齐鲁第一化肥有限公司气头改煤头设计概述
- 格式:pdf
- 大小:86.54 KB
- 文档页数:3
( 1) 气头改煤头。采用国内先进的氮肥工艺 技术对由原来的焦化气为原料, 催化干气为燃料 的工艺改为煤制气工艺。
( 2) 扩大能力。从 8×104t/a 合成氨装置改造
第3期
庄肃霞等: 齐鲁第一化肥有限公司气头改煤头设计概述
( 4) 采用新型节能脱碳新工艺— ——分子筛变 压吸附( PSA) 法脱除变换气中 CO2。该工艺是目 前运行费用最低的新工艺。
( 5) 采 用 醇 烷 化 法 精 制 新 工 艺 , 使 脱 碳 气 中 的 CO 和 CO2 与氢反应生成附价值较高的甲醇。
该技术可放宽变换及脱碳系统的操作条件, 使变换系统蒸汽耗量大大降低, 脱碳系统的有效 气体损失减少。 2.2 工程设计特点
序号
表 1 设计值与实际消耗值对比 名 称 单位 设计消耗定额 实际消耗定额
1 原辅材料
( 1) 原料煤
吨
1.24
1.2
( 2) 栲胶
kg
0.07
0.065
( 3) 中变催化剂 kg
0.2
0.2
( 4) 低变催化剂 kg
0.17
0.165
( 5) V2O5
kg
( 6) 甲烷化催化剂 kg
0.003 0.2
改进, 采用节能锥形异型夹套, 单炉的发气量较
合成氨装置煤气发生炉吹风气、合成放空
原来提高 30% 。同时煤种适应性强, 燃烧更充分,
气 、氨 贮 罐 弛 放 气 , 送 吹 风 气 回 收 装 置 燃 烧 炉 燃
灰渣中的残碳量较原来降低 50% , 气体中的氧含 烧 , 回 收 其 热 量 产 生 蒸 汽 供 生 产 使 用 , 燃 烧 后 的
强电干扰, 设计时对 DCS 控制室进行 了 全 面 屏 蔽, 通过近两年的运行, DCS 系统运行平稳。 1.4 投资状况
该工程报批项目总投资为 8 946.48 万元。其 中建设投资为 8 101.48 万元、建设期贷款利息为 70 万元、铺底流动资金为 755 万元。 1.5 主要技术经济指标
我院于 2003 年 9 月接受该项目设计委托并 开展设计工作, 2004 年 3 月完成设计, 2004 年 10 月该项目竣工投产。 1.2 设计规模
原装置设计能力: 合成氨 8×104t/a 改造后装置生产能力总氨: 12×104t/a 其中: 液氨 10×104t/a, 联产甲醇: 2×104t/a 装置操作时间为 7 200h/a, 四班三运转制。 1.3 主要改造内容 原合成氨装置生产工艺是采用炼厂来焦化 气作原料, 催化干气作燃料的烃类蒸汽转化工 艺, 改为煤制气后, 合成氨生产工艺及原料气体 成份均不一样, 且原来的净化及精制工艺均已落 后。需新增原料气的制备装置, 原料气的净化及 精制工艺与原装置都不同, 选用何种生产工艺,
10
2.3 主要设备选型
4 环境保护
在改造设计过程中, 对原有设备的结构进行
原装置配套了相应的“三废”处理设施, 本次
了合理的优化改进, 对新上设备采用新型结构,
改造“三废”治理工艺进一步完善, 各种排放污染
高性能填料。
物得到有效的治理, 可达标排放。
对传统的 φ2 610 的煤气发生炉进行了优化
( 1) 废气
( 5) 注重安全和环保。由于装置中有氢气、硫 化氢 、一 氧 化 碳 等 易 燃 、易 爆 、有 毒 介 质 , 造 气 工 段为明火操作, 若设计和操作不当会带来严重的 安全和环保隐患。为此在设计中设置了可燃及有 毒气体报警仪, 造气工段控制室在紧急情况时用 远距离的空气做正压通风等技术措施, 使整个装 置的安全水平有了很大的提高。
