節(jié)閥減壓至 12.6 MPa 左右，然后進入氨吸收塔，氣體與循環(huán)氨水泵打進的稀氨水在填料層中逆流接觸，進行預洗，稀氨水吸收氣體中的 NH3，經(jīng)氨吸收塔水洗后的氣體中的NH3 含量低于 200ppm，由塔頂部排出進入氣液分離器，分離出的氣體在套管加熱器中被加熱至 50左右，經(jīng)管道過濾器過濾后進入膜分離器，氫氣經(jīng)滲透匯集后從膜分離器下口排出，未滲透的尾氣從膜分離器上口排出，滲透氣減壓至 1.7MPa，與 壓縮三入 新鮮氣匯合后進壓縮機 四 、五、六 段加壓后進入合成系統(tǒng)，未滲透的氣體減壓至 0.05MPa 后送至廢氣燃燒鍋爐作為燃燒爐的燃料，回收其熱能。 氣液分離器 加 熱 器膜分離器尾氣去廢氣燃燒鍋爐滲透氣去壓縮氨吸收塔氨水槽循環(huán)氨水泵氨水去球罐合成吹除氣稀氨水 圖 3-1 氫回收工藝流程圖 本項目進 膜提氫回收裝置的 合成系統(tǒng) 放空 氣 為 2100m3/h，經(jīng)提氫后的滲透氣為 1200m3/h， 送壓縮系統(tǒng)， 主要成分為 H2 85.30%， CH4 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 33 9.30%， NH3 0%， N2 5.40%；經(jīng)提氫后的尾氣為 900m3/h， 送廢氣鍋爐作燃料副產(chǎn)蒸汽， 主要成分為 H210%， CH4 42%， NH3 0.05%， N2 47.95%。 氫回收裝置回收氫： 1200 m3/h 85.30% 24 350 8598240m3 按每生產(chǎn)一噸合成氨需要 1976.47 m3氫氣， 采用膜技術裝置回收氫在不增加原煤的情況下， 年可多產(chǎn)合成氨 8598240 1976.47 4350 噸 按生產(chǎn)一噸合成氨按消耗原煤 1.40 計算，年可節(jié)約原煤 4530 1.40 6342 噸。 因采用膜提氫技術，氨合成壓力下降 2 MPa 左右，壓縮機耗電下降 50 KWh/噸氨醇 ，年產(chǎn) 12 萬氨醇則全年可節(jié)約電量： 12 104 50=600 萬 KWh 膜提氫主要設備 詳見 表 3-6 表 3-6提氫主要新增設備 序號 設備名稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 備注 1 膜分離器 127 13664 臺 .5 2 洗氨塔 325 5721 臺 1 3 氣液分離器 245 2500 臺 1 4 高壓水泵 3DP60-2/16 臺 2 3.3.3 氨槽馳放氣中的氨回收改造 （ 1） *化工有限工公司現(xiàn)有氨 槽馳放氣量為 2300m3/h，馳放氣成分（ v%） NH340% N220% CH413% H224% Ar3%。氨回收工*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 34 藝為：用脫鹽水在吸收塔內(nèi)吸收馳放氣中的氨，洗氨后含氨約 7%的馳放氣去吹風氣回收燃燒爐內(nèi)燃燒，氨水濃度循環(huán)至 10%左右送尿素主廠房碳銨液槽，再與尿素主廠房產(chǎn)生的碳銨液、氨水一同送解吸塔 解析。 該工藝存在以下 問題： 馳放氣中的氨回收不徹底，洗氨后的馳放氣中仍含氨高達 7%； 回收的氨水需用 高壓蒸汽加熱將氨蒸出后在用于尿素生產(chǎn)，浪費蒸汽，浪費能源。氨水的跑冒滴漏及無組織排放造成對環(huán)境的污染。 （ 2） 無動力氨回收工作原理簡介：無動力氨回收設計原理是基于液氨儲槽蒸汽各組分沸點不同， 隨 溫度下降，高沸點的組分先液化。該設計是利用膜提氫裝置的尾氣壓力膨脹制冷，使系統(tǒng)溫度降低，從而使氨槽馳放氣中沸點高的氨冷凝液化分離出來，達到回收的目的。 回收的氨純度大于 99%，減壓后返流并在系統(tǒng)換熱器中蒸發(fā)提供冷量，最后以氣氨形式出系統(tǒng)。分氨后的馳放氣尾氣氨含量小于 1%，去吹風氣燃燒 爐 燃燒。本設計的顯著特點是不需任 何外加動力，達到氣氨分離的目的。 工藝流程簡介：來自氨槽的馳放氣經(jīng)超濾過濾出其中的大液滴、 油污后，壓力在 2.0MPa 溫度 5-20進入無動力氨回收系統(tǒng)。經(jīng)第一、第二級多通道換熱器與出無動力氨回收系統(tǒng)的尾氣及氨換熱，溫度降至 -30 -40進入一級分離器分離液氨，余氣進入第三級換熱器換熱，溫度降至 -60 -70后進入高效分離器進行徹底分離液氨。分氨后的尾氣依次經(jīng)第三、第二、第一級多通道換熱器回收冷量后，進入膨脹機組膨脹制冷。 自膜提氫崗位來的提氫尾氣首先經(jīng)干燥器將其所含水分去除，*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 35 然后進入三級多通道換熱 器回收冷量后與分氨后的馳放氣一同進入膨脹機組膨脹制冷， 膨脹后的低溫氣體再進入三級多通道換熱器換熱，為系統(tǒng)提供冷量，出換熱器后送往“三廢”流化混燃爐燃燒。 