年產(chǎn)20萬噸合成氨/30尿素生產(chǎn)線項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

1總論1.1概述1.1.1項(xiàng)目名稱及主辦單位：xxx有限公司項(xiàng)目名稱：xxx有限公司hs20萬噸/年合成氨30萬噸/年尿素工程項(xiàng)目建設(shè)單位：xxx有限公司地址：山西省hs縣1.1.2可行性研究報(bào)告編制的依據(jù)和原則1.1.2.1編制依據(jù)（1）xxx有限公司與yyy公司簽訂的技術(shù)咨詢合同（2）原化工部《化工建設(shè)項(xiàng)目預(yù)可行性研究報(bào)告內(nèi)容和深度的規(guī)定》（3）xxx有限公司提供的當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)資料1.1.2.2編制原則（1）認(rèn)真貫徹國(guó)家環(huán)保、消防、勞動(dòng)安全等有關(guān)文件。（2）最大限度地降低工程造價(jià)是工程自始至終貫穿的一條基本原則。（3）原料的選定，緊緊圍繞著我國(guó)的基本能源結(jié)構(gòu)和構(gòu)成，其可靠性和經(jīng)濟(jì)性是本項(xiàng)目實(shí)施最重要的基礎(chǔ)。本工程以山西hs縣出產(chǎn)的煤為原料，建設(shè)大化肥項(xiàng)目，充分利用了當(dāng)?shù)刎S富的煤炭資源優(yōu)勢(shì)。（4）嚴(yán)格按節(jié)資低耗的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，努力提高經(jīng)濟(jì)效益。（5）在技術(shù)先進(jìn)可靠的基礎(chǔ)上，充分利用國(guó)內(nèi)多年來的在化肥領(lǐng)域節(jié)能技改的成功經(jīng)驗(yàn)，盡可能采用能國(guó)產(chǎn)化的技術(shù)和裝備。（6）充分利用國(guó)家和地方優(yōu)惠政策，提高本工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。（7）吸取國(guó)內(nèi)外化工項(xiàng)目建設(shè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合該廠的實(shí)際情況，在本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程中，貫徹執(zhí)行“五化”的建設(shè)方針，即“工廠布置一體化，生產(chǎn)裝置露天化，建(構(gòu))筑物輕型化，公用工程社會(huì)化以及引進(jìn)技術(shù)國(guó)產(chǎn)化”。（8）主體工程與環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)、工業(yè)衛(wèi)生同步考慮，以減少和消除工廠生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染及對(duì)職工健康的危害。1.2項(xiàng)目提出的背景yk集團(tuán)是國(guó)家重點(diǎn)特大型集團(tuán)，是全國(guó)100家現(xiàn)代企業(yè)制度和120家企業(yè)集團(tuán)試點(diǎn)企業(yè)，目前擁有50家全資子公司、控股公司和參股公司，涉及采礦、煤化工、1—2建筑等10余個(gè)行來，總資產(chǎn)228.44億，年銷售收入突破112.58億元。所屬子公司yzmy公司是我國(guó)第一個(gè)在境內(nèi)外同時(shí)成功上市的煤炭企業(yè)。年煤炭生產(chǎn)能力達(dá)到4000萬噸，年出口煤炭1500萬噸，是華東最大的煤炭生產(chǎn)商和全國(guó)最大的煤炭出口企業(yè)之一。集團(tuán)公司擁有世界一流的綜采放頂煤技術(shù)和深井凍結(jié)施工技術(shù)，先后獲得國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)，全國(guó)優(yōu)秀企業(yè)“金馬獎(jiǎng)”，中國(guó)質(zhì)量效益型先進(jìn)企業(yè)特別獎(jiǎng)，“五一”勞動(dòng)獎(jiǎng)狀，全國(guó)首批轉(zhuǎn)機(jī)建制先進(jìn)企業(yè)稱號(hào)，被大公國(guó)際評(píng)估公司評(píng)估為“AAA”級(jí)信用企業(yè)。xxx有限公司于2003年元月注冊(cè)成立，注冊(cè)資金6億元人民幣，是由yk集團(tuán)控股，按照現(xiàn)代企業(yè)制度設(shè)立，具有獨(dú)立法人地位的公司。公司代表yk集團(tuán)在山西作為投資主體，以煤為主、煤電聯(lián)營(yíng)，向煤化工產(chǎn)業(yè)鏈延伸，從而實(shí)現(xiàn)國(guó)有資產(chǎn)保值、增值。