12一、總論---------------------------------------- 1、項目提出背景----------- 2、項目建設的必要性與經濟意義-------------------- 3、可行性研究工作的主要范圍------------------- 4、項目建設的結論和建議--------------------------------二、項目建設的意義------------------------------------三、國際市場------------------------------------------ 1、現狀------------------- 2、供求預測-------------------------------------- 3、產品價格-----------------------------------四、國內市場------------------------------------------ 1、供求關系--------------- 2、化肥價格--------------------------------------五、市場分析與預測-------------------------------六、原材料、燃料、動力供應--------------------------- 2、燃料、動力供應---------------------------------七、廠址選擇及生產規模----------------------------------- 1、廠址選擇---------------- 2、生產規模--------------------------------------- 2、CO變換工藝的主要設備設備型------- 3、氨變換工藝的主要設備選型-------------------- 4、催化劑的比較與選擇-----------------------------------九、環境保護和對“三廢”的治理方案-----------------------1、三廢的處理--------------2、噪聲處理--------------------------------------3十、勞動保護和安全生產--------------------------------- 1、勞動保護---------------- 2、安全生產--------------------------------------十一、結論--------------------------------------------參考文獻--------------------------------------------4氨是一種重要的化工產品，在國民經濟中具有舉足輕重的作用，主要用于化學肥料的生產。合成氨生產經過多年的發展，現已發展成為一種成熟的化工生產工藝。為了適應農業發展的迫切需要，發揮中央和地方辦化減少投資和原材料消耗量，改善能源消耗問題，提高生產能力，消除安全隱患，改善環境污染狀況，降低生產成本，提高利潤率。因此，解決現有催化劑的選擇、工藝流程的比較與選擇、主要設備的比較與選擇、工通過上述幾點分析和討論，并結合實際發現該項目的研究設計有重要5口。農業歷來是我國的立國安邦的大事，它直接關系國民經濟的發展和國家的長治久安。據世界糧農組織統計，化肥對糧食生產的貢獻率大約為40%。我國農業部門多年研究表明，在增加農作物產量的所有因素中（包第二,我國人口眾多,糧食供應問題非常重要,目前我國超過13億人口,來的高速發展,城市化過程逐步加快,農業耕地面積必然會不斷減少,因此,要想靠增加糧食產量來滿足社會的需求,就必需大量生產化肥。