年产年产46万吨合成氨80万吨尿素项目项目可行性分析报告书优秀甲级资质可行性分析报告书164页.docx

年产年产46万吨合成氨80万吨尿素项目项目可行性分析报告书优秀甲级资质可行性分析报告书164页.docx

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年产年产46万吨合成氨80万吨尿素项目项目可行性分析报告书优秀甲级资质可行性分析报告书164页

江苏某某化工有限公司

80万吨/年尿素项目

项目申请报告

注：

由于项目的特殊性，本项目报告中重要内容（主要为设备及工艺参数等）已将颜色设置颜色较浅（为浅黄色），需要的用户下载后将字体颜色直接调成深色即可看清。

二OO九年七月

1申报单位及项目概况

1.1项目申报单位概况

1.1.1申报单位名称、性质及负责人

申报单位全称：

江苏某某化工有限公司

企业性质：

民营企业

申报单位负责人：

1.1.2申报单位概况

江苏某某化工有限公司是股份制企业，由江苏省某某农资有限公司和邯郸冀南化工股份有限公司共同投资，注册资本10000万元，位于江苏省无锡经济开发区化工园区。

1.2项目概况

1.2.1项目基本情况

1.2.1.1项目名称

年产46万吨合成氨80万吨尿项目。

1.2.1.2项目的建设性质

本工程主要工艺装置包括气化、空分、净化（变换、脱硫脱碳、低温甲醇洗、硫回收）、压缩合成、氨冷冻和尿素装置等。

属新建项目。

1.2.2项目建设地点

江苏无锡市经济技术开发区江苏某某化工有限公司厂区内。

1.2.3项目的建设背景

江苏省是粮棉的主要产地，是重点粮棉和蔬菜产区之一，是黄淮海农业经济开发区的重点区域，其中无锡是全国著名的农产品商品生产基地。

2008年，实现总产值352.84亿元，增长7.4%。

实现增加值195.51亿元，其中农业138.26亿元，林业5.83亿元，牧业43.02亿元，渔业7.23亿元。

年产小麦、玉米等粮食270万吨，棉花24万吨，油料56万吨，瓜果四季丰盛，年产蔬菜947万吨，中药材资源达402个品种，年产1.5万多吨。

在新亚欧大陆桥经过的28个地级市和京九铁路沿线22个地级市中粮食、棉花、油料、水果产量均居前三位。

无锡林业资源丰富，是全国首批四个平原绿化达标地区之一，全国平原绿化先进地区。

是国家批准的林产品交易中心，每年举办一次全国林产品交易会。

木材蓄积量1340万立方米。

占江苏省六分之一。

年加工木材500万立方米，出口创汇5000万美元。

200万亩速生丰产林基地和50万亩南竹北移基地正在建设。

无锡是全国农区最大的经济林基地，果树面积达到130多万亩，年产果品58万吨。

无锡牡丹独具特色，现有种植面积5万亩，分九大色系，800个品种。

无锡国际牡丹花会每年举办一次。

发展化肥行业，支持农业发展，符合国家产业政策，为我国政府鼓励发展项目。

尤其是近两年来，由于国际油价的飚升，国际尿素价格急速上涨，尿素出口量大，造成国内尿素价格居高不下，农民负担加重。

扩大尿素生产规模，缓解尿素供应紧张局面，对企业及当地农业的发展有着积极作用。

本项目年产80万吨尿素主要的目标市场为河南、江苏、安徽、江苏及河北等省。

黄河流域是中华民族的发源地，无锡则位于黄河流域最适于发展农业的地带，自古就是粮食的主产区。

而且中原地区以平原为主、地势平缓、气候温和，适合多种农作物和经济作物的种植，在生活质量逐渐提高的今天，作物种植对肥料的质量和数量需求都在不断提高。

作为用肥大区的中原地区自身肥料产量较为有限，其巨大的市场需求对生产企业和流通企业来说都意味着广阔的发展空间，所以我们可以说当地区域的农资市场还有待深入挖掘。

受国际原油、天然气价格的影响，以煤为原料的化肥行业越来越显现出原料优势。

根据“国发（1996）36号”文件关于加强资源综合利用节能降耗的精神，并结合荷泽地区的资源状况及该企业的发展规划，充分利用当地的煤资源优势，满足当地无锡洋丰、金正大等复合肥、控施肥企业每年100万吨尿素原料的部分需求，另外中原地区气候温和，水量也较为充足，保证了作物产量和品质，使得当地农民有能力提高对作物的投入，而且一年两季的作物种植习惯更扩大了对肥料的需求，形成了巨大的农资市场。

