1、清潔生產(chǎn)專項(xiàng)資金應(yīng)用示范可行性研究報(bào)告目 錄一清潔生產(chǎn)專項(xiàng)資金申請報(bào)告正文部分1項(xiàng)目申報(bào)承諾書12清潔生產(chǎn)項(xiàng)目匯總表23企業(yè)基本情況331企業(yè)基本情況表332公司簡介及清潔生產(chǎn)審核情況44項(xiàng)目基本情況表65示范技術(shù)來源及示范效果分析751二氧化碳回收用作造氣氣化劑技術(shù)改造項(xiàng)目752合成氨系統(tǒng)清潔生產(chǎn)改造項(xiàng)目1353 項(xiàng)目改造實(shí)施方案256項(xiàng)目實(shí)施條件及項(xiàng)目進(jìn)展3561項(xiàng)目資金來源土地環(huán)評等配套設(shè)施3562項(xiàng)目建設(shè)周期3563項(xiàng)目進(jìn)展情況36二清潔生產(chǎn)專項(xiàng)資金申請報(bào)告附件部分1項(xiàng)目可行性研究報(bào)告2企業(yè)營業(yè)執(zhí)照副本3項(xiàng)目備案證4省環(huán)保局對項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告表的批復(fù)5股份公司土地證6土地使用說明7資金

2、存款證明8清潔生產(chǎn)審核驗(yàn)收證明材料9 近三年公司的資產(chǎn)負(fù)債表利潤表現(xiàn)金流量表10 專利申請受理通知書1項(xiàng)目申報(bào)承諾書本次申報(bào)的股份有限公司清潔生產(chǎn)專項(xiàng)資金應(yīng)用示范項(xiàng)目包括兩部分分別為二氧化碳回收用作造氣氣化劑技術(shù)改造及合成氨系統(tǒng)清潔生產(chǎn)技術(shù)改造其中二氧化碳回收用作造氣氣化劑技術(shù)改造減少二氧化碳排放并減少蒸汽的使用合成氨系統(tǒng)清潔生產(chǎn)技術(shù)改造真正做到清潔生產(chǎn)減少廢氣廢渣的排放并增產(chǎn)蒸汽此次改造項(xiàng)目也正是實(shí)施節(jié)能減排的一個(gè)重要措施我公司承諾該改造內(nèi)容真實(shí)可靠 企業(yè)法人代表 二一年四月2清潔生產(chǎn)項(xiàng)目匯總表序號項(xiàng)目申報(bào)單位項(xiàng)目名稱項(xiàng)目簡介技術(shù)來源及推薦理由建設(shè)周期項(xiàng)目類別是否獲得過中央財(cái)政其它支持是否已

3、申報(bào)國家其他部門中央財(cái)政資金項(xiàng)目總投資 萬元 備注名稱所屬行業(yè)分類及代碼總 計(jì)12613清潔生產(chǎn)專項(xiàng)資金應(yīng)用示范項(xiàng)目1二氧化碳回收用作造氣氣化劑技術(shù)改造擬建設(shè)規(guī)模為年回收利用CO25000萬m3替代造氣車間原有消耗的水蒸氣達(dá)到節(jié)能降耗的目的具體為型煤氣化改造變換改造脫碳改造壓縮機(jī)改造本技術(shù)屬于消化吸收并創(chuàng)新開發(fā)已在公司進(jìn)行一系列中小規(guī)模的工業(yè)化試驗(yàn)達(dá)到了預(yù)期效果并掌握了大量運(yùn)行數(shù)據(jù)2合成氨系統(tǒng)清潔生產(chǎn)技術(shù)改造建設(shè)一套以原有吹風(fēng)氣合成弛放氣并新利用造氣爐渣煙道灰以及造氣循環(huán)水沉渣等三廢為燃料的三廢混燃爐改造后每小時(shí)綜合利用廢渣11噸年多產(chǎn)蒸汽312萬噸減少21386噸煙塵排放項(xiàng)目采用山東臨沂正大

4、熱能研究所的三廢混燃爐技術(shù)在原有廠區(qū)建設(shè)一套8-2-3-2變溫變壓吸附吹掃流程提氫裝置充分回收脫碳閃蒸氣中合成氨有效氣體生產(chǎn)液氨并利用吹掃流程克服原有變壓吸附抽真空再生消耗的大量電能本改造采用成都天立化工科技有限公司變溫變壓吸附吹掃流程提氫技術(shù)上述項(xiàng)目被國家工信部列入氮肥行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)推行方案并要求進(jìn)一步推廣擴(kuò)大應(yīng)用范圍一年應(yīng)用示范項(xiàng)目否否31企業(yè)基本情況表 單位萬元企業(yè)名稱化工股份有限公司法定代表人企業(yè)地址企業(yè)登記 注冊類型股份有限公司職工人數(shù)人2403其中技術(shù)人員人645隸屬關(guān)系地方銀行信用等級AAA有無國家認(rèn)定的技術(shù)中心有 企業(yè)總資產(chǎn)465567固定資產(chǎn)原值253934固定資產(chǎn)凈值12

5、7898資產(chǎn)負(fù)債率66企業(yè)貸款余額193650其中中長期貸款余額96750短期貸款余額96900主要產(chǎn)品生產(chǎn)能力國內(nèi)市場占有率改造前一年水能源及相關(guān)資源消費(fèi)量1主要產(chǎn)品生產(chǎn)能力合成氨40萬噸年尿素65萬噸年離子膜燒堿12萬噸年季戊四醇8萬噸年甲醛20萬噸年甲醇10萬噸年2市場占有率季戊四醇國內(nèi)市場占有率為80尿素國內(nèi)市場占有率為8左右3能源及資源消耗量2009年消耗無煙煤75萬噸電92億度蒸汽消耗138萬噸 年度近三年企業(yè)經(jīng)營情況2007年 2008年2009年備注銷售收入220697243049206629利 潤227051504123933稅 金972111078492832公司簡介及清潔

6、生產(chǎn)審核情況化工股份有限公司為國有控股上市公司主營化肥化工產(chǎn)品的生產(chǎn)與銷售公司為全國重要的化肥生產(chǎn)企業(yè)全國第三家大顆粒尿素生產(chǎn)企業(yè)亞洲第一大季戊四醇生產(chǎn)企業(yè)擁有年產(chǎn)40萬噸合成氨65萬噸尿素其中大顆粒尿素30萬噸8萬噸季戊四醇12萬噸離子膜燒堿12萬噸聚氯乙烯60萬噸磷銨10萬噸甲醇20萬噸甲醛等主導(dǎo)產(chǎn)品的生產(chǎn)能力并擁有80MW裝機(jī)容量的熱電廠化工股份有限公司由集團(tuán)有限責(zé)任公司控股集團(tuán)是全國520家重點(diǎn)企業(yè)之一是中國石化行業(yè)最具影響力十大代表企業(yè)之一也是國家重點(diǎn)實(shí)施十一五節(jié)能減排的千家企業(yè)之一企業(yè)擁有總資產(chǎn)400億元從業(yè)人員5萬多人下轄40多家子公司其中2家上市公司5家中外合資公司重點(diǎn)發(fā)展化肥

