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核准通过,归档资料。未经允许,请勿外传!目录1.总论概述项目名称及建设单位基本情况建设单位基本情况编制单位、编制依据和原则可行性研究报告的编制单位编制依据编制原则项目背景及建设的必要性项目背景项目建设的必要性项目范围研究结论及建议研究的初步结论存在的主要问题和建议主要技术经济指标2.市场预测2.1产品用途2.2国内外市场预测世界市场国内市场2.3产品价格2国际市场价格2国内市场价格3.生产规模、产品方案生产规模3.2产品规格及质量标准4.工艺技术方案合成氨装置搬迁合成氨装置工艺技术方案新建合成氨装置工艺技术方案尿素装置现有尿素装置工艺概述搬迁尿素装置工艺概述尿素装置工艺技术方案(新建1200吨/天)新建尿素装置工艺概述工艺路线比较和选择(650吨/天)4.3全厂自控方案4.自动化水平4.DCS、ESD的配置与主要仪表选型4.仪表供电和供气5.原料、燃料及辅助材料及的供应原燃料天然气规格、用量及来源天然气规格5.1.2天然气用量来源供应方式辅助材料用量及来源5.催化剂品种、用量及规格5.主要化学品用量及规格包装用品用量及规格6.建厂条件和厂址方案建厂条件地理位置地形、地貌概况6.2工程地质、地震烈度水文地质情况和有关江河水文资料6.4当地气象条件6.气温风6.降雨6.空气温度6.气压供电供水给排水供热通讯交通运输状况6.11地区和城镇社会经济的现况及发展规划6.12与城镇、地区规划的关系和生活福利设施的条件7.公用工程和辅助设施方案总图运输概况总平面布置竖向布置7.1.绿化运输设计采用的规范给排水设计概况水源给水系统排水系统污水处理站7.2.定员供电及电讯7.设计范围7.负荷等级和用电负荷7.全厂供电系统设计方案和原则电气设备选型照明配电线路防雷接地主要设备材料表7.4供热7.4.1供热负荷7.4.2燃料条件7.锅炉房能力确定蒸汽系统简述锅炉房布置简述锅炉房工艺流程简述原料及水电消耗三废排放量锅炉房生产定员法规或标准附件粉体工程设施7.研究范围7.设计原则工艺流程说明系统能力的确定设备一览表占地、建筑面积公用工程消耗氮气、空气供应设计依据工艺技术方案选择主要设备选型占地水、电消耗量定员7.7.7.维修及全厂性仓库维修装置全厂性仓库化学品库7.8中央化验室7.设计范围7.分析室建筑概况7.主要分析方法及分析仪器概述7.定员7.9土建7.工程地质7.土建方案7.土建工程量及“三材”用量7.采用的主要标准及规范7.建构筑物一览表8节能/能耗及节能措施8.1合成氨装置节能/能耗及节能措施吨氨能耗节能措施8.2尿素装置节节能/能耗及节能措施8.节能措施8.节能效果9环境保护厂址与环境现状厂址地理位置地形、地貌、水文及气象特征环境质量现状9.2技改项目现有情况9.四川XX绵阳分公司现有生产情况9.“三废”排放9.现有环保措施9.2.绵阳分公司存在的环境问题执行的环保标准环境质量标准污染物排放标准本项目主要污染源及污染物本技改搬迁项目情况9.“三废”排放情况控制污染的主要措施废气治理措施废水治理措施废渣治理措施9.噪声绿化环保管理及监测9.6环保投资估算9.7环境影响分析9.大气9.水体噪声的防治存在问题及建议10.劳动保护与安全卫生设计原则设计中采用的标准、规范建设项目生产过程中职业危害因素的分析10.生产过程中的主要职业危险因素10.主要有害无聊的危害特性10.4安全卫生防护措施劳动安全卫生管理劳动安全卫生管理机构安全卫生教育培训及管理制度职业病防治安全预评价安全卫生投资估算消防设施设计中采用的标准规范消防环境现状工程的火灾危险类别消防设施和措施消防投资估算11.工厂组织和劳动定员工厂体制和组织机构生产班制及定员员工来源及培训12.项目实施规划建设周期的规划实施进度规划13.投资估算和资金筹措投资估算工程概况编制依据主要设备及材料价格估算指标项目总投资及投资分析其它说明TOC\o"1-3"\n\h\z\u14.财务分析计算依据财务评价依据财务评价基础数据与主要参数14.2产品成本估算14.总成本固定成本及变动成本经营成本财务评价盈利能力分析小结14.5主要计算报表附图序号图纸名称图号1平面布置图F06042-030-012天然气配气站工艺流程图(700吨/天)F06042-040-0013造气工序工艺流程图(700吨/天)F06042-040-0024中低变甲烷化工序工艺流程图(700吨/天)F06042-040-0035脱碳工序工艺流程图(700吨/天)F06042-040-0046压缩工序工艺流程图(700吨/天)F06042-040-0057合成工序工艺流程图(一)(700吨/天)F06042-040-0068合成工序工艺流程图(二)(700吨/天)F06042-040-0079罐区工艺流程图(700吨/天)F06042-040-00810合成氨装置蒸汽平衡(700吨/天)F06042-040-00911物料平衡表(700吨/天)F06042-040-01012脱硫造气工序带控制点工艺流程图(165吨/天)F06042-040-01113中低变甲烷化工序带控制点工艺流程图(165吨/天)F06042-040-01214脱碳工序带控制点工艺流程图(165吨/天)F06042-040-01315压缩工序带控制点工艺流程图(165吨/天)F06042-040-01416合成工序带控制点工艺流程图(165吨/天)F06042-040-01517氢回收液氨贮槽带控制点工艺流程图(165吨/天)F06042-040-01618蒸汽平衡图带控制点工艺流程图(165吨/天)F06042-040-01719物料平衡表(165吨/天)F06042-040-01820合成及循环工艺流程图(尿素1200吨/天)F06042-040-01921循环及蒸发工艺流程图(尿素1200吨/天)F06042-040-02022水解解吸工艺流程图(尿素1200吨/天)F06042-040-02123冷却水平衡图(尿素1200吨/天)F06042-040-02224蒸汽平衡图(尿素1200吨/天)F06042-040-02325物料平衡表(1200吨/天)F06042-040-02426合成及循环工艺流程图(尿素650吨/天)F06042-040-02527循环及蒸发工艺流程图(尿素650吨/天)F06042-040-02628水解汽提工艺流程图(尿素650吨/天)F06042-040-02729冷却水平衡图(尿素650吨/天)F06042-040-02830蒸汽平衡图(尿素650吨/天)F06042-040-02931物料平衡表(650吨/天)F06042-040-03032全厂水平衡图F06042-080-0133全厂供电系统图F06042-090-0234天然气-锅炉房建议布置图F06042-100-0135蒸汽平衡图F05029-100-02附件由业主自行上报 1.总论1.1概述项目名称及建设单位基本情况(1)项目名称:XX绵阳分公司合成氨、尿素安全环保隐患治理搬迁项目。(2)项目业主:四川XX绵阳分公司(3)业主法人代表:(4)资本构成:国有资本、法人资本及个人资本(5)经营体制:内资有限责任公司(国有控股)(6)管理体制:董事会、股东会领导下的总经理负责制(7)项目建设地点:建设单位基本情况四川XX化工股份是以合成氨及尿素为主导产品的大型化工上市公司。公司下辖德阳、绵阳两个尿素生产基地和射洪包装分公司、销售分公司等生产经营实体。