年产60万吨合成氨104万吨尿素项目可行性研究报告.doc

海菲泰（国际）投资控股集团海菲泰（国际）投资控股集团 年产年产 6060 万吨合成氨万吨合成氨 104104 万吨尿素项目万吨尿素项目 可行性研究报告 目 录 1 总论6 1.1 概述6 1.1.1 项目名称和主办单位 6 1.1.2 可行性研究报告编制原则 6 1.1.3 主办单位概况 6 1.1.4 项目建设的必要性 7 1.1.5 研究范围 7 1.2 项目概况 8 1.2.1 拟建地点 8 1.2.2 建设规模与目标 8 1.2.3 主要建设条件 8 1.2.4 项目投资及效益 8 1.2.5 研究结论 8 1.2.6 主要技术经济指标 8 2 市场预测10 2.1 产品用途.10 2.2 国内外市场分析预测.10 2.2.1 国外市场供应现状及预测 .10 2.2.2 国外市场消费需求现状及预测 .10 2.2.3 国内市场供应现状及预测 .11 2.2.4 国内市场消费需求现状及预测 .12 2.3 尿素价格分析 .14 2.3.1 竞争力分析 .14 2.3.2 价格预测 .14 3 产品方案和生产规模16 3.1 建设规模 .16 3.2 产品方案 .16 3.2.l 产品方案的合理性 .16 3.2.2 产品方案 .16 3.2.3 产品质量标准 .16 4 建厂条件18 4.1 地理位置 .18 4.2 自然条件 .18 4.3 交通运输 .18 4.4 水源 .18 4.5 拟建地点 .19 5 工艺技术方案20 5.1 技术方案的选择 .20 5.1.1 有引进设备及技术的方案选择 .20 5.1.2 立足国内的技术方案选择 .24 5.2 工艺流程 .26 5.2.1 工艺流程简述 .27 5.2.2 引进装置及技术 .33 5.3 消耗定额 .34 5.4 设备方案 .34 5.4.1 主要设备选择 .34 5.4.2 主要设备一览表 .35 5.5 自控技术方案 .40 5.5.1 自动控制水平和主要方案 .40 5.5.2 仪表选型 .40 5.5.3 仪表动力供应 .41 5.6 工程方案 .42 5.6.1 土建工程方案的选择 .42 5.6.2 三大主材估算 .43 5.6.3 主要建（构）筑物表 .43 6 原料、辅助材料及燃料的供应45 6.1 原材料供应 .45 6.2 辅助材料供应 .45 6.3 燃料供应 .45 6.4 主要原辅料运输情况 .45 7 总图运输与公用工程46 7.1 总图运输 .46 7.1.1 总平面布置原则 .46 7.1.2 总平面布置方案 .46 7.1.3 工厂运输 .47 7.2 给排水 .47 7.2.1 给水排水 .47 7.3 供电及电讯 .49 7.3.1 供 电 49 7.3.2 电 讯 51 7.4 供热 .52 7.4.1 锅炉房方案 .52 7.4.2 热力系统 .53 7.4.3 燃烧系统 .53 7.4.4 化学水处理 .54 7.5 采暖通用及空气调节 .55 7.5.1 采暖 .55 7.5.2 通风、空调、除尘 .55 7.6 化验 .56 7.6.1 化验室的设置及分工 .56 7.7 空压站 .56 7.7.1 艺装置及仪表用气 .56 7.7.2 仪表空气质量要求 .56 7.8 维修 .57 7.8.1 车间组成 .57 7.8.2 备品备件库 .57 8 节能及节水58 8.1 综合能耗 .58 8.2 节能措施 .58 8.3 节水 .58 9 环境保护59 9.1 设计采用的环境保护标准 .59 9.2 污染物排放标准 .59 9.3 主要污染物和污染源 .59 9.3.1 废气 .59 9.3.2 废水 .60 9.3.3 废渣 .60 9.3.4 噪声 .61 9.4 三废治理方案及环境影响分析.61 9.4.1 废气治理 .61 9.4.2 废水治理 .62 9.4.3 废渣治理 .62 9.4.4 噪声治理 .62 9.4.5 绿化 .62 10 劳动保护、安全卫生及消防63 10.1 设计依据及选用标准 63 10.1.1 安全卫生设计依据 63 10.1.2 安全卫生标准 63 10.2 危害因素分析 64 10.2.1 主要危害因素 64 10.2.2 主要危害物性质。 64 10.3 劳动安全技术措施 66 10.3.1 劳动安全 66 10.3.2 防范措施 67 10.4 消防67 10.4.1 设计依据 67 10.4.2 工程的火灾危险性类别 67 10.4.3 消防设施和措施 67 11 工厂组织及定员69 11.1 工厂组织 69 11.2 劳动定员 69 11.3 人员来源与培训 70 12 项目实施规划71 12.1 各阶段工作安排 71 12.2 项目总进度表 71 13 投资估算及资金筹措72 13.1 投资估算72 13.1.1 投资估算依据 72 13.1.2 投资构成 72 13.1.3 建设投资估算 72 13.2 资金筹措 73 13.2.1 资金来源 73 13.2.2 资金使用计划 73 14 财务评价74 14.1 财务评价编制依据 74 14.2 参数选取 74 14.3 销售收入与成本费用估算 74 14.3.1 销售收入估算 74 14.3.2 