全国大型尿素生产及技术进步综述课件

1、 全国大型尿素生产及技术进步综述2008年11月8日引 言 自第十四届尿素年会至今的两年来，化肥企业在国家政策指导下，针对外部环境困难和本企业突出问题，强化内部管理，加强企业生产结构、原料结构、产品结构的调整，加大降低消耗、降低成本和环境整治力度，通过技术改造和技术进步，充分发挥大型装置规模经济的优势，改善企业生产经营环境，提高企业总体效益。大型化肥企业尿素装置运行水平和技术改造、技术进步水平均有较大提高和进步。主 要 内 容 1 尿素装置生产运行 2 技术进步情况 3 主要设备更新 4 问题和建议1 尿素装置生产运行1.1 生产能力1.1.1 世界尿素生产能力据IFA公开数据，世界尿素产能逐

2、年增加2005年1.44亿吨，2006年1.52亿吨，2007年1.58亿吨， 2008年预计1.63亿吨2005年2008年4年间增长1900万吨1995年-2000年，5年间增长2500万吨2001年2005年增长放缓，不足600万吨东欧及中亚（前独联体和波罗的海）、西亚(中东)、亚洲、东亚（中国等），其中西亚和中国贡献了产能增加的83%表1-1 2005-2008年世界尿素生产能力 （kt/a）2005200620072008总量144324151954158036163364西欧5470547054705470中欧5194519451945194东欧及中亚116171204312277

3、12795北美11842107531075310753拉丁美洲5762576259765976非洲396396396396西亚(中东)15868190422216424594亚洲38836394634023541422东亚49259533555509456288大洋洲476476476476 1 尿素装置生产运行 1.1 生产能力1.1.2 国内尿素装置产能据中国氮肥工业协会统计，我国现有尿素生产企业200多个，规模分为大型（引进48万吨/年以上）、中型（1330万吨/年以上）、小型（413万吨/年）。中小氮肥90采用煤为原料，产能发展较快，生产规模滚动发展，由年产4万吨-6万吨-13万吨-1

4、8万吨，最大的单套装置达到30万吨/年规模。目前尿素年生产规模达到30万吨以上的企业已达到110多家。 1 尿素装置生产运行 1.1 生产能力2005年2007年尿素新建装置增加产能累计987万吨，其中2005年229万吨、2006年431万吨、2007年327万吨，加上现有装置产能的自然增长，2005年2007年累计增加产能1340万吨，到2007年底尿素产能达到5200万吨。2008年2009年新建装置产能预计增加729万吨， 2008年有近400万吨产能投入运行，预计到2009年底全国尿素产能将达到约6000万吨。 表1-2 全国尿素装置产能情况装置规模装置能力（万吨）企业数量（套）总产

5、能（万吨）各类型所占产能比例（%）大型引进 4831170533中小型430172345267合计2035156 1 尿素装置生产运行 1.1 生产能力1.1.3 大型尿素装置产能已投产运行引进大型尿素装置为31套，在运行29套已形成生产能力1560.8万吨（原设计）、1705.3万吨（扩能改造后能力）；目前在运行能力1459.4万吨（原设计）、1603.9万吨（扩能改造后能力）鄂尔多斯联合化工2套52万吨尿素装置投产，尿素装置采用斯塔米卡邦的2000+池式冷凝器技术 1 尿素装置生产运行1.2 产量1.2.1 世界尿素产量2006年全球尿素产量达1.34亿吨，同比增加3.5%，2007年 1

6、.44亿吨，同比增加7.5%。主要消费国产量有所增加，如中国、美国、巴西。中国贡献了全球增长的60%。出口导向型国家（阿曼、沙特、埃及、科威特和委内瑞拉）合计贡献25% 。大颗粒尿素的产量增加12%，小粒尿素仅增加1.3%。 2002年开始大颗粒尿素的份额就稳步增加，为19%，到目前增长约为25%。 1 尿素装置生产运行1.2 产量1.2.2 国内尿素产量2006年全国尿素总产量4578.6万吨，同比增长10.1% ，其中大型引进装置生产1287.9万吨、占全国28%；2007年尿素总产量4987.5 万吨，同比增长10.9% ，其中大型引进装置生产1316.3万吨、占全国26.4%；今年1-