现有固定资产18亿元,净资产11.5亿元。现有年产100万吨尿素、6000吨三聚氰胺、6000吨塑料包装袋、3000吨塑料管材管件的生产能力。主要产品“XX牌”尿素畅销全国20多个省市,远销东南亚。2005年,公司在“全国化工500强企业”中排名第226位,在四川省100强企业中排名第57位,人均利润第12位。尿素产量和经济效益在全国氮肥企业中排名第8位和第2位,在省内列第2位。“XX”商标是我国氮肥企业目前为止唯一的“中国驰名商标”。公司被授予“2005年中国农资质量万里行畅销品牌”、“全国质量管理先进企业”等称号。四川XX绵阳分公司座落在风景秀丽的绵阳市经济技术开发区。其前身系绵阳联星化工有限责任公司,是中石化集团新星石油公司成都华川石油天然气勘探开发公司于1998年、2000年在收购绵阳市天然气化工厂和国营南光化工总厂的基础上成立的股份制企业,主要生产合成氨、尿素、塑料编织袋等产品。1999~2001年公司投入2.6亿元对两套尿素生产线进行技术改造,生产规模扩大到年产合成氨18万吨、尿素30万吨,塑料编织袋700万条。现有固定资产5.5亿元,有职工827人,其中专业技术人员127人。2001年8月通过ISO9001:2000质量体系认证,主导产品“南光”牌尿素连续多年被评为绵阳市优质产品,2002年3月获“国家免检产品”称号。2002年9月成为四川XX旗下一员。重组后,分公司进一步规范管理,认真贯彻公司“抓住机遇、超常发展、再铸辉煌、成就伟业”的发展方针,为四川XX的发展做出了较大贡献。四川XX绵阳分公司具有丰富的合成氨、尿素的专业生产和营销经验,为本项目的筹建与实施提供了重要的条件。1.2编制单位、编制依据和原则可行性研究报告的编制单位:中国成达工程公司地址:四川成都人民南路四段二十八号编制依据(1)中国成达公司与XX绵阳分公司签定的“XX绵阳分公司合成氨、尿素安全环保隐患治理搬迁项目可行性研究报告”的合同书,合同号:CD-2006637。(2)XX绵阳分公司提供的编制可行性研究报告的有关资料。(3)XX绵阳分公司合成氨、尿素安全环保隐患治理搬迁项目可研会议纪要(2006年9月12~13日)。(4)中华人民共和国原化工部关于编制可行性研究报告的有关深度和规定。编制原则(1)项目建设必须遵守我国及所在地的各项政策、法规和法令,符合国家的产业政策、投资方向及行业和地区的规划,贯彻有关部门的颁发标准和规范;(2)严格按照合同建设规模、内容要求进行编制,遵守基本建设程序;(3)采用成熟而先进可靠的工艺生产技术、确保操作运行稳定、能耗低、三废排放少、产品质量好;(4)在保证工艺生产安全、可靠的前提下,尽可能利用国产化的设备、材料;老厂搬迁部分尽可能利用现有的设备,力争控制投资在合理范围内;(5)合成氨、尿素工艺技术立足于采用国内成熟的先进的工艺技术;(6)配套公用工程及辅助设施的设计方案适当考虑二期复合肥脲基和三期三聚氰胺装置的需要并作必要的优化;(7)项目建设要十分重视环境保护、安全和工业卫生,三废治理、消防、安全、劳动保护措施必须与主体装置同时设计、同时建设、同时投运。污染物的排放不得超过现有老厂规定排放的指标,并保证工厂安全运行和操作人员的健康不受损害;(8)充分依托经济技术开发区的现有条件,合理安排新上装置和搬迁装置的施工、开车顺序,有效地控制工程总投资,加快建设进度,降低产品的生产成本,以使本项目达到较好的经济效益;(9)以经济效益为中心,加强项目的市场调研,按照少投入、多产出、快速发展的原则和工厂设计模式改革的要求,尽或能节省项目建设投资。在稳妥可靠的前提下,实事求是地优化各项成本要素,提高项目的经济效益,增强项目的竞争能力。1.3项目背景及建设的必要性项目背景四川XX绵阳分公司现有的四套合成氨装置中,有一套是天然气间歇催化法造气、32MPa高压氨合成工艺。该装置技术落后,产量低(设计年产2.5万吨合成氨,实际现在年产量不到2万吨),消耗高,设备陈旧,并且存在重大的安全、环保隐患。2005年底,公司正式批准对该装置进行技术改造。在完成了项目的技术方案选择、初步设计、总平面图布置等工作后,项目的环境影响评价却遇到了难题。由于绵阳城市的迅速发展,厂区周围聚集了大量的住户,新建了商店、市场、幼儿园,生产装置与这些环境敏感点的间距不符合现行国家标准规范的要求,无法通过环评。在这次CCR法合成氨装置技改项目的前期工作中,公司对国家安全、环保方面现行的法律法规,对国家通过环境影响评价来控制化工项目建设的产业政策有了充分理解,并了解了绵阳市的发展规划,结合公司建设"百亿XX、百年XX"这一宏伟目标,XX绵阳分公司提出了另选新址,新建一套大型合成氨、尿素生产装置,并逐步将现有生产装置搬迁进去。这样既符合国家产业政策,也符合绵阳的城市发展规划,彻底解决绵阳分公司面临的安全环保问题。项目建设的必要性(1)遵守国家安全环保方面法律法规的需要针对近年来国内严峻的安全生产形势,各级政府采取强有力的措施加强了监管和整治。2002年3月15日,国务院颁布了《危险化学品安全管理条例》,明确规定:"危险化学品的生产装置与居民区等八类场所、区域的距离必须符合国家标准或国家有关规定。对已建成的危化品生产装置不符合规定的,由所在地政府负责监督、整顿,需要转产、停产、搬迁、关闭的,报本级政府批准即可实施"。2002年11月1日,《安全生产法》颁布实施。2004年1月13日,国务院颁布了《安全生产许可证条例》。2004年9月6日,《四川省危险化学品生产企业安全生产许可证实施细则》颁布实施,其中第十二条规定:"危险化学品的生产装置与居民区等八类场所、区域的距离必须符合国家标准或国家有关规定。否则,不颁发安全生产许可证。"据报道,截止去年12月31日,全国有2500个危化品生产企业没有申请到安全生产许可证,这些企业将一律被关闭。近年来,分公司生产区已逐步被居民小区、市场等环境敏感点所包围,企业面临的安全、环保形势日益严峻。现有的生产区搬迁后,符合国家的安全规定。(2)国家西部大开发的总体战略需要实施西部大开发是我国重大的发展战略,为此,在我国化学工业规划中,将“发挥西部优势,加快西部化工发展”列为发展重点之一。其中具体提出:“在充分研究和分析西部优势的基础上,结合实际,加强资源的本地化利用,培育优势化工产业”力争在化肥、甲醇和甲醛、聚氯乙烯、无机盐生产方面建成一批具备较强竞争能力的现代化化工生产装置,形成西部化工的主导产业。绵阳市资源条件较好,具有发展工业的潜力。因此,抓住机遇、实施相关工业项目,既可立足和发挥地区优势,促进地区经济发展,又符合国家总体发展战略。(3)绵阳市城市发展和规划的需要随着绵阳市的发展和城市规划的不断调整,企业所处位置已逐渐城市化。今年绵阳邀请国内外规划大师出谋划策,提出要建设"西部水城",以涪江、安昌河、芙蓉溪三江六岸为主线,对绵阳市区的几大河流进行梳理整治。造水景、添湖面,滨水地区规划面积约40平方公里,东至游仙、南至三江、西至永兴、北至青义。分公司所处的位置是规划的重点区域之一。而绵阳的化学工业区,则规划在三江大坝以下。如果这个规划正式实施,那么分公司所处的位置将不符合绵阳市的城市规划,安全问题、生产废水的排放问题将成为决定分公司能否生存的头等大事。是主动搬迁,还是等到政府强令转产、停产、搬迁或关闭?是企业迟早要面临的问题。(4)企业发展的需要四川石油管理局和西南石油局积极落实国家油气资源战略部署,紧紧抓住大西南油气资源大开发机遇,计划到"十一五"末,在西南地区,将实现年产天然气400亿立方米。以天然气为原料的产业将得到难得的发展机遇。