摘 要 简要介绍了淄博齐鲁第一化肥有限公司气头改煤头的改造内容, 并对改造前、后的效益进行了比较。 关键词 气头改煤头 技术方案 改造 效益
1 工程概况 1.1 概况
淄博齐鲁第一化肥有限公司原为齐鲁第一化 肥厂, 建于 1967 年。原生产装置采用胜利炼油厂 焦化气为原料, 催化干气为燃料的工艺流程, 年产 8×104t 合成氨和 13×104t 尿素。从 2000 年以来, 原料焦化干气、燃料催化干气价格受到石油价格 的影响不断上涨, 导致产品氨成本高于 4 000 元/t, 企业亏损严重, 2000- 08- 01, 按照中石化股份公 司的指示, 化肥装置停产。2001 年 5 月恢复生产, 尿 素 装 置 与 合 成 氨 装 置 再 次 于 2001 年 11 月 和 2002 年 3 月 份 停 车 , 企 业 亏 损 严 重 , 2000 年 至 2002 年累计亏损 1.4 亿元。由于长期停车, 导致 大量技术人员流失。在这种情况下, 厂有关人员 经过多次考察论证, 提出了合成氨装置气头改煤 头并联产甲醇的技术改造方案, 并借此机会适当 扩产。
( 2) 采用带饱和热水塔的中低低变换工艺。 利用饱和热水塔回收气体的潜热, 吨氨蒸汽消耗 可降低 100~200kg。
( 3) 采 用 湿 式 氧 化 法 脱 除 半 水 煤 气 、变 换 气 中 H2S。湿式氧化法是比较完善的脱硫工艺, 运行 平稳, 易操作和管理, 并能连续回收很有价值的 化工原料硫磺。
!!!!!!!!!"
!!!!!!!!!"
2007 年第 28 卷第 3 期
氮肥技术
9
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"
齐鲁第一化肥有限公司气头改煤头设计概述
庄肃霞 刘 红 ( 山东省化工规划设计院 250013)
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"
0.003 0.2
( 7) 合成催化剂 kg
0.15
0.15
( 8) 精脱硫催化剂 kg
0.1
0.10
( 9) 活性炭
kg
0.1
0.12
( 10) 润滑油
kg
1.5
1.3
2 燃料动力
( 1)
电
kW·h 1 300
1 200
( 2)
脱盐水
t
4.3
4.2
( 3)
一次水
t
8
8
( 4) 压缩空气 Nm3
10
2.4 控制水平
定 35m 高排气筒二氧化硫排放量为 20kg/h, 排放
原装置的生产控制水平较低, 多为气动、电 浓度为 550mg/m3, 因此吹风气回收装置排放的废
动及就地仪表, 本次技术改造全部采用了 DCS 集 气, 满足环保要求。
散型控制系统, 为减少投资, 原来的一些一次表
( 2) 废水
10
氮肥技术
2007 年第 28 卷
( 2) 原料气的制备 我院在总结国内 UGI 煤气化技术的基础上, 对 UGI 气化炉进行了优化改造, 采用节能锥形异 型夹 套 , 制 气 质 纯 、产 气 量 大 , 煤 种 适 应 性 强 , 燃 烧更充分, 灰渣中的残碳量较原来降低 50% , 气 体中的氧含量在 0.2% 以下, 同时优化了管道布 置, 充分利用了炉体空间, 且气体中带出物少。大 大降低了合成氨的煤耗。为此, 2005 年 4 月全国 化工合成氨技术中心站在该企业召开了固定床 煤气发生炉的技术交流会。 ( 3) 原料气的净化 在原有净化装置区进行改造。