江西省 某某 化工有限公司 合成氨、尿素、甲醇生產系統綜合節能技改 財政獎勵資金申請報告 申報單位： 江西省 某某 化工有限公司 2008-4-19 目錄 企業基本情況表 1 項目基本情況表 2 第一章 企業能源管理情況 6 一、企業能源管理目標 6 二、企業能源管理組織結構、人員及職責 6 三、企業能源管理規章制度 8 A、煤炭管理制度 8 B、合理用水管理制度 11 C、企業供用電管理制度 12 D、合理供用汽制度 13 E、統計管理制度 14 F、計量管理制度 14 四、能源計量器具的配備及管理情況 15 1、能源計量器具配備情況 15 2、能源計量器具管理情況 15 第二章 項目實施前用能狀況 16 一、項目實施前工藝流程和主要生產裝置的規模 16 1、中溫變換工藝流程簡述及流程圖 16 2、原沸騰爐工藝簡述 19 3、聯醇銅洗工藝流程簡述及流程圖 19 4、主要生產裝置規模 22 二、項目實施前消耗的能源能源種類、數量 22 三、項目實施前能源計量措施 22 四、項目實施前產品種類、數量、統計方法 23 第三章 項目擬采用的節能技術措施 23 一、項目實施節能改造的工藝流程和主要生產裝置 23 1、全低溫變換工藝及流程圖 23 2、醇烴化工藝及流程圖 26 3、循環流化床鍋爐技術方案選擇 29 4、無動力氨回收工藝技術及流程 29 5、循環水工程 31 6、吹風氣余熱回收裝置工藝及流程圖 33 7、主要生產裝置規模 35 二、項目改造后擬使用的能源種類、數量 35 三、項目改造后能源計量措施 35 四、項目改造后產品種類和數量 35 第四章項目節能量測算和監測方法 36 1、測算的依據和基礎數據 36 2、 測算公式、折標系數和計算過程 36 其它說明事項 38 項目申報材料真實性聲明 39 附件部分： 1、 項目的備案文件 2、 企業能源管理程序文件 3、 項目改造前 后用能設備和能源計量設備清單 4、 收購江西二化（國家千家節能行動企業）協議 5、 項目可行性研究報告 6、 環保部門對環境影響報告書的批復 附 1： 企業基本情況表 單位：萬 元 附 2: 項目基本情況表 單位 :萬 元 萬美元 企業名稱 江西省 某某 化工有限公司 所屬行業 化工 所屬工程類別 化肥工程 項目名稱 合成氨、尿素、甲醇生產裝置 節能減排技改 建設年限 10 個月 項目責任人及聯 系電話 鄭承昌項目建設必要性 (項目資源消耗的現狀、存在的主要問題 合成氨噸氨煤耗達 2 噸，噸氨蒸汽消耗達 4 噸 ，蒸汽鍋爐煤耗達 280kg/噸蒸汽。整個系統工藝落后，設備陳舊，管線腐蝕嚴重 項目建設內容 1、整修原循環水裝置，新上三套循環水裝置，減少一次水用量，減少廢水排放。 2、淘汰舊中變換工藝，采用節能全低變工藝。 3、淘汰銅洗工藝，采用更節能、環保的醇烴化新工藝。 4、淘汰舊 35T 鍋爐，采用新型循環流化床鍋爐。 5、采用吹風氣回收裝置，余熱回收、保護環境。 6、采用無動力氨回收裝置，提高回收率，減少環境污染。 建成后達到目標 年節能 67356 噸標準煤 項目總投資 20000 固定資產投資 19000 銀行 貸款 / 自籌及其他 新增銷售收入 新增利潤 新增稅金 新增出口創匯 項目前期工作情況 經公司進行可行性研究，報市經貿委備案，目前在施工階段。 注：建成后達到目標必須注明項目實施后可能達到的具體目標，如節能 噸標準煤，節油噸，節電萬千瓦時。 第一章 企業能源管理情況 一、企業能源管理目標 通過加強用能管理，采取技術上可行、經濟上合理以及環境和社會可以承受的措施，減少從能源生產各個 環 節中的損失和浪費，使能源能夠更加有效、合理的利用。 1、加強企業的能源計量、儲存、輸送、生產等 環節的管理，減少能源損耗和積壓，降低能源消耗。 2、根據本企業的實際耗能情況和參照同行業的先進耗能指標，制訂企業耗能定額，并定期分析實際執行情況和總結推廣節能經驗。 3、通過調查研究，摸清企業的節能潛力，制定企業的近期節能計劃和 長遠計劃，并落實具體措施，由各部門予以實行。對工程量較大的節能課題，組織專門隊伍來執行。 4、組織開展節能和培訓工作，提高全員的業務工作水平和節能意識。 二、企業能源管理組織結構、人員及職責 1、組織結構 由企業節能領導小組與車間節能小組、班組節能員組成。 2、人員 企業節能領導小 組：以分管節能工作的副總經理和總工程師為首，由各科室、各車間負責人組成。 