所以，不國外低價化肥將進入國內市場，雖然加入WTO后中國的總體關稅水平將降我國既是化肥生產大國，也是化肥消費大國。目前，我國的化肥消費量居經濟作物增長很快，其需肥量一般是糧食作物復合肥；農作物新品種的施肥量是老品種的106上升；使用化肥的新領域不斷擴大，森林、水產、苗圃、牧草、畜牧等都能力的63.5%，其余的依次為北美、前蘇聯、東歐66．7洲7年代末到90年代初，中東戰爭和前蘇聯及東歐的經濟蕭條等政治和經濟情況嚴重地影響了世界尿素市場的供求關系。由于昂貴的天然氣原料價8素消費量會有所增加。潛在的尿素消費增長地區為亞洲社會主義國家、西尿素的平均離岸價達184美元/噸，刺一些亞洲社會主義國家和西南亞國家尿素的生產已基本能夠滿足國內需會主義國家和西南亞國家這兩地區尿素進口量急劇上升，此后又急劇下9本、國家地區政策影響。據世界有關機構受用多種模型綜合預測，在沒有（1）人口增加。生活水平提高和社會發展需要這是靠單產增加來實現的，而增施化肥是重要因素之一。同期經濟作物面積迅速擴大，而經濟作物施用化肥比同面積糧食作物多，因此化肥用量增據統計，按原料劃分，我國尿素生產企業中間，煤頭企業尿素生產成本每噸普遍增加50元以上的影響就在于加劇小化肥企業停產甚至倒閉。據統計，在我國小氮肥企業本來日子就不好過，煤炭價格的上漲對這些小氮肥企業來說更是雪上加霜；再加上從去年起大小型氮肥企業也享受免征增值稅優惠政策，使得小氮肥原來的稅優惠不復存在，使大多小氮肥企業虧損嚴重。目前，全國小氮肥中有相當一部分處于停產甚至倒閉狀態。這些氮肥企業的停產和倒閉都將減少市場氮肥源的供給，從而推動尿素市場價格的上漲，這對大氮肥市場價格變化趨勢與國際價格相比有較大反差，這種反差是推動我國尿素隨著世界人口不斷增長，用于制造化學肥料和其他化工產合成氨生產技術的改進在很大程度上是以降低能耗為目標的。以天然氣為工藝、英國帝國化學工業公司AM-V工藝和美國凱洛格公司MEAP工藝。有氨廠，最高年產不過50kt(1941年)，此外在上海還有一個電解水生產合成氨的小車間。新中國成立后，經過數十年的努力，已形成了遍布50年代初，在恢復與擴建老廠的同時，從前蘇聯引進以煤為原料、年產機和氨合成塔后，標志著我國具有自力更生發展合成氨的工業條件，于是著石油、天然氣資源的開采，又從英國引進以天然氣為原料的加壓蒸汽轉化法、年產50kt合成氨裝置，從而形成了煤、油、氣料并舉的中型氨廠生產體系。迄今為止，我國已建成50多座中型氨廠。為了適應農業發展于大型合成氨裝置的優越性，我國陸續從國外引進并建成了29套年產300kt合成氨聯產尿素的大型裝置。這些大型合成氨裝置的建成投產，不僅較快地增加我國合成氨產量和提高生產技術水平，而且也縮小了與世界耗與環境型的方向發展。并形成具有一定規模生產中心。單系列合成氨裝下技術可能實現突破并工業化：①氣體分布更均勻，阻力降更小、更合理的合成塔內件；②無毒、無害、吸收能力更強、再生能耗更低的凈化技術；③采用低壓（3.0——6.0MPa）高成；④合成回路增設變壓吸附系統，即在接近合成溫度和壓力條件下，選擇一種對氨比對H2,N2更具有吸附能力和更強選擇性的吸附劑循環即獲得純氨產品以及未反應H2,N2再循環利用；⑤建立合成氨另外，生物固氮技術也有望在21世紀取得突破性燃料主要為天然氣，其主要的動力供應為電力，所以需配備相應的電重慶市晏家工業園區是重慶市人民政府批準的省（市）級特色工業園市長壽區，具有完善的基礎設施、便捷的交通網絡、良好的自然條件、周重慶市晏家工業園區位于重慶地區性中心城市——長壽區，地處重慶腹心地帶，是重慶主城區通往三峽庫區、華東、華中、湘西地區的必經之路，是重慶市人民政府批準的市級特色工業園區和重慶市“示范園區渝長高速公路晏家互通式立交橋在園區內。沿高速公路西去重慶主城和江南岸將新建一條經長壽、涪陵、豐都下萬州接湖北年前將在原有二環路的基礎上，再增一條環線高速公路。