7、化工礦山開發(fā)商貿(mào)和房地產(chǎn)開發(fā)五大支柱產(chǎn)業(yè)擁有60多種產(chǎn)品2009年實(shí)現(xiàn)銷售收入305億元2010年預(yù)計(jì)銷售收入突破400億元是國內(nèi)最大的合成氨生產(chǎn)企業(yè)是世界最大的季戊四醇生產(chǎn)基地是全國最大的磷銨生產(chǎn)廠家是省最大的氯堿產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)綜合實(shí)力在全國小氮肥行業(yè)中名列第一居全國氮肥行業(yè)前列化工股份有限公司位于主要經(jīng)營化肥聚氯乙烯等化工產(chǎn)品的生產(chǎn)與銷售是省重要的支農(nóng)骨干企業(yè)也是市發(fā)展現(xiàn)代化工業(yè)的重要基地公司為貫徹實(shí)施中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略加快生態(tài)省建設(shè)提高資源利用效率和污染防治總體水平于2006年7月份委托省化工清潔生產(chǎn)中心協(xié)助公司對公司主要生產(chǎn)線開展清潔生產(chǎn)審核工作2006年8月

8、9日省化工清潔生產(chǎn)中心對企業(yè)各分廠各車間領(lǐng)導(dǎo)以及各相關(guān)部門負(fù)責(zé)人進(jìn)行清潔生產(chǎn)審核培訓(xùn)主要了解了清潔生產(chǎn)的發(fā)展實(shí)施清潔生產(chǎn)的必要性主要手段審核過程以及相關(guān)案例2007年6月省化工清潔生產(chǎn)中心完成清潔生產(chǎn)審核報(bào)告并報(bào)省環(huán)保局進(jìn)行審核驗(yàn)收2008年6月18日至7月8日在省環(huán)保廳網(wǎng)站進(jìn)行清潔生產(chǎn)審核驗(yàn)收公示并于2008年8月通過省環(huán)保局清潔生產(chǎn)審核驗(yàn)收4項(xiàng)目基本情況表企業(yè)名稱化工股份有限公司所屬行業(yè)制造業(yè)項(xiàng)目名稱清潔生產(chǎn)專項(xiàng)資金應(yīng)用示范項(xiàng)目建設(shè)年限20102011項(xiàng)目建設(shè)必要性化工股份有限公司現(xiàn)有40萬噸合成氨65萬噸尿素現(xiàn)有造氣車間以粉煤制成的煤棒空氣和水蒸氣生產(chǎn)合格的半水煤氣吹風(fēng)氣送往第一代第二代

9、三氣鍋爐副產(chǎn)蒸汽爐渣煙道灰和造氣循環(huán)水沉渣堆積后外賣脫碳車間采用傳統(tǒng)的PC工藝其脫碳閃蒸氣全部放空為了克服現(xiàn)有第一代三氣鍋爐熱效率差煙塵排放量大充分利用脫碳閃蒸氣中合成氨有效氣體同時(shí)利用現(xiàn)尿素生產(chǎn)中富余的CO2替代部分造氣車間的水蒸氣擬在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上技術(shù)改造以下三項(xiàng)目 項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容1利用公司現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢回收尿素生產(chǎn)中富余的CO2替代部分水蒸氣作為氣化爐氣化劑減少煤棒氣化過程中消耗的蒸汽具體為型煤氣化改造變換改造脫碳改造壓縮機(jī)改造2拆除第一代三氣鍋爐在原址建設(shè)一套75th三廢混燃爐以原有吹風(fēng)氣合成弛放氣并新利用造氣爐渣煙道灰以及造氣循環(huán)水沉渣為燃料3在原有廠區(qū)建設(shè)一套8-2-3-2變溫變壓吸附

10、吹掃流程提氫裝置充分回收脫碳閃蒸氣中合成氨有效氣體生產(chǎn)液氨并利用吹掃流程克服原有變壓吸附抽真空再生消耗的大量電能 建成后達(dá)到目標(biāo)項(xiàng)目竣工后累計(jì)投資達(dá)到11億左右年經(jīng)濟(jì)效益5887萬元其中 CO2回收用作造氣氣化劑項(xiàng)目綜合利用合成氨生產(chǎn)中的CO2廢氣5000萬m3年實(shí)現(xiàn)了原料替代源頭減量和資源深度利用三廢混燃爐改造每年多副產(chǎn)312萬噸蒸汽減少煙塵排放21386噸每小時(shí)綜合利用廢渣11噸有效解決了廢渣堆放帶來的二次污染提氫裝置可回收利用原有排放約10000m3h廢氣生產(chǎn)液氨和尿素 項(xiàng)目總投資11221固定資產(chǎn)投資11221銀行貸款0自籌及其他11221新增銷售收入0新增利潤5887新增稅金1414

11、新增出口創(chuàng)匯0項(xiàng)目前期工作情況完成可行性研究立項(xiàng)環(huán)評等及項(xiàng)目的前期設(shè)計(jì)工作5示范技術(shù)來源及示范效果分析 申請本次清潔生產(chǎn)專項(xiàng)資金項(xiàng)目內(nèi)容包括兩部分分別為二氧化碳回收用作造氣氣化劑技術(shù)改造項(xiàng)目及合成氨系統(tǒng)清潔生產(chǎn)技術(shù)改造項(xiàng)目現(xiàn)將兩個(gè)子項(xiàng)目示范技術(shù)來源及示范效果分析如下51 二氧化碳回收用作造氣氣化劑技術(shù)改造項(xiàng)目煤炭氣化方法按所用氣化劑的壓力不同可分為常壓氣化和加壓氣化常壓氣化所使用的氣化劑為空氣或空氣水蒸氣若是富氧氣化氣化劑則為富氧空氣水蒸氣加壓氣化一般使用純氧水蒸氣作氣化劑采用什么樣的氣化方式完全取決于煤氣的用途在氣化劑中用CO2取代水蒸氣作氣化劑或者加入CO2替代部分水蒸氣作氣化劑生產(chǎn)出的高

12、純CO或者具有不同組成的煤氣可滿足不同的煤氣用途的需要這是一項(xiàng)有意義的研究課題在這個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用與研究中國外報(bào)道的資料較少國內(nèi)近幾年研究的進(jìn)展較快511國外技術(shù)的開發(fā)國外的研究主要限于用純CO2和純O2作氣化劑與焦炭生產(chǎn)高純CO氣體供作生產(chǎn)碳一化工產(chǎn)品及其衍生物據(jù)報(bào)道的有美國專利BEYER公司CO氣化爐生產(chǎn)工藝用純氧和CO2的混合氣與焦炭進(jìn)行氣化液態(tài)排渣只有專利報(bào)道未見到生產(chǎn)裝置報(bào)道日本日特專利報(bào)道日本鋼管株式會社高純度CO制備技術(shù)也是用純氧和CO 2混合氣與焦炭進(jìn)行反應(yīng)氣化液態(tài)排渣為了排渣順利加入助熔劑Dravo公司在WellmanGalusha氣化爐上曾建有一套用純氧一CO2和焦炭制備C

13、O的工業(yè)試驗(yàn)裝置但尚未工業(yè)化應(yīng)用國外某廠有過用CO2代替部分水蒸氣作氣化劑的報(bào)道據(jù)稱在不破壞爐內(nèi)正常氣化的情況下可節(jié)約水蒸氣40左右同時(shí)煤氣產(chǎn)率提高可節(jié)煤18左右512 國內(nèi)的技術(shù)研究與應(yīng)用國內(nèi)各界對二氧化碳做氣化劑的研究主要是從三個(gè)階段進(jìn)行的起初在理論上對二氧化碳做富氧氣化的構(gòu)想二氧化碳回收作重油造氣爐的部分氣化劑的構(gòu)想及至后來研究出新型高純度CO氣體生產(chǎn)技術(shù)慢慢地開始在各領(lǐng)域?qū)嵤┚唧w如下所述5121 二氧化碳富氧氣化的構(gòu)想1998年湘江氮肥廠的黃元工程師從氣化理論和綜合計(jì)算上定量淺析了CO2代替部分水蒸氣作氣化劑的可行性主要基于以下考慮湘江氮肥廠有一套年產(chǎn)3萬t油頭的單醇生產(chǎn)裝置由于油價(jià)高