車間節能小組：組長由車間主任擔任，成員有車間分管用能的工程師和各工段長及各班組長。班組節能員：由班組長擔任。 3、職責： A、企業節能領導小組職責： a、貫徹執行國家 、 地方、行業 有 關節能的方針、政策、法規和標準，組織制定企業各項節能規章制度、定額和標準等； b、組織制定節能規劃、年度計劃、審查節能技術改造方案等； c、考核、檢查企業各項節能工作，組織評比和討論重大獎懲事宜； d、組織節能宣傳、教育和培訓工作。 B、車間節能小組的主要 職責 a、貫徹公司節能領導小組的決定、要求，并加以落實； b、做好本車間使用能源的原始記錄、臺帳，及時進行統計、分析并上報有關部門； c、制定車間節能規章制度； d、分解 公司 下 達的能源消耗定額到工段、班組； e、檢查車間 用 能狀況，進行經常性的檢查、評比，對照節能獎懲制度執行節能獎勵和處罰； f、開展節能宣傳教育、總結、交流；推廣節能先進經驗。 C、班組節能員的職責 a、執行公司、車間節能管理部門下達的任務，組織班組貫徹執行企業、車間各項能源管理制度； b、按時、準確填報各項能源報表； c、組織全班組正確使用 、維護各耗能設備和能源計量器具； d、收集班組節能合理化建議，推廣節能先進經驗； e、進行經常性的節能宣傳、教育，表揚節能先進人物，批評浪費能源的現象。 三、企業能源管理規章制度 A：煤炭管理制度 第一 節 煤炭進廠 第一條 過磅 1、供煤方煤車進廠之前應與營銷部采購員聯系，由采購員通知生產部調度室，調度室通知取樣，監督人員，提前做好取樣監督準備。車皮煤則應由供煤商在發車后通知營銷部，營銷部要及時與火車站保持聯系。 2、入庫單必須附有供煤商姓名、車牌號、煤種、司磅員簽字。卡車卸煤后，入庫單必須有取樣和 監督人員的簽名，才能稱卡車自重，成為有效單據。卸煤時，監督人員如發現煤質或數量與規定有較大差距時，不得卸車。同時應立即報公司和供貨商做出處理。 3、公司營銷部、辦公室將組織人員不定期地抽查過磅情況，如發現違規現象立即報公司處理。 第二條 取樣 1、由生產部制定采樣操作規程，分發到各單位，必須在采樣現場張貼，使取樣、監督人員熟悉操作規程。 2、由辦公室制定取樣監督人員安排表，監督人員由中層干部組成。參與監督的中層干部如果在公司則必須到場監督，不得請假。如出差在外當班無法到場，只能請其他中層干部代為監督，不得 由其他職工替代。 3、取樣人員由用煤車間每班 2 人組成。指定專人負責，并由當班的取樣人員負責采樣。 4、生產部調度室接營銷部采購員燃煤進廠的信息后，立即通知用煤車間及監督人員做好準備。 5、取樣人員及監督人員應在得到通知后 5 分鐘內到達取樣現場，嚴格按標準公正公平地采樣。樣品應在取樣人員和監督人員的護送下，盡快放至存樣房內，并由采樣、監督人員同時上鎖。一把鎖由車間提供，另一把由參與監督的單位提供。 6、采樣單需有取樣人員及監督人員的簽字，并注明車牌號、采樣時間。采樣單不注明單位，由車間隨機編號代替。 7、每天下 午下班前，由采樣、監督人員把存樣房內的煤樣共同送達調度室。車間采樣人員、調度室人員共同各上一把鎖。送樣人員及當班監督的中層干部必須共同在采樣登記本上簽字。 8、采樣時，供貨商不得進入采樣現場，運煤司機等人不得干涉了取樣人員的正常工作。 第二 節 檢 驗 第三條 制樣 每周一、三、五、日，由調度室和車間的人員打開煤樣間的鎖。化驗室人員取出煤樣進行制樣。制樣人員應嚴格按規定的標準進行制樣，并妥善保管原始煤按國標規定處理縮分后的煤樣一份，分析基試樣本一份。上述樣品必須保留七天，七天之內任何人不得 私自處理。 第四條 由辦公室安排中層干部參與制樣。并且在樣品制作完成后負責保管。 第五條 分析 分析報告要在 24 小時之內交相關單位。分析報告除必要的技術參數外，必須標明取樣時間，分析完成時間，化驗員及分管經理的簽名。分析報告一式四份，生產部、營銷部、財務部、用煤車間各留一份。若分析結果與合同要求有較大出入，應立即上報公司有關負責人員，同時必須由分管經理另行安排人員進行復樣分析。 第六條 抽樣檢查 一、分管經理應加強對制樣、分析的監督檢查，對分析結果不定期地每月至少一次抽樣檢查，檢查結果直接報公司 總經理。 二、監事會主度及車間負責人對分析結果不定期地每月至少二次抽樣送檢，復檢人員不能是上次分析此樣人員，檢查結果直接報公司總經理。（偏差 200 千卡 /千克為合理誤差） 第七條 如果供煤商對分析結果有異議，應在七天之內提出。