据介绍，仅临近的河南省化肥年需求量为1200万吨左右，其中氮肥占47%，磷肥占23%，钾肥占9%，复合肥占21%。

春耕、三夏、秋播需求量分别占30%、30%和40%；农药年需求量为4万吨。

总之，此项目原料可立足当地，产品可当地消化。

2004年，尿素价格突破2000元／吨，出口量突破200万吨，业内专家预测，在未来几年里，尿素企业市场前景将继续看好。

2004年，全球新增400万吨/年的尿素生产力，2005年有另外的450万吨／年产能投入生产，2010年达至1.39亿吨。

世界各地区的尿素产量都将增加，除了北美的产量将有可能从2003年的950万吨下跌到800万吨左右。

在此期间，全世界将只有中东地区有可能使其在全球市场上的尿素生产份额从2003年的仅仅8％提高到2010年的13％。

全球将新增2000万吨/年的尿素生产能力，预计其中1/3的扩能发生在中国。

国外尿素基本以天然气、油作为原料，在国际能源价格不断上涨的情况下，国外尿素企业的生产情况大大受挫，尿素产品的利润空间大幅度减少。

受此因素影响，尿素价格将维持高位运行。

由于自2002年以来，国内尿素价格也一直在高位运行。

根据国研网统计资料，2005年、2004年、2003年国内尿素平均出厂价为1712.04元/吨、1524元/吨，1304元/吨，甚至在2004年一度达到2180元/吨的水平；尿素价格一直处在上涨之中，尿素市场比较火爆，新增的尿素装置比较多，2009年新增尿素产能至少在200万吨以上，尿素产量预计突破6000万吨大关。

　　而在需求方面，2009年农业尿素的需求预计稳中略有增加，增加幅度预计在3%左右，增加约120万吨。

而工业尿素受金融危机的影响，需求量会有所下降，降幅将会超过10%，目前我国工业尿素的需求量在500万吨左右，也就是工业尿素要减少需求量50万吨以上。

另外，复合肥用尿素预计也会减少50万吨左右，两者相加减少幅度在100万吨左右。

农业尿素与工业尿素相抵，2009年整体尿素需求基本上与2008年持平，但产量还在继续增加，所以市场的供需矛盾将有所增加，不过总体来看，国内尿素市场的供需矛盾并不是十分突出，基本属于正常水平。

2009年总体来看，尿素市场的政策环境比较好，估计是近几年来政策环境最好的一年。

主要的利好政策有：

　　一是尿素限价被取消。

2008年12月24日国务院常务会议明确提出要建立以市场为主导的化肥价格形成机制，估计除钾肥外的化肥限价都将取消，同时对化肥企业的电价、气价、铁路运价、税收等优惠政策暂不取消。

而尿素属于限价最严的一个产品，同时享受的优惠政策也比较多，据有关部门测算，全国平均每吨尿素约享受了160—180元的优惠政策。

现在尿素限价被取消，而优惠政策暂时保持不变（过去是把限价与优惠政策联系在一起的，对化肥限价的一个最主要理由就是化肥享受了很多的优惠政策），体现了国家对尿素企业的大力扶持，对尿素生产企业是大利好。

　　二是将建立农资综合直补标准联动机制，当农资价格上涨时，农资综合直补标准也跟着上调，以保证农民的种植收益不受影响，同时对农业补贴标准将提高，补贴范围将扩大。

　　三是大幅度提高稻谷、小麦等粮食最低保护价标准。

国家发改委于2008年10月21日宣布，从2009年新粮上市起，白小麦、红小麦、混合麦每市斤最低收购价分别提高到0.87元、0.83元、0.83元，比2008年分别提高0.10元、0.11元、0.11元，提高幅度分别为13%、15.3%、15.3%。