这为实现公司"十一五"发展目标创造了条件,作为四川XX化肥的主要生产基地之一,绵阳分公司又如何发展?无论是从国家的法律法规,绵阳的城市规划,还是从分公司的周边现状及厂区内的场地,均不允许继续在现有的生产区内发展。同时,分公司除了准备改造的这套建于上世纪70年代的CCR法合成氨装置外,还有一套合成氨装置、一套尿素装置已运行十多年,暴露的问题也越来越多,几年后又要面临改造。因此,绵阳分公司要在化工方面继续发展,出路只有一条,就是另选新址。(5)实现企业"十一五"发展目标的需要公司"十一五"的发展方针是"规模、质量、国际化",发展目标是"打造百亿XX、铸就百年伟业"。公司在"十一五"规划中提出:采用技改新建、重组并购"两条腿"走路的方式,使尿素规模达到300万吨/年以上。绵阳分公司作为四川XX的主要生产基地之一,通过本项目的实施,分公司尿素生产能力将由现在的30万吨/年提高到60吨/年以上,产值将是现在的一倍以上。(6)增强企业竞争力的需要根据我国加入WTO后的承诺,化肥的进口关税将进一步降低,进口配额逐步增加。2006年底起,我国化肥企业将面临国外同行的竞争。今后,产量低、劳动生产率低、能耗高的小型化肥装置将逐渐被淘汰,取而代之的是低能耗、单系列的大型化肥生产装置。分公司现在的几套合成氨装置和尿素装置,除了落后的CCR法装置外,三套加压连续转化法合成氨装置虽然在技术上比较先进,但都存在能力小,规模效益不明显等缺陷。而尿素生产装置则都是传统的水溶液全循环法生产工艺,与先进的CO2或氨汽提工艺相比,流程复杂,消耗高。分公司虽然不断地对这几套装置进行技术改造,但已基本接近极限,可挖掘的潜力很小。因此,要在原料价格持续上涨、市场竞争逐步加剧的不利形势下立于不败之地,建设大型生产装置,采用先进工艺对现有装置进行改造已刻不容缓。综上所述,项目实施后,对于提高XX公司整体技术水平、经济效益和尿素生产规模,增强XX公司在激烈的国内、国际市场中的竞争力,具有十分重要的意义。1.4研究范围 本项目建设内容包括: (1)新建一套日产700吨合成氨装置、日产1200吨尿素装置。(2)搬迁两套生产能力为165吨/天的合成氨装置,和新建一套与之配套的日产650吨/天的CO2汽提尿素装置。(2)与工艺装置配套的公用工程,辅助及行政服务设施。本可行性研究报告对项目的市场需求,产品规模及方案,工艺路线及设备选择,自动化控制方案,原料、辅助材料及动力供应,建厂条件,公用工程及辅助设施,节能、节水措施,“三废”处理及环境保护措施,安全、消防及劳动保护措施,企业组织及定员,项目实施规划,投资估算及资金来源,产品成本及经济效益等方面进行研究(厂外工程由业主负责研究,其投资纳入项目总投资估算中)。在研究的基础上对项目的建设做出评价结论,为业主及各级审批部门提供决策依据。1.5研究结论及建议研究的初步结论(1)本项目符合国家总体发展战略、产业政策和地区规划。项目实施后,在进一步增强企业实力的同时,将带动当地的相关资源开发和生产、物流业发展及劳动力就业率的提高,有效地增加地方税收,所产的化肥(尿素)同时支援了当地农业生产,因此本项目的实施对当地经济持续发展将起到了极大的推动作用。(2)本项目合成氨、尿素、均采用国内先进、成熟的工艺技术,能实现可靠、稳定、长周期运行;原料消耗及能耗指标低,三废少,清洁生产,环境效益好;生产成本低,产品质量高,市场竞争力强;工艺技术的选择确保了项目的高起点,为建成后的高效率稳定运行、低成本、低能耗、低排放打下了基础。(3)本项目所选厂址位于绵阳经济开发区,园区场地、供电、供水等条件较好,交通运输条件便利、顺畅,宜于建厂。新厂址距老厂较近,易于设备的搬迁、运输,因而建设方案合理经济,综合投资较低,具有一定的成本优势。(4)采用的环保治理、安全卫生、消防设施完善、合理。由于当地无特殊保护目标及珍稀动植物,环境有较大容量,预计项目建成后对当地生态和环境不会构成大的影响。(5)本项目所需原、燃料天然气来源有保证,供应条件良好。(6)本项目业主经济实力较强,贷款信誉高,工程建设经验丰富。(7)本项目的尿素产品主要立足于当地,市场容量较大。(8)%和%,资本金所得税后内部收益率为26.18%,均高于基准收益率9%。根据清偿能力分析结果看,按投产后最大偿还能力计,本项目可在7.15年还清贷款。另从不确定性分析可知,在正常生产年份,项目盈亏平衡点范围约在50%~37%之间,总体上处于较低水平;同时各影响项目的主要因素在作不利变化(正负10%以内)时,项目所得税前的财务内部收益率均高于银行贷款利率,因此,本项目具有较强的获利能力、清偿能力和一定的抗风险能力,项目从财务评价角度看是可行的。综上所述,我们认为本项目建设规模经济,建厂条件优越,技术较先进、节能,符合环保要求,工艺技术和设备均可国产化,经济评价效益良好,具备较强的市场竞争能力和一定的抗风险能力,是一个技术、经济可行的好项目。存在的主要问题和建议 本项目的建成不仅有利于企业发展,也有利于地区经济发展,所以建议有关领导部门尽快核准本项目,并给予各方面支持。1.6主要技术经济指标主要技术经济指标详见表1-6表1-6-1主要技术序号项目名称单位数量备注1生产规模及产品方案合成氨吨/日吨/日165700两套,搬迁新上尿素吨/日吨/日6501200搬迁新上2年操作时小时72003主要原料、燃料天然气用量万标方/年4公用动力消耗量供水立方米/小时2000供电用电负荷千瓦61817年耗电量万度445085三废排放量废气万标方/小时废水立方米/小时含生活污水废触媒立方米/年回收/填埋6运输量运入量万吨/年~1运出量万吨/年7全厂定员人827其中:生产工人人技术人员人8厂区占地面积亩不含厂外工程9全厂建筑面积平方米8049010合成氨能耗百万大卡/吨氨11工程总投资万元83465建设投资万元73369建设期利息万元3905流动资金万元6191其中30%为铺底流动资金12年均销售收入万元5404413年均销售总成本万元3549214年均增值税金及附加万元340015年均利润总额万元1515216年均所得税万元500017年均税后利润万元1015218年均利税总额万元1855219财务评价指标年均投资利润率%年均投资利税率%年均资本金利润率%全投资(税前)内部收益率%全投资(税后)内部收益率%资本金(税后)内部收益率%全投资(税前)净现值万元71774ic=9%全投资(税后)净现值万元40383ic=9%资本金(税后)净现值万元43587ic=9%贷款偿还期年盈亏平衡点%50~37正常生产年2. 市场预测2.1 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。尿素约90%用于农业,10%用于工业。农业上,尿素用作肥料,可作单一肥料、复合肥料、混合肥料和微肥使用,尿素也可用作饲料及添加剂。工业上,尿素可生产三聚氰胺、脲醛树脂、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、氨基磺酸、发泡剂AC、尿囊素等;在医药工业中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;在石油工业中尿素可用于生产石油炼制的脱蜡剂;在纺织工业中尿素可用于生产含脲聚合物,也可作纤维素产品的软化剂;尿素还可用作炸药的稳定剂、选矿的起泡剂,也可用于制革颜料生产。目前在国内外市场上,尿素产品一般以颗粒形式进行销售,生产开发大颗粒尿素已被多年的实践证明是提高尿素产品质量的重要途径,并已成为今后尿素生产技术改造的发展趋势。