然后共同到由供煤商指定的、有資質的其他單位化驗，結果偏差在 200 千卡 /千克為合理誤差。 第三 節 使用過程中的監督 第八條 卸煤時如發現煤矸石比例失常或好壞干濕分層等作弊行為，應立即停卸，通知車間和生產部，并由采購員通知供貨商到場作退貨處理。 第九條 不同供貨商、不同批次的煤盡量 分堆存儲。輪班用煤情況應有清單交接，對不同供貨商不同批次的煤使用情況要有完整的記錄，并上報生產部，為選點定點合同簽訂提供依據。 第四 節 責任與處理 第十條 燃煤從定點采購至使用，每個環節都必須層層把關，分段管理。煤質問題由營銷部負責；稱量由營銷部負責；取樣由用煤車間負責；樣品制作及分析由生產部負責；燃煤使用情況的反饋由用煤車間負責。 第十一條 在相關環節如出現弄虛作假或其他責任事故，首先追究負責單位一把手的責任。所有參與燃煤采購、取樣、監督、制樣、分析、結算人員如有接受供煤商提供的禮品禮金、宴請、娛 樂活動等行為的，發現一次則扣罰全月工資；發現兩次則予以辭退；如果發現弄虛作假者，當即予以辭退；嚴重者追究刑事責任。 第五 節 附 則 第十二條 公司鼓勵職工參與管理和監督。歡迎對弄虛作假者監督舉報，一經查實，公司將給予 100 1000元的獎勵，同時對舉報者保密。 B、合理用水管理制度 、供、用水系統根據生產系統需水量設計、施工，考慮廠際間的聯合供水、用水系統，部分串聯使用。 、所有供、用水裝置系統的設備 及 管路、水泵、冷卻設備、儲水設備、計量儀表、水處理設施等，均按國家規范和產品標準的要求設計、 制造和安裝。 、所有供、用水裝置定期監測和維修，使之處于完好狀態，嚴防 泄 漏。 、用水設備根據工藝狀況控制水量大小，以滿足工藝要求為準。 、用水設備退出生產狀態下，必須切斷水量供應，嚴禁無為的長流水。 、盡量選用技術先進的節水設備、器具，提高水的利用率。 、對水量、水壓、水質、水溫按時進行監測和調整，使之符合用水標準。 、多臺設備供、用水時，應合理安排，節約用水。 、盡量采用重復用水系統，閉路循環使用，提高水源重復利用率。 C、企業供用電管理制度 、根據用電性質，用電容量，選擇合理供電電壓和 供電方式。 、變配電所的位置應接近負荷中心，減少變壓級數，縮短供電半徑，按經濟電流容度選擇導線截面。 、調整用電設備的工作狀態，合理分配與平衡負荷，使用電均衡化，提高企業負荷率。 、單相用電設備均勻地接在三相網絡上，降低三相電壓不平衡度，供電網 絡 的電壓不平衡度應小于 2%。 、根據用電負荷的特性和變化規律，正確選擇和配置變壓器容量和臺數，通過運行方式的擇優，合理調整負荷，實現變壓器經濟運行。 、企業變配電所內的變配電設備配置相應的測量和計量儀表，監測并記錄電壓、電流、功率、功率因數和有功電量、無功電 量。 、電動機功率選擇，應根據負載特性和運行要求合理選擇，使電動機工作在經濟運行范圍內。 、對機械負荷經常變化的電氣傳動系統，應采用調速運行的方式加以調節。 、根據使用場所和周圍環境對照明的要求及不同電光源的特點，選擇合理的照明方式。在保證照明質量前提下，優先選用光效高、顯色性好的光源及配光合理、安全高效的燈具。 、根據季節變化情況，采用定時開、關照明設備，辦公照明及用電設備做到人走電斷措施。 D、合理供用汽制度 1、采用合理的燃燒設備和燃燒工況，選擇適當的助燃劑，防止各類燃燒裝置在運行中結渣和沾 污，提高鍋爐熱效率。 2、燃燒設備與所使用的燃料品種應相互適應，并保持質量相對穩定，對燃料應進行合理調配、合理加工與合理存放，鼓勵開展劣質燃料、煤矸石等綜合利用。 3、對被加熱物體的溫度，用于加熱的蒸汽或其他載熱體的溫度，壓力及流量，應根據工芤要求和節能的原則制定合理的控制指標及有關的管理要求。 4、對廠內主要用熱設備，制定熱效率或單位產品產量熱耗定額標準，作為評價該類設備合理用熱的依據。 5、檢查并維修供、傳熱設備及其附件，保持其處于完好狀態。 6、及時清除傳熱設備內沉積的灰渣，水垢或其他附著物，保持良好 的傳熱性能。 7、準確控制載熱體的溫度，以降低綜合能耗。 8、輸送載熱體的管道、裝置的保溫應按 GB4272-1992的有關規定執行。 9、對熱設備、管道的保溫結構定期進行檢查與維修，避免由于設備的保溫結構損壞而引起載熱體流換及熱損失的增加。 10、對蒸汽疏水閥，熱力管網進行檢查與維修，保證蒸汽疏水閥及熱力管網無明顯的蒸汽泄漏現象。 