7、9全国约产尿素 3903.9万吨，其中大型引进装置约1010万吨、占全国 20.3%；全国尿素产量年增长率基本在10%以上，其中大型引进装置增长率与全国产量增长率基本持平。表1-3 2006-2007年全国氮肥产品产量名 称2006年（万吨）2007年（万吨）07年产量占全国%氮肥（折含氮100%）34403610.1其中：大型引进装置643.6628.617.4 其它企业2542.92981.482.6尿素（实物量）4578.64987.5其中：大型引进装置1287.91316.326.4 其它企业3290.73671.273.6 1 尿素装置生产运行 1.2 产量1.2.3 主要氮肥产品所

8、占比重尿素占氮肥总量64%；比去年提高近8.9个百分点；碳铵占氮肥总量15.6%，比去年同期下降14个百分点；氯化铵占氮肥总量的4.8%；硝铵占氮肥总量3.7%；磷铵及复合肥（折含氮）和硫铵等其它含氮肥料占氮肥占量的11.9%。 表1-4 2006-2007年 我国氮肥产品分类情况（万吨） 产品品种尿素碳铵氯化铵硝铵其它(100%N)氮肥(N100%)合计2006 实物量4578.6 3791.9 620.0 324.2 413.23440折纯氮100%2110.0 656.0 148.8 112.0 2007 实物量4987.5 3275.0 726.0 383.5 428.33610折纯氮

9、100%2310.0 563.3 174.2 134.2 同比%8.9-14.0 17.0 20.0 3.7 4.9 产量占全国%64.015.6 4.8 3.7 11.9 100.0 表1-5 2006年全国尿素生产规模分布单厂规模企业数(个)尿素产量（万吨）产量占全国比(%)全国合计 194 4579100单厂产量5026166736.4 30单厂产量 502699721.8 15单厂产量304490819.8 单厂产量1598100622表1-6 2007年全国尿素生产规模分布 单厂规模企业数(个)尿素产量（万吨）产量占全国比(%)全国合计1944988100单厂产量5025173834

10、.8 30 单厂产量5032128925.8 15单厂产量3051102320.5 单厂产量158693819 1 尿素装置生产运行 1.2 产量1.2.4 不同原料结构尿素产量分布2006年-2007年不同原料生产的尿素占总量的比例分别为：煤为原料占总产量的66.1%和 68.2%；天然气为原料的分别为31.0%和27.8 %，其它为3%和 3.7%。 1 尿素装置生产运行 1.2 产量1.2.5大型尿素单套装置超设计产量的企业2005年超原设计能力13套 超改造后设计能力3套（泸、云、镇海）2006年超原设计能力15套 超改造后设计能力2套（泸、云）2007年超原设计能力11套 超改造后设

11、计能力2套（云、大庆）表1-7-1 2005-2007年单套装置 超设计能力产量 (万吨) CO2汽提法200520062007辽化 50.2泸天化 68.3泸天化 63.8泸天化 58.7云天化 78.9云天化 72.8云天化 72.6乌石化一54.6乌石化一 58.7乌石化二64.8乌石化二 56.9乌石化二 54.8宁化一 55.8宁化一 54.5富岛二 82.5镇海 58.3镇海 52.4沧化 51.0沧化 55.9大庆 65.3大庆 73.5表1-7-2 2005-2007年单套装置 超设计能力产量 (万吨)氨汽提法200520062007锦天化 53.1锦天化 57.2建峰 59.

12、1建峰 60.1建峰 57.4川天华 61川天华 60.2川天华 57.9富岛一 53.6富岛一 60.6富岛一 60.5天野 54.6天野 55.1九江 55.5改良C法川化 62.7 59.2 60.2 TEC-ACES渭河 55.2 1 尿素装置生产运行1.3 消耗1.不同工艺吨尿素耗氨通过优化工艺操作，发挥改造效能，降低消耗工作效果明显，扣除煤代油改造企业，总体比上届年会时又有降低。2. 不同工艺吨尿素耗蒸汽氨汽提工艺较低，平均在1.151.3t/t；二氧化碳汽提工艺一般为1.41.52t/t；改良C法工艺平均在1.21.3 t/t。表1-8 2005年-2007年不同工艺吨尿素耗氨