2.2 国内外市场预测2.2.1 世界市场世界上99%的氮肥生产是以合成氨为原料,由于经济、技术和环保等因素的影响,世界上3/4的合成氨原料使用天然气,85%的合成氨用于生产化肥,其中尿素用量占合成氨总产量的45%。由于近几年肥料市场持续不景气,许多化肥生产企业关闭或转产,西欧和北美尤为严重。世界化肥生产的发展趋势是越来越集中到那些原料丰富且价格便宜的地区。世界上约60个国家可以生产尿素,但主要集中在其中的30个国家,尿素主要出口商有15个。2001~2005年间,世界尿素生产能力呈稳步增长趋势,到2005年尿素产能已接近1.44亿吨,其中60%的生产能力分布在南亚和东亚,32%的能力集中在中国。中东国家占世界11%的生产能力,北美占了8.2%,东欧和中亚地区占了8%(见图2-1和图2-2)。图2-1 2001~2005年间世界尿素生产能力增长趋势图2-2 2005年世界尿素生产能力分布2005年世界尿素产能增加了250万吨,其中近50%的增加来自于中国。其他的新增来源主要有:阿曼Omifco两条尿素串联装置于2005年中期投产,使大颗粒产能每年增加170万吨;卡塔尔QafcoⅣ期装置全面开车,使2005年尿素产能增加了25万吨;TukmenKarbamid位于土库曼斯坦的一座新建合成氨/大颗粒尿素装置投产,2005年增加了近8万吨的大颗粒尿素供应;印尼的PIMⅡ和Kujang1B两装置开工生产,获得了近40万吨的尿素供应。然而,由于受到天然气和原油价格所带来的成本压力,美国和罗马尼亚有数个装置关闭了,如2004年以及2005年晚些时候美国永久关闭了一些尿素厂,移走了近20万吨的尿素产能,罗马尼亚2005年约有30万吨产能关闭。总之,2005年尿素净增加产能250万吨,由于2005年全球贸易扩展了近100万吨,因此全年多数时间内的市场形势依然是供应偏紧的局面。但由于一些原计划于2005年启动的项目,延迟至2006年,这一形势增加了2006年尿素供应的可靠性。2005年世界尿素产量约为1.279亿吨,比2004年增长了4%,为全球生产能力的88%(见图2-3)。据IFA初步估计,大颗粒尿素的产量增长了8%,而小颗粒尿素增长了3%。大颗粒尿素比例稳定增加,从2002年的19%增加到了2005年的21%。图2-3 2001~2005年间世界尿素产量增长趋势世界尿素产量增加主要集中在一些尿素消费国,如巴西、中国和印度,平均而言,其开工率在产能的70%~90%之间。同时多数以出口为主要目的生产商的产量增加,其开工率超过95%,阿曼、卡塔尔和沙特三个国家以出口为主要目的生产商占产量增加的93%。俄罗斯和乌克兰的产量可能达到了接近产能的水平。人口稠密的地区粮食需求巨大,也是尿素消费的大户。这些消费地区包括西欧、北美、中东、南亚、东南亚、东亚及其他地区。2005年世界尿素需求量约为1.252亿吨,比2004年增长1.54%。未来尿素需求量的增加主要来自肥料用尿素需求的增加,包括尿素用于粮食增产,以及进一步代替其他肥料的应用,如在西欧逐步代替硝酸铵,在中国逐步代替碳酸氢铵。以2003年为例,全球尿素总消费量1.14亿吨,其中用作肥料的尿素消费量超过1.02亿吨,工业用尿素消费量为1100万吨,基本上保持在10%左右。据IFA分析,到2013年世界尿素产能将达到1.78亿吨,也就是说比现在增加3400万吨,年平均增长率约为2.9%。主要增加地区为具有天然气资源优势的地区,如中东预计将新建尿素装置总能力1250万吨,这些新装置将建在卡塔尔、沙特阿拉伯、阿曼、伊朗等国,新建装置所产尿素主要用于出口。另外,亚洲的东亚和东南亚将新增尿素能力1600万吨,非洲将增加尿素能力550万吨,这些新建装置所增加的产量主要在本地区消化,因为这些地区的需求量也在不断增加。据IFA预测,今后10年内世界尿素需求的年平均增长率4%(其中肥料用尿素的年增长率为2.4%,工业尿素年增长率为2.1%),明显高于磷酸二铵等其他主要化肥品种的增长率。到2013年,世界尿素需求量预计将达到1.45亿吨。其中东亚地区增加量最多,将增加1220万吨,主要是在中国,另外韩国和日本对工业尿素的需求量也有所提高。南亚地区年需求量将较目前增加450万吨,主要是印度、巴基斯坦和孟加拉国对尿素需求量提高。东南亚地区2013年尿素需求量较目前将增加230万吨,该地区主要消费国为印度尼西亚、泰国、越南和菲律宾。北美地区2013年需求量较目前将增加210万吨,主要是在美国。今后10年内,世界尿素产量增加的速度基本等于需求增加的速度,目前这种产销平衡的基本格局还将得以继续维持。而2005年~2008年,由于新建尿素装置还在建设中,未能完全投入使用,同时由于国际油价及天然气价格过高影响尿素生产,在这3~4年的时间里,国际尿素市场还会出现供应相对偏紧的局面。而随后随着尿素新建装置的陆续建成投产,这种局面将会得到改善。2002~2004年世界投产的大型尿素装置不多,只有特立尼达Lisas的CNCI氨厂以及印尼的KaltimIV尿素厂。2005~2008年中东将有很多尿素装置建成,合计新增产能大约为950万吨/年。2003年世界尿素进出口贸易总量为2830万吨实物,其中中东地区尿素出口量达到620万吨,占世界总出口量的22%,仅次于前苏联国家的750万吨(占世界总出口量的27%)。预计到2012年,中东尿素出口量将翻番至1500万吨左右,占世界贸易总量的39%。与此同时,因为国内消费的增长,前苏联国家(尤其是俄罗斯)的尿素出口将萎缩,预计到2012年其出口份额将只占世界总额的18%。从世界范围来看,目前最大的尿素市场应该是美国,2003年该国进口了500万吨尿素。从长远来看,美国仍将是一个重要的、扩大的尿素进口市场,预计2012年其进口量有望达到720万吨。拉丁美洲进口需求也将稳步增长,预计到2012年尿素进口量将超过700万吨。印度2003年进口量较少,只有20万吨,但因其快速增长的尿素需求主要将依赖进口来满足,该国的尿素进口将会快速增长,预计到2007年印度进口量将达到200万吨,到2012年将达到450万吨。其他亚洲国家的进口增长也将很可观,但这些增长有可能被越南因本国产量提高而减少的进口所抵消。2.2.2 国内市场),同比增长了6.4%。近年来我国尿素产量情况详见表2-1。表2-1近年我国尿素供需情况(单位:万吨实物)年份产量进口量出口量表观消费量19951795199620601997229019982636199929372000302720013163200234822003365320044182200543372005年尿素产量位于前三位的省份与2004年相同,依然是山东省、河南省和四川省,全年生产尿素依次为326.86万吨、188.03万吨和172.95万吨,分别占全国总产量的16.38%、9.43%和8.67%。产量增幅较大的省份有四川、云南和山西,分别比去年同期增加了26.1%、18.8%和18.5%。产量降幅较大的省份有湖南、宁夏和内蒙古,分别比去年同期下降了16.5%、16.3%和15.8%。1997年以前,国内尿素产量满足不了农业的需求,每年都进口相当数量,国家政策对进口尿素还有优惠。因此有些年份进口尿素过多,对国内市场造成很大冲击。但从1998年开始,尿素的进口量明显下降,2000~2001年几乎没有进口,但出口却大幅增加,说明国家对进口尿素的控制是非常有效的。