成本费用估算 74 14.4 财务评价 75 14.5 不确定性分析 75 14.5.1 盈亏平衡分析 75 14.5.2 敏感性分析 75 14.6 结论 76 1 1 总论总论 1.11.1 概述概述 1.1.11.1.1 项目名称和主办单位项目名称和主办单位 项目名称：海菲泰（国际）投资控股集团年产 60 万吨合成氨 104 万吨尿素项目 建设地址：内蒙古自治区呼伦贝尔市 主办单位：海菲泰（国际）投资控股集团有限公司 企业性质：民营 法人代表：田树 公司地址：北京市朝阳区东三环北路 2 号南银大厦 27 层 电 话：01064108003 传 真：01064108010 邮 编：100027 1.1.21.1.2 可行性研究报告编制原则可行性研究报告编制原则 （1）编制过程中坚持客观、公正、科学、可靠的原则，对项目的市场需求、建设 规模、技术方案及水平、经济效益、社会效益、环境效益和各种风险等进行充分调查和 论证，真实、全面地反映项目的有利和不利因素，提出可供选择的建议。 （2）根据厂址条件，对项目所需水、蒸汽、人力、资金、原辅材料来源及质量进行 测算与落实。 （3）对产品方案、技术路线、资金来源等进行多方案的比较选择，最终提出技术上 先进、可靠、经济上合理、环保措施完善的推荐方案。 （4）结合国家的政策、法规及当地的优惠政策，按照有关编制要求，对建设项目做 出客观的技术经济评价，对项目中尚未解决的问题如实提出建设性的意见和建议。 （5）在吸收国内外先进技术基础上做到可靠、成熟、先进。主要设备由国内制造， 选用的工艺设备、自控方案要先进、可靠， “三废”排放少，做到低能耗、低污染、低成 本。严格贯彻执行国家有关基本建设的规定，做到技术先进、经济合理、安全实用。 1.1.31.1.3 主办单位概况主办单位概况 海菲泰(国际)投资控股集团有限公司(以下简称“海菲泰集团”)是从事替代能源研 发、生产、销售；汽、柴油销售；石油化工产品生产、销售；投资许可经营项目：煤矿 开采，煤炭经营；石油贸易进出口业务的综合性能源公司。公司总部设在中国北京市。 海菲泰集团目前下设海菲泰（国际）投资控股河北石油化工有限公司和海菲泰（国 际）投资控股北京石油化工有限公司，两个全资控股公司。 目前已建成的海菲泰集团河北石油化工有限公司（下称海菲泰河北石化），位于中 国河北省保定地区，占地面积 200 亩，紧邻京石高速公路，总投资 5 亿元人民币，具备 年产 100 万吨车用清洁醇醚燃料以及 10 万吨燃油添加剂的生产能力。 1.1.41.1.4 项目建设的项目建设的必要性必要性 近两年来国际原油价格持续上涨，导致以石油为原料的尿素生产企业成本居高不下。 受国际原油价格节节攀升的影响，作为国际尿素主要供应商的欧美化肥生产企业，因生 产成本大幅上涨，使得部分企业不堪重负而被迫停产，增大了国际尿素市场的供需矛盾。 目前，影响我国化肥生产企业成本的主要因素，如煤、电、汽等原材料开始全面涨 价，且涨幅超过预期，以煤炭为例 2003 年下半年至今，煤炭价格一路飙升，上涨幅度已 经超过一倍以上，致使许多以煤为原料的小型化肥生产企业难以维持。 据统计，我国尿素生产企业中 62以煤为原料，26以天然气为原料，12以石油 为原料，原料价格上涨对这些小氮肥企业来说更是雪上加霜，再加上大中型氮肥企业也 享受免征增值税优惠政策，使得小氮肥原来的税收优惠不复存在，使小氮肥企业亏损严 重。 目前，全国小氮肥中有相当一部分处于停产甚至倒闭状态、这些小氮肥企业的停产 和倒闭都将减少市场氮源的供给，从而推动尿素市场价格的上涨，这对大中型氮肥企业 来说将是一个有利的发展契机。另外，国际石油价格一直在较高价位上运行，各地天然 气价格也在上涨，国内能源价格有继续上升趋势，尿素生产成本必将随之增加，这会促 使尿素价格上扬。 我国是一个农业大国。近年来，国家出台减免农产品税收和增加农民收入的一系列 政策措施后，农民的种植积极性有了空前的提高，化肥购买力不断增加。今后，国家将 继续出台政策扶持三农，支持农民增收，将继续加大对化肥供产环节和化肥价格的监管 监控力度，使化肥市场稳定发展。 1.1.51.1.5 研究范围研究范围 （1）以煤为原料的大型合成氨及尿素生产装置； （2）公用工程、辅助装置及配套工程； （3）市场分析及预测； （4）项目厂址的方案； （5）环保、安全与职业卫生、消防； （6）项目总投资估算及技术经济指标的预测分析等。 1.21.2 项目概况项目概况 1.2.11.2.1 拟建地点拟建地点 本项目拟建在呼伦贝尔市新巴尔虎左旗。海菲泰（国际）投资控股集团有限责任公 司将利用当地资源和环境优势投资建设煤化工项目，为当地经济发展作出积极贡献。 1.2.21.2.2 建设规模与目标建设规模与目标 呼伦贝尔当地有丰富的煤炭资源，奠定了发展以煤为原料的化工产业基础。随着我 国化学工业的发展，根据本地区经济发展的需要，海菲泰（国际）投资集团拟建设以煤 为原料年产 60 万吨合成氨 104 万吨尿素工程. 1.2.31.2.3 主要建设条件主要建设条件 （1）本项目年用水量 440.08 万吨，水源来自新巴尔虎左旗工业园区输水管线，输 水至厂区蓄水地，经加压后供厂区各用水点使用。从红花尔基至新巴尔虎左旗南部诺门 罕地区的引水工程即将开工建设。 （2）本工程为新建工程，全厂装机容量 41076KW，正常运行负荷约 24284KW，每年 按 8000 小时运行，每年需要用电 1.36 亿度。根据全厂用电负荷及等级要求，本工程需 要二回路 110KV 电源，计划通过架空方式从工业园区变电站引入。 （3）厂区冬季最大用汽量 450t/h,新建锅炉房选用 2 台 240t/h 循环流化床锅炉， 总产汽量 480t/h。 （4）本工程的建设期预计为两年。 1.2.41.2.4 项目投资及效益项目投资及效益 本项目总投资约为470529.1万元，建设投资460517.7万元，铺底流动资金 10011.4 万元。投资利润率 13.76，投资利税率 17.35，财务内部收益率税前 18.40、税后 14.05，该项目具有较强的获利能力和抗风险能力。 1.2.51.2.5 研究结论研究结论 综上所述，本项目原料技术路线的选择和产品方案符合国家和自治区的产业政策及 当地的发展规划，原料来源稳定可靠、价格合理。本项目对实现煤的高效、洁净利用具 有重大意义。因此，本工程的建设是十分必要的，也是可行的。 1.2.61.2.6 主要技术经济指标主要技术经济指标 表表 1 11 1 主要经济技术指标主要经济技术指标 序号项目名称单位数量备注 1 1 生产规模生产规模 1.1 合成氨万吨/年 60 1.2 尿素万吨/年 104 2 2 产品方案产品方案 2.1 尿素万吨/年 104 2.2 硫磺万吨/年 0.68 2.3 粗甲醇万吨/年 6.4 2.4 氩气万立方米/年 2000 3 3 原材料、燃料用料原材料、燃料用料 3.1 原料煤万吨/年 120 3.2 燃料煤万吨/年 55 3.3 催化剂万吨/年 0.48 4 4 公用动力消耗公用动力消耗 4.1 一次水立方米/小时 600 4.2 年用电万千瓦时 13600 4.3 蒸汽吨/小时 405 5 5 运输量运输量万吨/年 334 5.1 运入量万吨/年 182 5.2 运出量万吨/年 152 6 6 定员定员人 820 7 7 年操作日年操作日天 333 8 8 建筑面积建筑面积平方米 80000 9 9 综合能耗综合能耗吉焦/吨氨 63.55 1010 项目总投资项目总投资万元 470529.1 10.1 建设投资万元 460517.7 10.2 铺底流动资金万元 10011.4 1111 年均销售收入年均销售收入万元 173431.2 1212 销售税金及附加销售税金及附加万元 1633 1313 总成本总成本万元 87749.3 1414 利润总额利润总额万元 67948.6 1515 利税总额利税总额万元 85681.86 1616 财务评价指标财务评价指标 16.1 投资利润率 %13.76 16.2 投资利税率 %17.35 16.3 所得税前投资回收期年 6.83 16.4 所得税后投资回收期年 7.91 16.5 税前内部收益率 %18.40 16.6 税后内部收益率 %14.05 16.7 税前净现值万元 161051 16.8 税后净现值万元 48011 16.9 资本金利润率 %28.43 2 2 市场预测市场预测 2.12.1 产品用途产品用途 尿素是一种含氮量最高的中性固体肥料，也是重要的化工原料。据统计，农业用尿 素占 90，10用于工业。农业上尿素可作单一肥料、复合肥料、混合肥料及微肥使用， 也用作饲料添加剂。 在工业上，尿素可生产三聚氰胺、尿醛树脂、氰尿酸、氯化异氰尿酸、三羟基异氰 酸酯、水合肼、盐酸氨基脲、脲烷等，尿素可制氨基甲酸酯、酰尿、造影显影剂、止痛 剂、漱口水、甜味剂等医药品。尿素用于生产含脲聚合物，也可作纤维素产品的软化剂； 尿素还可以作炸药的稳定剂，选矿的起泡剂,也可用于制革颜料生产。 2.22.2 国内外市场分析预测国内外市场分析预测 2.2.12.2.1 国外市场供应现状及预测国外市场供应现状及预测 2004 年世界尿素生产能力约 1.38 亿吨（实物量，下同），产量 1.17 亿吨，开工 率 85.4。全球共有生产装置 460 多套，其中 60的产能分布在业洲，30的产能集中 在中国。印度、中东、前苏联和欧洲产能分别占世界总产能的 15、10、9和 9。 近年来，世界尿素生产格局发生较大的变化，生产重心逐渐由发达四家向发展中国 家转移，向气源丰富、价格低廉的地区转移。目前，世界上合成氨尿素新建装置主要 集中在中东、南亚及东亚地区，尤其是中国、伊朗、卡塔尔、沙特及阿曼等国家的新增 产能将于近期投产。 今后 5 年，天然气价格将决定新建合成氨厂的建设地点。天然气价格较低的国家或 地区主要有俄罗斯、中东、澳大利业、孟加拉和马来西亚，价格较高的国家或地区主要 有美国、欧洲及东亚，两者氨成本差 2035 美元/吨。近年来，由于天然气价格涨幅较 大，美国一些氨厂相继关闭或减负荷生产，或将氨厂迁到气源丰富、价格低廉的地区， 产量下降 30以上。中欧合成氨厂天然气长期依赖俄罗斯供应，今后 10 年这种状况难 以改变。据不完全统计，今后 10 年，世界尿素的新增能力仍然集中在亚洲发展中国家和 中东地区。 2.2.22.2.2 国外市场消费需求现状及预测国外市场消费需求现状及预测 尿素主要用作农田肥料，农用尿素约占世界尿素消费总量的 90，其余作三聚氰胺 等化工产品。