1、山西晋丰煤化闻喜分公司现生产装置情况介绍 晋丰闻喜分公司原设计生产能力为合成氨 18 万吨/年，甲醇 6 万吨/ 年，尿素 30 万吨/年。其中合成氨系统两套，我们叫做 12 万吨系统和 8 万吨系统，尿素系统一套，两系统部分公用工程相互连接配套，其中主要是水、蒸汽、电。现实际生产能力达到合成氨 26 万吨/年，甲醇 4 万吨/ 年，尿素44 万吨/年的规模。2013 年度综合氨累计原煤单耗 1.174t/tNH3，电单耗1485kwh/ tNH3，其中 12 万吨系统综合氨累计 189505 吨，其中合成氨160951 吨，甲醇 28854.15 吨，原煤单耗 1.200 t/tNH3，电耗
2、 1429.5 kwh/ tNH3；8 万吨系统综合氨累计 107376 吨，其中合成氨 96091 吨，甲醇11284.98 吨，原煤单耗 1.128 t/tNH3，电耗 1584 kw h/ tNH3，尿素产量434043 吨，氨耗全年均按 588kg/tur 折算，电耗 147kw h/tur，蒸汽耗905kg/tur。我公司目前合成氨、尿素生产采用的工艺流程如下图所示：分系统分工段设备情况介绍：8 万吨系统：造气工段：自动加焦造气炉 9 台。其中 4 台 280012530 中压夹套炉，产 1.27MPa 蒸汽并入全厂 1.3MPa 蒸汽管网。造气炉筒体高度3500mm，夹套高度 28
3、00mm，受热面 20.6m2，水容量 3.18m3。配套 2 台D700 风机，Q=700m 3/min,P=2600mmH 2O， 电机 450kw，电压 6kv，其中 1台风机电机后串汽轮机拖动，功率 500kw，总煤气余热回收器260016106，F 总 =1700m2，其中饱和段 1300 m2，过热段 400m2 。煤气冷却器 400020311，内装瓷质规整填料。这 4 台造气炉为 2011 年 9 月建成投产。另 5 台 2610 造气炉，筒体高度 2800mm，夹套高度 2400mm，配套两台 D700 型风机，Q=700m 3/min,P=2600mmH 2O， 其中 1
4、台配 500kw 汽轮机驱动。这 5 台造气炉为 2000 年建成投产，炉体高度低，9 台炉分处两个位置，2 个总控室，2 套操作人员。造气循环水配微涡流池、沉淀池。9 台造气炉吹风气回收采用三废混燃炉一套，2010 年建成投产，配套设计 55t/h 立式余热回收锅炉，现产气量达 60 多 t/h，蒸汽压力 3.0MPa，蒸汽温度 380，所产蒸汽除供驱动造气两台风机的汽轮机用外，其余分别减温减压至 1.3MPa 和 2.5MPa 两个等级并入全厂蒸汽管网，烟气脱硫采用钠钙双碱法脱硫。变换工段：有两套 0.8MPa 有饱和热水塔的全低变变换系统，其中一套大变换炉 3600，催化剂 26m3，小
5、变换炉 2800，催化剂 18.5m3。另一套大变换炉 3000，催化剂 23m3，小变换炉 2800，催化剂 12m3， 此套设备全部为 2003 年外购旧设备，使用年限已达 30 多年，这两套全低变工艺均在 2005 年由中串低工艺自行改造而来。脱碳工段：采用碳丙脱碳，脱碳塔 300037582， 常解真解再生塔400035992。现开两台 450m3/h 脱碳泵，净化气中 CO2含量 0.7%左右。目前的问题主要是脱碳塔设计压力 2.65MPa，工作压力 2.55MPa，现运行压力达 2.92MPa，超设计压力。原系统设计 7 万吨合成氨规模，现产量达10 万吨，再生系统设计偏小，再生塔