2005年我国进口化肥部分品种仍实行关税配额管理制度,关税配额尿素280万吨,比2004年增加50万吨。据海关总署统计资料显示,2005年我国共进口尿素7.1万吨实物量,虽然远远低于配额量,但比去年同期大幅增加,增幅为86.84%。主要进口国为乌兹别克斯坦,全年进口量为5.79万吨,占总进口量的81.55%,其次为马来西亚,进口量为1.30万吨。为了保证国内尿素市场供应,平抑国内尿素价格,2005年国家对尿素出口采取了一系列的限价措施:1~5月对尿素出口每吨征收260元的暂定关税;6~10月尿素出口按30%征收关税,相当于每出口1吨尿素要征收500~600元的关税;11、12月出口暂定关税降为15%。在如此严厉的限制措施下,2005年我国尿素出口量大大降低,尤其在7~10月份,每月出口量只有几万吨,最低时甚至不足1万吨,12月份出口量最高,也只有34.05万吨,我国全年共出口尿素157.06万吨,而2004年出口量为394.29万吨,降幅达60.17%。2005年我国尿素出口的主要国家和地区是:韩国32.47万吨、越南27.62万吨、中国台湾17.86万吨、孟加拉17.43万吨、日本14.42万吨、美国10.54万吨,出口到这几个国家和地区的尿素占尿素出口总量的76.62%。出口量居前三位的海关是:青岛海关59.79万吨、南京海关36.44万吨和海口海关28.73万吨。近年来我国尿素进出口详情见表2-2。表2-2近年我国尿素进出口详情(单位:吨,万美元,美元/吨)年份进口出口数量总金额平均单价数量总金额平均单价2000259607281140020012412706731584020027907159182412959542520031349221542273028239661200437981394289173763200570969157057736150由于国内生产厂家积极开拓国际市场,目前我国尿素在国际市场上已具备一定的竞争力和知名度,是真正价廉物美的好产品,在国际市场享有良好的声誉,我国尿素已成为东南亚地区的品牌产品。化肥是农业增产的重要基础物资之一,且费用占农业生产全部物资费用的50%以上。农作物所必需的16种营养元素中,氮磷钾是最主要的三大营养元素。根据农业部对这三种营养元素提出的主要比例(1:0.4~0.45:0.25~0.3),氮肥用量要占化肥用量一半以上,在氮肥各品种中尿素施用量占氮肥施用量一半以上。目前尿素产量占氮肥总产量约60%左右。2002年国务院下发文件停止硝酸铵作为化肥使用,硝酸铵在国内停止使用将为尿素等其他氮肥让出较大的空间。我国每年硝酸铵有370万吨的年需求量,如转化为尿素的需求,将为尿素的需求打开更加广阔的空间。从1996~1998年尿素表观消费量看,这三年大致都是2600万吨/年。但从1999年开始,尿素的消费量有较大的提高,占氮肥的比例也相应提高,尤其是近两年尿素表观消费量增幅很大,1995年~2003年尿素需求年均增长率为3.96%,而2000~2003年需求年均增长达到5.01%。我国95%以上的尿素都用于种田,用于工业原料的尿素所占比例较小,因此市场需求的变化主要看农民用肥是否出现大的变化。从农民用肥看,有两条利好因素。一是粮食价格将稳中有升。二是我国农民人均收入增长,加上费改税将在全国各地全面推行,农民的税费负担将下降30%,从而导致农民的购买力有所增强,对尿素的需求量将稳步增长。尽管尿素主要用于农业,但近年来尿素下游产品产量快速增加也是尿素需求上涨的因素之一。尿素用量比较大的三聚氰胺,2003年产量大约23万吨,消耗尿素约70万吨左右;脲醛树脂产量约100万吨,尿素的消耗量在60万吨左右。随着我国国民经济的快速发展,尿素下游产品的需求还将继续增加,因此对尿素的需求也将增加。我国是一个农业大国,也是一个发展中的国家,平均每年新增人口约1000万左右。由于人口的增加,今后我国每年应增加粮食产量500万吨以上。我国农业的发展既要增加粮食的总产量,又要对农业结构进行调整,相应对化肥也既有总量需求又有品种质量的要求。据农业部预测,到2005年和2010年我国农业对化肥的需求总量年增长率约为3.05%和2.35%,其中氮肥需求年增长率约为2.42%和1.14%。从近年来我国尿素需求量和当年对应的人口总数,可以发现尿素需求量与人口总数之间存在一定的相关关系。采用回归系数法预测,到2006年我国尿素需求量约为4380万吨,到2010年将达5000万吨以上。另外,我国目前小尿素年产量大约有1500万吨/年,如果有20%的小尿素产量被淘汰出市场,其产量空间大约为300万吨/年。因此,尿素产品未来市场前景光明,拥有广阔的发展空间。四川XX化工股份是以合成氨及尿素为主导产品的大型化工上市公司,下辖德阳、绵阳两个尿素生产基地和射洪包装分公司、销售分公司等生产经营实体,现有年产100万吨尿素的生产能力,主要产品“XX牌”尿素畅销全国20多个省市,远销东南亚。2005年公司在“全国化工500强企业”中排名第226位,在四川省100强企业中排名第57位,尿素产量和经济效益在全国氮肥企业中排名第8位和第2位,在省内列第2位,公司被授予“2005年中国农资质量万里行畅销品牌”、“全国质量管理先进企业”等称号。“XX”商标是我国氮肥企业目前为止唯一的“中国驰名商标”。四川XX绵阳分公司主要生产合成氨、尿素等产品,1999~2001年公司投入2.6亿元对两套尿素生产线进行技术改造,生产规模扩大到年产合成氨18万吨、尿素30万吨,主导产品“南光”牌尿素连续多年被评为绵阳市优质产品,2002年3月获“国家免检产品”称号,2002年9月成为四川XX旗下一员。分公司现有的四套合成氨装置中,有一套装置技术落后,产量低(设计年产2.5万吨合成氨,实际现在年产量不到2万吨),消耗高,设备陈旧,并且存在重大的安全、环保隐患。由于绵阳城市的迅速发展,厂区周围聚集了大量的住户,新建了商店、市场、幼儿园,生产装置与这些环境敏感点的间距不符合现行国家标准规范的要求,根本无法通过环评。结合公司建设“百亿XX、百年XX”这一宏伟目标,公司提出了另选新址,新建一套大型合成氨、尿素生产装置,并逐步将现有生产装置搬迁进去。这样既符合国家产业政策,也符合绵阳的城市发展规划,彻底解决绵阳分公司面临的安全环保问题。四川XX化工股份“十一五”的发展方针是“规模、质量、国际化”,公司在“十一五”规划中提出,采用技改新建、重组并购的方式,使尿素规模达到300万吨/年以上。四川石油管理局和西南石油局积极落实国家油气资源战略部署,紧紧抓住大西南油气资源大开发机遇,计划到“十一五”末,在西南地区将实现年产天然气400亿立方米,以天然气为原料的产业将得到难得的发展机遇,这为实现公司“十一五”发展目标创造了条件。绵阳分公司作为四川XX化肥的主要生产基地之一,通过本项目的实施,分公司尿素生产能力将由现在的30万吨/年提高到60吨/年以上。根据我国加入WTO后的承诺,化肥的进口关税将进一步降低,进口配额逐步增加。2006年底起,我国化肥企业将面临国外同行的竞争。今后,产量低、劳动生产率低、能耗高的小型化肥装置将逐渐被淘汰,取而代之的是低能耗、单系列的大型化肥生产装置。分公司现在的几套合成氨装置和尿素装置都存在能力小、规模效益不明显等缺陷,与先进工艺相比,流程复杂、消耗高。分公司虽然不断地对这几套装置进行技术改造,但已基本接近极限,可挖掘的潜力很小。因此,要在原料价格持续上涨、市场竞争逐步加剧的不利形势下立于不败之地,建设大型生产装置,采用先进工艺对现有装置进行改造已刻不容缓。