13、工艺分类装置200520062007CO2汽提法 15平均576.60 575.79 576.11 最低570.74 宁化一570.56 宁化一570.00 云天化最高584.51 沧化584.93 沧化598.90 巴陵氨汽提法 9平均574.83 575.44 572.93 最低571.7 锦天化 富岛一571 563.4 富岛一最高581 建峰587 天野578.71 宁化二 改良C法 1555.58 *川化554.74532.63ACES工艺 1571.16 渭化570.17570.62表1-9 2006年-2007年不同工艺吨尿素耗蒸汽平均值最低最高2006年CO2汽提法 15 1.

14、51海油富岛（2）1.10泸天化 2.05氨汽提法 9 1.21川天华 0.14锦天化 1.00宁化（2）1.67兰石化 1.54改良C法 1 1.22ACES工艺 1 2007年CO2汽提法 15 1.52海油富岛（2）1.20巴陵 2.09氨汽提法 9 1.26川天华 0.23建峰 1.09宁化（2）1.75兰石化 1.61改良C法 1 1.30ACES工艺 1 1 尿素装置生产运行1.4 产品质量抓好内在质量，重视产品外观质量，增强产品的粒度和强度，质量总体上保持稳定。2006年尿素优等品率在98%以上的有13套装置2007年尿素优等品率在98%以上有15套装置（统计套数24个）1 尿素

15、装置生产运行1.5 装置运转率无论何种工艺，具有原料优势的装置运转率均较高，可达95%以上，其它普遍在80-90%。2006年累计运转最长CO2汽提工艺是乌石化一运转353.13 天、运转率达96.75 1%；氨气提工艺是九江运转356.07天、运转率达97.55%，最长连续运行是辽化348.21天 (A)；2007年累计运转最长CO2汽提是大庆，运转348.78 天、运转率达95.60%；氨气提是中原大化351.3天、运转率达96.25 1%， 最长连续运行是川天华260天(A)。表1-10 2006年装置运转时间累计天数最长（企业/天）运转率%最长连续运转A 级（企业/天）最长连续运转B

16、级（企业/天）改良C 工艺 1 川化 31084.86川化 266川化 266CO2汽提工艺 15 乌石化一 35396.75辽化 348辽化 353氨汽提工艺 9 九江 35697.55川天华 105宁化二 232ACES工艺 1 渭化 32187.99渭化 47渭化 79 表1-11 2007年装置运转时间累计天数最长（企业/天）运转率%最长连续运转A 级（企业/天）最长连续运转B 级（企业/天）改良C 工艺1 川化 291 79.817976CO2汽提工艺15 大庆 34995.60辽化 217赤天化 352氨汽提工艺9 中原 351 96.25川天华 260川天华 260ACES工艺渭

17、化 28377.524160 2 技术进步情况 2.1 总体技术水平我国尿素生产技术总体水平较为先进，基本荟萃了当今世界上主要的尿素工艺技术。大型引进装置经达标管理、节能和增产技术改造，装置的产能、消耗、产品质量、环保水平基本处于国内化肥行业领先水平。中小型尿素装置约40%产能采用CO2汽提法、氨汽提法等非水溶液全循环法工艺。表2-1 我国尿素装置工艺分类表 工艺方法套数生产能力（万吨/年）其中大型套数48-84万吨/年能力中小型套数4-30万吨/年能力水溶液全循环法13025411302541二氧化碳汽提法401611 1899422617氨汽提法2879010548 18294改良C法21

18、102110ACES法262152110双汽提法120120小计2035104311704 17234522 技术进步情况2.2 工艺技术改进实施节能增产改造过程中采用的主要技术：（1）川化采用日本东洋工程公司的ACES21工艺实施扩能改造50%至2460t/d（2）宁化采用斯塔米卡邦公司技术改NH3气提为CO2气提，扩能至2610t/d。（3）云天化、大庆采用斯塔米卡邦公司技术扩能至2300t/d （4）乌石化一采用斯塔米卡邦公司技术扩能至2600t/d（5）泸天化扩能至2000t/d 表2-2 实施节能增产改造主要技术 企业高压段循环吸收段蒸发造粒段其它云天化增加一台CO2增压机改造原压缩