6、 4000，造成碳丙液贫度低，其它厂配套都是 5000 再生系统。压缩工段：现有 6 台 MH92 型 7 级氮氢压缩机（上海压缩机厂生产） ，打气量为 92m3/min。其由最初 2000 年建的 2 台机，到 2005 年淘汰 13 台L3.3 型 17m3/min 压缩机后，增加到 3 台，再增加到 5 台，2009 年再增加到现在的 6 台。目前，压缩机一段进口压力 0.048MPa，接近罗茨机出口最大压力 0.05MPa。双甲工段：全部利用旧设备自行改造而来，淘汰了原有铜洗净化。现12.5MPa 800 均温型甲醇塔 2 台（外购旧设备改造） ，并联运行；31.4MPa 600 甲烷
7、塔 2 台（利用原旧合成氨塔改造） ，31.4MPa800 甲烷塔 1 台（利用旧合成氨塔改造） ，目前 2 台 800 甲醇塔全开，开 2 台 1.9 m3/min 循环机，开 1 台 600 甲烷塔，1 台 800 甲烷塔。氨合成工段：采用湖南安淳公司技术，于 2010 年新增 1600 合成氨系统一套，淘汰了原 1000 和 800 两套合成氨系统。现 1600 合成塔1 台，配套 1200 氨分，1000 冷交换器，1000 热交换器，F=290 m2废锅 1 台，Q=10m 3/min，往复式循环机 2 台（全开） ，合成系统设计压力31.4MPa，现工作压力 22MPa，补充气与
8、12 万吨系统串联，过气量8000Nm3/h 左右。冷冻工段：制冷量 2520kw 大连冰机 2 台，制冷量 1574kw 武汉冰机2 台，现开 1 大 1 小两台。脱硫工段：采用常压栲胶一次脱硫 2 套，脱硫塔均为300026940，罗茨风机 247m3/min 3 台，194m 3/min 3 台，现开 2 大2 小。8 万吨系统的生产工艺采用的都是目前比较主流的先进技术工艺，变换全低变，双甲气体精制，造气炉自动加焦，微机寻优等等，但它的能耗就比较高，特别是电耗平均 1600 多 kwh/ tNH3。这里主要是因为系统是由 76 年建厂时的 3000 吨合成氨逐渐技改而来，改造经历了诸如咱
9、们蒸馒头、擀面条一样，有时面多加水，水多再加面的过程，前后工段逐步形成不相配套的问题，另系统的设备小而多、散，年产 10 万吨总氨的规模，造气 2 套系统，一次脱硫 2 套系统，变换 2 套系统，双甲 3 套系统，相对造成能耗就高，维护费高，人员多。12 万吨系统：12 万吨系统是 2005 年 5 月建成投产的，其工艺目前来说还比较先进，其各工段配置情况介绍如下：造气工段：常压间歇式 2800 夹套造气炉 10 台，开 9 备 1，其在2011 年是由原来的 2650 炉改造成 2800，只是将夹套，炉底灰盘加大，上部筒体没动，不属真正意义上的 2800 造气炉，其配套风机 4 台，开3 备
10、 1，其中 D600 型风机 3 台，D700 型风机 1 台，吹风气回收装置配套 1台 7200 燃烧炉，后串 1 台 25t/h 余热锅炉，1 台 8t/h 余热锅炉，压力等级 3.82MPa，所产蒸汽并入全厂 2.5MPa 压力等级的蒸汽管网，造气炉采用皮带输送上煤，自动加焦，寻优微机控制。流程 5 台炉一塔一锅流程。一次脱硫工段：常压栲胶脱硫，1 台 3200 空塔喷淋预脱硫，后串联1 台 5600 填料塔脱硫，罗茨风机 5 台，3 台 377 m3/min , 2 台 346 m3/min ,开 4 备 1。变换工段：采用 2.1MPa 预变喷水增湿换热无饱和热水塔全低变变换1 套。
11、3800 变换炉 1 台，分三段，催化剂量 83 m3。3400 预变增湿炉，装抗毒剂，除氧剂 13 m3。进变换半水煤气气量 66000Nm3/h，出口 CO 含量3.0%。脱碳工段：采用 2.1MPaNHD 液脱碳，380049278 脱碳塔 1 台，440048572 气提再生塔 1 台，脱碳泵 480 m3/h 3 台，200 m3/h 1 台（开 2 大） ，净化气中 CO2含量 0.7%。冷冻工段：制冷量为 2520kw 冰机 4 台，气氨冷凝全部为蒸发式冷凝器，夏季 4 台全开。压缩工段：3 台 6M50 型六级氮氢压缩机（沈阳压缩机厂产） ，打气量312m3/min。一台 6M