新增的“三環”路將把合川、銅梁、璧山、永川、綦江、南川、萬盛、長壽、涪陵、武隆路長壽客貨火車站和四川維尼綸廠鐵路專線貨運站，已投入使用。園區距穩定，無滑坡、塌陷等不良地質用地，整個園區為城市建設適用地。貫通3.2.1.3、返還進口關稅的政策：2007年前落戶庫區補貼標準為：國家級新產品三年內、市級新產品兩年內按新產品新增增值3.2.3.2、企業研究開發新產品、新技術、新工藝所發生的各項費試儀器，單臺價值在10萬元以下的，可一次或分次攤入管理費用，其中3.2.3.4、企業進行技術轉讓，以及在技術轉讓過程中發生的商品化規模生產關鍵技術而進行的中間試驗，中試設備的折舊在國家規定3.2.3.6、國家認定的企業技術中心在合理范圍內進口國內不能生產學研究用品，直接用于科學研究的免征進口關稅和進口環節增值稅、消費3.2.3.7、符合國家產業政策的內資企業技術改造項目，購3.3.3、增值稅自實現銷售之日起，第一年按總額的10%、第二至第三年年3.4.1、園區已與交通銀行、招商銀行等多家銀行達成了廠房按揭模式。園區土地可實行等值貸款或超值貸款，確保企業購地成本最低并且3.4.2、國家開發銀行重慶分行和重慶市商業銀行在長壽開展了中小企業千萬元以內的貸款。通過重慶晏家信用擔保公司可獲得重慶市商業銀行在4.2、基建成本。長壽區修建普通標準廠房及辦公用房建設成本每平方米），以上，如修建4萬平方米廠房建設可節約投資400萬元。5.2.2、園區已有中國長江航運集團公司、重慶鋼鐵集團的大型物流企業進入園區，可為入園企業提供優化服務，降低運輸設備的投入和長期運行長壽主城區正在由重慶協信集團和上海百年廣場公司全力打造渝東地區品位最高的、面積最大、購物環境最好的大型購物廣場，可滿足在長各方人員的購物需要。同時，園區的生活服務區也由上市公司—渝開發公司進行規劃建設，首期商住樓將于六月底動工興建。該服務區建成后可成為變換工藝流程設置，主要根據合成氨生產中的原料種類及各項工藝指標的要求、催化劑特性和熱能的利用及脫除殘余一氧化碳方法等綜合考溫變換，這是因為中溫變換催化劑操作溫度范圍較寬，而且價廉易得，使是根據進入系統的原料氣溫度和濕含量，考慮氣體的預熱和增濕，合理利方法允許CO殘余量較高，則僅用中溫變換即可，否則，采用中變與低變加壓中溫變換工藝主要特點是：采用低溫高活性的中變催化劑，降低了工藝上對過量蒸汽的要求；采用段間噴水冷激降溫，減少了系統的熱負荷和阻力，減小外供蒸汽量；合成與變換，銅構成第二換熱網絡，合理利用熱能。其中有兩種模式，一是“水流程”模式，二是“汽流程”模式。前者指在合成塔后設置水加熱器以熱水形式向變換系統補充熱能，并通過變換工段設置的兩個飽和熱水塔使自產蒸汽達到變換反應所需的汽氣比。后者在合成塔設后置式鍋爐或中置式鍋爐產生蒸汽供變換用，變換工段則設置第二熱水塔回收系統余熱供精煉銅液再生用；采用鍋爐升溫，革新了變換半水煤氣經脫硫后由壓縮機加壓后進入焦油過濾器除去半水煤氣中的煤焦油等雜質，送入飽和塔下部，與自上而下的熱水逆流接觸，氣體被加熱，并被水蒸氣飽和從塔頂出來，經蒸汽混合器，補加部分蒸汽，依次進入第一、第二熱交換器，與反應后變換氣換熱，進入變換爐一段進行CO變換反應，再依次經過第二、第三段進行變換反應，使出變換爐的變換氣低各段反應后氣體的溫度。出變換爐的變換氣，依次進入第一、第二交換器，經第一水加熱器加熱由熱水泵來的水，進入熱水塔，在塔內變換氣與自上而下的熱水逆流接觸，第二水加熱器，加熱送鍋爐軟水，最后經冷激系統中的熱水在飽和塔、熱水塔及第一水加熱器中循環，定期排污及若最后精制采用甲烷化流程，則經中溫變換的2硫，使氣體中總硫降至1mL/m3以下，再進行低溫變換，使低變所中CO含2去。