采用国内领先 的合成氨净化技术对原净化装置进行改造, 并充 分利用原有设备及管道。变换采用带饱和热水塔 的中低低流程, 脱碳采 用 PSA 变 压 吸 附 节 能 流 程。 ( 4) 原料气的精制 采用国内领先的合成氨醇烷化精制工艺取 代原甲烷化工艺, 并联产甲醇。在放宽净化工艺 操作条件的同时又副产了甲醇, 降低了合成氨的 消耗。 ( 5) 气体的压缩 仍采用高低压机分开, 新增一台打气量为 398m3/min 的低压机, 高压机仍利用原高压机, 但 对其进行了扩缸等改造。 ( 6) 三废回收及能量综合利用 对 生 产 过 程 中 产 生 的 吹 风 气 、放 空 气 、弛 放 气 进 行 回 收 , 充 分 利 用 其 潜 热 , 副 产 3.9MPa、 450℃过热蒸汽去背压机组发电, 背压 0.4MPa 蒸 汽供造气装置使用。实现了能量的综合利用。造 气 工 段 副 产 的 造 气 炉 渣 、煤 气 洗 涤 塔 及 造 气 污 水 排出的煤灰、煤泥去循环流化床锅炉作燃料, 资 源循环利用。 ( 7) 自控及电气系统 自 控 系 统 将 原 来 的 电 动 、气 动 常 规 仪 表 改 为 DCS 集 散 型 控 制 系 统 , 实 现 了 操 作 、管 理 的 集 中 和功能、负荷、危险性的分散, 保证了生产控制的 精确和安全, 大大减轻了劳动强度。电气系统配 合 工 艺 改 造 对 涉 及 到 的 各 工 序 的 电 气 设 备 、联 锁 线路进行了改造。 本次改造为了降低投资, DCS 控制室仍利用 原操作室, 由于原控制与变压器室毗邻, 为防止
量在 0.2% 以下。
尾 气 主 要 成 份 为 氮回收装置, 充分利用 硫 ( 排 放 量 14.85kg/h, 排 放 浓 度 286mg/m3) , 由
工艺过程的位能, 可节电 20% 。
35m 高烟囱直接排放,“GB16297- 1996”标准中规
其投资又低, 为此多次与业主进行沟通并聘请省 内外有关专家进行详细沦证。
( 1) 气化方法 以 煤 为 原 料 的 气 化 方 法 主 要 有 固 定 床 、流 化 床和气流床等。 ①流化床气化技术 流化床气化技术主要有德国温克勒 ( Winkler) 流化床粉煤气化技术和恩德炉粉煤气 化技术。该技术压力较低, 目前有生产燃料气的 装置, 还没有生产合成气的装置。 ②气流床气化技术 气流床气化技术有美国德士古( Texaco) 气化 技术、荷兰壳牌谢尔( Shell) 粉煤加压气化技术。该 技术先进, 适用于生产规模在年产 20×104t 以上 的合成氨装置, 投资大, 不适合本次改造。 ③固定床气化技术 固定床气化技术在我国运用较广, 较为先进 的有鲁奇( Lurgi) 气化技术及 UGI 煤气化技术。 鲁 奇( Lurgi) 气 化 技 术 在 我 国 已 建 有 3 套 装 置。该技术虽然能连续加压气化, 但由于气化温 度低, 生成气中甲烷含量大, 同时生成气中含苯、 酚、焦油等一系列难处理的物质, 净化流程长; 尤 其是该技术只能用碎煤, 因而原料利用率低, 大 量筛分下来的粉煤要配燃煤锅炉进行处理。此技 术用于城市煤气较好, 不宜做合成气。 UGI 煤气化技术较实用, 投资低, 建设周期 短, 操作简单, 易管理。经过几十年的革新改造, 现在的 UGI 煤 气 化 技 术 已 不 是 传 统 意 义 上 的 固 定床气化技术, 如气化炉的改进, 原料煤的消耗 降低及吹风气回收利用等技术革新, 因此多年来 一直受小氮肥企业青睐。本次改造选用 UGI 煤气 化技术。