12、25 型六级氮氢压缩机（上海压缩机厂产） ，打气量180m3/min。双甲工段：12.5MPa1400 甲醇塔 2 台（现串联使用） ，各装催化剂14.3 m3。1200 甲烷化塔 1 台，催化剂 10.5 m3。8 m3/min 甲醇循环机 2台，开 1 备 1。目前醇产量 100 多吨左右/天。进口 CO 含量 4%左右，CO2 含量 1%左右。氨合成工段： 31.4MPa1600 合成塔 1 台，催化剂 22 m3。TC620 透平循环机 3 台，运行压力：23.4MPa，开 2 备 1。合成气双甲精制和氨合成均采用的是湖南安淳公司的技术，在当前国内合成氨技术算较先进的。尿素工段：采用
13、CO2 气提法尿素 1 套，设计能力 30 万吨/a，目前年产达 44 万吨。合成塔 2680158，H=27514，有效容积 143.7m3，11 块筛板。高洗器：2500（8598） H=8393 F=89.7m2。高甲冷：1600 L=16016 F=1436 m2 。汽提塔：176022 H=12114 F=1013m2。现尿素日产达到 12901300t，日需氨 750 吨左右，满负荷运行。变压吸附提氢装置：6000m 3/h 提氢装置一套。1000 吸附塔 10 台。原设计处理气量为 4800m3/h，由于现造气煤种的变化及甲醇触媒使用后期，放空量增加，随后改造增加两吸附塔，但由于
14、原系统配置管道太细，因而造成洗氨塔液泛，仍时有放空气走副线到“二改一”烧掉。高闪气回收装置：8500m 3/h 变压吸附高闪气回收装置一套，将两系统脱碳高闪气及二次脱硫闪蒸气脱除 CO2，回收有效气体成份，进压缩机二段进口，7 台 20006700 吸附塔。现装置运行平稳正常。变压吸附制氧装置一套，制氧能力 4500Nm3/h，含氧量 80%，目前正组织准备开车，所制氧气主要供 12 万吨系统造气增氧制气改造。公用工程：供汽：蒸汽压力 3.82MPa，35t/h 循环流化床锅炉 2 台（备用，煤耗高，需进行改造） ；蒸汽压力 3.82MPa，40t/h 循环流化床锅炉 1 台（现运行，其设计结
15、构合理，煤耗低，可掺烧造气炉渣） 。另两系统造气炉吹风气回收装置分别产 33t/h 和 55t/h 蒸汽。供水：反渗透脱盐水总量 240t/h，分别为 120t/h 1 套，60t/h 2 套。深水井 14 眼。6000m 3/h 合成循环水凉水塔一座。5000m 3/h 尿素循环水凉水塔 1 座。3000m 3/h 综合循环水凉水塔一座。1000m 3/h 脱硫循环水凉水塔2 座。1600m 3/h 造气循环水凉水塔两座。供电：110kv 变电站 1 座，其中 2 万 KVA 变压器 2 台，4 万 KVA 变压器 1 台，现用电负荷 6.5 万 KVA。备用电源为一条 35kv 供电线路，
16、负荷为 6000KVA。污水处理厂：100m 3/h 污水处理系统 1 套，100m 3/h 中水回用装置 1 套。闻喜公司生产装置目前工艺技术算比较先进，12 万吨系统各项运行数据，前后工段匹配较合理，结合 5060 尿素项目技改工程产醇的要求，在压缩机四段出口串 5.0MPa 低压甲醇切实可行，也可随甲醇、尿素市场情况，随时灵活调整醇氨比， ，而不影响生产，又能有效降低系统能耗，吨氨可降低约 50 kwh/ tNH3 电耗。8 万吨系统由于历史、现实客观原因，部分设备陈旧，前后工段有不相匹配的地方，比如：压缩机定型，一段进口压力 0.048MPa0.049MPa，造成罗茨机负荷大，电耗高，否则无产量等等，应当进行全系统的工艺、设备优化，不应再零打碎敲的搞改造，不然消耗难有效降低。