xxx有限公司的發(fā)展思路為以煤產(chǎn)業(yè)鏈為中心，多種產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展，充分利用山西省的資源優(yōu)勢(shì)，在yk集團(tuán)公司的領(lǐng)導(dǎo)下，在地方政府的大力支持下，以體制創(chuàng)新、觀念創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新為先導(dǎo)，以“六最”為方針，最大程度地提高項(xiàng)目開發(fā)的綜合效益，促進(jìn)地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)地企雙贏。xxx有限公司現(xiàn)有山西hstc能源有限公司、sxth化工股份有限公司兩個(gè)子公司，目前正積極調(diào)研興縣煤炭開發(fā)項(xiàng)目、靈石水峪煤礦，以便拓展公司規(guī)模。根據(jù)我國(guó)能源資源的特點(diǎn)，決定了我國(guó)是以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)。2005年上半年，我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭的比例分別為76%和68%。據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè)，即使到2010年，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中，煤炭的比例仍高居71.7%和69%。能源結(jié)構(gòu)中以煤炭為主的局面長(zhǎng)期不會(huì)改變。我國(guó)石油和天然氣資源有限，而煤炭資源豐富的國(guó)家，以煤炭做為化學(xué)工業(yè)可靠的基本原料來源勢(shì)在必行。但是，目前由于我國(guó)以煤為主的能源工業(yè)和化學(xué)工業(yè)技術(shù)落后，給環(huán)境帶來較嚴(yán)重的污染。以大氣環(huán)境為例，我國(guó)大氣污染屬煤煙型污染，主要污染物為煙塵、二氧化硫和氮氧化物等。2004年全國(guó)煙塵和二氧化硫排放量分別達(dá)到1095萬噸和2254.9萬噸，其中燃煤排放量分別占70%和85%。煙塵造成大氣總懸浮微粒超標(biāo)，尤其使城鎮(zhèn)的大氣環(huán)境惡化；二氧化硫造成酸雨面積日漸擴(kuò)大，不但影響城市，也影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此，以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)，面臨著人類環(huán)境保護(hù)要求的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。1—321世紀(jì)人類面臨的是全球性環(huán)保問題、能源問題和糧食問題等，在這些問題面前，能源工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，尤其是我國(guó)在煤炭利用上的技術(shù)進(jìn)步將承擔(dān)著不可推卸的歷史重任，應(yīng)為人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。為了進(jìn)一步發(fā)展我國(guó)的能源工業(yè)和化學(xué)工業(yè)，這就要求綜合利用好我國(guó)豐富的煤炭資源，提高煤炭的利用率，進(jìn)行深加工，利用潔凈煤氣化技術(shù)來發(fā)展能源工業(yè)和化學(xué)工業(yè)。煤炭不僅是重要的工業(yè)燃料還是重要的化工原料，并有“化工之母”之美稱。山西hs縣地處山西省境東陲，太行之巔.東臨邢臺(tái)，西通省府太原，北連太舊高速，南下上黨盆地。礦產(chǎn)資源極為豐富。現(xiàn)已探明的地下礦藏有煤、鐵、鋁、耐火黏土、銅、磷、硫、水晶石、輝緣巖、白云石、石榴子石等29種之多。其中尤以煤炭資源為最，素有“煤鄉(xiāng)”之稱，為全國(guó)重點(diǎn)產(chǎn)煤縣之一。在儲(chǔ)量、煤種、煤質(zhì)等方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。首先是儲(chǔ)量豐富面積大。境內(nèi)含煤面積1852平方公里，占全縣總面積的82%；地質(zhì)總儲(chǔ)量156億噸，現(xiàn)有技術(shù)條件可開采量達(dá)34億噸。其次是煤種齊全煤質(zhì)好。儲(chǔ)煤有1-5號(hào)、8-9號(hào)、11-13號(hào)共12層，煤種有煙煤、無煙煤、貧煤、瘦煤、焦煤等，發(fā)熱量平均在8000卡/左右。豐富的煤炭資源是發(fā)展煤化工的最好原料保證。yk集團(tuán)是發(fā)展煤化工非常合適的企業(yè)主體。yk集團(tuán)作為我國(guó)最具實(shí)力的煤炭企業(yè)，早已將“發(fā)展煤化工”作為既定方針，一直積極探索煤炭潔凈高效利用的新途徑，在國(guó)內(nèi)煤化工生產(chǎn)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。