若中溫變換串耐硫低溫變換,就不需脫硫，可省去二次脫碳低溫變換催化劑。由于銅鋅催化劑對硫敏感，所以以煤或重油為原料制取的原料氣在進行中溫變換后，一般要經過濕法脫硫、一次脫碳、氧化鋅脫硫后，才能進行，低溫變換，最后還要二次脫碳，流程長、設備多、能耗大。對于以天然氣為原料制氣氨廠，由于在蒸汽轉化前脫硫已很徹底，而天然氣蒸汽轉化制氨變換系統采用中溫變換串低溫變換工藝流程如圖所碳貧液再沸器進一步回收利用。為了提高傳熱效果，可向氣體中噴入少量水，使其達到飽和狀態，這樣，當氣體進入脫碳貧液再沸器時，水蒸氣很快冷凝，使傳熱系數增大。氣體出變換系統后送往脫碳工段脫除CO2。產生高壓蒸汽，而中、小型合成氨廠產生中壓蒸汽或預熱鍋爐給水。由于人員在研制成功鈷鉬耐硫變換催化劑的基礎上，開發了中變串低變工藝流程。所謂中變串低流程，即在鐵鉻催化劑后串一段鈷鉬耐硫變換催化劑，耐硫變換催化劑被用作低變催化劑放在中變爐最后一段，或者另設一低變與傳統的中溫變換流程相比，由于串入耐硫低變催化劑，使操作條件有所改變，主要是入爐半水煤氣汽氣比有較大幅度降低，為實現蒸汽自給全低變流程是指不用中變催化劑而全部采用寬溫區的鈷鉬系耐硫變換催化劑，進行一氧化碳變換的工藝過程。國內從19全低變流程的優點是：變換爐入口溫度及床層內的熱點溫度均比中變低入爐蒸汽量，使全低變流程比中變及中變串低變流程蒸汽消耗降低。催化劑用量減少一半，使床層阻力下降。由于鈷鉬系催化劑耐高硫，對半水煤氣脫硫指標放寬，但因氧化、反硫化及硫酸根、氯根、油等污染，使催化劑活性下降快，使用壽命相對較短，一般需在一段入口前裝填脫氧、脫半水煤氣首先進入系統的飽和熱水塔，在飽和塔內與塔頂流下的熱水逆流接觸，兩相間進行傳熱、傳質，使半水煤氣提溫增濕。出飽和塔氣體進入氣體分離器分離夾帶的液滴，并補充從主熱交換器來的蒸汽，使汽氣在段間換熱器與熱水換熱，降溫后進入二段催化劑層反應，反應后的氣體在主熱功當量交換器與半水煤氣換熱，并經水加熱器降溫后進入三段催化變換催化劑，利用中溫變換的高溫來提高中反應速率，脫除有毒雜質，利用兩段低溫變換提高變化率，實現節能降耗。這樣充分發揮了中變催化劑和低變催化劑的特點，實現了最佳組合，達到了能耗低、阻力小、操作方便的理想效果。該流程與中變串低變相比，關鍵是增加了第一低變，填補了280-250℃這一中變串低變所沒有的反應溫區，充分利用了低變催化劑在這一溫區的高活性。比全低變工藝操作穩定在于中低低工藝以鐵鉻系中變催化劑為凈化劑，過濾煤氣中氧和油污，起到了保護鈷鉬系耐硫催化劑水逆流接觸進行熱量與質量的傳遞，提高半水煤氣的溫度和濕度后進入蒸汽混合器，使汽氣比達到0.4-0.45，經熱交換器升溫，進入一段中變催化加1，溫度降至180-240℃,進入二段耐硫低變催化劑，反應后溫度為260-300℃,再經調溫水加2，降溫至180-220℃,進入第三段耐硫低變催熱水塔回收熱量后，送入后工段。從熱水塔底出來的熱水由熱水泵送入水裝有催化劑的變換器是變換反應的中心環節。根據原料氣的組分，催化劑的性能，確定反應的段數及最適宜的溫度，根據反應平衡的條件確定過量水蒸汽的數量。變換爐結構設計的合理與否，直接影響到合成氨原料半水煤氣和蒸汽的混合物由頂部進入，經多也孔篩板均勻分布后，進入第一、第二層催化劑。冷凝液自設備中部進入蒸發層。為了防止冷凝液滴進入第三層催化劑，在蒸發層下部設有分離水的托盤。多余的冷凝液可通過管道排至器外。氣體由托盤下的多孔板均勻分布，并通過第三、第四層催化劑后離開變換爐。中間間接換熱的變換爐，中間不設水蒸發層，而將上下兩段催化劑用鋼板隔開，并將上段氣體出口和下段氣體的入口加要求嚴格控制噴灑用的冷凝液的質量，如含氯化物較多，可能積聚在第二（3）在飽和塔-熱水塔系統中增設了一個水加熱器，以充分回收變換變換爐為圓柱形，外殼由鋼板制成。