萬(wàn)噸合成氨原料路線改造項(xiàng)目物料平衡計(jì)算

20萬(wàn)噸合成氨原料路線改造項(xiàng)目生產(chǎn)工藝及物料平衡計(jì)一、生產(chǎn)工1、水煤漿氣化工生產(chǎn)工藝流由煤貯運(yùn)系統(tǒng)來(lái)的粒度小于20mm皮帶機(jī)輸送進(jìn)入煤倉(cāng)，又經(jīng)合成氣洗滌塔底部來(lái)的黑水進(jìn)入低壓閃蒸罐在低壓閃蒸罐中，一部分的水經(jīng)壓閃蒸變成蒸汽，蒸汽分為：一路直接送入除氧器，另外一路蒸汽送到脫鹽處理系統(tǒng)減溫減壓，經(jīng)二級(jí)閃蒸及沉淀，灰漿濃縮到10-20%送往真空帶式過(guò)濾機(jī)過(guò)濾40-60%流程簡(jiǎn)2、空分工生產(chǎn)工藝流AF中除去灰塵和機(jī)械雜質(zhì)后，進(jìn)入空氣透平壓縮機(jī)壓縮空氣進(jìn)入交替使用的分子篩吸附器，原料空氣中的水分、二氧化碳、C2H2等不液氬流程簡(jiǎn)液氬3、變換工生產(chǎn)工藝流0.6MPa～360℃1.6MPa220℃工藝氣進(jìn)入第400℃0.6Mpa1#水預(yù)熱器、2#變換氣分離器、變換氣水冷分離器后送下工段。流程簡(jiǎn)1.6Mpa4、脫硫工生產(chǎn)工藝流變脫氣進(jìn)入脫硫塔,氣體在塔內(nèi)向上流動(dòng)過(guò)程中，與自上而下的溶劑接觸，H2SH2S5ppm，40℃，后續(xù)脫碳工序。吸收了H2S的富液，經(jīng)水力透平回收能量，然后在高壓閃蒸槽中閃蒸出富液攜帶的大部分H2COCH4少量H2S和部分二氧化碳閃蒸壓力為1.2MPa(a)，機(jī)壓縮，系統(tǒng)。H2S凝液由回流泵打入再生塔的洗滌段，回收熱量和NHD溶液，并維持再生塔的水平流程簡(jiǎn)5時(shí)，脫硫氣含H2S小于1ppm，溫度為40℃，經(jīng)脫碳?xì)夥蛛x器分離掉夾帶的霧沫H2、CO、CH4H2S1.2閃氣壓縮機(jī)壓縮，系統(tǒng)。5、碳化工生產(chǎn)工藝流綜合塔形成的稀氨水連同氨塔及碳化洗氣塔稀氨水送母液槽通過(guò)母6、甲醇合成工生產(chǎn)工藝流去塔前熱交換器預(yù)熱；出塔前熱交換器的合成氣～210℃，進(jìn)入甲醇合成塔催化1.6MPa甲醇合成塔的工藝氣體溫度230～250℃，進(jìn)入塔前熱交換器預(yù)熱進(jìn)塔的合成氣（～88℃)38℃滌后送甲烷化工段；醇洗塔流出的淡醇送甲醇精餾工段。1.6MPa流程簡(jiǎn)1.6MPa7、甲烷化工生產(chǎn)工藝流流程簡(jiǎn)8、氨合成工生產(chǎn)工CO+CO2≤12PPM65%～70%180～190℃360～370℃股約30%～35%氣體進(jìn)入合成塔環(huán)隙由下而上經(jīng)塔入冷管段束被管外450℃13%～14%330℃蒸汽，反應(yīng)器降溫至190～200℃，進(jìn)入塔外熱交管內(nèi)，被管外未反應(yīng)氣冷卻至80℃U35～416℃，被熱氣回收冷量后，溫度上升至25～28℃，進(jìn)入循環(huán)機(jī)補(bǔ)壓，然后進(jìn)入油分，與(2)流程簡(jiǎn)