經(jīng)過多年的探索和國(guó)內(nèi)外專家的支持和論證，yk集團(tuán)通過集成世界先進(jìn)的煤炭氣化、發(fā)電、制油技術(shù)，已經(jīng)制定在山西發(fā)展多產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)系銅的初步規(guī)劃。利用yk豐富的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)和強(qiáng)-大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，以山西hs優(yōu)良的煤炭資源，發(fā)展煤化工，是一項(xiàng)雙贏的舉措。1.3項(xiàng)目投資的必要性1.3.1本項(xiàng)目的目標(biāo)是充分利用本地豐富的煤炭資源–––xxx有限公司盛產(chǎn)的hs無煙煤以及當(dāng)?shù)氐膉c煤和yq煤，采用成熟、可靠的固定床間歇煤氣化配吹風(fēng)氣回收節(jié)能工藝潔凈煤技術(shù)），NHD脫硫脫碳?xì)怏w凈化工藝、Casale公司的低壓高效氨合成技術(shù)，氣提法尿素工藝生產(chǎn)尿素，符合國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策和yk集團(tuán)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略。1.3.2本工程充分利用當(dāng)?shù)亓畠r(jià)的煤炭建設(shè)大化肥裝置，具有投資少、成本較低、經(jīng)濟(jì)效益高的顯著特點(diǎn)，必將成為yk集團(tuán)又一個(gè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，同時(shí)極大地拉動(dòng)hs地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增加就業(yè)，為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定做出貢獻(xiàn)。1.4項(xiàng)目建設(shè)的意義全面貫徹黨的十六大會(huì)議精神，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，以提高企業(yè)效益為中心，以技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新為動(dòng)力，堅(jiān)持把資源多元化放在首位，大力推進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整，強(qiáng)化市場(chǎng)開拓；加快企業(yè)發(fā)展，積極推進(jìn)國(guó)際化經(jīng)營(yíng)，充分利用國(guó)內(nèi)外兩個(gè)資源、兩個(gè)市場(chǎng)和兩種資金，提高石油和化學(xué)工業(yè)的盈利能力、抗市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力，有利于實(shí)現(xiàn)健康和可持續(xù)發(fā)展。煤炭是重要的戰(zhàn)略物資和基礎(chǔ)化工原料，具有不可再生性。通過提高煤的資源的利用效率，開發(fā)高附加值、功能化的化工產(chǎn)品，把hs建設(shè)成為全國(guó)大型的煤化工生產(chǎn)、科研基地，對(duì)推動(dòng)山西省乃至全國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)都將產(chǎn)生重要的作用，具有重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義?；适寝r(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，是糧食的糧食。在人口眾多，人均占有耕地很少的我國(guó)，發(fā)展農(nóng)業(yè)，解決12億人口的吃飯問題，一直是黨和國(guó)家各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)優(yōu)先考慮的問題。我國(guó)是人口大國(guó)，僅以世界耕地面積的7%養(yǎng)活著占世界22%的人口。農(nóng)業(yè)歷來是我國(guó)的立國(guó)安邦的大事，它直接關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)家的長(zhǎng)治久安。江澤民總書記在黨的十五大報(bào)告中指出：“要堅(jiān)持把農(nóng)業(yè)放在經(jīng)濟(jì)工作的首位，要多渠道增加投入，大力推廣科教興農(nóng)，發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)。推廣農(nóng)業(yè)向商品化、專業(yè)化、現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變?！敝泄仓醒?、國(guó)務(wù)院下發(fā)的去年一號(hào)文件進(jìn)一步要求全黨同志要始終重視農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)地位。