稻谷最低收购价也将作较大幅度提高。

同时，为确保我国的粮食安全，2009年我国将推动大宗作物区域化布局，启动长江流域和黄淮海地区棉花生产基地建设，重点支持东北地区优质大豆、长江流域“双低”油菜、适宜地区木本油料生产。

另外，土地可以依法流转，一批新的粮食种植大户、专业户、新型农村合作经济组织、农庄将会兴起，这些对尿素市场乃至整个化肥市场都是利好。

氮肥是中国农业消费最多的一种化肥，我国氮肥种类主要包括尿素、硝铵、碳铵、硫铵等品种，其中尿素是主要品种，占中国氮肥总消费量的60％以上，而世界上大多数国家发达国家的氮肥消费基本全是尿素。

而尿素相对其它氮肥的优势在于含氮量高，不会在土壤中残留酸根，长期使用不会使土壤变质和结块。

尿素的含氮量高达46.65％，而碳铵、硫铵和硝铵的含氮量分别为29.17％、21.23％和17.5％，且使用后会造成土壤硬化和酸化，影响土壤的质量，氮肥各品种中，尿素产量占总氮肥的60.7%，其它氮肥产品如：

碳铵、硝铵、氯化铵和复合肥等（含氮量）占39.3%。

随着环保意识的增强及环保要求的提高，尿素将不再局限于对农用化肥使用，其在建筑、木材加工行业所用的添加剂、胶粘剂方面的广泛使用逐渐成为新利润增长点，胶粘剂的需求量较大。

国内市场有所延伸尿素历来都被认定为农用生产资料，随着环保意识的增强及环保要求的提高，建筑行业、木材加工行业所用的添加剂、胶粘剂越来越多的依赖于尿素产品。

三聚氰胺就是以尿素为原料的环境友好型胶粘剂，附近区域是国内较大的密度板生产基地，需求大量的胶粘剂，目前国内生产量很小，现有市场和潜在需求持续增加，出口量也在不断加大。

