年产18万吨合成氨和30万吨尿素项目建议书修改版

1年产18万吨合成氨/30万吨尿素项目建议书1项目建设的目的和意义1.1项目建设的意义据有关资料，化肥在各项增产因素中的作用占40％～60％，国外如此，我国也不例外，一般中低产田(无限制因素时)化肥的增产作用大于高产田。合理施用化肥是农业可持续发展的物质保证。1.2．项目区概况淮南市泉山铁路线北,安成铺以东。位于淮南市的中心地带，矿区煤炭资源、水资源、土地资源丰富，交通方便。1.4．项目建设的意义近年，全国水稻产量达925万吨左右，而水稻消费量却在不断上升，2005-2009年全国水稻年消费量平均增速约5.8%，其中2008-2009年增速达到13.5%。但是由于受水、耕地、肥料等资源性因素影响，水稻产量持续增长有限，属于阶段性短缺商品。安徽省是重要的商品粮基地，水稻产量多年居高，2010年产量为616亿斤。安徽农产品加工总值由2005年的900亿元，增长到2010年的3687亿元。在地理位置上安徽省临近河南、山东、湖北等重要的农业生产国。近年来随着水稻收购价的上涨，给全省造成很大的压力，不利于经济稳定和发展。全国增产粮食计划，安徽省要承担很大部分，水稻生产大量使用尿素，因此，30万吨尿素项目的建设对于解决农产品的增收、促进农业发展发挥作用，有利于国家对“三农”问题的解决。能增加作物产量。据有关资料，化肥在各项增产因素中的作用占40％～60％，国外如此，我国也不例外，一般中低产田(无限制因素时)化肥的增产作用大于高产田。合理施用化肥是农业可持续发展的物质保证。淮南市煤炭资源、水资源和土地资源丰富，交通便利，完全满足项目建设的原料需求。同时地域广阔，总面积2121平方公里，北与河南，山东接壤，南与湖北临近，而附近合成氨和尿素生产厂家较少，化肥市场广阔，且邻近的河南、山东省做为农业大省，目前化肥生产亦不能满足农业生产需要。另一方面，近年来由于国家对“三农”问题的关注，导致化肥市场供不应求，因此在淮南泉山铁路线北,安成铺以东建设合2成氨及尿素生产项目不但有较好的经济效益，而且还能满足淮南市及相邻地区的化肥市场的需求，有着较好的社会效益。2产品需求初步预测改革开放以来，随着农业生产的发展，尿素的消费增长较快。1999年表观消费量首次突破3000万吨，达到3069万吨。2000年表观消费量为2974万吨，略有下降。“九五”计划期间，中国尿素生产经历了由供不应求到供过于求的转折性变化,由进口尿素国变为出口尿素，2000年出口96万吨。近年来国家由于对“三农”问题的重视，尿素需求量不断增长，出现了供不应求的局面。随着人民生活水平的提高，对粮食产量的需求的也会不断增长，因此尿素需求量也会与日俱增。根据有关资料显示，2003年全球尿素生产能力已接近1.37亿吨，其中60％的生产能力分布在亚洲，37％的能力集中在中国。中东、独联体国家以及其他欧洲国家分别占世界8％的生产能力，南北美洲共占了13％。2004年基本市场状况资源总量：2004年以来，尿素行业处于“成本推动”和“需求拉动”共同作用时段，尿素产销量稳步增长。据统计，2004年1-12月份，国内化肥（折纯）产量4519.8万吨，同比增长162%，尿素（折纯）产量1923.5万吨，同比增长10.8%。总体来说，2004年尿素市场表现为典型的产销两旺特征。2004年，全球将新增400万吨/年的尿素生产力，2005年将有另外的450万吨／年产能投入生产。从现在到2010年之间，全球将新增2700万吨／年的尿素生产能力，预计其中1／3的扩能发生在中国将会是比较现实的。进出口方面：受国际原油不断上涨的影响，国际天然气价格也处于较高价位，导致国际有竞争力的“气头”尿素生产装置开工率锐减，国际尿素价格暴涨，波罗的海、尤日内、阿拉伯海湾和越南（CFR）尿素价格分别在四季度中期达到了几年来的最高价。与此同时，中国尿素在国际市场充当起重要角色，东南亚市场成为了中国尿素的主要市场集散地。