據(jù)世界糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)，化肥對(duì)糧食生產(chǎn)的貢獻(xiàn)率大約為40%。我國(guó)農(nóng)業(yè)部門多年研究表明，在增加農(nóng)作物產(chǎn)量的所有因素中（包括水、土、種等），化肥的貢獻(xiàn)率是較高的；1985～1990年的平均貢獻(xiàn)率為32.09%。農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)?；适侵мr(nóng)產(chǎn)品，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)關(guān)系密切，因此需要大力發(fā)展化肥工業(yè)以滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展需要。首先，國(guó)際油價(jià)、天然氣價(jià)格的大幅上漲，促使國(guó)際市場(chǎng)上的化肥價(jià)格持續(xù)上升。業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)，全球化肥市場(chǎng)依然呈供貨偏緊跡象，價(jià)格將攀升上揚(yáng)。由于油價(jià)、天然氣等化肥原料的價(jià)格難以回落，推動(dòng)化肥生產(chǎn)成本上升。以尿素為例，全球80％的尿素以天然氣為原料，天然氣的價(jià)格比上一年上漲了36％，拉動(dòng)尿素價(jià)格上揚(yáng)。去年10月中東產(chǎn)散裝顆粒尿素的FOB價(jià)格曾漲至251美元／噸，比年初上漲了46．8％；11、12月回落至229美元／噸，但仍比年初高出34％，比2003年底上升了30％。第二，我國(guó)人口眾多，糧食供應(yīng)問題非常重要，目前我國(guó)超過13億人口，人均占地只有1.188畝，人均糧食占有量不足380公斤，隨著時(shí)間推移，今后我國(guó)人口仍1—5將逐步增長(zhǎng)，而耕地面積卻在不斷減少，因此，想要增產(chǎn)糧食，必需要化肥。因此，不論市場(chǎng)如何波動(dòng)，我國(guó)化肥的消耗量是逐年上升的。第三，尿素的工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)人類社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。尿素不只用于農(nóng)業(yè)，總產(chǎn)量1／3以上還用于工業(yè)用途，如制造脲醛樹脂、聚氨酯、三聚氰胺—甲醛樹脂等。此外，在醫(yī)藥、炸藥、制革、浮選劑、顏料和油品脫蠟等方面尿素也有廣泛的用途。加入WTO后，化肥行業(yè)面臨的壓力是國(guó)內(nèi)糧食市場(chǎng)逐步開放和國(guó)外低價(jià)化肥將進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，雖然加入WTO后中國(guó)的總體關(guān)稅水平將降低，但這對(duì)化肥工業(yè)的影響不大，因?yàn)槟壳盎实年P(guān)稅已經(jīng)較低（5%）。我國(guó)既是化肥生產(chǎn)大國(guó)，也是化肥消費(fèi)大國(guó)。目前，我國(guó)的化肥消費(fèi)量居世界首位，約占世界化肥總銷售量的30%。這樣大的化肥消費(fèi)量長(zhǎng)期依靠進(jìn)口滿足是不可能也不現(xiàn)實(shí)的，不但國(guó)家財(cái)力不允許，而且世界上沒有哪個(gè)國(guó)家能供應(yīng)這么多的化肥。因此，化肥供應(yīng)仍將基本立足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。2002年，我國(guó)化肥消費(fèi)量約4060萬噸/年，其中氮肥2575萬噸/年，磷肥1010萬噸/年。國(guó)產(chǎn)化肥占80%。國(guó)內(nèi)氮肥和磷肥的市場(chǎng)占有率穩(wěn)步增長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)氮肥已占氮肥消費(fèi)量的90%，國(guó)產(chǎn)磷肥已占75%。主要進(jìn)口肥料是磷復(fù)肥?；什粌H對(duì)種植業(yè)增產(chǎn)起著十分重要的作用，同時(shí)對(duì)漁業(yè)、畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的增產(chǎn)也起著重要的輔助作用。20世紀(jì)90年代初的試驗(yàn)表明，化肥對(duì)糧食生產(chǎn)的貢獻(xiàn)率仍在35%以上。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)地位的進(jìn)一步加強(qiáng)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)化肥需求量還將會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。