14、擬將油頭改為煤頭采用間歇煤氣爐上吹氣的后半部分和下吹氣的前半部分優(yōu)質(zhì)水煤氣供給單醇系統(tǒng)但此法限制了煤氣爐使用富氧空氣需多爐供氣而且對合成氨單醇兩系統(tǒng)用氣有交叉影響若使用一般富氧氣化煤氣中氮含量高達(dá)12左右提高氧含量使N2含量達(dá)到要求卻難以保證正常生產(chǎn)于是黃元工程師提出了氣化爐采用CO2O2和水蒸氣作氣化劑以改善煤氣組成的構(gòu)想二氧化碳與煤氣爐中熾熱的碳的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)避免了氧濃度高原料煤在氧化層過熱熔融起到了與蒸氣在氧化層調(diào)節(jié)溫度相似的作用同時(shí)減少了蒸氣消耗CO2也是一種碳資源CO2參與反應(yīng)可以降低煤耗他從氣化理論 主要是熱力學(xué)和動力學(xué) 分析認(rèn)為CO2的加人只要加人的量適當(dāng)不但不會影響煤氣爐的正

15、常生產(chǎn)而且還有利于煤氣爐的生產(chǎn)并給出了采用綜合計(jì)算法利用空氣富氧氣化和間歇煤氣爐的一些實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行物料和熱量平衡的結(jié)果見表1氣化劑用量純氧2800m3hCO21160m3h蒸氣5500kgh煤氣產(chǎn)量625kmolhCO2轉(zhuǎn)化率4434表1煤氣組成CO2H2COCH4O21762945082002可以看出煤氣成分中COCO2含量較高但可通過變換脫碳來調(diào)節(jié)由于N2的消除大幅度降低了甲醇合成的弛放氣量也適合作單醇的生產(chǎn)用氣5122 二氧化碳回收作重油造氣爐的部分氣化劑回收CO2作重油造氣爐的部分氣化劑是北京化工四廠設(shè)想的一項(xiàng)技術(shù)該廠有一造氣裝置的PSA單元產(chǎn)生一股穩(wěn)定的放空二氧化碳?xì)饬髌淞髁考s250

16、0m3h左右含CO 275 含H225 且成分穩(wěn)定技術(shù)人員設(shè)想將該氣體返回用作氣化爐的部分氣化劑重油氧化造氣是指重油和氣化劑氧氣進(jìn)行部分燃燒由于反應(yīng)放出熱量使部分碳?xì)浠衔锇l(fā)生熱裂化以及裂化產(chǎn)物的重組反應(yīng)最終獲得以H2和CO為主體的合成氣在氧氣中加入CO 2后增加了C元素和O元素由于c元素的增加可節(jié)省重油消耗由于O元素的增加進(jìn)料的氧氣量會下降技術(shù)人員通過計(jì)算得出在生產(chǎn)同樣合成氣的情況下加人CO2后可提高產(chǎn)氣量約8節(jié)省氧氣量約6整個(gè)回收工藝每年可節(jié)省重油約3000t僅原料費(fèi)用每年可降低450萬元5123 新型高純度CO氣體生產(chǎn)技術(shù)在氣化爐中用純O2和純CO2作氣化劑與焦炭反應(yīng)可以生產(chǎn)高純度的CO

17、最近幾年此項(xiàng)研究在國內(nèi)比較活躍在此項(xiàng)技術(shù)中CO2除參加反應(yīng)外還起到熱載體的作用和調(diào)節(jié)溫度的作用它可以控制燃燒層最高溫度在原料焦炭的灰軟化溫度以下防止灰渣結(jié)塊所使用的氧氣純度大于99 CO2的純度大于9852種氣體經(jīng)比例調(diào)節(jié)進(jìn)人混合器通過爐篦均勻分布到爐內(nèi)與焦炭發(fā)生反應(yīng)煤氣中CO達(dá)70左右經(jīng)提純后獲得9496的高純CO產(chǎn)品氣該技術(shù)是全國煤化工設(shè)計(jì)技術(shù)中心協(xié)同濟(jì)南石化集團(tuán)有限公司共同開發(fā)的據(jù)介紹該工藝也可采用水蒸氣O2和CO2作氣化劑以煤為原料生產(chǎn)富含CO的煤氣滿足各種工藝需要該技術(shù)已在浙江江山化工股份有限公司赤天化四川維尼綸廠新沂農(nóng)藥廠等十余家單位應(yīng)用涉及醫(yī)藥農(nóng)藥甲醇DMF醋酸及醋酐等羰基合成領(lǐng)

18、域用CO2或替代部分水蒸氣作氣化劑或作輸送氣國內(nèi)的研究有一定進(jìn)展煤炭科學(xué)研究總院青年科學(xué)基金已批準(zhǔn)立項(xiàng)開展對此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研究從煤炭氣化技術(shù)的發(fā)展趨勢看使用加壓氣化技術(shù)是必然的對加壓固定床Lurgi氣化技術(shù)使用水蒸氣和純氧作氣化劑如果借鑒前面介紹的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)用CO2替代部分水蒸氣作氣化劑可減少水蒸氣用量增加煤氣中CO含量這對于羰基合成有利如所產(chǎn)富含CO的煤氣與富含H2的焦?fàn)t煤氣或與氯堿工業(yè)產(chǎn)生的大量含氫氣體反應(yīng)生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品而對于Shell和GSP這樣的干煤粉氣流床氣化技術(shù)目前采用高壓氮?dú)鈱⒚悍圯斔椭翚饣癄t這樣增加了煤氣中氮?dú)夂拷档土擞行獬煞諬2CO的含量也降低了煤氣熱值無論是化工合成 除

19、合成氨外 還是作燃料氣均不利若采用CO2作為輸送煤粉的介質(zhì)則可以大大減少煤氣中的氮?dú)夂坎⒏纳泼簹獾慕M成由于利用了CO2減少了溫室氣體的排放對改善大氣環(huán)境有利同時(shí)符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)資源再利用及清潔生產(chǎn)原則513技術(shù)來源成熟情況及先進(jìn)性的評價(jià)本技術(shù)屬于股份公司消化吸收并創(chuàng)新開發(fā)2006年1月25日授權(quán)公告的一種流化床CO氣化爐的氣化工藝方法及其裝置專利公開了一種用O2CO2或空氣CO2為氣化劑的流化床CO氣化爐的氣化工藝方法及其裝置整個(gè)制氣過程分供空氣燃燒和供CO2氣化兩個(gè)階段兩階段循環(huán)交替燃燒階段與氣化階段的時(shí)間分配為46以水分和揮發(fā)份高的煤種為原料時(shí)采取在燃燒階段加煤使煤在燃燒階段除掉水分揮發(fā)分而