据统计，10月份出口达到52.51万吨，比9月份增长44.1%；11月份达到了74.5万吨，12月份达到了58.6万吨。2004年全年出口量在394.3万吨左右，比去年同期得到了大幅度增长。由于出口数量的增加进口量的减少使国内化肥资源出现了明显的资源紧张情况，国内价格也一度走高。2005年尿素市场走势。目前国内尿素生产以煤炭原料占70%左右。据2004年底召开的2005年度全国重点煤炭产运需衔接会议透露，2005年煤炭市场仍然比较紧张，预计煤炭产量为20亿吨，较2004年增产有限，但需求增长较大，预计需求为20.4亿吨，供需缺口将达4000万吨，将呈现为较强的“卖方市场”特征，加上运力不足3等情况，2005年煤价上涨应成定局。尽管2005年国家将优先考虑电力、化肥、冶金、居民生活和出口五大领域的煤炭需求，但由于供需的紧张，煤炭成本上涨将不可避免。天然气也是尿素的主要原料，据悉，2005年化肥用天然气价格也将上涨，即使这样也难免出现供应中断的现象。因此，综合分析，2005年尿素用煤、天然气、电力及蒸汽等大部分原料、能源价格仍将维持高位并很有可能再次提高，化肥生产成本也将在高水平小幅上扬。3产品方案和拟建规模以项目区丰富的煤炭资源为和电力资源为依托，建设年产18万吨合成氨转尿素30万吨的项目。可联产轻质油4752吨/年、煤焦油14454吨/年，氨水(16%)27720吨/年、粗酚1980吨/年。4工艺技术方案4.1．煤炭气化方案工业上以煤为原料生产煤气已有百余年历史，用于生产合成气也有近一个世纪之久，近20年来进展最快，已从第一代煤气化工艺发展成第二代工艺，两代气化工艺之间有很大差异，主要表现在早期的煤气化大都使用块煤和小粒煤为原料，而随着采煤机械化程度提高，粉煤量已占50%以上，造成大量粉煤资源不能有效利用。即使采用如K-T法粉煤气化工艺，也仅仅是常压气化，不仅消耗高、能耗高，规模也较小。针对第一代煤气化的不足，进入80年代以后，随着“煤的洁净气化”和“煤气化联合循环发电”的发展，采用先进的气流床反应器，以粉煤为原料，处理煤量2000t/d的加压气化工艺成功地实现了工业化。其气化指标好，有利于环境保护，成为煤气化技术的主流。可采用的煤气化工艺技术方案叙述如下：4.1.1固定层常压气化技术采用固定层煤气发生炉方案，通常需采用优质无烟块煤为原料，可分为空气间歇气化和纯氧/富氧气化。一般的固定层间歇气化炉存在能耗高、单炉发气量低、有大量吹风气放空污染环境等缺点。采用纯氧气化目前还没有类似的工业化运行业绩，上世纪70年代中期，吉化公司化肥厂、云南解放军化肥厂、安徽淮南化工总厂、吴泾化工厂等先后在φ2745间歇式UGI炉上进行富氧连续气化生产合成气试验并获得成功。此后的80、90年代，4又有黑龙江化工总厂、平顶山化肥厂、巨化公司化肥厂等单位进行了固定层气化富氧连续气化装置的实验生产，气化原料从焦炭扩展到小块无烟煤。各厂富氧连续气化装置由于种种原因，有的运行效果较为满意，还有些装置实际气化效果不尽如人意。总体来看，通过这些厂地实际生产运行，固定层富氧连续气化技术在我国化肥化工行业已经积累了一定的经验。4.1.2国外第二代煤气化技术国内以煤为原料生产合成气的大型装置采用的煤气化工艺，主要有Lurgi加压煤气化工艺、Texaco水煤浆气化工艺及壳牌（Shell）干煤粉气化工艺。，Lurgi加压煤气化工艺生产的粗煤气甲烷以及焦油、酚等含量高，加工为城市煤气较为合适。作为合成气时不仅净化系统复杂，而且因甲烷的影响使得消耗高、能耗高、流程比较复杂，故不宜采用。Texaco水煤浆气化工艺为第二代煤气化技术。美国Texaco公司很早就开发了以天然气和重油为原料生产合成气技术，七十年代的石油危机促进了寻找替代能源和洁净的煤气化技术的发展。经多年研究以后，推出了水煤浆气化工艺。该工艺采用水煤浆进料、液态排渣、在气流床中加压气化，水煤浆与纯氧在高温高压下反应生成煤气。国内已引进渭河、鲁南、上海焦化、淮南四套装置，现均已投运。