本项目实施后,对于提高XX公司整体技术水平、经济效益和尿素生产规模,增强XX公司在激烈的国内、国际市场中的竞争力,具有十分重要的意义。西部地区化肥消费潜力巨大,西部地区肥料投入水平偏低,如西北地区化肥投入总量只有315万吨,不能满足农业生产的需要,严重地制约了西部地区农业发展。随着我国对西部地区的重视和国家西部大开发战略的实施,西部地区经济发展必然带动农业对化肥消费的需要进一步增加。因此,尿素市场的前景还是十分乐观的。2.3 产品价格世界上大型尿素装置多以天然气为原料,因此尿素价格也多由石油天然气的价格所左右。国际油气价格上升,则尿素价格上升;国际油气价格下降,则尿素价格下降。近年来国际油价基本呈上升态势,国内尿素价格随国际市场价格亦呈同步上扬趋势。2.3.1 国际市场价格从1997年下半年开始,由于国际上石油价格的下跌,引起尿素价格下降,至1998年2月中东散装尿素价格仅为78~95美元/吨,到1999年2月又进一步下降到70~72美元/吨,随后逐渐有所回升。2000年国际市场尿素价格仍然处于低迷的态势,原因主要是中国、印度大量减少进口,而且尿素价格波动较大,年中下降,年末有所回升。2001年尿素价格基本上在100美元/吨的价位徘徊。从2002年开始,由于石油和天然气价格上升,尿素价格逐年走高,2004年11月中旬国际市场尿素价格已达到250美元/吨左右。国际市场尿素的主要贸易港口有波罗的海、尤日内、保加利亚/克罗地亚/罗马尼亚、阿拉伯湾、东南亚、埃及和越南等,其中波罗的海、尤日内和克罗地亚的价格较低,阿拉伯湾、东南亚和埃及的价格较高。一般情况下,国际市场大颗粒尿素的价格比小颗粒尿素价格每吨高10~20美元,袋装尿素价格又比散装价格每吨高15美元左右。近年来中东袋装小颗粒尿素平均离岸价和乌克兰的尤日内袋装小颗粒尿素平均离岸价变化情况见图2-4。图2-4 近年中东和尤日内小颗粒尿素离岸价变化趋势图2005年国际市场尿素价格总体上承接了2004年以来的上升势头,特别是上半年在国际原油和天然气价格持续上涨的影响下,国际市场尿素价格在5、6月份及10月份达到了最高价。其中美国海湾和中东地区FOB价格从年初的220美元/吨上涨至270美元/吨。随后,在原油价格回落、国际海运价格下滑、供应增加等因素的影响下,国际市场尿素价格开始逐步回落。2005年底美国海湾和中东地区FOB价格在235~240美元/吨左右,中国尿素在越南报价约260美元/吨(到岸价)。2005年8月18日、12月22日和2006年6月22日国际尿素市场价格见表2-3。表2-3 近期国际尿素市场价格港口价格(美元/吨)备注2005年8月18日2005年12月22日2006年6尤日内210~215212~216202~204离岸价波罗的海200~210200~210192~204离岸价阿拉伯湾(大颗粒)235~242245~246222~225离岸价阿拉伯湾226235~240225~235离岸价埃及(大颗粒)245~250255~260215~222离岸价212~216217~227215~220离岸价越南250~265260~262240~245到岸价韩国(大颗粒)263~264250~255265~267到岸价中国(袋装)270~284230~232290~300离岸价230~232220~230211~218离岸价诺拉(大颗粒,短吨)260262~265离岸价东南亚(大颗粒)230~233252~254230~235离岸价东南亚(大颗粒)248~252262~267247~252到岸价2.3.2 国内市场价格国际市场尿素价格的坚挺有力地刺激了国产尿素的出口,2003年我国尿素出口的平均离岸价为145.26美元/吨,2004年上涨到187.08美元/吨,同比增长28.8%。2005年我国尿素出口的平均离岸价为230.17美元/吨,同比增长23.1%。我国进口尿素的价格随着近年国际尿素市场价格的不断上升也呈逐年上涨态势。多年来我国尿素价格一直通过各种控制手段保持着一种复杂的价格体系,但近几年来我国尿素市场价格主要受国内市场需求以及国际尿素价格变化的影响。近年来国内尿素市场价格走势与国际市场尿素价格的变化趋势基本一致。1996~2004年国内尿素年平均零售价格变化走势见图2-5。图2-5 近年国内尿素市场平均价格变化走势2005年6月我国尿素市场全国平均零售价格为1965元/吨,8月中旬尿素批发价格基本在1650~1950元/吨。2006年6月中旬我国主要省区市尿素出厂价格见表2-4。2006年6月中旬我国主要省区市尿素市场零售价格见表2-5。表2-4我国主要省区市尿素出厂价格(2006年6月中旬)省市价格(元/吨)省市价格(元/吨)省市价格(元/吨)云南1820江苏1850辽宁1770浙江1725山东1880贵州1725湖北1810江西1750河北1810福建1845湖南1760河南1845山西1750安徽1860海南1725吉林1750新疆1725四川1725表2-5我国主要省区市尿素市场零售价格(2006年6月中旬)省市价格(元/吨)省市价格(元/吨)省市价格(元/吨)云南1970江苏2000辽宁1880浙江1930山东1920北京1880青海1850宁夏1830河北1837江西1920湖南1900河南1950山西1890安徽1890广东2130重庆1800广西1990上海1900陕西1870新疆1900四川1810我国尿素市场价格主要受成本因素推动,能源价格是最大的影响因素,农产品价格上涨对尿素市场价格的影响有限。随着我国经济高速发展,能源已成为一个瓶颈,目前我国尿素生产的主要原材料煤、天然气、油供应紧张,有些原材料价格可能还会上扬。另外,尿素生产耗电大,而且一直享受优惠电价,但是从种种迹象看,今后几年我国电力供应形势并不乐观,有可能比过去还要紧张,优惠电价难以保证,甚至生产用电都难以保证,电价上涨的可能性很大。综合各方面因素分析,预计我国尿素生产成本还将增加。但是,为保护农资供应,保护农民的利益和种粮积极性,国家发改委等有关部门会根据情况出台一些规定,要求化肥出厂价格实行政府指导价等政策,对各地化肥价格实行定价或干预管理,这些措施会使尿素价格处于相对平稳的态势。因此,预计未来尿素市场价格会随着成本的增加而呈平稳上涨之势。由于近年来四川XX绵阳分公司十分重视尿素产品质量的提高和“XX”品牌建设,“XX”牌尿素已在化肥消费市场建立了良好的信誉和较高的市场地位,因此,项目实施后新增加的销售量是不会成为问题的,也不会造成产品的积压。作为质量效益型企业的XX公司,在追求质量完美的同时,生产的尿素以颗粒大、均匀、无粉尘、色泽光亮、包装精美而著称,产品在市场上反响强烈,为同行追赶的目标。目前“XX”尿素销往全国18个省(市、自治区),主要市场分布区域为华东、华北、东南、中南、西南、西北等省市。在这些区域,“XX”已成为具有相当影响力的品牌,品牌销售优势明显:在西南的云南、贵州、四川市场较川化尿素价格高10~30元/吨;在东南市场较川天化、816等大化肥高50元/吨左右;在东南、中南等市场较广石化价格高50元/吨;在西北市场较乌石化价高20~30元/吨。XX经销商众多,市场布局宽而合理,从一般乡、县级农资经销商到一大批10万吨级以上的省级乃至中农集团系统等超级大户,在各个市场上按金字塔结构有序经营,出现了许多专营“XX”产品的经销商。公司坚持科学管理,产品长期保持高质量,并以优质的售后服务赢得了市场。近几年,尿素的产销率、货款回收率均达到100%。3.