2004 年全球尿素消费量约 1.12 亿吨，比 2000 年 1.017 亿吨增加了约 10，年均增长率约 2.49，其中亚洲消费量占全球总消费量的 63，主要消费国是中 国和印度。世界尿素供需状况见表 21。 表表 2 21 1 世界尿素供需状况世界尿素供需状况 （单位：万吨）（单位：万吨） 项目/年份1999 年2004 年2005 年19992005 年平均增长率 生产能力1213013696147173.27 产量971711696130785.08 开工率80.1185.488.86 需求量839111087114785.36 尿素是氮肥中的主要贸易品种。世界尿素贸易量 1996 年达到 1100 万吨，中国进口 尿素占当年世界贸易量的 52。1997 年中期中国停止尿素进口后，世界贸易量一度大幅 度下降，中国停止进口的份额逐渐由拉美、澳大利亚和美国进口的增加来填补，1999 年 又恢复到 1996 年的水平。2003 年世界尿素出口量为 2830 万吨，其中前苏联国家出口量 居第 1 位，达到 750 万吨，占 27。中东地区尿素出口量次之， 620 万吨，占 22。 预计 2012 年，中东尿素出口量将翻至 1500 万吨左右，占世界贸易总量的 39。传统的 尿素出口大国，如俄罗斯、乌克兰等，由于国内消费增长，出口逐渐萎缩。 近 10 年来，世界尿素市场一直是供大于求，随着世界尿素产能和产量的提高，预计 在今后相当长的一段时间内将处过剩状态。 2.2.32.2.3 国内市场供应现状及预测国内市场供应现状及预测 我国尿素工业始于 1967 年，70 年代我国引进了 13 套大型尿素装置，单套装置生产 能力在 50 万吨年。进入 80 年代以后又引进了多套装置，先后有 100 多家碳铵厂改产 尿素，一些工厂尿素生产能力由 4 万吨年改为 6 万吨年， 有的扩至 10 万吨年， 最大的达到 60 万吨年。迄今为止，全国共有生产企业 170 多家，生产能力达到 4600 万吨年，大型尿素装置 3O 套，小型尿素装置产能约占总产能的 45。除了 2004 年 12 月建成投产的山东华鲁恒升集团有限公司国产化 30 万吨年尿素装置外，大型尿素装置 均为引进装置，采用当时先进的成熟的工艺技术，在国际市场竞争中具有一定的实力。 20 世纪 90 年代，我国尿素生产进入了大发展时期，产量从 1990 年的 100 万吨增至 1999 年的 2900 万吨，年均递增 180 万吨尤其是 1997 年和 1998 年增幅更大，年均增 长 300 万吨以上。2000 年和 2001 年，由于尿素市场疲软价格过低，增长势头明显趋缓。 2002 年以来，尿素市场好转，2004 年尿素产量突破 4000 万吨大关达到 4182 万吨，比上年增 加 629 万吨。2005 年尿素生产继续保持增长势头，产量达到 4337 万吨。2005 年我国尿 素产量前 20 名生产企业见表 22。 表表 2 22 2 我国尿素产量前我国尿素产量前 2020 名生产企业名生产企业 序号地址公司名称产量（吨）原料 1四川纳溪泸天化集团748650天然气 2乌鲁木齐中石油乌鲁木齐石化分公司554640气代油 3湖北宜昌湖北宜化集团441699煤 4宁夏银川中石油宁夏石化分公司431702气代油 5山东德州山东华鲁恒升集团429444煤 6海南东方中海油化学公司379973天然气 7云南水富云天化股份公司363526天然气 8陕西渭南渭河煤化工公司363482煤 9四川成都川化集团329344天然气 10山西晋城兰花煤炭集团628392煤 11四川成都四川美丰化工股份公司1000000天然气 12山西晋城天脊集团晋城化工公司600000煤 13重庆涪陵中国核工业建峰化工总厂280629天然气 14海南中石油化学公司福岛二厂800000天然气 15辽宁华锦集团辽河化肥厂520000天然气 16辽宁华锦集团锦西天然气化工公司520000天然气 17内蒙古内蒙古天野化工集团520000天然气 18宁夏中石油宁夏石化分公司660000天然气 19吉林大庆大庆石化公司化肥厂520000天然气 20辽宁本溪北方煤化工公司620000煤 合计10485866 2004 年尿素新增产能超过 400 万吨年，2004 年 9 月山西省晋城煤化工公司 30 万 吨年大颗粒尿素装置投产；12 月山东华鲁恒升集团 30 万吨年大颗粒尿素建成投产； 2003 年底，中海石油化学有限公司建设的富岛二厂 80 万吨年大颗粒尿素投运。与此 同时，一批中小企业也完成了技术改造和设备更新，约增产 160 万吨。 预计 20082010 年规划建设项目新增产能 1110 万吨/年。 2.2.42.2.4 国内市场消费需求现状及预测国内市场消费需求现状及预测 1）国内市场消费需求现状 1995 年到 2004 年 10 年间，我国尿素表观消费量净增 1304.92 万吨，年均增长率为 4.31，2005 年尿素表观消费量增幅较大，达到 4187.05 万吨，净增 395.54 万吨，比 上年增长 10.43。 1997 年以前，我国是全球最大的尿素进口国之一，每年进口量高达几百万吨。