年产80万吨尿素煤化工项目建议书(编辑修改稿)

年产80万吨尿素煤化工项目建议书(编辑修改稿)内容摘要：

有耕地面积 81662 公顷 ,其中 ,旱田 74318 公顷，水田 7344公顷。 尤其是吉林省增产百亿斤粮食，计划在白城新开垦几百万亩良田，化肥用量会提高百分之三十。 旱田年均投入化肥量为 万吨，其中复合肥为 3 万吨；水田年均投入化肥量为 万吨，其中复合肥 万吨。 本项目产品部分在本地销售，可降低运输成本。 如销售于 区外或市外、省外，交通运输方便。 四、技术方案、产品方案、规模及质量标准 、总技术方案的选择 本项目以煤为原料，经过 煤气化 、脱硫、变换、压缩、合成等工序，其中造气工段是整个化肥生产的前道工序，也是关键工序，工段的任务就是用煤和蒸汽制备合成氨的生产原料 ——半水煤气。 煤气化 煤气化采用 GSPTM 气化技术 GSPTM 气化技术是 20 世纪 70 年代末，由前民主德国燃料研究所（ DBI）开发并投入商业化运行的大型粉煤气化技术。 该研究所创建于1956 年，全称为 Deutsches BrennstoffinstitutFreiberg，一直致力于煤炭综合利用的开发工作，即使在国际市场石油过剩时，也没有中断过对煤气化技术的开发工作。 针对化工行业，本着降低投资与成本，而研发出的 GSPTM 气化技术是世界先进的大型粉煤进料气流床加压技 15 术之一。 分别于 1979 年和 1996 年，在弗赖贝格（ Freiberg）建立了３ＭＷ和５ＭＷ两套气化中试装置。 目前这两套装置属于瑞士可持续技术控股公司下属的德国未来能源公司，试验过的煤种来自德国、中国、波兰、前苏联、南非、西班牙、保加利亚、加拿大、澳大利亚和捷克等国家。 东西德合并后，该技术扩展应用到生物质、城市垃圾、石油焦和其他燃料等气化领域。 1989 年东西德合并后，德国诺尔公司（ Noell）公司收购了前东德燃料研究所气化工艺部门，成为 GSPTM 气化技术的拥有者。 1999 年诺尔公司被德国巴伯高克（ Babcock）电力公司收购。 2020 年德国巴伯高克电力公司破产，瑞士可持续技术控股公司（ SUSTEC Holding AG）收购其气化技术部门并成立全资子公司 德国未来能源有限责任公司。 虽然 GSPTM 气化技术的拥有权几经变动，但 是该技术的商业化应用扩展丝毫没有停止过。 1984 年在德国黑水泵工厂采用 GSPTM 气化技术建立了一套 200MW 的商业化装置，粉煤处理能力为 30t/h。 该装置在 1984 至 1990 年间，成功对普通褐煤及含盐褐煤进行了气化，生产民用煤气。 东西德合并后，德国政府引进天然气取代了城市煤气，且对垃圾处理有补贴政策，故 1990 年后，该装置分别气化过天然气、焦油、废油、浆料和固态污泥等原料，生产出的合成气用于甲醇生产及联合循环发电（ IGCC）。 2020 年，巴斯夫（ BASF）在英国的塑料厂建成 30MW 工业装 置，用于气化塑料生产过程中所产生的废料。 2020 年，捷克 Vresova 工厂采用 GSPTM 气化技术建设的 140MW 工业装置开车运转，其气化原料为煤焦油，用于联合循环发电项目（ IGCC）。 具体应用成功范例见表 1。 16 表 1 GSPTM气化工艺应用成功范例 气化类型 气流床气化炉 气流床气化炉 气流床气化炉 用户 Schwarze Pumpe BASF plc， Sealsands Sokolovskd uhelnd， ． 所在地 Schwarze Pumpe，德国 Middlesbrough，英国 Vresovd，捷克共和国 试车 1984 2020 计划 2020 年 反应器类型 气流床，水冷壁 气流床，水冷壁 气流床，水冷壁 热容量 130MW 30MW 140MW 压力 28 bar 29 bar 28 bar 温度 1400℃ 1400℃ 1400℃ 反应器体积 11 M3 M3 15M3 激冷方式 完全激冷 局部激冷 完全激冷 供料系统 煤粉 /液态供料 液态供料 液态供料 气化原料 19841990 前采用普通的与含盐的褐煤 1990 年以后采用天然气、污泥、焦油以及生 物质等 尼龙合成过程中产生的液体废物，包括合氢氰酸和硝酸盐的副产物以及含硫酸铵的有机物 440MWIGCC 的26 个固定床气化炉产生的焦油与其它液态副产品 产品 用于 IGCC 和甲醇的原气 燃料气 用于 IGCC 的燃气 中国是能源消耗大国，更是煤炭大国，石油资源相对缺乏。 为了更好的推动 GSPTM 气化技术在中国煤化工及煤制油领域的应用，瑞士可持续技术控股公司于 2020 年 5 月与中国神华宁夏煤业集团有限责任公司成立合资公司，即北京索斯泰克煤气化技术有限公司。 