20、成為焦炭該方法只是簡要介紹了空氣和CO2兩個(gè)階段相互轉(zhuǎn)換操作的方法并未提供如何供CO2結(jié)合以上所述此技術(shù)在理論上已經(jīng)得到證明可行但在實(shí)際運(yùn)用中卻很少見到目前全國各地化工廠制氣技術(shù)均有所不同而二氧化碳的氣化劑利用卻必須與自身的造氣工藝技術(shù)相結(jié)合針對YH型粉煤成型連續(xù)氣化爐生產(chǎn)特點(diǎn)技術(shù)人員使用CO2做為氣化劑進(jìn)行一系列中小規(guī)模的工業(yè)化試驗(yàn)基本達(dá)到了預(yù)期效果并掌握了大量運(yùn)行數(shù)據(jù)有較好的經(jīng)濟(jì)社會效益為了使該技術(shù)得到工業(yè)化推廣擬在現(xiàn)有生產(chǎn)裝置上進(jìn)行運(yùn)用514示范效果評價(jià)及推廣應(yīng)用前景分析一方面從人類自身生存發(fā)展的需求以及受國際大環(huán)境的影響國家對節(jié)能減排循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目十分支持國家發(fā)改委財(cái)政部等各部委均有相關(guān)

21、推進(jìn)措施依托各類工業(yè)企業(yè)省市紛紛建立起多元化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)生態(tài)工業(yè)園及循環(huán)經(jīng)濟(jì)生態(tài)城市另一方面國際社會對二氧化碳等溫室氣體的減排工作早已付之于行動實(shí)行CDM項(xiàng)目在發(fā)展中國家購買二氧化碳減排指標(biāo)國家對此類CDM項(xiàng)目持鼓勵支持態(tài)度因此本項(xiàng)目即可解決本公司生產(chǎn)系統(tǒng)對CO氣體的需求又可以對廢氣CO2回收再利用響應(yīng)國家和國際社會對環(huán)境保護(hù)提出的倡議為人類和社會的可持續(xù)發(fā)展承擔(dān)企業(yè)應(yīng)有的責(zé)任該技術(shù)的具有較好的推廣應(yīng)用前景515對提升行業(yè)清潔生產(chǎn)水平的作用和影響在二氧化碳做氣化劑清潔生產(chǎn)示范工程基礎(chǔ)上我公司項(xiàng)目的改造對煤化工業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)體系進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)現(xiàn)了原料替代源頭減量資源深度利用和二氧化碳零排放大幅度提高

22、了資源和能源利用率為煤化工行業(yè)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化建設(shè)提供了科學(xué)與工程支撐該項(xiàng)目的投入示范運(yùn)行成為我國氮肥行業(yè)標(biāo)志性的清潔生產(chǎn)技術(shù)平臺之一該項(xiàng)目建成后化工股份公司的工藝廢氣CO2將全部回收利用可綜合利用CO2廢氣5000萬m3年為工業(yè)園區(qū)空氣質(zhì)量改善做出貢獻(xiàn)同時(shí)也可為企業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件對宜昌市的企業(yè)乃至全國同行業(yè)在環(huán)保治污和廢棄資源綜合利用方面起到示范和帶動作用52合成氨系統(tǒng)清潔生產(chǎn)改造項(xiàng)目合成氨系統(tǒng)清潔生產(chǎn)改造也分為兩子項(xiàng)目分別為三廢混然爐技術(shù)改造及脫碳閃蒸氣提氫改造現(xiàn)將兩個(gè)子項(xiàng)目示范技術(shù)來源及示范效果分析如下521國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀5211三廢混燃爐技術(shù)改造1吹風(fēng)氣回收利用是合成氨甲醇生產(chǎn)

23、節(jié)能降耗的主要手段之一國內(nèi)大多數(shù)合成氨生產(chǎn)企業(yè)部分甲醇企業(yè)以及部分化工企業(yè)均是以無煙塊煤為原料采用固定層煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)原料氣固定層煤氣發(fā)生爐是采用空氣為氣化劑在生產(chǎn)原料氣的同時(shí)有大量吹風(fēng)氣的產(chǎn)生其氣量約為原料氣量的1113倍吹風(fēng)氣的成分如下CO213-15CO6-9H21-3H2O1-3CH406-08N270-78 造氣吹風(fēng)氣不僅含有大量的可燃?xì)怏w排放溫度也較高并且含有少量的污染物H2S或SOX造氣工段不僅產(chǎn)生大量的吹風(fēng)氣同時(shí)還有大量的具有一定熱值的廢灰廢渣產(chǎn)生如直接排放不僅是能源的浪費(fèi)同時(shí)也造成嚴(yán)重的環(huán)境污染三廢流化混燃爐是將合成氨甲醇企業(yè)在固定床造氣生產(chǎn)過程產(chǎn)生的吹風(fēng)氣造氣爐渣除塵器細(xì)灰

24、等摻入部分煤矸石煙煤和無煙煤末在三廢流化混燃爐內(nèi)燃燒而制取高位熱能蒸汽的裝置產(chǎn)出的中溫中壓蒸汽經(jīng)抽背式蒸汽汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組抽出一定壓力等級的蒸汽供系統(tǒng)使用背壓后的低壓蒸汽供造氣實(shí)現(xiàn)合成氨尿素生產(chǎn)企業(yè)兩煤變一煤和兩爐變一爐的目標(biāo)2第一第二代吹風(fēng)氣回收利用裝置的缺點(diǎn)第三代吹風(fēng)氣回收利用裝置三廢混燃爐的誕生從上世紀(jì)八九十年代起合成氨甲醇生產(chǎn)企業(yè)便開始了吹風(fēng)氣的回收利用隨即產(chǎn)生了第一代和第二代吹風(fēng)氣燃燒爐第一代造氣吹風(fēng)氣回收裝置其燃燒形式是上燃蓄熱式爐內(nèi)排列了大量的西門子格子磚利用高熱值合成氣燃燒蓄熱后來燃燒低熱值的造氣吹風(fēng)氣回收熱量副產(chǎn)蒸汽保護(hù)環(huán)境第二代造氣吹風(fēng)氣回收裝置其燃燒形式是上燃改進(jìn)式或中燃式

25、在第一代的基礎(chǔ)上增加了燃燒噴頭減少了爐內(nèi)格子磚或者采用折流式煙氣拱型墻體蓄熱使?fàn)t內(nèi)的阻力大為減小減小了造氣爐送吹風(fēng)階段的阻力煙氣燃燒更為完全使造氣系統(tǒng)蒸汽達(dá)到了自給第一第二代造氣吹風(fēng)氣的回收是在高熱值點(diǎn)火氣合成放空氣足夠的前提下進(jìn)行因而其回收率在95左右這對于吹風(fēng)氣的回收利用起到了很大的作用也暴露出很多問題無論是第一代和第二代吹風(fēng)氣燃燒爐均需要點(diǎn)火氣源合成放空氣爐溫低于650時(shí)吹風(fēng)氣就不能維持燃燒而滅火送入的吹風(fēng)氣極易發(fā)生爆炸同時(shí)造氣吹風(fēng)氣座板閥開關(guān)頻繁關(guān)閉不嚴(yán)點(diǎn)火氣進(jìn)入燃燒爐在配風(fēng)閥來不及調(diào)節(jié)時(shí)發(fā)生爆炸的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生第三代造氣吹風(fēng)氣回收裝置也就是造氣三廢流化混燃爐其燃燒形式是混燃式它的最大