从 2000 年开始，我国尿素开始跻身国际市场，出口量逐年大幅度增长，2004 年达到创记录 394.29 万吨，位居全球尿素出口量第 3 位。短短 56 年时间，我国由尿素进口大国一 跃成为出口大国，对世界尿素市场格局影响巨大。 图图 2-12-1 20002000 年年20072007 年我国尿素市场状况年我国尿素市场状况 影响我国尿素中长期需求的主要动力是农业生产，包括农业经济增长量、粮食及经 济作物产品、农业结构调整等因素。经济增长量和粮食及经济作物增产量对化肥需求量 的关系密切、预计我国农业增加值增长仍将保持 4一 6之间的水平，这对化肥需求增 长将是一个稳定持续的推动力量。 2）国内市场消费预测 （1）预计 2010 年我国人口约 14 亿，按世界人均粮食占有量的平均值 410 公斤预测， 则 2010 年我国粮食需求量为 57400 万吨，较 2004 年粮食产量 469467 万吨增加 10453.3 万吨。 （2）若化肥对粮食的贡献率为 50%，且每公斤养份增产 7.5 公斤粮食，则 2010 年较 2004 年化肥需求量将增加 697 万吨。 （3）以 2004 年全国化肥产量 45198 万吨为基数，2010 年粮食作物共需化肥 522O 万 吨，则氮肥需求量约为 3164 万吨，较 2004 年氮肥表现消费量增加 287.5 万吨，其它农 作物所需氮肥增加量为 94.5 万吨，则农用氮肥增加需求量共 382 万吨。 （4）2010 年工业用尿素将增加到 755 万吨，比 2004 年净增 255 万吨，折纯氮 118 万吨。由此可见，2010 年氮肥需求量为 3376.53400 万吨，预计净增氮肥均为尿素， 则净增尿素为 1080 万吨。 2004 年全国碳铵产量为 672 万吨（折纯），预计到 2010 年碳铵产量下降至 500 万 吨，占全国氮肥产量的 15%，氮肥产量将达到 3510 万吨（折纯氮），尿素产量将达到 5390（万吨（实物量）。 2.32.3 尿素价格分析尿素价格分析 2.3.12.3.1 竞争力分析竞争力分析 我国尿素生产企业的成本情况根据原料不同差别较大。目前尿素主要有三种生产方 法：一是以天然气为原料，二是以油为原料，三是以煤为原料。在目前阶段大型尿素装 置以天然气为原料的企业最具竞争优势，其成本一般为 1000 元吨；其次是以煤为原料 的企业，生产成本为 1100 元吨，而以煤为原料的企业又有很大的区别。 根据我国的资源状况，天然气供应不足，渣油、轻油价格波动太大，这些以天然气 或渣油、轻油为原料的企业都在积极改变原料路线。呼伦贝尔地区拥有丰富的煤炭资源， 应当大力发展以煤为原料的大型氮肥生产装置，充分发挥煤炭资源优势，实现氮肥产业 与煤炭资源紧密结合。 目前国内市场近 80份额由中小企业占据。这此企业的原料路线、产品规模、生产 设备、生产成本等竞争能力均较差。可以预料，这些中小企业将被淘汰，腾出千万吨的 市场空间，因此，未来中国尿素市场将是大型企业的天下。 2.3.22.3.2 价格预测价格预测 世界尿素价格主要受原材料价格（石油、天然气）、供求关系、投资成本、地区政 策影响，据世界有关机构预测，在没有突发事件影响全球尿素供求时，预计国际尿素价 格将在 140200 美元/吨。 长期以来，我国尿素的生产、销售和价格一直受国家计划管理和控制。二十世纪七 十年代建设的大型尿素厂其尿素出厂价格由国家制订，其余大中型厂由各省有关部门确 定，小化肥厂生产的尿素一般随行就市。所以，国内尿素的价格主要受国家政策和粮食 价格以及进口量的影响。2005 年以来我国尿素价格见下图： 图图 2 22 2 20052005 年年20092009 年我国尿素价格趋势年我国尿素价格趋势 由于国内天然气价格将长期保持较高的水平，支撑尿素价格持续高位；国际原油价 格持续上涨，使得国内外尿素价格相当。近年来，国家执行免征农业税和支农等一系列 政策，粮价有所增加，农民种粮积极性提高。综合各种因素，本工程尿素价格按 1550 元 / 吨。 3 3 产品方案和生产规模产品方案和生产规模 3.13.1 建设规模建设规模 尿素生产的规模对投资和产品成本影响较大，一般来说规模越大单位产品成本越低。 当规模达到一定程度后，则经济效益的优势就不再明显。 为了满足国内市场对尿素的需求，降低单位产品的投资成本，在我国建设大型尿素 装置非常必要。从产品的目标市场定位、组合技术的可靠性、项目的经济合理性、大型 设备的制造和运输条件、当地的资源条件、资金筹措能力等方面综合考虑，拟定建设规 模为年产 60 万吨合成氨尿素 104 万吨，分两条生产线，每条线生产能力为 52 万吨/年尿 素。 3.23.2 产品方案产品方案 3.2.l3.2.l 产品方案的合理性产品方案的合理性 尿素是化肥行业主要的氮肥产品，与其他肥料相比具有更好的性能优势和价格优势， 是国家鼓励发展的产业之一。选用尿素作为本项目主要产品的原因如下： 1）尿素含氮高于其他任一种固体氮肥，因此尿素的运输、贮存、施用费用低； 2）尿素是中性速效氮肥，不破坏土壤酸碱性，可作为庄稼的追肥和基肥； 3）尿素易贮存、不分解、无爆炸性； 4）尿素可以混合、复合成 N、P、K 三元肥，以不同比例配置满足不同土壤、土质、 不同作物要求。 5）尿素产品除了用于农业化肥外，还是很重要的工业原料，在国民经济中极为重要。 