GC型氨合成系統(tǒng)流程簡(jiǎn)9、甲醇精餾工（1）生產(chǎn)工精餾主塔及預(yù)塔底排出的殘夜送水煤漿系統(tǒng)污水收集池。10、合成氨系統(tǒng)總體工藝流利用煙煤為原料制成水煤漿，利用空分的純氧在4.0MPa下進(jìn)行煤氣化分是氫氣和少量一氧化碳、二氧化碳，壓力約3.3MPa，縮機(jī)壓縮到6MPa一部分送提氫工段提取氫氣一部分回壓縮機(jī)通過(guò)二級(jí)壓縮至25.0MPa送甲烷化徹底去除一氧化碳及二氧化碳至25PPm以下出甲烷化的氫氣再按比例配入自空造空氧水氮變煙脫硫脫造空氧水氮變煙脫硫脫甲醇合碳空液碳酸氫液碳酸氫二、以產(chǎn)品方案計(jì)算主要物料消1、產(chǎn)品方65（5）24（6）5360（3）副產(chǎn)工業(yè)級(jí)液體二氧化碳8萬(wàn)噸，固體硫磺290099.8%96%96.5%3.5%99.5%0.3%0.2%3、各生產(chǎn)工段生產(chǎn)及消耗的物料測(cè)8000碳化工2423.160.84）30%左右，碳化綜合塔洗氨后排放5.3622121.868kmol32.40.8MPa25℃0.0031MPa，排放4%（摩爾比）0.09050.01%（摩爾比），2.1411.3310.870%，3.44.984418.2614萬(wàn)噸。其中氨塔帶入碳化的軟水量為2.917萬(wàn)噸氨合成工生產(chǎn)產(chǎn)品液氨6萬(wàn)噸，實(shí)際上是生產(chǎn)氨5.9884.984410.9724219.9968.1529Kmol、322.7176Kmol。氫氣、氮?dú)庑纬傻脑蠚饧淄楹恳话銥?.7%，進(jìn)入氨合成系統(tǒng)的甲烷約為9.0361萬(wàn)Kmol，體積為202.4086萬(wàn)Nm3甲烷在氨合成工段為惰性氣體，在系 氣量組成10.9724 氣量（萬(wàn)Nm3） 氣量（萬(wàn)Nm3） 組成 氣量（萬(wàn) 組成 339.9量約為80t/a，循環(huán)氣油分排出的油水量約為40t/a。油水排向水煤漿系污水收集池。1.6MPa0.657.1322%，年排放污水0.1426萬(wàn)噸進(jìn)水煤漿系統(tǒng)污水收集池，廢鍋需補(bǔ)充軟水7.2746萬(wàn)噸，蒸汽送三明供熱。255甲烷化工COCO220ppm70%來(lái)自一氧化碳轉(zhuǎn)化、30%來(lái)自二氧化碳轉(zhuǎn)化，一消耗 氣量（萬(wàn) 消耗 生成 氣量（萬(wàn) 141.686Nm360.7226Nm3664.9484Nm3氣量（萬(wàn) 組成 127.17系統(tǒng)污水收集池。甲烷化送入合成的水汽為339.9噸，則甲烷化烷分分離出的含少量有機(jī)物的廢水為1751.27噸這部分廢水也送水煤漿系統(tǒng)污水收集提氫工5360 氣量（萬(wàn) 98%，6095.0857Nm3。 氣量（萬(wàn) 氣量（組成 氣量（萬(wàn)Nm3） 組成 甲醇合成工5萬(wàn)噸粗甲醇含甲醇4800020002000噸水全部由二氧化碳同氫氣反應(yīng)生成，需氫氣746.6667萬(wàn)Nm3、二氧化碳248.8889萬(wàn)Nm3，并生成3555.56由一氧化碳生成的甲醇量為44444.44噸，需一氧化碳3111.1108萬(wàn)Nm3、6222.2216Nm3。氣量（組成根據(jù)常溫下水蒸氣的分壓，在5.5MPa下，由前工段帶來(lái)的水汽經(jīng)油分分據(jù)常溫下水蒸氣的分壓3.3MPa由脫碳工段帶來(lái)的水汽為294噸，壓縮后經(jīng)油分分離出廢水118噸，該廢水送水煤漿系統(tǒng)污水收集池。