对市场需求，特别是建筑、木材加工企业的需求，许多三聚氰胺生产企业都加大了生产量，同时在酝酿扩大生产规模，以适应市场发展的需要。

所以尿素生产企业将不再局限于农用尿素的供给，可大力开发工业用尿素市场，不断扩大持续增长的市场份额。

除此之外，与农业生产多元化相适应，农用专业肥、复混肥发展迅猛，而这些肥料的基础原料大多仍以尿素为主，尿素企业同样可以开发该部分市场。

为此，未来的尿素市场前景很看好。

1.2.4建设内容和规模

1.2.4.1建设规模

本项目各装置建设规模见表1.2-1。

表1.2-1建设规模表

序号

装置名称

产品名称

生产规模（104t/a）

年操作时间

（h）

技术来源

1

合成氨装置

合成氨

46

8000

国内

2

尿素装置

尿素

80

8000

国内

1.2.4.2建设内容

根据产品市场需求预测及企业现有条件，该项目计划建设80万吨尿素工程，既符合市场发展的需要,又可满足本地区的经济发展。

本项目确定生产规模为年产尿素80万吨，装置运行时间按年开工330天计算。

1.2.5原料煤性质及产品方案

煤质数据

类别

项目　　　　　　　　　　　　　　　　

符号

单位

含量

设

计

煤

种

元

素

分

析

空气干燥基碳　　　　

Cad　　　　　　　　

%　　　　　　

65～72

空气干燥基氢　　　

Had　　　　　　　　

%　　　　　　

3.0～3.45

空气干燥基氧　　　

Oad　　　　　　　　　　　　　

%　

1.8～3.0

空气干燥基氮

Nad　　　　　　　　　　　　　

%　

1.0～1.6

空气干燥基全硫　

St,ad　　　　　　　　

%　　　　　　　　

<0.5

干燥基灰分　　

Ad　　　　　　　　　　　　　　　　　　

%

18～30

工

业

分

析

全水分　　　　　　　　　　　　　

Mtar　

%　　　　　　

6.0～8.0

干燥基挥发分　　　　　　　　　　　　　　　　

Vd

%　

11～12.5

干燥基固定碳　

FCd　　　　　　　　　　

%　　　　　　　　

58～71

收到基低位热值

Qnet,ar　　　　

MJ/kg　　　　　　

22～24.5

熔化温度　　　　　　　　

FT

℃

>1400

灰

分

析

二氧化硅　　　　　　　　　　

SiO2　　　　　　　　

%　　

43～53

三氧化二铝

Al2O3　　　　　　　　　　　　

%

28～36.8

三氧化二铁　　　　

Fe2O3　　　　　　

%　　　　　　　　

2.8～4.9

氧化钙　　　

CaO　　　　　　　　　　

%　　　　　　

4.2～10.5

氧化镁　　　　

MgO　　　　　　　　　　

%　　　　　　

0.8～2.2

二氧化锰　　

MnO2　

%　

0.43

三氧化硫　　　　

SO3　　　　　　　　　　　　　　　

%　　　　　　　　　　　　　　　

1.1～1.8

产品方案详见下表

产品方案表

序号

产品

品种

产品

标准

产品规格

数量

（万吨）

备注

1

液氨

GB536—88

一级品

含氨≤99.8%（重）

水油≤0.2%

46

部分液氨供本化工园区内复合肥企业使用

2

尿素

GB2440—2001

农用优级品N≥46.4%（质）

缩二尿≤0.9%（质）

水份≤0.4%

80

袋装贮运、销售

3

工业硫磺

GB2449—92

合格品S≥99.0%灰≤0.2%（质）

H2O≤1.0%

0.2727

块状袋装贮运

1.2.6工程技术方案

1.2.6.1工艺装置技术方案

通过对几种工艺技术方案进行比选，从中选择最适合本项目的工艺技术。

本项目以烟煤为原料，依照工艺先进、节能、技术成熟可靠、生产成本低、经济效益好的原则，新建空分装置提供气化用氧气，煤气经耐硫变换、低温甲醇洗、液氮洗后去氨合成。

硫回收采用克劳斯工艺，回收率高，既减少了设备，降低了投资，又保证了环保排放要求。

新建冷冻站为低温甲醇洗脱硫脱碳装置提供冷量，冷冻站采用氨吸收制冷。

生产合成氨46万吨/年，新建一套CO2气提的尿素装置，生产80万吨/年尿素。

本项目的总工艺流程说明如下：

（一）采用国内外已有成熟生产经验的航天炉干粉加压气化技术，节省能耗，降低生产成本。

（二）新建一套46万吨能力的净化装置；变换采用耐硫变换，脱硫脱碳采用低温甲醇洗工艺，净化气中少量一氧化碳及二氧化碳的脱除采用液氮洗。

（三）新建一套46万吨能力的低压合成装置。

（四）压缩：

采用离心式合成气压缩机，全凝式蒸汽透平驱动，满足46万吨/年要求。

（五）新建56000Nm3/h空分装置，选用国内新型全低压单系列，分子筛净化节能工艺，空压机选用多级离心式压缩机，全凝式蒸汽透平驱动，可做到节电，同时氮气、氧气的压缩全部采用内压缩流程。