E、統計管理制度 準確、及時、全面系統地搜集、整理和分析整個能源系統流程的統計資料，如實反映能源經濟的發展水平，能源經濟效益，能源結合實際合平衡狀況等發展變化情況，為宏觀決策和 管理，為企業生產、經營管理提供統計信息及依據。 1、及時做好能源的收拔統計臺賬，研究企業能源的來蹤去跡和相互關系，掌握企業一次能源（進廠）總量和二次能源生產量及其構成。 2、計算能源消費總量，研究能源消費量增減變化的情況和原因，分析能源消費和生產發展的關系。 3、掌握能源消耗總量，計算、分析產品綜合能耗和各種單耗指標及變化原因，檢查能源計劃執行情況。 4、反映能源加工轉化情況，分析企業能源利用效果，開展企業熱平衡。計算能源利用率和節能量。 5、預測企業能源需求量，為編制計劃和生產經營決策提供依據。 F、 計 量管理制度 配備必要和準確的能源計量器具，建立完善的計量體系。 1、制定本企業能源計量器具明細 表 和能源計量量值傳遞系統，制定儀表器具使用、維護、保養、檢修、降級、報廢制度，制定能源計量崗位責任制等有關制度。 2、制定能源計量器具配備計劃，制定能源測量點網絡圖，該網絡由一級、二級和三級能源計量器具組成。計量進、出企業的能源計量器具叫做一級能源計量器具；計量進、出車間的能源計量器具叫做二級能源計量順具；計量進、出機臺、設備的能源計量器具稱三級能源計量器具。 3、合同能源統計部門，填報好能源統計表，做到“數出一門 ，量出一家”口徑一致，數據一致，為定額考核、成本核算和節約獎勵、超耗處罰提供準確的依據。 4、參與、配合企業能量平衡，能源審計和節能監測工作。 5、組織能源計量器具的周期檢定，推廣應用能源測量新技術和新器具。 6、進行能源計量宣傳，定期組織計量工作人員的培訓。 四、能源計量器具配備 和管理 情況 1、 能源計量器具配備情況 （ 1）、電系統：從廠級總供電計量到以各車間為主體分布的配電所，到各主要單機都安裝了電度表。 （ 2）煤炭：進廠計量分兩類：一類是火車皮運輸由軌道衡計量，汽車運輸由地磅衡計量。 （ 3）半水煤氣： 在進變換工段 總 管上裝有一塊孔板流量計，計量半水煤氣產量。 （ 4）蒸汽流量計：鍋爐單爐輸出管道上都裝有蒸汽孔板流量計，各車間用戶進各工段蒸汽管上都裝有蒸汽孔板流量計分表。 （ 5）水計量：分軟水和河水系統，河水系統在水源泵兩個總管上裝有兩臺超聲流量計，軟水系統在各工段用戶上裝有流量計。 2、能源計量器具管理情況 （ 1）配備必要和準確的能源計量器具，建立完善的計量體系，形成文件，并保持和持續改進其有效性。 （ 2）建立、保持和使用文件化的程序來規范能源計量人員行為，能源計量器具管理和能源計量數據的采集，處理和匯總。 （ 3）設專門機構負責能源計量器具的管理，負責能源計量器具的配備、使用、檢定（標準），維修、報廢等管理工作。 （ 4）建立能源計量器具檔案，包括計量器具使用說明書；計量器具出廠合格證；計量器具最近兩個連續周期的檢定證書；計量器具維修記錄；計量器具其他相關記錄。 （ 5）能源計量器具，凡屬自行校準且自行確定校準間隔的，以受控文件（即自校計量器具的管理程序和自校規范）作為依據。 （ 6）能源計量器具實行定期檢定。 （ 7）專用的能源計量器具應在明顯位置粘貼與能源計量器具一覽表編號對應的標簽，以備查驗。 第二章 項目實 施前用能狀況 一、 項目實施前工藝流程和主要生產裝置的規模 1、 中溫變換工藝流程簡述 從壓縮機 三 出來 的 半水煤氣，經過一個焦碳過濾器，除去氣體中的潤滑油及機械雜質進入換熱器管內，升溫后去中變換熱器管內繼續升溫，再進中間換熱器管內進一步被升溫，升到 310，與外管內來的 2.16Mpa 中的蒸汽混合，溫升到 330，從頂部進入中變 爐 ，從上 段 出來的變換氣 CO含量為 5.3%，溫度 450經過中間換熱器后溫度降到 380，再補充部分水蒸汽進入下段觸煤層中繼續進行變換反應， 出口 CO 3%，溫度為 400，直接進入氧化錳脫硫槽脫硫 ， 然后進中變換熱器管間換熱，溫度降到338，進入換熱器管 間 與管內的變換氣換熱，溫度降到 270進入變換氣分離器分離 液 滴后進入氧化鋅脫硫槽進一步脫硫，使氣體中 H2S3-5mg/Nm3，然后送往脫 碳 工序。 中溫變換工藝流程圖（改造前） 壓縮三出來半水煤氣 過熱蒸汽來自外管 變換氣去脫碳 焦炭過濾器 換熱器 中變換熱器 中間換熱器 錳槽 中變爐下段 中間換熱器 中變爐上段 中變換熱器 換熱器 水分離器 氧化鋅槽 2、原沸騰爐工藝簡述 燃料 在 爐膛內燃燒后產生高溫煙氣，煙氣經高溫過熱器與蒸汽換熱，產生 450左右的過熱蒸汽，煙氣被降低部分溫度，然后再經低溫過熱器換熱，初步使蒸汽過熱，換熱后的煙氣經省煤器加熱管內鍋爐給水，煙氣被進一步降溫，然后給空氣預熱器加熱供爐子燃燒用的空氣，換熱后再經麻 石水膜除塵器，除去煙氣中的粉塵后通過煙囪排放到大氣中。 