12m3甲醇系統(tǒng)生產(chǎn)1噸甲醇可副產(chǎn)1.6MPa飽和蒸汽1.1噸，甲醇合成工段年可副產(chǎn)蒸汽量5.28萬(wàn)噸，廢鍋的置換排水量按2%，年排放污水0.1056萬(wàn)噸進(jìn)水煤漿系統(tǒng)污水收集池廢鍋需補(bǔ)充軟水5.3856萬(wàn)噸蒸汽送三明供熱脫硫、脫碳工據(jù)水煤漿氣化工變換工段干合成氣成分組成： 氣量（萬(wàn)Nm3） 206.4627 COCO2 H2S合計(jì)氣量（Nm3）35773.31053321.879327986.7166206.4627組成（%）53.164.9441.5930.307在脫硫工段，變換氣先進(jìn)入脫硫塔利用NHD溶液進(jìn)行脫硫，出脫硫塔的氣體總硫含量小于10ppm，出脫碳工段氣體總硫含量小于1ppm，因此硫化氫在脫硫塔 氣量（萬(wàn)Nm3） 組成 92%左右二氧化碳析出，H2+CON2 H2S合計(jì)氣量（Nm3）78.193416005664.51142.0646組成（%）1.06421.78477.1240.028硫液進(jìn)行提溫再生，小時(shí)耗蒸汽12.3噸，年耗蒸汽9.84萬(wàn)噸，蒸汽冷凝水回軟水儲(chǔ)槽。出再生塔的氣體送硫回收工段，該氣體量及組成如下： COCO2 H2S合計(jì)氣量（Nm3）71.54666.6438492.5662204.3981組成（%）9.230.8663.5426.37在脫碳塔也利用NHD溶液脫除二氧化碳，出脫碳塔的脫碳?xì)馑图状己铣?，? 氣量（Nm3）214.639819.931221504.9878組成（%）0.990.09 該再生氣送再生氣氣柜其中9398.2069萬(wàn)Nm3經(jīng)壓縮送碳化工段用于生產(chǎn)碳酸氫銨肥料在碳化工段有12.8992萬(wàn)噸即6566.8654萬(wàn)Nm3二氧化碳轉(zhuǎn)入碳 氣量（萬(wàn)Nm3）92.9927 組成（%）3.280.30 其他再生氣送二氧化碳提純工段提取8萬(wàn)噸工業(yè)級(jí)液體二氧化碳（4072.7273Nm3） 氣量（萬(wàn)Nm3）121.6471 組成（%）1.470.14 變換工3.8MPa220℃1.3，1Nm31.3Nm3,49157.7982Nm363905.1377Nm318130.5799Nm345774.5578Nm（367831.3）29436.7537（45.94小時(shí)）冷凝水回煤氣化灰水處理系統(tǒng)。1.6MPa和蒸汽14.8萬(wàn)噸和0.6MPa飽和蒸汽15.2萬(wàn)噸，1.6MPa蒸汽進(jìn)三明供熱，0.6MPa2%，年排0.630.611m3，硫回收工本項(xiàng)目采用超優(yōu)工藝進(jìn)行脫硫再生氣的硫回收，硫回收效率可達(dá)到99.4%以上，將硫化氫轉(zhuǎn)化成硫磺，年副產(chǎn)硫磺2902.4噸，副產(chǎn)0.6MPa飽和蒸汽1.2萬(wàn)噸，廢鍋的置換排水量按2%，年排放污水0.024萬(wàn)噸進(jìn)水煤漿系1.224在燃燒爐通入848.718萬(wàn)Nm3空氣同三分之一的脫硫再生氣燃燒將硫化氫 氣量（萬(wàn)Nm3）52.13 組成 1842.07漿系統(tǒng)污水收集池。催化劑15噸裝填可用10年左右，更換后由廠家回收甲醇精餾工1.60.6MPa飽和蒸汽5.29萬(wàn)噸蒸餾，生產(chǎn)99.8%的精甲醇4.8096萬(wàn)噸，精餾塔底排出1.7904萬(wàn)噸含少量雜醇的有機(jī)廢水送水煤漿工段污水收集池。