1、1年 产 18万 吨 合 成 氨 、 30万 吨 尿 素 项 目 建 议 书目 录一、概述 1二、产品用途及市场预测分析 2三、产品方案和生产规模 5四、工艺技术方案 6五、原辅材料及燃料供应13六、建厂条件和厂址方案14七、公用工程17八、环境保护18九、工厂组织和劳动定员19十、项目实施计划20十一、投资估算20十二、财务评价222一、概述项目名称年产 18 万吨合成氨、30 万吨尿素项目。建设地点项目区概况项目建设的必要性二、产品用途及市场预测分析合成氨的用途合成氨工业在国民经济中占有重要的地位是因为合成氨的用途广泛。合成氨是氮素肥料的主要来源。目前世界上以氨为原料制造出来的氮肥大致有以
2、下品种。铵态氮肥有硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵、碳化氨水、氨水及液氨。尿素由于在土壤中先水解成碳酸铵再被吸收，故也列入此类。硝态氮肥有硝酸钙、硝酸钠、硝酸钾等。铵、硝二态氮肥有硝酸铵、硝酸铵钙、硫硝 铵等。为了同时向土壤提供氮、磷、钾等多种元素而生产的含氮复合肥料有磷酸一铵（MAP）、磷酸二 铵（DAP）、硫磷铵 、尿磷铵、多磷酸铵、硝酸磷肥、钾氮复肥以及各种配比的三元素复肥（NPK ）等。尿素的用途1作肥料用在农业上尿素作为高效氮肥而得到广泛使用。它是一种中性氮肥，长期使用不会使土壤变质劣化，尿素的技术指标应符合 GB244091。319801999 年中国的尿素产量，由占氮肥总量的 29.93
3、上升至59.64。成 为氮肥品种中的主导产品。2000 年中国尿素产量达 3070 万吨（实物量）， 创历史最高纪录。2作饲料用尿素可作为反刍动物的辅助饲料，这些动物能将尿素转化为氨基酸，再通过代谢作用转变为蛋白质。1kg 尿素所含氮量，约等于 56kg 豆饼。尿素掺入饲料的最高限度为：每次不超过动物所需蛋白质的 13。尿素还可用于稻草饲料和谷类饲料的储存，湿稻草在储存期间能吸收尿素中氮的 6080，一般尿素施用量为每吨饲料 2540kg。3作工业原料用全世界用作工业原料的尿素约占总产量的 10 。尿素可进一步加工成三聚氰胺，再与甲醛缩合制成三聚氰胺甲醛树脂（蜜胺树脂），这种树脂作为重要的化工
4、原料之一在涂料、塑料、木材加工、造纸、纺织等领域有着广泛的应用。在制药方面，尿素可用来制作呋喃西林、脲脂、巴比妥、鲁米那、利尿剂等几十种化学药品。尿素还可用来制作涂料助溶剂、炸药稳定剂、纤维软化剂、防止结冰剂、石油精制剂、塑料发泡剂、 织物抗皱剂和漂白剂等等。尿素市场分析改革开放以来，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4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
5、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
6、 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 13 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
7、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，512 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 2
8、0.4 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。三、产品方案和生产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
9、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。四、工艺技术方案6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
10、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：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 2745间歇式 U
11、GI 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，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7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。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
12、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。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
13、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： 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，8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。 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
14、利用率。 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。 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。 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
15、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。9 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。 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。开、停炉方便气化炉开、停操作方便
16、。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。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。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。自产蒸汽量大10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
17、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。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。合成氨生产技术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 23 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并直接影响到合成氨工业的发展。自然界没有元素态的氢可以直接获取，除了水外，绝大部分氢均存在于各种燃料之中，也就是存在于碳氢化合物之中。现在已经可以使用各种