由于沒有很好的煙氣顆粒分離裝置，致使沒被完全燃燒的煤粒被帶走，煤粒較 多 ，另一方面含大量煤粒的煙氣對管道沖刷厲害，經常造成爆管，鍋爐不能穩定運行。 3、 聯醇銅洗工藝流程簡述 自壓縮機五段來的脫 碳 氣壓力 12.7Mpa進入油分離器，分離油水后，與循環機出來的循環氣混合，經主、副線進入甲醇合成塔，主線從塔頂部側面進去，沿內外筒間的環隙自上而下，帶走觸煤 筐 部分熱量，進到下部換熱器管內，與觸煤出來反應氣換熱，進行甲醇合成反應，進行氣液分離，分離下來的液體粗甲醇去中間槽，分離后的氣體，一部分去循環機補壓后送到合成塔重新反應，另一部分氣體則去銅洗塔底部，與高壓銅液泵送來的醋酸銅氨液逆流接觸，吸收氣體中的 CO、 CO2、 H2S和 O2，使凈化氣出銅塔時含 CO250ppm左右， CO 15ppm， 氣體溫度 16左右，從下部進入堿塔進行鼓泡吸取氣體中微量的 CO2，使出塔精煉氣 CO+ CO2 25ppm，合格的精煉氣送壓縮機六段。 吸收了 CO、 CO2、 O2及 H2S的銅氨液，從銅 塔流出經減壓后降到 0.29Mpa左右 ,溫度 28 30，從上部進入再生塔上段，與再生塔下段來的再生氣去瓷環填料中逆流接觸，吸收再生氣中的氨與熱量進行汽提再生，吸收了氨和熱量的銅液溫度上升到 35 40由上段下部排出，與熱銅液換熱，使溫度提高到 50左右，進入再生塔下段上部，與熟化器來的 80左右的再生氣逆流接觸，一方面吸收再生氣中的氨、水蒸汽、熱量，一方面銅液中的 CO、 CO2解吸出來，再生氣向上進入上段。銅液從底部排出，進輔助加熱器，再進熟化器，保持出熟化器的銅液溫度 80，由熱銅泵加壓至0.3Mpa左右， 進入水冷器，使銅液溫度降低到 38，再進銅液氨冷器，冷卻到 9左右，經高壓銅泵進入銅塔下部。 聯 醇 銅洗工藝流程圖 (改造前 ) 脫碳氣來自壓縮五出 精制氣去壓縮機六段 再生氣去煤鼓 油分離器 醇化塔 水冷器 醇分離器 銅前過濾器 銅洗塔 堿洗塔 分離器 銅 液 再生塔 再生氣洗滌 蒸汽輔助加熱器 熟化器 熱銅泵 銅液水冷器 銅液氨冷器 高壓銅液泵 粗醇中間槽 4、主要生產裝置規模 （ 1）、合成氨裝置規模 14萬噸 /年（含甲醇 2萬噸 /年） （ 2）、尿素裝置規模 20 萬噸 /年。 二、 項目實施前消耗的能源種類、數量 1、能源消耗種類： 煤炭、電力、水 2、能源消耗數量（年） （ 1）、煤炭： 39 萬噸 （ 2）、電力： 28626萬 kwh （ 3）、水： 3865萬 m3 三、項目實施前能源計量措施 1、電系統：入廠電源裝有總電度表，以計算全廠用電量； 各車間變電所裝有分電度總表，以計算各車間用電量；各主要單機裝有電度表，以計算主要用電設備 電 量，輪班接班 時 操表，每日出報表。 2、煤炭：火車運輸來的煤炭由設在廠內的軌道衡計量稱重，汽車運輸來的煤炭由設在廠內的汽車地磅計量稱重，按月累計，每月一日進行煤庫盤庫工作，根據庫存升降量及每月進煤量計算月煤炭消耗量。 3、蒸汽、水，每月由儀表車間進行流量統計，并出報表，月底進行累計計算各單位月使用量。 四、項目實施前產品種類、數量、統計方法 1、產品種類 甲醇、合成氨、尿素、硫磺 2、產品數量（年） 甲醇： 2萬噸 合成 氨： 12 萬噸 硫磺： 440噸 尿素： 20 萬噸 3、產品統計方法 甲醇：以體積計算，分析甲醇比重，相乘得出重量。 合成氨：流量表計量 硫磺：過磅稱重 尿素：電子稱裝包稱重，點包數計重量。 第三章 項目擬采用的節能技術措施 一、 項目實施節能改造的工藝流程和主要生產裝置 1、全低溫變換 （ 1）工藝技術方案的選擇 眾所周知，一氧化碳變換反應是放熱反應，反應溫度愈低愈利于反應進行，也就是愈利于節汽、節能、提高設備能力。因此降低催化劑的活性溫度成為變換催化劑科技工作者的奮斗目標。自 1912 年 Fe-Cr 變換催化劑問世以 來，催化劑的性能日益完善，低溫活性也愈來愈好，隨之而來的變換工藝也取得了長足的進步，特別是 Co-Mo 耐硫變換催化劑的開發成功給變換工藝帶來了一場革命，利用該催化劑我國八十年代成功開發了部分低溫變換工藝即中變串低變工藝，取得明顯的經濟效益，在此基礎上又繼續開發了中變串雙低變（中低低），中變串三低變（中低低低）工藝和全部使用 Co-Mo 系變換催化劑的全低變工藝，顯然，從中變 中串低 中低低 中低低低 全低變，其節能效果也越來越好。 （ 2）、工藝流程 由合成高壓機三段送來的溫度 40左右， 壓力 2.0MPa 的半水煤氣經絲網除油過濾器和除油劑爐 ,除去氣體中的潤滑油及機械雜質，經主熱交換器加熱到 115，再經中間熱交換器加熱到 215，與水汽鍋爐送來的約 300的過熱蒸汽混合進入第一變換爐 1、 2段，進行變換反應，溫度約362，進入第一噴水汽化器，氣體溫度降到 200，進入變換爐 3段，反應后氣體溫度約 300，進入第二噴水汽化器，氣體溫度降至 200，進入第二變換爐，反應后氣體溫度約 247，經中間熱交換器降溫到 185，再進第三變換爐，反應后溫度升至 200，經主熱交換器降到 149，氣體去脫碳 工段加熱部分溶液進行余熱利用，然后返回到水加熱器，將噴淋水從 40加熱至約 100，氣體經二臺水冷器溫度降到 40后經水分離器分離出水后送往變脫工段。 全低變 工藝流程圖 (改造后 ) 壓縮三出來半水煤氣 蒸汽自外管來 變換氣去變脫 絲網除油爐 除油劑爐 主熱交換器 中間熱交換器 第一變換爐 噴水汽化器 第二變換爐 中間熱交換器 第三變換爐 主熱交換器 板式換熱器 變換氣水冷器 變換氣分離器 蒸汽水分離器 2、醇烴化 （ 1）、工藝技術方案選擇 本設計選擇的氨合成原料氣精制方法采用先進的醇烴化精制工藝凈化合成氨原料氣。 原料氣精制部分采用湖南安淳高新技術有限公司成功的世界級雙甲精制工藝，以及其擴展技術一可調氨醇比的雙甲新工藝的基礎上成功開發的第二代雙甲精制工藝（以下稱醇烴化精制工藝）。雙甲精制工藝獲國家發明專利，是 1994 年化工部十大科技成果之一。國家科委將雙甲新工藝列入國家級重大科技成果推廣計劃項目。獲國家經委創新獎、湖南省化工科技成果特等獎。 目前國內合成氨廠生產過程中，對 原料氣精制方法主要有銅洗法，深度變換 -甲烷化法，以及由湖南安淳公司首創推出的雙甲工藝精制法。銅洗法是一種古老的工藝氣凈化精制的方法，多年來在中小氮肥廠使用；銅洗法的缺點越來越突出，主要表現在控制指標多、操作不穩定、檢修頻繁、運行費用高、環境污染嚴重。深度變換 -甲烷化法流程復雜，熱利用率低，尤其是蒸汽消耗太高，造成供汽緊張，既制約生產又不經濟。雙甲新工藝是我國首先提出實現工業化的一項先進工藝。湖南安淳公司于 1990 年 8月申請中國發明專利， 1992 年于湖南衡陽市氮肥廠實施工業化生產，一次開車成功。比丹麥普索公司 提出的合成氨甲醇化工藝及流程還早二年問世，且運行參數更加合理。雙甲工藝的優點主要為原料氣精制度高、操作簡單、運行穩定、物耗少、工作環境清潔，是“合成氨生產技術的一項重大革新，為我國首創，居國際領先地位。”而新雙甲精制工藝（醇烴化工藝）比雙甲精制工藝更有優越性。 醇烴化精制工藝是雙甲精制工藝的升級技術，關鍵在于創新的醇烴化催化劑：用之取代傳統的鎳基型甲烷化催化劑。 CO、 CO2 與 H2 反應生成醇類物和碳氫化物，在常溫下冷凝為液體分離，生成甲烷極少，進入氨合成系統 CH4可大大減少。 （ 2）、工藝流程 由壓縮機五段出 來的凈化氣體（壓力 12.3 MPa,溫度 40）與醇化后循環氣一并經補氣油分分離油后，首先通過醇化預熱器管間，提溫至 160-180進醇化塔反應后溫度升至 250左右，再進醇化預熱器（管內）與原料氣換熱降溫后進醇化水冷器，進一步降溫至 40，進入醇分離器分離甲醇，醇后氣 CO+ CO2降至 0.1%-0.3%，與烴化后循環氣一并進入循環氣油分，進入烴化預熱器（管內）提溫至 220 -240進入烴化塔觸煤層進行烴化反應，出烴化催化床溫度為 230 -250，經下部換熱器（管內）與醇后氣體換熱降溫出烴化塔，烴后氣 經烴化預熱器（管內），烴化分離器、烴化水冷器、烴化氨冷器降溫到 5-10左右進入烴化水分離器分離水，液態烴等物后，此時精制氣中 CO+ CO2降至 15ppm以下，送入壓縮機六段。 分離出來的甲醇和烴化物 ,分別經過中間槽緩沖后送往罐區。 醇烴化工藝流程圖 (改造后 ) 脫碳氣來自壓縮五出 補氣油分 醇化預熱器 醇化塔 水冷器 醇分離器 烴化預熱器 烴化塔 烴化物分離器 水冷器 氨冷器 水分離器 烴化物中間槽 粗醇中間槽 3、循環流化床鍋爐 （ 1）、工藝技術方案選擇 循環流化床技術是八十年代迅速發展的一項很有前途的新燃燒技術，它兼有常規流化床燃燒和煤 粉燃燒的優點，又克服了其缺點。