19、机并联小汽提塔高压甲铵冷凝器更新、放大尿塔安装高效塔板高压洗涤器安装填料床并联一个低压循环段增予蒸发器尾气吸收塔更新并联小喷射器尿素溶液储槽更新、放大增脱氢反应器大庆压缩机、合成塔同上增并联中压系统和并联低压段增预浓缩和二段蒸发造粒喷头新改进增设晶种造粒增流化床冷却增脱氢反应器乌石化一压缩机、合成塔同上新汽提塔采用Safurex 材料制造新增中压冷凝系统并联一个精馏塔增加预蒸发段填料解吸塔改筛板塔，新增一个筛板式解吸塔新增7bar的尾气吸收塔汽提塔采用雷达液位计，在线N/C分析仪宁化二压缩机、合成塔同上加1台CO2汽提塔、增1台池式冷凝器（均采用Safurex材料）增1台小的高压洗涤器更换原中

20、压冷凝器原低压段改造解吸水解系统调整引进TEC 870t/d造粒装置增脱氢反应器表2-2 实施节能增产改造主要技术企业高压段循环吸收段蒸发造粒段其它川化增设高压CO2汽提塔和甲铵冷凝器合成塔内加隔板12块，内衬材料由钛改为25-22-2压力从240降到150kg/cm2压缩机换离心式增建2段浓缩系统；结晶造粒改蒸发造粒增设水解泸天化更换201-C、202-C高压设备压缩机组更换节能转子控制系统改为505-E增低压循环预冷凝器增预浓缩系统双氧水钝化增脱氢反应器 2. 技术进步情况 2.2 优化控制重点针对以下问题进行工艺优化低负荷下缩二脲的控制和设备防腐蚀控制尿素装置间歇生产状况下的优化控制（镇

21、海等）解吸水解系统的优化控制（中海油、宁化等）氨气提工艺中压吸收系统的优化控制低压循环系统异常处理和优化控制（泸天化） 2 技术进步情况2.3 设备改进 19套尿素装置的合成塔塔板采用高效节能塔板其中：更换塔板和增加新型塔板的8套；仅增加新型塔板的 5套；全部更换为新型塔板的6 套。选用Stamicarbon和sandvick公司新型材料Safurex制造新型设备新汽提塔（乌石化1、宁化2）池式冷凝器（富岛2、宁化2、鄂尔多斯1、2）选用新仪器汽提塔采用雷达液位计（乌石化1、中原三胺）采用在线N/C分析仪（云天化、大庆、乌石化1）2. 技术进步情况2.4 提高产品质量 提高产品内在和外观质量提

22、高颗粒强度，添加甲醛改造喷射器、提高蒸发真空度、降低水份含量改造造粒喷头或应用新型喷头，改进喷头开孔率、开孔方向、孔径造粒塔通风状况改造增设振动筛、增加固体冷却器（九江、大庆） 包装机械改进，采用新的定量包装秤系统（赤天化、大庆 ） 2 技术进步情况2.5 产品结构 化肥品种增加，大颗粒尿素、涂膜尿素、缓释尿素，多种配比的NPK复合肥以及水稻、烟草、鱼用、蔬菜类各种专用肥，湖南巴陵开发的杂交水稻缓控肥取得较好成果。开发高附加值产品，涉及化工、建材、农用、民用等领域，如硝酸钾、浓硝酸、多孔硝铵、甲醇、甲酸、甲醛、聚甲醛、尿醛、季戊四醇、三聚氰胺、烧碱、氯磺酸、聚合氯化铝、双氧水、建筑防水材料、皮

23、革涂饰剂、饲料级磷酸钙、食品级二氧化碳、赖氨酸等。产品结构调整比较好的企业有云天化、泸天化、沧化、中原、川化等企业。2 技术进步情况2.6 扩能增产大型尿素企业已有5家实施扩能50%改造2个企业改造扩能20-25%多数企业通过挖潜改造可增产10%。中小型化肥企业采用国内成熟技术也在进行扩能改造，由“8-13”改造为“12-20”“20-30”。表2-3 大型尿素企业的扩能改造企业工艺原/改造扩能 （公称）原设计能力日产/年产改后设计能力日产/年产投运时间川化改良C法/ ACES 2150%1620吨/ 48.6万吨2460吨/ 73.8万吨2004云天化CO2气提/ CO2气提50%1620吨