26、特點(diǎn)是改變了已往以氣為點(diǎn)火源蓄熱后來燃燒回收造氣吹風(fēng)氣的方式采用造氣爐渣或煤為點(diǎn)火源來點(diǎn)燃造氣吹風(fēng)氣其回收過程更安全更經(jīng)濟(jì)和前兩代相比有了突破性的發(fā)展設(shè)計(jì)更加合理使用更加可靠安全它的設(shè)計(jì)運(yùn)用了沸騰床的燃燒特性借用循環(huán)流化床鍋爐的部分技術(shù)采用了吹風(fēng)氣余熱鍋爐的模式對造氣產(chǎn)生的廢氣廢渣廢灰能夠達(dá)到同時(shí)混燃故又可稱做雙能源吹風(fēng)氣余熱鍋爐或第三代吹風(fēng)氣余熱鍋爐其造氣吹風(fēng)氣回收率可達(dá)1003三廢混燃爐的基本原理主要優(yōu)點(diǎn)1基本原理三廢流化混燃爐運(yùn)用沸騰床的燃燒特性借用循環(huán)流化床鍋爐的部分技術(shù)采用了吹風(fēng)氣余熱鍋爐熱量回收的模式使造氣產(chǎn)生的廢氣廢渣廢灰能夠達(dá)到同時(shí)混燃解決了低熱值氣體單獨(dú)燃燒需大量點(diǎn)火氣和易滅

27、火易爆炸等問題三廢混燃爐下部為燃渣燃煤區(qū)中部為造氣吹風(fēng)氣燃燒區(qū)煙氣從混燃爐頂部進(jìn)入組合式除塵器經(jīng)旋風(fēng)除塵后煙氣自下部進(jìn)入遂道窯式余熱鍋爐煙塵經(jīng)落灰管落入下部水封遂道式余熱鍋爐自前向后的依次為水冷屏噴水式蒸汽過熱器鍋爐對流排管省煤器空氣預(yù)熱器電除塵器脫硫裝置引風(fēng)機(jī)煙囪三廢流化混燃爐主要由三廢混燃爐和組合除塵器構(gòu)成均采用鋼制外殼內(nèi)部用高鋁磚硅酸鋁制品黏土輕質(zhì)磚高強(qiáng)耐磨澆注料等砌筑爐體下部為沸騰燃燒室配有風(fēng)室布風(fēng)板風(fēng)帽二次風(fēng)管等風(fēng)室除和來自空氣預(yù)熱器的風(fēng)管相連外還裝有點(diǎn)火裝置破碎摻合后的混合料造氣爐渣60造氣除塵器細(xì)灰10煙煤或無煙煤沫30由料倉進(jìn)入螺旋給煤機(jī)再由螺旋給煤機(jī)將爐渣等混合料送混燃爐下部

28、的燃燒室流化燃燒三廢爐中上部為吹風(fēng)氣的燃燒空間吹風(fēng)氣經(jīng)預(yù)混器與空氣充分混合后進(jìn)入爐內(nèi)在高溫作用下充分燃燒為達(dá)到三廢混燃爐的綜合利用生產(chǎn)系統(tǒng)的各種廢氣均可送入三廢流化混燃爐內(nèi)回收處理為有效控制爐膛溫度在爐內(nèi)布置了一定的受熱面與余熱鍋爐汽水系統(tǒng)相連避免了爐壁結(jié)焦燃燒后的高溫?zé)煔膺M(jìn)入組合除塵器旋風(fēng)筒是用1Cr25Ni20Si2耐熱鋼制作在旋風(fēng)筒和中心筒作用下進(jìn)行煙塵分離2三廢混燃爐的主要優(yōu)點(diǎn)經(jīng)濟(jì)性第一三廢流化混燃爐回收造氣吹風(fēng)氣在起始階段是以煤為點(diǎn)火源可少用或不用合成點(diǎn)火氣即造氣吹風(fēng)氣回收不受合成放空氣量的影響節(jié)約氫氣和半水煤氣可使合成氨產(chǎn)量提高3-5甲醇提高產(chǎn)量17-20第二中小型尿素廠噸合成氨或

29、噸甲醇需外供蒸汽1-3th一臺三廢流化混燃爐不僅能夠達(dá)到全廠蒸汽自給實(shí)現(xiàn)兩爐變一爐和兩煤變一煤的目標(biāo)而且一爐多用實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電后的乏汽通過抽背 等方式把送到生產(chǎn)崗位由此停掉了能耗高的鍋爐節(jié)約了能源提高了效率減少了操作人員使新建和擴(kuò)建的企業(yè)能夠節(jié)約投資約50安全性吹風(fēng)氣是低熱值氣體低于650時(shí)就不能燃燒如爐溫不穩(wěn)定就會發(fā)生爆炸另外吹風(fēng)氣座板閥開關(guān)頻繁關(guān)閉不嚴(yán)煤氣進(jìn)入燃燒爐在配風(fēng)閥來不及調(diào)節(jié)時(shí)發(fā)生爆炸的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生如山東某企業(yè)一套45th的吹風(fēng)氣燃燒爐在點(diǎn)火開車時(shí)發(fā)生爆炸造成人員傷亡爐體坍塌蓄熱式吹風(fēng)氣回收在點(diǎn)火時(shí)也容易發(fā)生爆炸事故如山東某化肥廠一套30th的蓄熱式吹風(fēng)氣燃燒爐在點(diǎn)火烘爐時(shí)操作

30、不當(dāng)產(chǎn)生爆炸整套系統(tǒng)除鍋爐本體外全部損壞重新投資近100萬元兩個(gè)月的時(shí)間才修復(fù)三廢流化混燃爐以煤為點(diǎn)火源始終是長明火進(jìn)入的氣體及時(shí)燃燒不存在可燃?xì)怏w在爐內(nèi)的積聚不會發(fā)生爆炸也不存在第二代造氣吹風(fēng)氣回收裝置在開車點(diǎn)火時(shí)送合成氣的爆炸條件另外三廢流化混燃爐在煤的燃燒過程中溫度高且有氧氣過剩若有多余的煤氣送入時(shí)只能繼續(xù)燃燒也不會發(fā)生任何爆炸設(shè)置重力式防爆門和薄膜式防爆裝置也避免了吹風(fēng)氣回收過程中的爆炸事故完全實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)環(huán)保性化工企業(yè)歷來被視為污染大戶噸氨產(chǎn)生吹風(fēng)氣4000-4500Nm3爐渣03t爐煤灰0035 t噸甲醇產(chǎn)生吹風(fēng)氣3200Nm3爐渣025t爐煤灰0030 t這些低熱值廢渣廢氣如不

31、回收利用既造成環(huán)境污染又浪費(fèi)能源5212 脫碳閃蒸氣提氫改造氫氣是一種用途廣泛的工業(yè)氣體近20年來工業(yè)界的耗氫量不斷增加2000年石油煉制業(yè)耗氫量估計(jì)為143億m3d但另一方面又排放大量的含氫工業(yè)廢氣沒有充分利用而作為低熱值燃料燒掉回收這部分氫氣不但緩和氫氣短缺還節(jié)約大量制氫用輕油在經(jīng)濟(jì)上很有吸引力大中型富氫混合氣體分離主要采取變壓吸附法其單套制氫量從每小時(shí)幾百立方米到十萬立方米目前國內(nèi)石化企業(yè)幾套大型PSA制氫裝置均從國外引進(jìn)隨著國內(nèi)幾大石化基地改擴(kuò)建必然會消耗更多的氣體原料 包括氫氣 而我國氫氣生產(chǎn)和使用一般都在同一企業(yè)基本上是自給自足很少外供所以大型石化企業(yè)合成氨廠化工廠等這些制造含氫工