本工程主要工艺装置包括气化、空分、净化（变换、低温甲醇洗脱硫脱碳、液氮洗、硫回收）、压缩合成、氨冷冻和尿素装置等。

1.2.6.1.1空分装置

（一）空分装置向煤气化装置提供氧气、氮气，同时向合成氨装置提供工艺氮气和液氮。

空分装置副产适量的液氧作为商品出售。

本装置原材料为空气，由单系列制氧能力为52,000Nm3/h（正常）

的空分系统组成，以与煤气化装置单系列相匹配。

单系列空分装置主要产品如下：

序号

项目

单位

指标

用户

1

氧气

纯度

%（MOL）

≥99.6

煤气化装置

压力

MPa（A）

5.3（出装置4.8）

温度

℃

常温

流量

Nm3/h

52000

2

超高压氮气

纯度

%（MOL）

≤10ppmO2

煤气化装置

压力

MPa（A）

8.3

温度

℃

常温

流量

Nm3/h

22350

3

高压氮气

纯度

%（MOL）

≤10ppmO

煤气化装置

压力

MPa（A）

5.6

温度

℃

常温

流量

Nm3/h

13520

4

中压氮气

纯度

%（MOL）

≤10ppmO2

合成氨装置配氮

压力

MPa（A）

3.5

温度

℃

常温

流量

Nm3/h

47000

5

低压氮气

纯度

%（MOL）

≤10ppmO2

煤气化装置

压力

MPa（A）

0.6

酸性气体脱除装置

温度

℃

常温

流量

Nm3/h

50000

6

液氮

纯度

%（MOL）

≤10ppmO2

液氮洗装置

压力

MPa（A）

0.55

温度

℃

过冷5℃

流量

Nm3/h

900

7

仪表空气

压力露点

℃

-40

干燥无尘

压力

MPa（A）

0.8

油含量<8mg/Nm3

温度

℃

40

流量

Nm3/h

4285

8

工厂空气

压力

MPa（A）

0.6

温度

℃

40

流量

Nm3/h

6080

产品规格及生产规模　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　根据主工艺装置要求，空分装置最大制氧能力为56000Nm3/h。

（二）装置组成

空分装置采用离心式空气压缩、分子筛空气净化、两级空气精馏、全精馏制氩、液氧泵内压缩流程工艺，主要工艺特点如下：

1）空压机及空气增压机为离心式压缩机，采用同一台蒸汽透平驱动，节省投资并提高蒸汽转换效率；

2）高效的两级精馏制取高纯度的氧气和氮气；

3）用增压透平膨胀机，利用气体膨胀的输出功直接带动增压风机以节省能耗，提高制冷量；

4）热交换器采用高效的铝板翅式换热器，使结构紧凑，传热效率高；

5）采用分子筛净化空气，具有流程简单、操作简便、运行稳定、安全可靠等优点，大大延长装置的连续运转周期；

6）采用液氧泵内增压流程，及时抽走主冷凝蒸发器中的液态烃，使空分装置操作运行更加安全。

7）采用DCS进行操作和控制，自动调节负荷，使空分装置始终在最佳经济点运行。

（三）生产方法、流程特点

本装置采用全低压分子筛吸附、增压透平膨胀机制冷、氧气及中压氮气双内压缩的工艺流程。

流程先进、技术成熟、运行安全可靠、操作方便、能耗低。

（四）原材料技术规格

空分装置以大气空气为原料，空气中不含重尘和油，大气质量如下：

名称最大含量（ppmv）

CO2400

CH45

C2H40.1

C2H60.1

C3H80.05

C2H0.3

C3H60.2

C4+1

CO1

H21

NH31

NOx（NO+NO2）0.1

N2O0.32

H2S0.1

Cl20.1

FClHC1

SO2+SO31

HCl1

NO21

（五）主要设备选择

空压机+氮气增压机+汽轮机

空压机及氮气增压机均为离心式压缩机，由同一台汽轮机驱动。

空压机用于输送空气分离所需的原料空气，氮气增压机用于输送产品氮气、膨胀氮气及循环氮气。

单套空分装置该机组性能参数如下表：

序号

设备名称

数量（台）

设备参数

备注

1

空压机

1

进气压力：

大气压;进气温度：

20℃;