本项目产品方案完全符合国家的产业政策，也是内蒙古自治区化工行业发展规划中 重点发展的支农产品之一。因此，本项目建设年产 104 万吨尿素的大型化肥厂时是十分 必要和正确的选择。 3.2.23.2.2 产品方案产品方案 产品：尿素 104 万吨/年，产品执行国家标准（GB2440-2001GB2440-2001）尿素一级品标准 副产：粗甲醇 6.4 万吨/年，产品参照其它企业标准。 硫磺 0.68 万吨/年，产品执行国家标准（GB2449-92GB2449-92）硫磺一等品标准 氩气 2000 万立方米/年，产品执行国家标准（GB/T10624-1995GB/T10624-1995）氩气标准 3.2.33.2.3 产品质量标准产品质量标准 表表 3 31 1 尿素质量标准（尿素质量标准（GB244O-2001GB244O-2001） 工业用 指标名称 一级品二级品 备注 颜色白色 总氮含量（以干基计）% 46.346.3 缩二脲含量% 0.51.0 水分含量% 0.51.0 铁含量% 0.00050.001 碱度（以氨表示）% 0.0150.03 水不溶物含量% 0.010.04 粒度（0.8-2.5 毫米）% 9090 表表 3 32 2 甲醇质量标准甲醇质量标准 指标名称指标 比重 0.826（20时） 蒸馏量 80%（w）（760mmHg6465） 酸度 0.1mg/g（以 NaOH 计） 酯值 0.7mg/g 醛、酮值 0.3%(w)（换算成丙酮） 溴值 610mg/ml 铁 0.02%（w） 硫 0.15%（w） 表表 3 33 3 硫磺质量标准硫磺质量标准（GB2449-92GB2449-92） 指标 项目 优等品一等品合格品 1、硫，% 99.9099.5099.00 2、酸度（以硫酸计）% 0.0030.0050.02 3、水分，% 0.100.501.00 4、灰分，% 0.030.100.20 5、砷，% 0.00010.010.05 6、粒度片状 片状片状 表表 3 34 4 氩气质量标准氩气质量标准（GB/T10624-1995GB/T10624-1995） 纯度（V/V%）杂质含量氮气氧气氢气总碳水 99.999ppm（V/V）52124 4 4 建厂条件建厂条件 4.14.1 地理位置地理位置 新巴尔虎左旗地处大兴安岭北麓，呼伦贝尔市西南端。毗邻两国一盟四旗市，西南 与蒙古国接壤，东北与俄罗斯隔额尔古纳河相望，南接兴安盟阿尔山市，西隔乌尔逊河、 达赉湖与新巴尔虎右旗、满洲里市相邻，东与陈巴尔虎旗、鄂温克族自治旗相连。 嵯北区位于额尔古纳河东南岸，行政区划属新巴尔虎左旗和陈巴尔虎左旗，东距呼 伦贝尔市海拉尔区 200 公里，南距满洲里市 63 公里。 4.24.2 自然条件自然条件 1）气象条件 本区位于中纬度地区，其气候特点是：春季温度回升快、干旱、多大风；夏季温和， 雨水集中；秋季气温急降，无霜期短；冬季漫长严寒。年平均气温为 0.2， 历史极端 最低出现在 2001 年，达到-41.1，最热月是 7 月，历史极端最高出在 1999 年，达 40.9。年平均降水量为 287.4mm，降水量最多的年份为 1998 年（590.5mm） ，降水量最 少的年份为 1986 年（125.7mm） 。年平均蒸发量为 1566.6mm，相当于降水量的 5-6 倍， 特别干旱的年份达 11 倍，年平均蒸发量 1566.6mm。 2）水文地质 厂址区年均降水量只有 279.6mm，而年平均蒸发量为 1566.6 mm，为降水量的 5.6 倍，累年最大日降水量 55.0 mm，地表土壤又为风积、冲积形成的砂土层，因而很难形 成较大径流。根据现场调查，历史上没有发生过洪水淹没的情况，可不考虑区域洪水的 影响。 4.34.3 交通运输交通运输 新巴尔虎左旗的公路运输比较发达，目前旗内有省道三条，总里程达 447km，县道 295.27km，乡道 269.90km，现已基本形成了两横，一纵为主骨架，干支相连，四通八达 的公路网络。建设中的两伊铁路北起伊敏车站，向南偏西跨辉河后，进入新左旗路经诺 干诺尔，巴日图，罕达盖进入兴安盟阿尔山市与伊尔施接轨，线路全长 197km。设计通 过能力近期为 960 万吨/年，远期为 1650 万吨/年。 4.44.4 水源水源 目前在该地区开发利用的水资源以地下水为主，丰富的地表水由于没有兴建水利设 施尚未得到利用。因此水资源在时空上分布的不均匀性和未能建设水利设施，使得部分 地区出现用水紧张的局面，但从海拉尔河流域的水资源总量看，可以满足该地区各行各 业发展的用水需求。 按照流域规划，在海拉尔河、伊敏河和莫勒格尔河上兴建水利设施后，在流域内的 水资源可供量，特别是地表水的可供量将有较大幅度的提高。 伊敏河红花尔基水利枢纽工程是目前比较落实的一个大型水利工程，水资源的分配 要按照科学发展观，合理分配，为呼伦贝尔地区规划的煤基能源化工基地的建设用水奠 定良好的基础。 4.54.5 拟建地点拟建地点 项目拟建地点为新巴尔虎左旗化工工业园内。 5 5 工艺技术方案工艺技术方案 5.15.1 技术方案的选择技术方案的选择 5.1.15.1.1 有引进设备及技术的方案选有引进设备及技术的方案选择择 1）造气工艺 煤气化技术开发较早，在 20 世纪 20 年代，世界上就有了常压固定层煤气发生炉。 