32、業(yè)廢氣的耗氫大戶對PSA有很大的要求1 變壓吸附制氫工藝原理變壓吸附制氫是基于氫氣在固體吸附劑上的物理吸附平衡它是以吸附劑在不同壓力條件下對氣體混合物中不同組分平衡吸附量的差異為基礎(chǔ)有選擇性地在高壓下對雜質(zhì)氣體進(jìn)行吸附低壓下解吸雜質(zhì)氣體使吸附劑得到再生的循環(huán)過程變壓吸附制氫工藝主要由三個(gè)步驟組成高壓吸附低壓解析升壓如圖1所示首先富氫混合氣體在高壓下自下而上進(jìn)入吸附床層CO2COCH4等雜質(zhì)被床層內(nèi)被吸附劑吸附而弱吸附組分氫氣作為產(chǎn)品脫離床體然后根據(jù)吸附組分的性能采用逆向泄壓產(chǎn)品氫吹掃等方法使吸附劑獲得再生吸附劑再生完成后吸附床再次升壓至吸附壓力至止吸附床就完成了一個(gè)吸附和再生的循環(huán)過程通常采用

33、2個(gè)或更多的吸附床使得吸附床交錯處于吸附再生周期循環(huán)過程之中來維持一個(gè)連續(xù)的產(chǎn)品氫氣流2 變壓吸附制氫工藝的改進(jìn) 1 增加均壓次數(shù)在最初的二床流程中一個(gè)吸附床吸附另一床再生每隔一定時(shí)間互相交替吸附結(jié)束后床內(nèi)死空間氣體隨降壓而損失了吸附壓力越高損失就越大為了回收和利用吸附結(jié)束時(shí)存留在吸附床內(nèi)死空間的有用組分美國聯(lián)合碳化物公司率先引入均壓步驟在變壓吸附工藝的吸附階段吸附床中氣體雜質(zhì)濃度峰面遠(yuǎn)未到達(dá)吸附床的出口端時(shí)停止吸附步驟然后將該吸附床與一個(gè)已完成解吸并等待升壓的吸附床連通此時(shí)需降壓解吸的吸附床壓力逐級下降而需升壓的吸附床的壓力得到逐級升高最終兩床壓力平衡 稱為均壓 這樣既回收了吸附床死空間中的

34、氫氣又利用了其中的能量一般說來增加均壓次數(shù)可回收更多的氫氣氫氣的收率也就提高目前工業(yè)上已開發(fā)出了416床等多種多床工藝 二次均壓時(shí)H2回收率為7075三次均壓時(shí)H2回收率為8085四次均壓時(shí)H2回收率為8590但由我們也可以看出隨著均壓次數(shù)的增加產(chǎn)品回收率提高的幅度越來越小而且均壓次數(shù)提高必須增加吸附塔設(shè)備投資增加同時(shí)均壓次數(shù)受到循環(huán)步序周期時(shí)間的限制楊皓等發(fā)明了一種利用空罐增加變壓吸附工藝流程中均壓次數(shù)的方法他利用一個(gè)或多個(gè)空罐回收吸附塔降壓過程流出的氣體分階段回收流出氣并將空罐氣體用于吸附塔升壓或沖洗由此協(xié)調(diào)吸附塔之間的配合這些用作間接均壓的空罐可以將變壓吸附每一個(gè)步序時(shí)間按照吸附劑特性需

35、要獨(dú)立地加長或縮短均壓次數(shù)的確定不再受到吸附塔數(shù)量的限制其設(shè)計(jì)的四塔變壓吸附流程均壓次數(shù)可以達(dá)到7次H2回收率達(dá)到98 2 真空解吸工藝通常在PSA工藝中吸附劑床層壓力即使降至常壓被吸附的雜質(zhì)也不能完全解吸這時(shí)可采用兩種方法使吸附劑完全再生一種是用產(chǎn)品氣對床層進(jìn)行沖洗將較難解吸的雜質(zhì)沖洗下來其優(yōu)點(diǎn)是在常壓下即可完成不再增加任何設(shè)備但缺點(diǎn)是會損失產(chǎn)品氣體降低產(chǎn)品氣的收率另一種是利用抽真空的辦法進(jìn)行再生使較難解吸的雜質(zhì)在負(fù)壓下強(qiáng)行解吸下來這就是通常所說的真空變壓吸附優(yōu)點(diǎn)是再生效果好產(chǎn)品收率高比傳統(tǒng)的順放沖洗工藝提高了56個(gè)百分點(diǎn)但其缺點(diǎn)是需要增加真空泵能耗較高且增大維修成本一般而言當(dāng)原料氣壓力低回

36、收率要求高時(shí)才采用真空解吸工藝 3 快速變壓吸附工藝快速變壓吸附工藝是由QuestAir技術(shù)公司新開發(fā)的一種全新工藝它與傳統(tǒng)的變壓吸附工藝有著相當(dāng)大的差異該工藝采用規(guī)整化結(jié)構(gòu)的負(fù)載型吸附劑和多通道旋轉(zhuǎn)閥 可使循環(huán)速度比常規(guī)PS A高出兩個(gè)數(shù)量級而且設(shè)備尺寸也大大減小僅為原來的l0設(shè)備投資成本可降低20503聯(lián)合工藝的開發(fā)應(yīng)用由于分離任務(wù)的多種多樣以及原料氣組成的千差萬別使得有時(shí)僅僅使用一種分離工藝不能充分利用已有資源甚至難以達(dá)到即定的分離目標(biāo)因此有必要將不同的分離工藝進(jìn)行合理的結(jié)合使它們揚(yáng)長避短從而有可能達(dá)到更好的分離效果目前主要有膜分離變壓吸附PSA技術(shù)深冷分離變壓吸附PSA技術(shù)變溫變壓吸附

37、技術(shù)522技術(shù)來源成熟情況及先進(jìn)性的評價(jià)5221三廢混燃爐技術(shù)改造對于吹風(fēng)氣等回收利用人們經(jīng)過了不斷的摸索和提高由此產(chǎn)生了三代回收模式第一代蓄熱式利用高熱值合成氣燃燒蓄熱后來燃燒低熱值的造氣吹風(fēng)氣第二代噴頭式即現(xiàn)在普遍使用的一種在第一代的基礎(chǔ)上增加了燃燒噴頭減少了爐內(nèi)蓄熱格子磚或者不用格子磚使?fàn)t內(nèi)的阻力大為減小減小了造氣爐送吹風(fēng)階段的阻力提高了造氣爐的負(fù)荷同時(shí)吹風(fēng)氣燃燒更為完全實(shí)現(xiàn)了造氣崗位蒸汽自給第三代混燃式也就是造氣三廢流化混燃爐較第二代又有了突破性的進(jìn)步使吹風(fēng)氣的燃燒不再完全依賴合成放空氣的助燃而是借助于燃煤的溫度保證了吹風(fēng)氣的充分燃燒同時(shí)充分利用了低熱值的造氣爐渣煤灰矸石無煙煤末等燃燒

38、過程中煤氣熱量互補(bǔ)從而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的燃燒該技術(shù)被國家授予專利專利號為ZL 012158496其先進(jìn)性描述如下 1安全性 克服了第二代造氣吹風(fēng)氣燃燒爐開車點(diǎn)火時(shí)送合成氣時(shí)的爆炸條件避免了吹風(fēng)氣回收過程中的爆炸因素使造氣吹風(fēng)氣回收過程達(dá)到安全化2三廢流化混燃爐回收造氣吹風(fēng)氣過程中是以煤為點(diǎn)火源可少用或不用合成點(diǎn)火氣即造氣吹風(fēng)氣回收不受合成因素的影響節(jié)約氫氣和半水煤氣可使合成氨產(chǎn)量提高3-53中小型尿素廠一臺三廢流化混燃爐就能達(dá)到全廠蒸汽自給實(shí)現(xiàn)了尿素生產(chǎn)的兩爐變一爐和兩煤變一煤的目標(biāo)4解決了造氣生產(chǎn)廢氣廢渣廢灰綜合治理的難題保護(hù)了環(huán)境5一爐多用一爐多能停掉能耗高的鍋爐節(jié)約能源提高效率同時(shí)可減掉部分操