精餾塔頂循環(huán)冷卻水系80020060030080015001000600需循環(huán)水量3000噸/小時(shí)，整個(gè)合成氨系統(tǒng)循環(huán)水總量為12000噸/小時(shí)，循環(huán)水飄失率按0.75%，飄失水量為90噸/小時(shí)，循環(huán)水置換率按0.2%，循環(huán)水外排水量24噸/小時(shí)，該外排水一部分排入水煤漿系統(tǒng)污水收集池，一部分排入114水煤漿氣化工出水煤漿氣化工變換工段的干合成氣量及組成如下 H2S合計(jì)氣量（Nm3）17642.730621452.45929856.1367206.4627組成（%）35.8943.6420.050.42該合成氣水汽比為1.3從水煤漿氣化帶入變換的水蒸氣量為51.3523萬(wàn)噸。干合成氣中的氫來(lái)自于水、碳來(lái)自于煤，上述干合成氣需消耗水14.343116.77252949.47氣量（Nm3）組成 57.512978.8667.3根據(jù)適合水煤漿氣化的煤產(chǎn)地煤質(zhì)結(jié)果，原煤煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)如下成 符 單 數(shù) 氮%硫%%%%%灰℃根據(jù)技術(shù)提供方技術(shù)方案氣化爐爐底粗渣年產(chǎn)生量為4.88萬(wàn)（干基），粗渣含碳量為4.5%，粗渣送水泥廠或鋪路；灰水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的氣化細(xì)灰年產(chǎn)生量為1.52萬(wàn)噸（干基），細(xì)灰含碳量為30%，送三明公司作鍋爐。粗渣及細(xì)灰年帶走的純碳為0.6756萬(wàn)噸。綜上水煤漿氣化后帶走碳的總量為17.5778萬(wàn)噸，根據(jù)煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)，原煤中碳含量為65.28%，需原煤26.9268萬(wàn)60%，水煤漿需添加水17.8187及酸性氣體通過(guò)化學(xué)反應(yīng)消耗的水量14.34893.4698，噸/年，空分系統(tǒng)壓縮機(jī)壓縮空氣分離出的油水約6400噸內(nèi)新亞科技各餾系統(tǒng)塔底排污的高COD、高氨氮的有機(jī)廢水約40000噸，上述70768.5噸廢水全部進(jìn)入水煤漿系統(tǒng)污水收集池，加上分析化驗(yàn)用水0.8萬(wàn)噸、地面沖，0.8萬(wàn)噸，水煤漿還需8.7712萬(wàn)噸廢水從循環(huán)水系統(tǒng)置換外排水補(bǔ)充。1.6MPa5.122%，10245.22241512 鹽懸物7-51.352367123.469810.428812.004320820.5363Nm3,120Nm3，120Nm3。641-293Nm3，空分工空分系統(tǒng)年產(chǎn)生氧氣21000Nm3、氮?dú)?8000Nm3氧氣全部供水煤漿氣化爐，氮?dú)夤?20萬(wàn)Nm3給氣化爐作保護(hù)氣、1600萬(wàn)Nm3給脫硫工段作吹脫氣、7336.3萬(wàn)Nm3給氨合成作原料氣，其他氮?dú)獠糠?，部分放空。空分系統(tǒng)還提純部分氬氣作為副產(chǎn)品。軟化水系6.117碳酸氫銨產(chǎn)品醇洗塔洗甲醇的軟水1.6萬(wàn)噸形成淡醇在甲醇精餾系統(tǒng)精餾后送水煤漿進(jìn)入水煤漿，氣化爐夾套用軟水5.2224萬(wàn)噸，各工段廢鍋用軟水4