分離器分離出的液氨經(jīng)調(diào)節(jié)閥減壓后，依次經(jīng)三級多通道換熱器為系統(tǒng)提供冷量， 去合成氨系統(tǒng)氣氨總管。 無動力氨回收 主要 新增 設備 表 3-7 表 3-7無動力氨回收主要新增設備 序號 設備名稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 備注 1 干燥器 500 臺 .2 2 加熱器 F=10m2 臺 1 3 除油過濾器 300 臺 2 4 氣液分離器 300 臺 2 5 高效氣液分離器 300 臺 1 6 透平膨脹機 OLK-1000 臺 2 7 透平膨脹機 OLK-1300 臺臺 1000 8360 2 8 精過濾器 臺 2 無動 力 氨回收有關計算： 已知條件： 氨槽馳放氣量 2300m3/h，馳放氣成分（ v%） NH340% N220% CH413% H224% Ar3%。出 無動力氨回收 系統(tǒng)馳放氣氨含量為1%，出氨吸收塔的馳放氣氨含量為 7%，年生產(chǎn)天數(shù)按 350 天計。 （ A） 無動力氨回收每年回收氨的數(shù)量 2300（ 40%-1%） 17 22.4 24 350=5718.37 噸 （ B）現(xiàn)氨回收工藝每年回收氨的數(shù)量 2300（ 40%-7%） 17 22.4 24 350=5425.12 噸 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 36 氨水解吸回收氨的回收率按 90%計，則實際年回收氨的數(shù)量 5425.12 90%=4882.6 噸 （ C）現(xiàn)氨回收工藝每年回收氨水的數(shù)量 （ 5425.12-5425.12 10%） 10%=48826 噸 （ D）解吸 1噸氨水需要 1.0MPa 450的 蒸汽約 350 kg，則每年消耗蒸汽 48826 350 1000=17089 噸 （ E）無動力氨回收技術較現(xiàn)氨回收工藝每年多回收的氨為 5718.37-4882.6=835.77 噸 （ F） 每噸氨耗原料煤 按 1.40 噸 計，則年節(jié)源料煤 835.77 1.40=1170 噸 （ G） 年節(jié)約脫鹽水 48826-5425=43401 噸 3.4 裝置改造前后比較 改造后合成氨、尿素裝置改造前后原料及動力消耗情況見表3-17。 表 3-17 節(jié)能改造前后比較表 項目 合成氨（醇） 尿素 備注 改造前 原煤消耗（噸/噸） 1.414 1.05 電耗（ kWh/噸） 1516 1126.2 水耗（噸 /噸） 16.16 12.00 蒸汽消耗（噸/噸） 0.309 1.37 除自產(chǎn)蒸汽外所需外部蒸汽量 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 37 改造后 原煤消耗（噸/噸） 1.385 1.029 電耗（ kWh/噸） 1493 1109.1 水耗（噸 /噸） 16.16 4.76 蒸汽消耗（噸 /噸） -0.531 1.3212 除自產(chǎn)蒸汽外所需外部蒸汽量 新增量 原煤消耗（噸/噸） -0.029 -0.021 電耗（ kWh/噸） -23 -17.1 水耗（噸 /噸） 0 0 蒸汽消耗（噸 /噸） -0.84 -0.0488 3.5 自控技術方案 3.5.1 自控設計范圍 本設計范圍包括 *工工業(yè)有限公司合成氨節(jié)能改造項目裝置技術改造的 DCS 及其相關儀表改造的自控設計。 3.5.2 設計標準及規(guī)定 本設計按國家和原化工部頒發(fā)的有關設計規(guī)定、規(guī)范、標準進行設計，采用的主要標準有： 過程檢測和控制系統(tǒng)用文字代號和圖形符號 HG/T20505 2000 分散型控制系統(tǒng)工程設計規(guī)定 HG/T20573 2000 爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范 GB50058 92 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 38 自動化儀表選型規(guī)定 HG/T20507 2000 控制室設計規(guī)定 HG/T20508 2000 儀表供電設計規(guī)定 HG/T20509 2000 儀表供氣設計規(guī)定 HG/T20510 2000 信號報警連鎖系統(tǒng)設計規(guī)定 HG/T20511 2000 可燃氣體檢測報警使用規(guī)范 SY65032000 3.5.3 設計原則 根據(jù)生產(chǎn)特點、工藝、機械化運輸及公用工程對自動控制的要求，結合目前國內(nèi)行業(yè)控制技術的發(fā)展趨勢，從可靠性、實用性及先進性為原則，確定自控技術方案和儀表設備選型。