30-50 年代，用于煤气化的加压固定床鲁奇炉、温克勒沸腾炉和常压气流床 K-T 炉先后 实现了工业化，称为第一代煤气化技术。 第二代煤气化技术的开发始于 20 世纪 60 年代。由于当时国际上石油和天然气资源 制合成气的开发利用技术进步较快，降低了制取合成气的投资和生产成本，使煤气化技 术开发的进程受阻。到 70 年代，全球发生石油危机，又促进了煤气化新技术的开发，到 80 年代，开发成功的煤气化新技术有的实现了工业化，有的完成了示范厂的试验。 目前已经实现工业化，用煤进行气化生产合成气的先进工艺主要有水煤浆加压气化 工艺和 SHELL 粉煤加压气化工艺、这两种工艺的共同特点是： a.单炉气化能力大，适合于装置的大型化； b.原料煤适用性广； c.碳转化率高，炉渣残碳少； d.装置排放的污染物少； 水煤浆加压气化工艺于 20 世纪 90 年代初引入中国，在国内合成氨和甲醇生产领域 都有成功的使用经验，而 SHELL 粉煤气化工艺近年来也在积极开拓中国市场，目前在国 内有多套合成氨装置采用该技术建设。 （1）SHELL 公司的粉煤气化工艺的特点 SHELL 公司的粉煤气化工艺属第二代煤气化技术，具有如下优点： a.气化炉内部采用膜式水冷壁,对原料煤的灰熔点限制较少,可以气化高灰熔点的无 烟煤; b.粗合成气中有效气（CH2）浓度达到 90,CO 含量低; C.气化效率高,原料煤及氧气消耗低; d.单炉能力大、运转同期长，无需备用炉； e.多组对列式烧嘴配置，操作弹性较大。 已在荷兰成功建设了一套单炉日处理煤量 2000 吨的气化装置，用于联合循环发电。 国内正在进行该技术引进工作的工厂有洞庭氮肥厂。 该工艺尚存在下列问题： a.气化炉制造复杂，目前国内还不能生产，要成套引进; b 操作有一定难度，特别是在开始投入运行时，需要进行挂膜处理，处理不当会影 响水冷壁的使用寿命； c.由于无备用炉，工厂必须具有很好的管理水平和操作水平； d.国产化程度较低，投资较高。 （2）水煤浆加压气化工艺的特点 水煤浆加压气化技术 1983 年投入两业运行后，发展迅速。近十年来，在中国的化学 工业中，水煤浆加压气化工艺已有七套应用的业绩，另外还有多套装置正在建设中。国 内外已建成投产的有代表性的生产装置见下表： 表表 5 51 1 水煤浆加压气化工艺业绩表水煤浆加压气化工艺业绩表 序号工厂名称 投煤量 吨/天 气化炉 台数 气化压力 MPa 投产时间 年 流程特点产品 1美国 TEC15001+16.371983激冷流程甲醇 2美国 CW9001+13.921984激冷/废锅发电 3日本 UBE15003+13.71984激冷流程合成氨 4德国 SAR 70013.921986废锅流程H2、CO 5鲁南化肥厂7202+12.61993激冷流程氨、甲 醇 6上海焦化厂15003+13.921995 激冷流程 甲醇 7渭河化肥厂15002+16.371996 激冷流程 合成氨 8淮南化工总厂10002+14.02000 激冷流程合成氨 9浩良河化肥厂100024.02005 激冷流程合成氨 10金陵石化公司10002+14.02005 激冷流程 甲醇 水煤浆加压气化技术主要有如下优点： a.适用于加压（中、高压）气化，气化压力一般在 4.0MPa 和 6.5MPa； b.气化炉进料稳定，由于气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送，所以煤浆的 流量和压力较易得到保证，便于气化炉负荷的调节； c.合成的原料气消耗低； d.该工艺己在国内外建有多套装置在运行，国内已充分掌握了该装置的运行、维护 等技术； e.该装置的大部分设备、材料都可以立足于国内制造。目前国内制造的设备经过了 装置的实际生产考验，具有相当成功的经验可以借鉴。 水煤浆加压气化工艺是一项先进、成熟稳妥可靠的工艺技术。水煤浆加压气化生产 合成氨，在日本 UBE 氨厂（4.0MPa）已运行了十几年，每年可运行 330 天以上。从国内 己开车的鲁南、渭河、上海三联供、淮南的工程来看运行情况良好。 （3）水煤浆气化工艺与粉煤气化工艺比较 表表 5 52 2 水煤浆气化工艺与粉煤气化工艺比较水煤浆气化工艺与粉煤气化工艺比较 序号项目粉煤气化水煤浆气化 1原料适应性适应各煤种适应成浆性好、灰熔点低的煤 2气化温度1400170013001500 3气化压力4.0MPa8.5MPa 4单炉处理能力2000 吨/天1500 吨/天 5气化炉配置单炉需有备用炉 6气化炉结构水冷壁耐火衬里 7热回收废锅、水冷壁废锅、激冷 8煤气除尘冷煤气激冷、过滤、洗 涤 洗涤 9易损件高温过滤器、烧嘴耐火衬里、烧嘴 10磨煤方法干磨同时干燥湿磨 11国产化水平关键设备引进国产化率高 12投资高低 （4）水煤浆加压气化工艺与 SHELLSHELL 的粉煤气化工艺典型气体成份对比： 表表 5 53 3 水煤浆气化工艺与粉煤气化工艺气体成份对比水煤浆气化工艺与粉煤气化工艺气体成份对比 序号组成（ V%）水煤浆粉煤 1氢气30.326.7 2一氧化碳39.763.3 3二氧化碳10.81.5 4甲烷0.1 5硫化氢1.01.3 6氮气0.74.1 7氩气0.91.1 8水蒸气16.52.0 通过对 SHELLSHELL 及 TexacoTexaco 煤气化工艺的比较可以看出，两种煤气化工艺都可以选择, 本着可靠性、实用性、先进性的原则，本工程采用水煤浆加压气化工艺。 