截止 2020年 1 月底，北京索斯泰克煤气化技术有限公司已经签订了三个技术转让合同，其中与宁夏煤业集团签订了 83 万吨 /年二甲醚一期 60 万甲醇气化岛项目合同；与安徽淮化集团签订 30 万吨 /年合成氨气化岛项目合同；与江苏灵谷化工有限公司签订 30 万吨 /年合成氨气化岛项目合同。 发展前景良好。 半水煤气合成氨工艺路线 本工艺路线为国内成熟路线。 以无烟煤为原料生成合成氨常见过程是 : 17 造气 半水煤气脱硫 压缩机 1， 2 工段 变换 变换气脱硫 压缩机 3 段 脱硫 压缩机 4， 5 工段 铜洗 压缩机 6段 氨合成 产品 NH3 采用甲烷化法脱硫除原料气中 CO. CO2 时 , 合成氨工艺流程图如下 : 造气 半水煤气脱硫 压缩机 1,2 段 变换 变换气脱硫 压缩机 3段 脱碳 精脱硫 甲烷化 压缩机 4,5,6段 氨合成 产品 NH3。 火车接收工段 原料煤炭由火车运进厂，经化验合格后卸到煤场，由输送机输送到道线仓，从道线仓出来的煤炭经斗式提升机提升和气垫输送机输送到工作楼。 备煤系统 工段 预先被破碎到 0～ 50mm 的经过计量的无金属的煤，通过输送机送入磨机，在磨机内将煤碾碎到适于气化的微粒（≥ 94%wt,≤ 250 微米）。 同时采用加热的惰性气流将其干燥到水份含量小于 2％ wt．经研磨的干燥煤粉由压缩气体 (N2或 CO2)送到煤的加压和投料系统。 此系统包括锁斗和给料器。 锁斗加煤后，即用压缩气 (N2或 CO2)加压，然后将其送至给料器。 再用压缩气 (N2或 CO2)从给料器中将干煤粉送到气化炉的联合喷嘴中，其中输送煤粉线速度为 6～ 8m/s；密相煤粉量为350450Kg/m3；输送能力为 1200Kg/cm2•h。 粉煤入炉量测量可通过带称重传感器的加料器与入炉煤粉管线上的流量计 气体及气体冷却除尘系统 加压干煤粉，氧气及少量蒸汽通过联合喷嘴进入到气化炉中。 气 18 化炉包括一个带水冷壁的气化室和激冷室。 气化炉的操作压力为 25～ 40 巴。 根据进料的组份和炉渣熔化的情况，气化操作温度控制在 1350℃～ 1600 ℃之间。 高温气体与液态渣一起离开气化室向下流直接进入激冷室，热的合成气被喷射的激冷水所冷却。 而液态渣在激冷室底部水浴中成为颗粒状，定期的从渣锁斗中排入渣池，并通过链条输送机装车运出。 从激冷室出来的粗合成气经两级文氏管洗涤后，含饱和蒸汽的粗合成气含尘量达到小于 1mg/Nm3后送出界区。 黑水处理系统 激冷室和文氏管排出的黑水经减压后送入两级闪蒸罐去除黑水中的气体成分，闪蒸罐内的黑水则送入沉降槽，加入少量絮凝剂以加速灰水中细渣的絮凝沉降。 沉降槽下部沉降物经过滤机滤出的滤饼装车外送。 沉降槽上部的灰水与滤液一起送回激冷室作激冷水使用，将其中少量污水送界区外污水处理系统。 氨合成尿素 技术路线 尿素的生产方法十分成熟。 尿素的生产 原理是氨与二氧化碳的合成，生产方法有水溶液全循环法、气提法、中压联尿法，小氮企业大多采用水溶液全循环法。 其反应方程式为： 2NH3（液） +CO2（气） CO（ NH2） 2（液） +H2O（液） +Q 尿素的合成工艺路线 主要反应方程式 2NH 3（液） + CO2（气） = NH 4COO NH 2（液） NH 4COO NH 2= CO（ NH 2） 2（液） + H2O 工艺流程简述 19 由造气炉产生的半水煤气脱碳后，其中大部分的二氧化碳由脱碳液吸收、解吸后，经油水分离器，除去二氧化碳气 体中携带的脱碳液，进入二氧化碳压缩机系统，由压缩机出来的二氧化碳气体压力达到 16 Kg 后进入尿素合成塔。 从合成氨车间氨库来的液氨进入氨储罐，经过氨升压泵加压进入高压液氨泵，加压至 20Kg 左右，经过预热后进入甲胺喷射器作为推动液，将来自甲胺分离器的甲胺溶液增压后混合一起进入尿素合成塔。 尿素合成塔内温度为 186~190℃ ，压力为 200Kg左右， NH 3/ CO2 的摩尔比和 H2O/ CO2 的摩尔比控制在一定的范围内。 合成后的气液混合物进入一段分解，进行气液分离，将分离气相后的尿液送入二段分解，进一步见混合物中 的气相除去。 净化后的尿液依次进入闪蒸器、一段蒸发、二段蒸发浓缩，最后得到尿素熔融物，用泵输送到尿素造粒塔喷洒器，经在空气中沉降冷却固化成粒状尿素，并通过尿素塔底刮料机用运输皮带送往储存包装车间。 从一段分解、二段分解出来的气相含有未反应的氨和二氧化碳，分别进入一段吸收和二段吸收，氨和二氧化碳被后面闪蒸、一段蒸发、二段蒸发工段冷凝下来的冷凝水吸收混合形成水溶液，用泵送入尿素合成塔；。