依靠設備外部的保溫層，防止散熱。在每層催化劑下面均有支承結構。在水蒸發器中裝有鋼制的填料。為了裝卸填料與催化劑，設備的各層均用法蘭連接。也有些變換爐不用法蘭連接而從人孔進行裝卸填料與催化劑。為了便于測量爐內各處溫度，在爐加壓變換爐與常壓變換爐在結構上相似。主要不同之處是保溫層改在爐內，以降低爐壁溫度。保溫層有兩種結構：一種用耐熱混凝土；另一種靠爐壁鋼板處襯石棉板，外砌一層硅藻土磚，再砌一層輕質粘土磚。催化劑靠支架支承，支架上鋪篦子板、鋼絲網及耐火材料球。為了便于測量爐內各處溫度，爐壁上多處裝有熱電偶。另外，爐壁上還配置有人孔與裝卸蒸汽。因此，將其導入熱水塔以回收其熱量。熱水塔的水送入飽和塔。熱水塔在飽和塔之上，并用鋼板隔開。塔為圓筒形。熱水由頂部進入，通過分布板上許多斜口的溢流管向下噴淋，熱水由底部經過一個水封流入飽和率是由下而上逐漸減小的。這主要是因為飽和塔中進行的是半水煤氣增濕過程，氣體由下而上逐漸被水蒸汽增濕，體積增大。而熱水塔中，氣體由下而上時，有足夠的穿孔速度，從而形成良好的液體泡沫層，以強化氣液波紋板與填料塔相比，具有生產強度大、氣液接觸良好、阻力小等優123毫米化劑具有更細的微孔結構和更大的比表面積,從而提高催化劑的活熱性,延長使用壽命。添加劑KO可提高催化劑的活性，MgO和AlO能增加催化劑的耐熱性，MgO還具有良好的耐硫性能。22被一步還原成Fe，發生過度還原現象。當催化劑中含有硫酸根時，會被還在變換生產中，主要是原料氣中的硫化物引起催化劑的中毒，使其活HS毒害，然而，反應是一個可逆放熱反應，屬于暫時性中毒，當增大水2蒸氣用量、降低原料氣中HS含量，催化劑的活性即能逐漸恢復。但是，2這種暫時中毒如果反復進行，也會引起催化劑微晶結構發生變化，而導致活性下降。原料氣的灰塵及水蒸氣中的無機鹽等物質，均會使催化劑的活是指催化劑經過長期使用后活性逐漸下降的現象。使催化劑衰老的原因有：長期處于高溫下，逐漸變質；溫度波動，使催化劑過熱或熔融；氣流不斷沖刷，破壞了催化劑表面狀態；操作不當，半水煤氣中氧含量高和帶組分是細小的銅微晶。但單純的銅微晶在操作溫度下極易燒結，導致微晶增大，比面積減小，活性下降和壽命縮短。為此，在催化劑中加入氧化鋅、氧化鋁、氧化鉻等添加物。作用是將銅微晶有效的分隔起來，提高其穩定性。根據添加物不同，低溫變換催化劑可分為銅鋅、銅鋅鋁和銅鋅鉻三種。其中，銅鋅鋁型性能好，生產成本低，且無毒。低溫變換催化劑CuO+H=Cu+HO(g)2如果與大量空氣接觸，放出的反應熱將使催化劑超溫燒結，因此，停車取出催化劑前，應先通入少量氧氣逐漸將其氧化，在催化劑表面形成一層氧化銅保護膜，才能與空氣接觸。這一過程成為催化劑的鈍化。鈍化方法用氮氣或蒸汽將催化劑層的溫度降至150℃,然后在氮氣或蒸汽中配入低溫變換催化劑對毒物十分敏感。引起催化劑中毒或活性降低的物質有冷凝水、硫化物和氯化物。變換系統氣體中，含有大量水蒸氣，為避免氯化物是對低變催化劑危害最大的毒物，當催化劑中時，就明顯中毒；當氯含量為0.1%時，催化劑的活性基本喪失。氯主要來源于水蒸氣，為了保護催化劑，要求水蒸氣中氯含量小于0注：空間速度是以煤為原料制得的半水煤氣的數據實際生產中，反應不可能達到平衡，變換工藝參數的選擇除了考慮平根據化學平衡移動原理，升高溫度可促使反應平衡向左方移動，降低但降低反應溫度必須與反應速度和催化劑的性能一并考慮。對于一氧化碳含量較高的半水煤氣，開始反應時，為了加快反應速度，一般在較高的溫度下進行，而在反應的后一階段，為了要使反應比較完全，就必須使反應溫度降低一些，工業上一般采用兩段或三段中溫變換就是根據這一概念確左右，用低溫變換催化劑進行一段變換。反應溫度與催化劑的活性溫度有很大的關系，一般工業用的變換催化劑低于某一溫度反應便不能正常進行