2）合成工艺方案 国内对组合成塔的研究生产由来已久，塔内件从轴向到径向、换热管从三套管到套 管、单管，各科研单位和生产厂家都作了大量的工作。在合成塔生产方面取得了很大的 成绩。但从目前国内的合成塔规模来说，最大只能生产 20 万吨年，不能满足我们的需 要，因此只能从国外氨合成塔中选取。 国外氨合成工艺多种多样，应用最多的有 KelloggKellogg 卧式合成塔和四级氨冷冻系统及 联合式热交换器工艺、ICIICI 的低压合成工艺、BraunBraun 的绝热式氨合成工艺、TOpse -200 径向塔工艺。各种工艺均从不同角度力争提高氨净值和热量回收效率、降低触媒层高度 及整个塔的阻力降。 Topse -200 系列合成塔属径向合成塔，有二段触媒床，床向带换热器，该塔最大 的特点是塔和整个回路阻力降小，塔阻力降一般只有 0.2MPa，回路阻力降一股只有 0.50.6MPa，这就大大的减少了压缩功耗，第二个特点是径向塔气流流经线路短，可以 选用 11.5mm 的小颗粒触媒，所以氨净值高，第三个特点是合理回收余热产生过热的中 压蒸汽。 渭河化肥厂采用 Topse -200 系列合成塔运行多年，操作稳定、可靠，因此本工 程拟选用 Topse-200 塔及其合成工艺。 3）尿素工艺方案 （1）国内外尿素工艺技术概况 我国自六十年代起自行设计并建设了年产 411 万吨水溶液全循环法尿素装置近 200 套。七十年代至今又自行设计或引进了年产 452 万吨 CO2汽提法尿素装置 18 套； 引进年产 52 万吨和 13 万吨的氨汽提法尿素装置分别为 8 套和 9 套，沪天化在这一时期 引进改造的年产 22 万吨的双汽提尿素装置也已投产；九十年代又先后引进了一套年产 52 万吨和 5 万吨的 ACESACES 法尿素装置已投产运行。 目前世界上最有竞争力的尿素生产技术主要有:荷兰斯太米卡邦公司的 CO2汽提工艺、 意大利斯纳姆普罗吉提公司的氨汽提工艺、日本东洋公司的 ACESACES 艺，现将其有关性能 简单比较如下： a. CO2汽提工艺是荷兰斯太米卡邦公司于六十年代开发的尿素生产技术，在世界范 围内建厂业绩最多，其主要特点是流程简单、操作方便、投资省，它是目前世界上唯一 工业化的只有单一低压回收工序的尿素生产工艺，其合成压力采用最低平衡压力，氨、 碳比采用最低共沸组成时的氨碳比（2.95），操作压力为 138bar，温度为 180183， 冷凝温度为 167，汽提温度约 190，汽提效率 80以上。主要设备材质采用 316L 或 25-22-2CrNiMo，再配以足够量的纯化空气即可达到材质耐腐蚀性的要求，设备制造及维 修都比较方便。由于汽提效率较高，故只设低压回收工段即可满足物料循环回收的要求， 但因为没有中压工段，所以汽提效率的波动将对下游工序产生影响。因此汽提塔必须控 制在相对稳定的条件下操作，在一定程度上限制了装置的操作弹性。另外，由于未反应 物的分解与分离主要是在汽提塔内实现的，所以用于加热汽提塔的中压蒸汽量较大，所 以其总能耗比其它两种工艺要稍高一些。因其工艺流程简单，设备总台数少。国内建厂 业绩较多 ，而且软硬件费用也相对较低。进入九十年代后，斯太米卡邦对其尿素技术作 了较大的改进和推广，主要是增加了原料气脱氢装置，提高了装置的安全性能；合成塔 结构进行了改进，提高了转化率，降低了合成塔高度及体积，将原立式降膜甲铵冷凝器 改为池式冷凝器，并将其用作初级反应器，减少了合成塔的体积， 降低了工艺框架的高 度。 b.NH3汽提工艺是意大环斯纳姆普罗吉提公司于六十年代开发的以氨为汽提剂的尿素 生产技术，后来发展为 NH3自汽提工艺，在世界范围内也有广泛的建厂业绩。其最大特 点是高压圈内主要设备能地面布置，无需高层框架，设备操作与维修都比较方便。其次 是操作控制也比较简单，只需简单控制合成塔进出口的温度即可控制塔内的氨/碳比。由 于大量过剩氨的存在，氨/碳比的微小变化对合成塔的操作条件几乎没有影响。由于中压 分解工段的存在能平衡汽提效率波动对下游工序产生的影响，使得汽提塔的操作比较灵 活，故可通过改变汽提塔的操作条件来调整合成塔的氨碳比，并进一步调整整个装置的 热量平衡及蒸汽产量，保证了整个装置的稳定操作。该工艺关键设备汽提塔选用钛材， 其耐腐蚀与耐侵蚀的能力强，其操作温度可达 230，可使整个装置在 40的低负荷下 稳定操作，特别是近两年斯纳姆普罗吉提将其汽提塔的钛管改为锆衬里管，进一步提高 了该设备耐腐与耐侵蚀的能力，提高了装置的操作弹性，可不必再翻转使用，方便了操 作及维修。 C、ACES 工艺是日本东洋工程公司（TEC）开发的节能节资型尿素生产新工艺。它是 将 CO2汽提工艺的高汽提效率与全循环工艺的高的单程转化率有机结合起来的一种新工 艺。合成塔内氨碳比高达 4.0，可以基本上忽略腐蚀问题，在 190与 17.1MPa（G） 的操作条件下，合成塔转化率高达 68，大大减少了汽提塔用于分解和分离本反应物所 需的中压蒸汽量，使其成为当今工业化尿素生产工艺中能耗最低的工艺。其设