國內外對該燃燒技術進行了大量研究，取得了很大的成果。 循環流化床是介于常規流化床燃燒和煤粉氣力輸送燃燒之間的一種燃燒方式，它具有了強化燃燒和傳熱能較多縮小鍋爐的體積，煤種適應性強，能燃燒較寬范圍內的煤種（甚至工業廢渣），可減少氧化物（ SOX、 NOX）對環境的污染等主要特點。與煤分鍋爐相比，循環流化床鍋爐沒有那種復雜的制粉系統，節省了大量投資。與普通流化床鍋爐相比，循環流化床通過分離回送機構，將沒燃盡的細物料送回沸騰床循環燃燒，使機械不完全燃燒損失大大低于普通流化床鍋爐，其鍋爐效 率可與同類煤粉爐相比。 清華大學熱能工程系在循環流化床技術方面作了大量研究，獨創了一種獨特結構設計，將爐內多次分離較佳線型的旋渦內分離器，首創的壁式多孔半自流循環物料回送閥有機的在鍋爐上綜合運用，使鍋爐結構緊湊，分離效率高，回料穩定性好，床溫穩定，鍋爐性能先進可靠。 4、無動力氨回收 （ 1） 、工藝技術選擇 合成放空氣在正常的工藝指標控制下，噸氨不少于 200m3，這部分氣體一般選擇在系統甲烷及惰性含量較高的部位排出，其中氨含量在 7%左右，每生產 1T 液氨約損失 10 液氨。目前大部分合成氨企業采用高壓水洗法回收 其中的氨，制成氨水（含氨 10%左右）送往尿素工序解吸或深度水解系統；凈氨后的氣體送往膜分離回收系統回收其中的 H2再利用，剩余的氣體減壓后送往鍋爐燃燒系統作燃料。 H2、 N2及惰性混合氣在液氨中的溶解度：在 15 Mpa下噸氨溶解量為 16 m3，在 30Mpa 下噸氨溶解量為 2 7m3，另外在飽和狀態下，液氨貯罐氣相中的氨含量為 45%，實際中考慮 10%的過飽和度，則為 55%，按享利定律計算，噸氨貯罐氣的正常排放量為：在 15Mpa 下為 35.5 m3，在 30Mpa下為 60 m3。則 15Mpa噸氨約帶出 14.8 氨， 30Mpa噸氨約帶出 25 氨。對于年產 100kt的合成氨裝置，由此帶出的氨量分別為 1480t 和 2500t，采用低壓水吸收法回收制成 10%左右的氨水量將達萬噸以上，而且回收率低。再采用能達到環保排放要求的深度水解工藝處理回收其中的氨，噸氨水處理成本在 30元左右，年運行成本在 50 萬元以上，而且涉及氨、碳、水的平衡問題。這種處理方法既降低了合成氨的附加值，又不經濟。無動力氨回收利用混合氣中各組分沸點的差異。通過深冷法使高沸點的氨首先冷凝變為液體，從而自混合氣中分離出來。 （ 2） 、工藝流程 在合成氨生產過程中，有一部分 含有惰性氣體的放空氣，每生產一噸氨排放約 200m3，其中氨含量在 7%左右，采用水洗法回收制氨水，不僅量大，而且回收率低。無動力氨回收根據排放氣本身的工作壓力膨脹制冷并回收其中的氨，無需額外動力輸入。儲罐氣依次經過四級換熱器，溫度逐漸降低，每級換熱器出口接氣液分離器；經過四級分氨后的尾氣返流經過換熱器復熱后進入到膨脹機膨脹制冷；膨脹后的低溫氣體依次返流經過四級換墊器，回收冷量后出氨回收系統；回收氨的純度大于 99%，減壓后返流并在換墊器中提供冷量，最后以氣態氨出系統。分離后氣體中的殘余氨含量低于 2%，如果利用膜 分離氫后的解吸氣，殘余氨含量甚至可以低于50PPm。 5、循環水工程 在工藝過程中產生的廢熱要用冷卻水導走，冷卻工藝設備吸收廢熱使水溫升高，冷卻塔的作用是將攜帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進行熱交換，使水溫降低，以便循環使用。 沿用多年的傳統的填料冷卻塔是將熱水噴灑在塔內填料上，形成水膜，通過水膜與空氣的熱交換，使熱水冷卻。實踐表明，使用填料的冷卻塔，存在下列突出的缺點： （ 1） 、在填料的選擇上存在著通風阻力與散熱能力的矛盾。即散熱能力好的填料，其通風阻力大；通風阻力小的填料，其散熱能力又差。 （ 2） 、隨著運 行時間的增長，尤其是在水質惡劣情況下的運行，水中的鈣鎂無機鹽及微生物不斷粘附在填料上，堵塞填料增大氣流阻力，影響散熱效果，使冷卻能力下降。 （ 3） 、現用的填料大多為塑料薄膜填料，塑料的變形、壓陷、老化、造成填料破碎，失去散熱能力，堵塞管道，釀成事故，因而需要頻繁更換填料，提高了運行成本。 （ 4） 、當水淋過薄膜填料時，水的表面積固定，增大淋水密度時，水膜失穩形成波動，波幅數倍于水膜厚度，甚至成雨滴下落，使氣流阻力急劇增加。