生产规模、产品方案3.1建设规模本项目是采用天然气为原料生产合成氨,再进一步加工成尿素产品。工艺主装置的规模如下:新建装置:合成氨700吨/天,尿素1200吨/天搬迁装置:合成氨165吨/天(2套),尿素650吨/天年操作时间:7200小时操作天数:300天3.2产品规格及质量标准(1)合成氨合成氨符合国家标准GB536-88(液体无水氨优等品),详见表3-2表3-2指标名称指标氯含量≥%残留物含量%≤0.1(重量法)水分%≤油含量mg/kg≤5(重量法)铁含量mg/kg≤1(2)尿素尿素符合国家标准GB2440-2001,详见表3-2-2。表3-2-2国家标准GB2440-2001指标项目农业用优等品一等品合格品颜色白色或浅色总氮(N)含量(以干基计),%≥缩二脲含量,%≤水分(H2O)含量,%≤铁含量(以Fe)计,%≤---碱度(以NH3计),%≤---硫酸盐含量(以SO42计),%≤---水不溶物含量,%≤---粒度(Ф0.85~)%≥9390904.工艺技术方案合成氨装置4.1(1)概述一、二分厂Ⅱ氨装置,采用以天然气为原料,铁锰粗脱硫串氧化锌精脱硫,加压蒸汽连续转化,中低温变换,改良热钾碱法脱碳,甲烷化净化,往复式气体压缩,15MPa(G)低压合成的生产工艺。两套装置于2001年建成投产,设计能力为日产145吨氨。本合成氨装置为搬迁装置,包括脱硫造气工序、中低变甲烷化工序、脱碳工序、压缩工序和氨合成工序。物料平衡与蒸汽平衡按180吨/日合成氨计算。(2)工艺流程和消耗定额1)工艺流程简述A.脱硫造气工序来自天然气压缩机的原料气,压力约3.7MPa(A),加入返氢后,进入一段炉对流段预热至360℃,进入铁锰脱硫槽,将有机硫转化为无机硫,并被吸收至约5~10ppm硫,再进入氧化锌脱硫槽,硫被脱至以下,然后加入工艺蒸汽,在对流段预热至510℃后进入转化管,在催化剂和高温的作用下,天然气中的大部分甲烷等烃类物质被转化为CO、H2为主要成分的转化气,然后进入二段炉炉头,与经预热的温度为530℃的空气在二段炉空气混合器中燃烧进行部分催化氧化反应,使转化气中残余CH4小于0.一段炉系采用顶部烧嘴,用天然气燃烧来加热辐射段,烟气进入对流段,利用它的余热依次经过对流段废锅Ⅰ、工艺空气预热器、天然气蒸汽混合预热器、原料天然气预热盘管、烟气废锅Ⅱ、锅炉给水预热器、燃料气预热器进行热交换利用后,烟气约为180℃B.中低变、甲烷化工序a、中低变部分由造气工序锅炉给水预热器来的转化气,温度已降到360℃,直接进入中变炉,转化气中的CO在中变催化剂的作用下,与水蒸汽反应生成H2和CO2,并放出大量的反应热,使气体温度升高,出中变炉的气体温度约425℃,CO含量降低到≤3.1%。中变气进入到甲一换热器,与甲烷化炉入口气体换热,被冷却后进入中变废锅,产生中压蒸汽,气体被冷却到210℃,随即进入低变炉,在低变催化剂的作用下,中变气中的CO含量被降低到≤C.甲烷化部分由脱碳工序来的净化气,首先在甲二换热器中与甲烷化炉出口气体换热,然后在甲一换热器中被中变炉出口气体进一步加热到320℃,加热后的净化气进入甲烷化炉,在催化剂的作用下,气体中的CO和CO2与H2反应生成甲烷并放出反应热,使气体温度升高,出甲烷化炉的气体温度为344℃,CO+CO2含量<10ppm。该出口气经过甲二换热器、软水换热器和甲烷化水冷器被冷却到40℃D.脱碳部分从低变炉出来温度为232℃的低变气进入本工序,首先进入低变气废热锅炉,与来自酸性水泵的冷凝水进行热交换,低变气降温至153℃后进入低变气再沸器,降温至128℃后进入脱盐水预热器,再进一步降温到82℃,送至低变气分离器,分离下来的工艺冷凝液经工艺冷凝液泵送往700MTPD合成氨装置的工艺冷凝液汽提塔,分离液滴后的气体进入CO2吸收塔底部进行脱碳处理,脱除CO2后的净化气经塔顶除沫层除去气体夹带的液滴,再进入净化气分离器,进一步分离气体中的液滴,出净化气分离器的净化气温度为70℃。净化气含CO2≤0.09%(vol%),送至甲烷化工序进一步除去气相中的CO2和CO。由CO2吸收塔排出的富液经减压阀减压后送入再生塔顶部。进入再生塔的富液向下经与下塔上升的蒸汽在上塔填料层中逆流接触进行再生。约有85%左右的经加热闪蒸后的半贫液,从再生塔上塔底部排出进入闪蒸槽。进一步闪蒸出CO2后,由半贫液泵升压后送入CO2吸收塔下段顶部入吸收塔,再循环吸收气相中的CO2。闪蒸气经喷射器升压后进入再生塔中部。余下的约15%半贫液经由再生塔解吸出来的CO2气由再生塔顶排出后进入气液分离器分离液滴后,经过外管送尿素装置。由CO2分离器排出的酸性冷凝水一部分送至低变气废热锅炉副产蒸汽,另外一部分酸性冷凝水送入再生塔洗涤段,洗涤由再生塔下段上来的CO2气。如此反复进行。E.压缩合成工序a、压缩工序工艺流程压缩工序包括三个系统:天然气压缩、空气压缩和氢氮气压缩三部分。空气-氢氮气联合压缩机为活塞式压缩机。天然气压缩为三段压缩。①天然气压缩由配气站来的原料天然气配入返氢后进入天然气压缩机一段,经压缩后送往造气工序。②空气压缩空气经空气滤尘器将空气中的含尘量降至3后,进入空气氢氮气联合压缩一段,经三段压缩后,冷却到40℃再进入联合压缩机三段水分离器,分离出冷凝水后,抽出600Nm3/hr空气,送出界区作为仪表空气用气源。其余大部分空气进入联合压缩机四段,将空气最终压缩到5MPa(A)③氢氮气压缩甲烷化工序来的氢氮气,经联合压缩机五、六段压缩到14.7MPa(A)后,用32℃循环水将氢氮气冷却至40F.合成工序工艺流程由联合压缩机送来的新鲜氢氮混合气,在2#氨冷器入口处补入系统,与1#液氨分离器出来的合成气混合后,进入2#氨冷器,被管外蒸发的液氨冷却到约-6℃,合成气中的气氨冷凝为液氨,进入2#液氨分离器,以分离液氨。在这里,新鲜氢氮混合气(又名补充气)带入系统的微量水分及CO2、油分,被液氨洗涤随之排去。出2#液氨分离器的气体(称循环气)氨含量为3.962%,经2#、1#冷交换器回收冷量后,于25℃,1MPa(A)MPa(A)。循环机为活塞式无油润滑压缩机,出循环机的气体,首先进入油过滤器,以除去可能混入压缩气体的机械润滑油。然后进入合成塔外筒间隙,保护合成塔外壳,并从合成塔顶部出塔,在进出塔预热器中被合成反应后的热气体加热,该预热后的气体经主线和各副线进入合成塔,约70%的气体,经合成塔上、下段触媒层间的换热器被反应后的热气体加热到约370℃,分别由上升管和中心管上升,在合成塔顶部的轴向触媒层入口处混合,然后进轴向触媒层,在催化剂作用下,激烈反应生成氨,并放出大量反应热,使气体中各组分很快趋于平衡,合成反应放出的反应热,由反应气体带出。气体出轴向层,经冷激气冷激后,再进入上段径向触媒层反应,气体出上段径向触媒层,进入层间换热器与管内的冷入塔气换热,反应气体冷却后,进入下段径向触媒层,出下径向层的反应气体经下部换热器,被冷却后出合成塔。出塔热气体进入合成废热锅炉产生中压蒸汽,同时合成气被冷却,然后进入进出塔预热器加热入塔冷气。合成气于80℃进入水冷器C0503,冷到温度为40℃的合成气,进入1#冷交换器,与由2#交换器来的冷循环气换热,回收冷量。合成气被冷到33℃后进入1#氨冷器,通过管外液氨蒸发,将合成气冷到11℃。在2#为防止惰性气体(CH4+Ar)在系统中积累,补充新鲜气之前,在系统惰性气体含量的最高点—1#液氨分离器出口,抽出少量合成气,以保持系统惰性气体平衡。此气体与来自液氨缓冲罐的闪蒸气一起送到弛放气氢回收装置回收氢。