39、作人員6一臺三廢爐的投入兩臺鍋爐的收益使新建和擴(kuò)建的企業(yè)節(jié)約投資達(dá)50本公司的三廢混然爐改造技術(shù)屬于引進(jìn)應(yīng)用采用5222脫碳閃蒸氣提氫改造變溫變壓吸附 TSA 是利用氣體組分在固體材料上吸附性能的差異以及吸附容量在不同溫度下的變化實(shí)現(xiàn)分離其尤其適合在常溫狀態(tài)下強(qiáng)吸附組分不能良好解吸的分離中石油大連石化分公司裝置富氫尾氣中含有不少C5及C5以上的組分單獨(dú)使用PSA工藝會使吸附劑很快失活為此采用TSAPSA聯(lián)合工藝原料氣先進(jìn)入TSA單元在常溫下脫除原料氣中C5及C5以上組分同時(shí)利用加熱的PSA解析氣作為TSA單元的再生沖洗氣在該聯(lián)合工藝中TSA可以有效地脫除原料氣中飽和水和C 等雜質(zhì)保證后續(xù)PSA

40、塔吸附劑的壽命并對原料氣組分的變化起緩沖作用該裝置自投產(chǎn)6年多來運(yùn)行一直很穩(wěn)定吸附劑沒有更換對原料氣適應(yīng)能力強(qiáng)H2回收率達(dá)到905產(chǎn)品H2濃度達(dá)到995另外TSA單元還可以置于PSA單元之后用于脫除PSA產(chǎn)品氫氣中微量雜質(zhì)如N2Ar等進(jìn)一步純化氫氣純化后氫氣純度可達(dá)99999以上高于電解氫氣的純度可用于需高純氫氣的特殊場所變溫變壓吸附技術(shù)是在傳統(tǒng)的變壓吸附技術(shù)基礎(chǔ)之上進(jìn)一步研發(fā)出來的聯(lián)合工藝的開發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目技術(shù)先進(jìn)成熟可靠該技術(shù)被國家工信部列為氮肥行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)推行方案中推廣技術(shù)本次改造采用成都天立化工科技有限公司變壓吸附提氫技術(shù)52 3示范效果評價(jià)及推廣前景應(yīng)用合成氨系統(tǒng)清潔生產(chǎn)改造項(xiàng)目所包

41、含的三廢混燃爐改造及脫碳閃蒸氣提氫技術(shù)改造兩個(gè)子項(xiàng)目屬于氮肥行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)推行方案中推廣的技術(shù)示范效果較強(qiáng)三廢混燃爐及脫碳閃蒸氣提氫技術(shù)改造為化工企業(yè)增效減排增效節(jié)能取得了良好的效果目前三廢混燃爐技術(shù)應(yīng)用和在建項(xiàng)目70余個(gè)遍布山東山西河北河南江蘇甘肅四川福建吉林黑龍江云南重慶等省市并走出了國門進(jìn)入了朝鮮由于三廢混燃爐具有系統(tǒng)阻力小能夠充分利用廢氣廢渣實(shí)現(xiàn)兩爐變一爐兩煤變一煤實(shí)現(xiàn)了熱電聯(lián)產(chǎn)給企業(yè)帶來了顯著的節(jié)能效果和客觀的經(jīng)濟(jì)效益應(yīng)用前景廣闊隨著氮肥行業(yè)清潔生產(chǎn)評價(jià)指標(biāo)體系氮肥行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)推行方案中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法等法律法規(guī)的發(fā)布實(shí)施對氮肥行業(yè)的資源與能源消耗指標(biāo)污染物產(chǎn)生指標(biāo)資

42、源綜合利用指標(biāo)等方面規(guī)定了明確的準(zhǔn)入值這一系列行業(yè)節(jié)能減排政策規(guī)定的出臺必將有力地推動了氮肥行業(yè)清潔生產(chǎn)節(jié)能減排工作進(jìn)程加快上述清潔生產(chǎn)技術(shù)的推廣和應(yīng)用對企業(yè)來講采用國家推廣的清潔生產(chǎn)技術(shù)不僅對企業(yè)自身的節(jié)能降耗降低成本增強(qiáng)市場競爭力有利而且在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了人與環(huán)境的和諧發(fā)展可持續(xù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排的雙重功效經(jīng)濟(jì)效益環(huán)境效益和社會效益齊頭并進(jìn)相得益彰所以該項(xiàng)目應(yīng)用前景廣闊524對提升行業(yè)清潔生產(chǎn)水平的作用和影響實(shí)施清潔生產(chǎn)技術(shù)是我國國民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)基本國策清潔生產(chǎn)是國家基本建設(shè)的一貫方針也是企業(yè)降低生產(chǎn)成本增加經(jīng)濟(jì)社會環(huán)保綜合效益的有效途徑如何在現(xiàn)有條件下充分利用生產(chǎn)余熱減少

43、能源損耗在生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)挖掘節(jié)能潛力引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)對原有設(shè)備進(jìn)行更新改造提高企業(yè)整體綜合水平是國家節(jié)能政策對化工行業(yè)提出的要求也是企業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤最大化的根本要求本項(xiàng)目改造即是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中這一理念的實(shí)施并且經(jīng)濟(jì)效益可觀合成氨系統(tǒng)清潔生產(chǎn)改造項(xiàng)目的實(shí)施將年減少8000萬m3廢氣排放并對造氣爐渣等充分利用年利用量88萬噸減少214萬噸的煙塵排放年節(jié)約原料煤27萬噸年增產(chǎn)蒸汽量312萬噸年折算節(jié)標(biāo)煤共計(jì)4964124噸年環(huán)境效益節(jié)能效益明顯53 項(xiàng)目改造實(shí)施方案 具體可見可行性研究報(bào)告 531二氧化碳回收用作造氣氣化劑技術(shù)改造項(xiàng)目1改造原理CO2代替蒸汽作氣化劑通入到爐中與炭層發(fā)生如下反應(yīng) 1生成的CO經(jīng)變換

44、后發(fā)生如下反應(yīng)為計(jì)算方便假設(shè)完全轉(zhuǎn)化 2在氣化層中當(dāng)通入水蒸汽時(shí)水蒸汽與炭的反應(yīng)為 3由于反應(yīng)1和2是連續(xù)反應(yīng)將12相加得 4此即反應(yīng)3從原理上分析C02代替水蒸汽通入造氣爐與高溫炭層進(jìn)行反應(yīng)與完全通水蒸汽與高溫炭層進(jìn)行反應(yīng)兩者相比較從技術(shù)上分析結(jié)果是一樣的最終都是得到CO和H2因而也是可行的2改造前工藝敘述現(xiàn)有工藝流程采用空氣與蒸汽交替進(jìn)入型煤氣化爐利用空氣與碳反應(yīng)提高碳層溫度再將02MPa蒸汽通入氣化爐使碳與蒸汽在高溫條件下生成合成氨或甲醇所需的CO和H2通過回收方式控制氣體成分以實(shí)現(xiàn)空氣與水蒸汽的交替生產(chǎn)的過程3改造方案在現(xiàn)有的空氣和水蒸汽氣化設(shè)備及流程改造14臺原型煤氣化造氣爐夾套鍋爐