由于氣流阻塞，嚴重的降低了冷卻效果。 針對傳統的填料冷卻塔存在的缺點，我們采用新型的無填 料噴霧冷卻塔。由水泵送來的熱水，經配水支管送至六噴頭噴霧裝置，當熱水流經廣角噴淋嘴時，在噴嘴內旋流片的作用下，產生內旋流，熱水成霧狀向上噴出，與空氣進行熱交換后，冷水落入水池，熱空氣經收水器除水后由塔頂風筒排入大氣。 理論分析與實際應用表明，無填料噴霧冷卻塔具有如下明顯優點： （ 1） 、不用填料，因而傳統冷卻塔中因使用填料而產生的諸如鈣鎂無機鹽、微生物的粘附，填料的老化碎裂、堵塞等問題便不復存出，省去了頻繁更換填料的費用，降低了運行成本。 （ 2） 、降低了通風阻力，增大了進塔空氣量。在傳統的填料塔中，填料的阻力 約占全塔總阻力的 40-50%。不使用填料，從而使全塔總阻力下降40-50%，風量將沿風機運行曲線增大。氣水比可增大 20%，提高了冷卻效果。 （ 3） 、增大了熱水的散熱面積。熱水從噴嘴中以直徑 0.5-1.00 的霧狀成廣角噴出，水霧直徑愈小，則水的比表面積愈大。實踐表明，噴霧冷卻水的比表面積約增大 10%，在同樣冷卻條件下，蒸發散熱與接觸散熱加快，冷卻效果提高。 （ 4） 、延長了熱水與空氣的熱交換時間。填料冷卻時，熱水只有從填料上往下流淌的一個冷卻過程（即逆流過程），噴霧冷卻時，熱水有順流和逆流兩個冷卻過程。同時， 部份水霧將在塔中懸浮，延長了熱水與空氣的熱交換時間。 （ 5） 、國內現行的某些噴霧冷卻裝置噴出的水流是空心圓錐形，即中心部分無水霧流。實心圓錐形，即從中心到邊緣都有霧化水流，從而有效的利用了塔內空間和氣流，使塔內各處冷卻均勻，提高了冷卻效果。 6、吹風氣余熱回收裝置 （ 1） 、工藝技術方案 合成氨企業以煤為原料，采用固定間歇式氣化制取半水煤氣的過程中，會產生大量的可燃物（ CO、 H2、 CH4）含量在 10%左右吹風氣，再加上合成吹除氣、馳放氣等助燃熱源，實現造氣工段蒸汽自給或余熱發電。本技術在第二代內旋中燃 式燃燒爐的基礎上開發了新型“雙段提溫型”吹風氣燃燒裝置，該裝置集燃燒、除塵分離、高效助燃為一體，克服了部分企業造氣吹風氣燃燒不完全、熱能資源浪費嚴重、環境污染不達標等技術，運行穩定、安全可靠。 （ 2） 、工作原理 造氣吹風氣從燃燒爐中下部切向旋轉進入燃燒爐爐膛，并以 15 米 /s的流速與助燃氣混合燃燒，氣流自下而上由直線運動改為圓周運動，旋轉氣流的絕大部分沿爐膛內壁螺旋向上運動，形成氣、固熱分子相互碰撞，并實現吹風氣中的夾帶物煤粉呈懸浮狀，形成理想的燃燒場，使氣體可燃物和固體可燃物的燃燒更為充分，燃燒溫度可達 900左右。當高溫煙氣由燃燒爐進入燃盡段時，流動方向再一次改變，未燃盡的可燃物在燃盡段進一步燃燒，使出燃盡段的煙氣中可燃物 0.1% 含塵煙氣在旋轉過程中產生離心力，將重度大于氣體的塵粒拋向器壁，塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力沿器壁下落，進入排灰口，凈化煙氣由燃盡段出口進入鍋爐煙氣系統。 吹風氣回收工藝流程圖 (新增 ) 合成來馳放氣 吹風氣 過 熱 蒸 汽 蒸汽 鼓風機 軟水 燃燒爐 過熱器 高鍋 中溫空氣預熱器 低溫空氣預熱器 煙 囪 軟水預熱器 低鍋 7、主要生產裝置規模 （ 1）、合成氨的裝置規模 14 萬噸 /年（含甲醇 2萬噸 /年） （ 2）、尿素裝置規模 20 萬噸 /年。 二、項目改造后擬使用的能源種類、數量 1、種類：煤炭、電力、水 2、數量（年） 煤炭： 34.3萬噸 電力： 27041萬 kwh 水： 1980萬 m3 三、項目項目改造后能源計量措施 1、電系統：入廠電源裝有總電度表，以計算 全廠用電量；各車間變電所裝有分電度總表，以計算各車間用電量；各主要單機裝有電度表，以計算主要用電設備是量，輪班接班 時 操表，每日出報表。 2、煤炭：火車運輸來的煤炭由設在廠內的軌道衡計量稱重，汽車運輸來的煤炭由設在廠內的汽車地磅計量稱重，按月累計，每月一日進行煤庫盤庫工作，根據庫存升降量及每月進煤量計算月煤炭消耗量。 3、蒸汽、水，每月由儀表車間進行流量統計，并出報表，月底進行累計計算各單位月使用量。 四、項目改造后產品種類和數量 1、產品種類 甲醇、合成氨、尿素、硫磺 2、產品數量（年） 甲醇： 2萬噸 合 成氨： 12 萬噸 硫磺： 450噸 尿素： 20 萬噸 第四章 項目節能量測算和監測方法 1、項目節能