安徽泉盛化工尿素节能技改方案.doc

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1、安徽泉盛化工有限公司尿素装置技改工程技术方案中国五环工程有限公司二零一七年六月武汉目录第一章概述第二章生产规模和产品规格2.1生产规模2.2产品规格第三章技改工艺技术方案3.1技改工艺技术概况3.2技改工艺方案的选择3.3主要节能措施3.4技改涉及的主要新增设备3.5经济技术指标3.6技改后对原生产装置的影响3.7技改后对产品质量的影响第四章原料供应第五章装置布置第六章投资估算及设计进度计划第七章经济效益分析第一章概述安徽泉盛化工有限公司目前有一套设计日产1400吨尿素装置，采用改进型CO2汽提法工艺，消耗较高，

2、为了降低消耗，准备进行节能改造。这套装置的核心设备汽提塔、合成塔和高压冷凝器等与其它类似规模日产1000吨装置的设备参数一样。本次技改的主要目的是以相对较低的改造投资来降低单位尿素产品的蒸汽消耗，降低了运行成本，增加企业的盈利能力。第二章生产规模和产品规格2.1生产规模改造前后的规模如下表：设计产能t/d改造后产能140010002.2产品规格造粒塔造粒，产品规格满足GB2440-2001农用优等品规格。第三章技改工艺技术方案3.1技改工艺技术概况工业化尿素生产是以CO2气体和液氨为原料，经过高压合成和中压或/和

3、低压分解回收以及真空浓缩、造粒等工序加工成固体尿素产品。目前，国内外尿素装置生产工艺主要有如下几种：荷兰斯塔米卡邦(Stamicarbon)CO2汽提法工艺、意大利斯那姆(Snamprogetti)氨汽提法工艺、日本TOYO的ACES21工艺、瑞士卡萨里(Casale)高效合成工艺、水溶液全循环法工艺等。其中，以CO2碳汽提工艺和氨汽提工艺最具竞争力，国内尿素市场的汽提法尿素装置中，二氧化碳汽提法尿素装置占约占所有汽提法尿素产能的80%以上，且大部分是传统的CO2汽提法工艺流程。传统的CO2汽提法工艺流程为，原料

4、氨及CO2经增压后送入尿素合成塔(压力14~14.5MPaA)合成尿素，出尿素合成塔含甲铵的尿素溶液经高压分解回收（压力14~14.5MPaA）、低压分解回收（压力0.3~0.4MPaA）以及真空浓缩、造粒等工序加工成固体尿素产品。高压分解采用压力为2.3MPaA的中压蒸汽加热，低压分解及真空浓缩则利用高压回收系统副产的0.45MPaA低压蒸汽加热。通常CO2汽提法工艺装置中，中压蒸汽(2.5MPaA)主要用于高压CO2汽提塔的加热及工艺冷凝液处理系统的尿素水解塔加热，其消耗为950~1000kg/t尿素左右，高

5、压回收系统副产的0.45MPaA低压蒸汽除去系统自己使用外，约200kg/t尿素低压蒸汽需要外送出去。但由于副产的0.45MPaA低压蒸汽品位较低，一般难以利用，即使是注入到CO2压缩机蒸汽透平（蒸汽透平驱动），其效率也是很低的，有些工厂不得已将其放空，白白浪费掉了。目前国内外对CO2汽提法工艺装置进行的改造基本是围绕扩大产能而进行的，但是不节能或节能效果不明显，根据改造后生产能力的不同变化，改造技术方案也不同。1）单纯的节能改造对于传统的CO2汽提法工艺来说，能耗的最大部分的是中压蒸汽消耗，而中压蒸汽绝大部分是

6、汽提塔消耗。因此，传统CO2汽提法工艺要降低能耗，应设法降低汽提法的蒸汽消耗，即降低汽提塔的操作负荷。通过设置串联中压段，可分流汽提塔的负荷，达到降低蒸汽消耗的目的。2）扩产20%~30%通过增加中压系统，可以很容易实现增产20%~30%，中压系统可以是串联（即在高压汽提塔和低压系统中间增加），也可以是并联（即将合成塔出液分流一部分负荷进入中压系统）。增加中压系统后，可以将增加的负荷在中压系统处理，对高压系统和低压系统的影响较小，改造方案简单，周期短见效快。由于增加的负荷主要在中压系统处理，可以实现增产的同时降低

7、蒸汽消耗。由于高压圈副产的低压蒸汽压力较低，不能直接用作增加的中压系统的加热热源，所以，这种改造方式的蒸汽消耗降低受到一定的限制。3）扩产50%对于传统CO2汽提法尿素装置要扩产50%，原有的尿素合成塔和高压冷凝器能力明显不足，如果仍采用简单的采用中压分流方式，则高压合成系统的转化率大幅度降低，虽然可以达到增产50%的目的，但是消耗几乎不能降低。如果中采用中压分流的同时，对高压圈也进行改造，则可以实现增产和节能的双重目的。目前扩产50%的工业应用案例，比较有代表性的有：Stamicarbon使用池式冷凝器对氨汽提

8、装置进行扩产50%改造，TOYO使用立式浸没式冷凝器对改良C法尿素中进行扩产50%改造。前者的改造方案，节能消耗不明显，而后者的改造方案同时实现量扩产和大幅度降低能耗的目的。由于Stamicarbon的池式冷凝器副产的低压蒸汽压力不高，而中压分解加热器采用传统的加热方式，分解需要的温度高于155°C，不得不采用0.9MPaA以上中压蒸汽（需由2.3MPaA中压蒸汽减压产生