45、爐底配套建設(shè)5臺 CO2氣體緩沖罐用CO2氣體替代部分水蒸汽與空氣交替進(jìn)入型煤氣化爐首先利用空氣與碳反應(yīng)提高碳層溫度再將回收的CO2氣體和水蒸氣通入氣化爐使碳與水蒸氣CO2在高溫條件下發(fā)生還原反應(yīng)生成氨所需的CO和H2通過調(diào)節(jié)CO2和水蒸氣的比例控制半水煤氣中CO含量在39左右以實(shí)現(xiàn)空氣與水蒸汽CO2的交替生產(chǎn)由于用CO2做氣化劑生產(chǎn)出的半水煤氣CO含量為386相比改造前提高了106現(xiàn)有的變換系統(tǒng)在單位時(shí)間處理氣量不變的前提下不能滿足改造后增加CO量必須在原有變換前提下新增一套變換系統(tǒng)在中低低工藝下將含386CO含量的半水煤氣轉(zhuǎn)化含CO含量15的變換氣由大PSA脫碳制得合格的凈化氣送后工段生產(chǎn)

46、液氨改造之前半水煤氣CO含量為28變換率為93經(jīng)變換后每噸氨折變換氣4159 m3 標(biāo)態(tài) 改造后半水煤氣CO含量增加到386變換率為95經(jīng)變換后每噸氨折變換氣4303 m3 標(biāo)態(tài) 則改造后每噸氨增加變換氣4303-4159 144 m3 標(biāo)態(tài) 所以需在原大PSA提純塔和凈化塔基礎(chǔ)上分別增加一臺提純塔和凈化塔改造后因?yàn)榘胨簹庥行怏wCO成分上升為386經(jīng)變換變壓吸附提純后CO2增加8000 m3h標(biāo)態(tài)固擬增加一臺4M20-15011壓縮機(jī)主電機(jī)額定功率為1250KW其打氣量為150 m3min并入CO2壓縮崗位經(jīng)過三級壓縮后送送脫硫槽除去硫化氫后減壓后送CO2氣柜緩沖最后送造氣車間做氣化劑使用

47、 4二氧化碳回收用作造氣氣化劑改造實(shí)施效果該項(xiàng)目建成后綜合利用合成氨生產(chǎn)中的CO2廢氣5000萬m3年實(shí)現(xiàn)了原料替代源頭減量和資源深度利用并節(jié)約標(biāo)煤約7615萬噸年5新增主要設(shè)備序號名稱單位規(guī)格型號數(shù)量備注1CO2緩沖罐臺50m352夾套鍋爐臺2800mm143CO2氣柜臺2500m314飽和熱水塔臺2400171981515中變爐臺4200241386016低變爐臺4200221270817主熱交臺F 800M2 18一段冷卻器臺F 150M2 19二段冷卻器臺F 150M2 110第一水加熱器臺F 400M2 111第二水加熱器臺F 300M2112蒸汽緩沖罐臺354M3113熱水泵臺KQ

48、WR-980200-452214提純塔臺32002013648116MnR15凈化塔臺32002010648116MnR16壓縮機(jī)臺4M20-15011117CO2氣柜臺2500m31532合成氨系統(tǒng)清潔生產(chǎn)改造項(xiàng)目5321三廢混然爐技術(shù)改造1三廢混然爐工藝流程三廢流化混燃爐是運(yùn)用沸騰床的燃燒特性采用了吹風(fēng)氣余熱鍋爐的模式對造氣產(chǎn)生的廢渣廢灰廢氣同時(shí)混燃產(chǎn)生高溫?zé)煔饨?jīng)組合式除塵器除塵后進(jìn)入余熱回收鍋爐生產(chǎn)蒸汽最后煙氣進(jìn)煤棒烘干爐經(jīng)煤棒烘干爐充分利用煙氣余熱具體流程見下圖2改造方案將原工藝較為落后的1三氣鍋爐拆除在三氣鍋爐原址上新建三廢混燃爐利用造氣工段閑置空地新建廢渣干燥運(yùn)輸裝置同時(shí)配套建設(shè)汽

49、輪機(jī)和發(fā)電機(jī)副產(chǎn)的13MPa03MPa供合成氨使用自發(fā)電供新建三廢混燃爐新增電負(fù)荷新建一臺烘干爐利用三廢混燃爐低位熱能煙氣烘干型煤達(dá)到將造氣的原料和三廢混燃爐煙氣熱量吃干榨凈的目的3三廢混然爐改造主要設(shè)備及工藝參數(shù)1主要配置參數(shù)三廢燃燒爐吹風(fēng)氣量110000 Nm3h 合成弛放氣量 25Nm3h煙氣量185000-205000Nm3h 煙氣溫度 1050余熱鍋爐額定蒸發(fā)量75th 額定蒸汽壓力54MPa額定蒸汽溫度450 給水溫度85排汽溫度150汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)型號轉(zhuǎn) 速rmin 進(jìn)汽壓力 MPa進(jìn)汽溫度450 額定進(jìn)汽量th額定排汽壓力0294MPa 額定排汽溫度烘干爐 型號 2工藝參數(shù)造氣

50、吹風(fēng)氣產(chǎn)生量為110000Nm3h合成弛放氣產(chǎn)生量為25Nm3h含提氫尾氣吹風(fēng)氣成份H240CO60CO214CH409O245N2Ar71弛放氣成份H242CH428 N2Ar30進(jìn)軟水溫度85設(shè)計(jì)煙氣排放溫度150空氣過剩系數(shù)135窖爐系數(shù)092產(chǎn)汽壓力49Mpa蒸汽溫度4504新增主要設(shè)備序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格主要技術(shù)參數(shù)數(shù)量三廢混燃爐19800mm混燃爐溫度850-1050出口溫度850-95012隧道窯式余熱鍋爐75th余熱鍋爐Q 75th P 54Mpa T 45013組合式除塵器562019600F 205000Nm3h14靜電除塵器三電場靜電除塵入口煙氣量205000Nm3h煙

51、氣含塵量615gNm3除塵效率99出口含塵量100mgNm315脫硫除塵器F11入口煙氣量205000Nm3h煙氣含塵量100mgNm3除塵效率80出口含塵量50mgNm3入口煙氣硫含量15gNm3出口二氧化硫含量200mgNm3脫硫效率9016烘干爐HGTB3230th1序號設(shè)備名稱主機(jī)主要技術(shù)參數(shù)主電機(jī)數(shù)量一次風(fēng)機(jī)流量37500-30947m3h全壓15818PaY315M-213228二次風(fēng)機(jī)流量44000-50186m3h全壓8278PaY315S-411029引風(fēng)機(jī)流量199687m3h全壓4112PaY400-6355110汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)CB6-4915704600015322脫碳閃蒸氣提氫改造1改造方案壓縮三段來的變換氣經(jīng)過水分分離掉變換氣中油水脫硫槽吸收H2S后進(jìn)入洗塵塔洗去氣體中的粉塵再進(jìn)入脫碳塔與塔頂下來的碳丙液逆流接觸脫去氣體中的CO2后進(jìn)入碳丙分離器分離掉氣體中夾帶的碳丙霧沫然后去壓縮四入供后工段使用吸收了氣體的碳丙液經(jīng)減壓至04MPa后進(jìn)入閃蒸槽閃蒸釋放出碳丙液吸收的氫氣氮?dú)庖约安糠諧O2氣體 統(tǒng)稱為閃蒸氣 閃蒸氣經(jīng)汽水分離器分