本工程的自控設計遵循技術先進、投資合理、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)管理集中的原則。 3.5.4 控制方案 根據(jù)工藝裝置的規(guī)模、工藝流程的特點及操作上的要求，由于該項目為節(jié)能改造項目，為了更好達到節(jié)能效果，更好地提高能源利用率，本設計采用 DCS 集散控制系 統(tǒng)改造后的工藝參數(shù)將在 CRT上進行顯示、記錄、控制和報警，將自動完成工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)，從*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 39 生產(chǎn)裝置的實際情況考慮，調(diào)節(jié)回路均采用可靠適用的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。對于生產(chǎn)過程的越限變量，設置聲光信號報警。 危險場所依照電氣專業(yè)的劃分，本設計在危險場所的儀表，滿足電氣專業(yè)爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范 GB5005892 的要求。 對具有強腐蝕和高粘稠性的工藝介質(zhì)，本設計在接觸介質(zhì)的檢測元件和調(diào)節(jié)閥的材質(zhì)與結構方面以及儀表安裝都作了相應的考慮。 本裝置中還存在可燃性氣體，所以還需按照要求，在可燃氣體存在的區(qū)域設立可燃氣 體探測器，現(xiàn)場的一次儀表還必須是隔爆或本安型儀表。 3.5.5 儀表選型 考慮到合成氨、尿素生產(chǎn)的特殊性及生產(chǎn)環(huán)境，現(xiàn)場一次儀表以電動型隔爆儀表為主，輔之以其他相應的儀表，有腐蝕性介質(zhì)的地方還必須選取用防腐蝕材料。 1 溫度測量 集中測量時，高溫選用隔爆型熱電偶，分度號為 K，低溫選用隔爆型熱電阻，分度號為 Pt100。就地測量時，選用雙金屬溫度計。檢測元件配有與其工藝管道的材質(zhì)相應的保護套管。 2 壓力測量 集中測量時，采用本安型壓力變送器。 就地測量時，根據(jù)不同的工藝介質(zhì)，分別選用不銹鋼壓力表、氨用壓力表及隔膜式壓力 表。與介質(zhì)接觸部分材質(zhì)和工藝管道的材*化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 40 質(zhì)一致。 3 流量測量 根據(jù)工藝操作的不同要求，在無震動的地方選用旋渦流量計，有震動的地方采用角取標準孔板或高壓孔板及金屬浮子流量計等流量儀表。 4 液位測量 對易結晶、強腐蝕性的工藝介質(zhì)，選用本安型法蘭式差壓變送器，一般工藝介質(zhì)選用差壓變送器，現(xiàn)場液位選用磁翻柱液位計。 5 自動分析儀表 設計采用紅外線氣體分析儀、磁氧氣體分析儀和電導儀等自動分析儀表。 6 執(zhí)行機構 設計全部采用氣動執(zhí)行機構，與其相配的有單座、套筒、蝶閥等調(diào)節(jié)閥，對于一般介質(zhì)，閥體材料采用鑄鋼，閥芯材料 為1Cr18Ni9Ti；對腐蝕性介質(zhì)，閥芯為襯四氟，高壓選用高壓角型氣動調(diào)節(jié)閥。 7可燃氣體探測器 可燃氣體探測選用總線制在線式全天候氣體探測器。 8集散控制系統(tǒng) 選用技術力量雄厚、具有現(xiàn)場經(jīng)驗并有良好售后服務的國內(nèi)外廠商。 3.5.6 動力供應 儀表電源：來自電氣專業(yè)，通過不間斷電源供給各類儀表使用 。 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 41 交流輸入： 220VAC 10%；頻率： 50Hz 5% 交流輸出： 220VAC 2%；頻率： 50Hz 0.2Hz 直流輸出： 24V 1% 用電量： 10KVA。 儀表空氣為無水無塵無油的凈化壓縮空氣 *化工有限公司 合成氨能量系統(tǒng)優(yōu)化改造 可行性研究報告 *化工設計院有限公司 42 4 原料、輔助材料及動 力供應 節(jié)能改造工程主要原輔料及動力消耗見表 4-1 表 4-1改造前后原材料及動力年耗量 序號 原料名稱 單位 技改前數(shù)量 技改后數(shù)量 技改新增量 備注 1 造氣用原煤 萬噸 /年 36.764 36.0128 -0.7512 2 電 萬 kWh/年 39416 38816 -600 3 水 萬噸 /年 420.16 415.82 -4.34 新鮮水 4 蒸汽 萬噸 /年 55.984 32.4326 -23. 5514 除自產(chǎn)蒸汽外所需外部蒸汽量 5 建廠條件及廠址方案 5.1 建廠條件 5.1.1 廠址的地理位置 景縣位于衡水市東部，距衡水市區(qū)約 30公里，東臨吳橋縣，南與故城縣接壤，西連武邑縣、棗強縣，北與阜城縣毗鄰。 技改項目建設地點位于龍華鎮(zhèn)道北工業(yè)區(qū) 景化公司 廠