4.1.3恩德煤气化技术恩德粉煤常压气化技术是在德国温克勒粉煤气化技术的基础上经多次革新改造后发展形成的。恩德粉煤流化床气化炉与温克勒流化床气化炉相比，既有共性，又有自身特点，主要表现在：⑴炉篦改为喷嘴布风恩德粉煤流化床气化炉取消了原温克勒气化炉炉蓖改为喷嘴布风，可解决原来存在的炉底结渣问题，从而提高了气化炉的运行稳定性，使气化炉的运转率一般在90%以上。⑵煤气带出物循环回炉通过在炉体中上部增设二次喷嘴，使从床层下部夹带的细粒粉煤进一步气化，并使原料煤在气化炉下部产生的挥发分进一步裂解成甲烷等煤气组分；另外采取将旋风除尘器分离出的粗颗粒飞灰返回气化炉参加反应的方法，不仅提高了气化过程的整体碳转化率，而且可以使飞灰含碳量降低到20%以下，从而提高了气化过程中煤炭能源的利用率。⑶气化强度大由于流化床内的固体物料在气化炉正常运行过程中处于沸腾状态，气、固相剧烈接触，整个床层内的温度梯度与浓度梯度均很小，从而大大强化了气化炉内气、固相5之间的化学反应及传质和传热过程，使流化床气化炉的气化强度比一般同直径的常压固定床气化炉高出3-4倍。⑷适宜煤种资源丰富、价格低廉流化床气化炉的特点之一是可以使用廉价粉煤，主要要求原料煤的反应活性较高，如褐煤、长焰煤、弱粘煤、不粘煤等低煤阶煤，在我国这些原料煤资源极为丰富，而且分布也十分广泛。⑸气化过程不产生焦油，环境特性好由于在流化床气化过程中，床层温度约为900-1050℃，且温度分布均匀。因此，气化过程中因煤炭热解而产生的焦油及其它重质碳氢化合物的裂解比较完全，使得出炉的粗煤气中焦油、酚类等物质含量相当低，从而大大简化了煤气净化系统，对环境的污染也少。⑹运行稳定，维修工作量少由于取消了气化炉底部的炉蓖，避免了原来存在的炉底结渣等问题，气化炉本体实际上只是一个空筒。气化炉仅由内衬耐火材料的炉体和可拆卸的喷嘴组成，没有传动部分和易损部件，而床层温度相对气流床气化炉要低得多，对耐火材料的磨损和侵蚀强度大大降低，因此，对耐火材料要求不高，气化炉的运转率较高。⑺生产负荷调节灵活实践证明，恩德粉煤流化床气化炉的生产负荷可在40%-110%的范围内调节，这样更容易适应对生产过程的需要。⑻开、停炉方便气化炉开、停操作方便。如需停炉，可停供原料煤和气化剂，在几分钟内即可实现停炉。因气化炉内衬有耐火材料，冷却速度较慢，甚至几天之后仍可通入气化剂重新启动。而实际上在停炉期间，每天向气化炉内喷入一、二次少量空气，以维持气化炉的内温度。这一特点在煤气用作工业燃料气时更有实际意义。⑼废热锅炉使用寿命长由于对工艺流程进行了改动，减少了煤气中夹带的粉尘对废热锅炉锅炉管的磨损，因而延长了废热锅炉的寿命和检修期。⑽煤气用途较广恩德粉煤流化床气化炉的操作可分别采用空气，富氧或纯氧与水蒸汽为气化剂，生产不同组成和热值的煤气，以满足不同用户的需求。⑾自产蒸汽量大由于出气化炉的粗煤气温度很高，因此，利用废热锅炉回收煤气中的显热，提高了气化过程的整体热效率，所产过热蒸汽不仅可以满足制气工艺的需要，而且还有部分富余蒸汽外供。6⑿煤气生产成本低与固定床气化炉只能使用块煤作原料相比，恩德流化床气化炉使用粉煤作原料。而粉煤由于产率高、产量大，价格要比块煤便宜得多，这样制气成本必然会明显降低。另外，由于流化床气化提高了气化强度，单台气化炉的煤气生产能力大大提高，相对生产成本也会下降。如景德镇的恩德粉煤流化床气化炉煤气生产成本就低于原固定床气化炉。本项目从装置节约投资考虑，采用恩德粉煤气化技术。4.2．合成氨生产技术4.2.1原料来源合成氨工业，从开始建立到现在已经历了80余年历史。对于氨的合成技术及催化剂，除合成压力有所不同外，没有原则性的变化。而对获取纯净氢、氮气的方法都投入了大量的精力和财力。制氨的原料仅氢和氮而已。氮来自空气，取之不尽，用之不竭，而提纯净化氢是主要的研究对象。氢资源的供应、制氢的技术和净化所采用的工艺方法，是合成氨工业需要不断地解决并及时改进的重大课题。合成氨厂约有2／3以上的资金和精力花费在氢的供应上面。氢原料及加工技术一直在变化