由1#、2#液氨分离器分出来的液氨,经减压后进入液氨换热器与界区外冰机系统来的热氨换热,回收产品液氨的冷量,被加热的产品液氨温度为30℃,送往界区外液氨贮槽。冰机系统送来的热液氨,在液氨换热器中与产品冷液氨换热后分别进入1#、2#氨冷器,在管间分别蒸发为+5℃和2)主要原材料、动力及公用工程消耗A.吨氨消耗(以100%液氨计)序号名称单位消耗备注1天然气Nm3930低热值8940kcal/Nm32电kWh7603冷却水m3400△t=84脱盐水t5输出蒸汽kg-11612.5MPa(G),饱和6输出蒸汽kg-1238MPa(G),饱和7输出冷凝液t-备注:a.天然气消耗单位Nm3指标准状态下的体积,即101.325kPa(A),0℃下的体积为合成氨装置的消耗,不包括仪表,照明,空压,化水,循环水等公用工程消耗。B.催化剂消耗序号催化剂名称用量(m3)期待寿命(年)1铁锰脱硫剂12氧化锌脱硫剂53一段转化催化剂24二段转化催化剂3~55中温变换催化剂8.446低温变换催化剂37甲烷化催化剂48氨合成催化剂8C.化学药品化学药品名称首次装填量年消耗量K2CO3~21~30DEA~232~400V2O5~620~70消泡剂40L~0.(3)设备表由于搬迁的一分厂Ⅱ氨装置和二分厂Ⅱ氨装置,其设计能力均为日产145吨合成氨装置,其目前实际操作能达到日产160吨的能力,但也只是短期能达到,要将搬迁装置规模扩大到日产180吨的能力,目前只能参照眉山所做的一些改造和更换,但据了解眉山的天然气压缩机和氢氮气压缩机是更换了的,且装置也只是短期能达到日产180吨的能力。以下是初步的设备表,部分设备经改造、更换后能否长周期达到日产180吨的能力,还需要对装置进行性能测试。序号设备位号设备名称数量备注一、脱硫造气工序1一段转化炉1对流段改造2废热锅炉13锅炉给水预热器14排污冷却器15氧化锰脱硫槽26氧化锌脱硫槽17二段转化炉1改造8汽包19连续排放罐110间断排放罐111磷酸盐溶解槽112燃料气缓冲罐113工艺蒸汽分离器114引风机115锅炉循环泵1+116药品泵1+117烟囱118转化气三通1二、中低变甲烷化工序1甲一换热器1更换2甲二换热器1更换3软水预热器14甲烷化水冷器1更换5中变废热锅炉16中温变换炉17低温变换炉18甲烷化炉1更换9汽提塔110甲烷化气分离器111脱氧槽112联胺溶液槽113氨水槽114锅炉给水泵1+115联胺溶液泵1+116低变保护器1三、脱碳工序1CO2冷却器12低变气废热锅炉13低变气再沸器14贫液水冷器1更换5锅炉给水预热器16CO2再生塔1更换7CO2吸收塔18溶液贮槽19溶液地下槽110活性炭过滤器111CO2分离器112一级蒸汽喷射器113二级蒸汽喷射器114三级蒸汽喷射器115闪蒸槽116蒸汽分离器117机械过滤器118净化气分离器119低变气分离器120地下溶液泵121酸性水泵1+122半贫液泵1+123贫液泵1+124工艺冷凝液泵1+1四、压缩工序1空气、氢氮气联合压缩机3+1新增一台2天然气压缩机3+1新增一台3防爆桥式起重机14防爆电动桥式起重机15天然气分离器1五、合成工序1合成气废热锅炉12进出塔预热器13进出塔预热器14合成水冷器1更换51#冷交换器/2#冷交换器161#氨冷器/补充气氨冷器172#氨冷器18氨合成塔191#氨分离器1102#氨分离器111放空罐112油过滤器113氨水计量槽114循环压缩机2+115液氨换热器(二台串)1六、氨贮存工序1液氨贮槽44.1.2(1)原料路线确定的依据用于生产氨的原料主要有天然气,煤,焦碳,石脑油及渣油等。从工程投资、能量消耗及生产成本看以气体和液体烃为原料生产氨有明显的优势。天然气作为清净能源,热值高,易燃烧,污染少,是生产氨合成气的理想原料。当天然气价格适宜时,以天然气为原料生产氨具有很强的竞争能力。目前使用天然气为原料生产合成氨的氨产量约占世界总氨产量的70%。四川XX绵阳分公司在装置搬迁中,拟新建一套日产700吨合成氨装置与尿素工程配套。该企业有充足的天然气资源供应,因此新建装置采用以天然气为原料生产合成氨。(2)合成氨主要生产技术概况以天然气为原料的合成氨厂,尽管国际上的各公司所采用的工艺方法有所不同,但是合成氨生产流程基本相同,包括天然气蒸汽转化制合成气、CO变换、二氧化碳脱除、甲烷化或深冷除去微量CO、CO2、压缩、氨合成等工艺过程,几十年来生产过程没有发生大的改变。合成氨技术的发展一直都围绕着降低生产成本、节约能耗这一焦点,包括引入单体的节能单元,优化操作参数,采用低温、高活性催化剂,采用新型填料等。各个公司均有其独特的技术,归纳起来合成氨装置的技术进步有以下几个发展趋势:1)提高转化压力、降低转化的水碳比,以节省总的压缩功和工艺蒸汽消耗。2)将一段转化炉的负荷向二段转化炉转移,减少一段转化炉的燃料天然气消耗。在产品氨的天然气消耗中,约有三分之一是作为燃料烧掉的。降低一段炉的负荷的手段包括在二段炉内加入过量的空气,多余的氮气通过设置在合成气压缩机入口或者合成弛放气出口的冷箱进行分离,代表工艺有KBR公司的深冷净化工艺、以及原ICI公司的AMV工艺等。另一降低燃料天然气的方法是采用换热式转化工艺,用二段炉出口的高温转化气作为一段炉的热源,这样可大幅度降低燃料气消耗,如原ICI公司的LCA工艺、KBR公司的KRES工艺、俄罗斯GIAP所开发的Tendem技术和中国成达工程公司的换热式转化工艺等。3)采用低能耗的脱碳技术,如改良热钾碱脱碳工艺和MDEA脱碳工艺等。4)采用低压氨合成技术,合成塔采用径向设计以降低合成系统阻力降,从而节省合成气压缩和循环气压缩的压缩功。目前我国引进的大型合成氨厂合成压力普遍在15-11MPa,而国外一些新型的节能装置已采用了5.8-8MPa的低压合成工艺,如AMV工艺采用压力合成,凯洛格的KAAP合成压力已降为等。这些都显示了低压合成是合成氨的发展趋势。5)采用弛放气氢回收装置回收弛放气中的氢气,以降低造气负荷,节省天然气。在国内以天然气为原料的大型合成氨装置都是引进国外技术进行建设(或者翻版设计),随着引进的年代不同,其技术水平也不同,70年代引进的合成氨装置吨氨综合能耗为(),80年代中期大多数装置经改造后吨氨能耗降至35GJ(),80年代后期引进的合成氨装置的吨氨能耗降低到30GJ()。上述引进的大型合成氨装置中,蒸汽转化的压力由3.0MPa(G)提高到4.4MPa(G),而合成压力则从24MPa(或15MPa)下降到10MPa;单元设计中采用了多项节能技术,机械设备的效率也大为提高。目前最新引进的合成氨装置的能耗低于28GJ(6.7Gcal),使得合成氨装置有更强的竟争力。国内以天然气为原料的中型氮肥厂,除90年代新建的少数装置外,大多数采用CCR法间隙转化造气、32MPa高压合成工艺,技术落后,吨氨消耗高。近年来国内合成氨新技术得到了极大的推广,通过采用天然气连续加压蒸汽转化、节能型脱碳(低能耗热钾碱技术、MDEA脱碳技术等)、15MPa低压合成等先进工艺技术,使合成氨装置的能耗大幅度降低。国内部分自主设计的中型合成氨装置的吨氨能耗已达到或低于大型合成氨装置80年代中期改造后的水平。(3)工艺技术方案的选择1)脱硫工艺技术的选择脱硫工艺方案的确定取决于硫的含量,形态以及操作的经济性。如天然气总硫含量大于150mg/Nm3,一般采用两段脱除,先用湿法脱除天然气中的大部分无机硫,再用干法脱硫,以满足生产要求。根据业主提供的检测报告,本项目中

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