排气压力：

0.6MPa（A）;排气量：

298200Nm3/h

离心式，汽轮机驱动

1

氮气增压机

1

进气压力：

0.54MPa（A）;进气温度：

12℃;排气压力：

3.5/5.5/8.3MPa（A）;排气量：

47000/13520/22350Nm3/h

离心式，汽轮机驱动

3

低压分馏塔（上塔）

1

φ3800×41000mm

填料塔

4

中压分馏塔（下塔）

1

φ4400×23000mm

板式塔

（ⅰ）空气冷却塔、水冷却塔和纯化器吸收器的选择

1、空气冷却塔、水冷却塔采用填料塔，压降低、能耗低、传热和传质效果好。

操作弹性范围大，对水质的适应能力强。

与筛板塔相比可大大地缩小塔径、减少占地面积。

采用了分配性能良好的进气结构和多梁式喷射填料支撑，保证了有很大的通流截面积和刚度。

设置有分配性能良好的液体分布器，保证了液体分布均匀性。

采取了有效防液泛措施。

2、纯化器采用双层床结构，下层装填活性氧化铝，上层装填分子筛，如何可利用氧化铝先对水进行脱除，避免水分进入分子筛床层。

当水和酸性气体同时存在时会引起分子筛多孔结构及晶格的破坏，采用双层床就能有效保护分子筛，延长分子筛的使用寿命。

此外，由于水在分子筛上的解吸热比在活性氧化铝上的解吸热大，故双层床又能有效的减少再生能源。

空气进口采用高性能气流分布器，确保气流分布的均匀性。

（ⅱ）膨胀机技术特点

1、增压透平膨胀机组由主机和供油系统两个撬装块组成。

2、膨胀机和增压机采用NREC设计软件进行设计和分析，使其效率达到最佳设计值，气动性能和流场分布更加合理。

3、轴承采用径向推力联合轴承，并采用五轴数控铣床加工保证其结构和性能要求，轴承不再进行人工修刮，可直接安装使用，充分保证机器运转的可靠性和稳定性。

4、供油系统充分考虑了机组运行的稳定性和可靠性，为了保证机组的稳定性和稳定的进油温度，采用了温度控制阀进行自动控制。

5、整套机组具有结构紧凑、布置合理、效率高、运行稳定、可靠、安装和维修方便的特点（转子、轴承、叶轮总成可从端口直接取出）。

（ⅲ）分流塔技术特点

1、下塔结构采用了对流式筛板塔，具有有效流通面积大，精流效果好的特点。

2、上塔采用填料塔结构，具有阻力小，空压机排压低，节能。

3、主换热气采用了大截面真空钎焊的铝制板翘式换热气。

4、采用氧气内压缩，另有部分液氧产品从主冷抽出，可使主冷中的液氧抽出量增加，充分防止碳氢化合物在主冷中聚集，更好的保证空气分装置的安全运行。

5、主冷板式蒸发侧翘片采用大节距翘片，拼缝及边缘留有适当空隙，以防止碳氧化合物在此处凝聚，以保证主冷的安全。

6、冷箱上所采用的各类冷阀，均采用铝焊接结构，从而减少了外漏的可能。

（ⅳ）空气压缩机

空气压缩机是本装置的关键设备，该压缩机采用单台单轴型多级离心式压缩机，带进口可调导叶，由蒸汽透平驱动。

该压缩机具有等温效率高，可靠性高，转子稳定性好，可操作范围宽，制造方便，成本低等优点。

（六）物料平衡见下表

空分物料平衡表

序号

物流

压力，MPa（A）

温度，℃

流量，Nm3

1

原料空气

大气压

20

298200

2

氧气

4.8

30

52000（Nor.）,56000（Max.）

3

氮气

8.3

40

22350

4

氮气

5.6

40

13520

5

氮气

3.5

40

47000

6

氮气

0.75

40

50000

7

污氮气

0.102

10

106000

8

液氮

0.55

过冷

5℃

9

仪表空气

0.8

40

4285

10

工厂空气

0.6

40

6080

注：

液产品为折合气态量。

（七）催化剂和化学品消耗

空分催化剂和化学品消耗表

序号

名称

单位

初始装填量

设计寿命,年

1

分子筛吸附剂

t

73×2

5

2

铝胶

t

53×2

5

3

珠光砂

m3

3300

20

（八）公用工程消耗

空分公用工程消耗表

序号

名称

规格

单位

小时消耗

1

电

380V

kWh

615.3

6000V

kWh

652

2

冷却水

Δt=10℃

t

23133

3

蒸汽

1.1MPaA，183℃

t

10.8

蒸汽冷凝液

1.1MPa（G）

t

10.8

4

蒸汽

4.3

MPaA，440℃，t

238.6

汽轮机冷凝液

～1.2MPa（G）,70℃

t　　　　　　

238.6

（九）引进设备说明

　　为降低投资，空分采用国内技术，为保证装置的可靠性，关键设备采用引进，其引进设备如下（初步）：

单元工序

设备

阀门

管件

其它

空气过滤及压缩

空压机