24、/ 48.6万吨2300吨/ 69万吨2003.12大庆CO2气提/ CO2气提50%1620吨/ 48.6万吨2300吨/ 69万吨2005乌石化一CO2气提/ CO2气提50%1740吨/ 52.2万吨2600吨/ 78.3万吨2006宁化二NH3气提/ CO2气提50%1740吨/ 52.2万吨2610吨/ 78.3万吨2005.12泸天化CO2气提/ CO2气提25%1620吨/ 48.6万吨2000吨/ 60万吨2004巴 陵CO2气提/ CO2气提20%1620吨/ 48.6万吨1944吨/ 58.3万吨1998 2 技术进步情况2.7 节水减排 工艺冷凝液深度水解装置，回收的冷凝

25、液中氨和尿素小于5ppm，可用作锅炉给水。高度重视其它废水的处理镇海、大庆、云天化等企业采取节水减排、清污分流等措施，已实现氨、尿素装置零排放建峰通过改进置换方式、扩大废水储存能力、解吸塔扩能改造、优化开停车过程控制等措施，提高尿素排放废水达标率2 技术进步情况2.8 环保治理-尾气、造粒粉尘 增设造粒塔尾气粉尘治理装置直接将尿素造粒塔尾气引入洗涤塔洗涤尿素粉尘气体，镇海于2007年8月30日正式投用。成品包装设置尿素粉尘去除装置-九江选用新型QX-60气箱脉冲袋式除尘器更新改造原HD-型脉冲袋式除尘器2 技术进步情况2.9企业管理提升管理水平方面，在传统管理手段和现代化管理手段方面都有新进展

26、。传统管理趋于更严格、精细，如大庆等中石油企业实施操作卡管理，每步操作均按操作卡规定的程序进行，在防止误操作方面起到了很好作用。利用现代计算机、互联网系统和先进的软件配置，实现企业管理的现代化。如ERP企业资源计划信息管理系统，中石化、中石油、中海油企业以及云天化、建峰等已实施；中海化学公司等企业还采用了WPKS实时信息管理系统、电子循检系统等，使生产控制管理水平提升到国际先进水平。3 主要设备更新二氧化碳汽提工艺中大部分高压设备均进行了不同程度的更新，更新率达80%以上。氨汽提工艺中的高压设备在检测中也发现不同程度腐蚀问题，特别是氨汽提塔汽提管上管端腐蚀及管壁减薄腐蚀，70%进行了掉头使用。

27、 表3-1 15套CO2汽提工艺 四台高压设备更换和修复情况设备更换和修复部位厂数（个）设备更换和修复部位厂数（个）汽提塔高压洗涤器整台更换12整台更换7更换防爆空间衬里6高压冷凝器合成塔整台更换11整台更换0堵管处理3筒节衬里贴补10管材由尿素级316L改-00Cr25Ni22Mo2N9封头衬里贴补7更换或（和）增加塔板12 表3-2 9套氨汽提工艺 四台高压设备更换和修复情况 设备更换和修复部位厂数（个）设备更换和修复部位厂数（个）汽提塔合成塔掉头使用7整台更换0高压冷凝器筒节衬里贴补3整台更换0封头衬里贴补0堵管处理1更换或（和）增加塔板7 4 问题和建议 4.1 问题（1）外部环境压力与困难原料紧张，氮肥行业每年用煤9000万吨左右，天然气亿立方米。煤炭缺口左右，天然气缺口左右。原料、电力、运输费用涨价，生产成本上升；尿素产品限价，生产成本已超过或接近最高限价出口关税控制，市场销售受季节性影响，淡储压力大（2）内部问题装置低负荷运行：原料、市场、产品结构调整装置开工率下降：上游装置、配套的公用工程系统影响设备问题：腐蚀，仪表调节伐内漏、转动设备损坏，