近年來，我國(guó)農(nóng)業(yè)形勢(shì)發(fā)生了許多變化，對(duì)化肥工業(yè)的發(fā)展也帶來了很大的影響。我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，導(dǎo)致種植業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，經(jīng)濟(jì)作物增長(zhǎng)很快，其需肥量一般是糧食作物的2～3倍，且需要高濃度復(fù)合肥；農(nóng)作物新品種的施肥量是老品種的10～17倍，對(duì)肥料的需求量上升；使用化肥的新領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，森林、水產(chǎn)、苗圃、牧草、畜牧等都將是使用化肥的新領(lǐng)域。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)人口還會(huì)持續(xù)增加，耕地不可避免地會(huì)減少，而經(jīng)濟(jì)作物種植面積則要擴(kuò)大，化肥的需求量必然會(huì)不斷增加。解決化肥供應(yīng)問題的根本出路在于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。進(jìn)口化肥多年來大約是國(guó)內(nèi)總消費(fèi)量的20%~30%（包括氮肥、磷肥、鉀肥），進(jìn)口化肥只能起到彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)不足的作用，而且進(jìn)口以鉀肥、磷肥、復(fù)合肥為主。本項(xiàng)目的建設(shè)可以為山西省的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和化肥產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整注入新的活力，1—6為hs地區(qū)的經(jīng)濟(jì)作出貢獻(xiàn)，增加社會(huì)效益。本項(xiàng)目的實(shí)施可以增加yk集團(tuán)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，樹立yk在山西實(shí)現(xiàn)綜合開發(fā)的新形象，更好的融入到山西的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、建立yk在山西發(fā)展煤化工的新平臺(tái)，為大規(guī)模的煤化工發(fā)展做好技術(shù)儲(chǔ)備具有深遠(yuǎn)意義。本項(xiàng)目的建設(shè)可以解決約600人的就業(yè)問題，從而穩(wěn)定社會(huì)，具有良好的社會(huì)效益。1.5項(xiàng)目建設(shè)的有利條件●符合黨的十六大提出的毫不動(dòng)搖地鞏固和發(fā)展公有制經(jīng)濟(jì)，發(fā)展壯大國(guó)有經(jīng)濟(jì)，深化國(guó)有資產(chǎn)管理體制改革的方針政策。yk集團(tuán)多年來積累豐富的管理經(jīng)驗(yàn)與生產(chǎn)營(yíng)銷經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)大批專業(yè)技術(shù)人才?！窈铣砂?、尿素項(xiàng)目建設(shè)符合國(guó)家的有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，符合省、市、縣的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，符合yk集團(tuán)集團(tuán)的發(fā)展規(guī)劃，其初步選址符合hs縣區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，省、市、縣黨委、政府和各職能部門對(duì)該項(xiàng)目高度重視，全力支持，yk集團(tuán)積極主動(dòng)，通力合作，各項(xiàng)條件均比較成熟，因此建設(shè)該項(xiàng)目意義重大?！窬哂胸S富的區(qū)域優(yōu)勢(shì)與資源優(yōu)勢(shì)。hs煤炭資源豐富，是建立區(qū)域能源基礎(chǔ)的主要資源之一。hs地區(qū)以無煙煤為主，煤種單一，具有發(fā)熱量高、含硫量低、熱穩(wěn)定性較好等特點(diǎn)，是良好的化工用煤、氣化用煤，可供建設(shè)優(yōu)質(zhì)無煙煤基地。同時(shí)，yk集團(tuán)也擁有成熟的煤化工技術(shù)。因此該項(xiàng)目有充分的原料、資源和技術(shù)保證?！駓k集團(tuán)具有全新的現(xiàn)代企業(yè)制度，人心向背，企業(yè)具有較強(qiáng)的凝聚力、向心力，管理手段創(chuàng)新與國(guó)際接軌，具有較好的內(nèi)部“造血”功能?！駓k集團(tuán)擁有一套真抓實(shí)干、不斷開拓進(jìn)取的領(lǐng)導(dǎo)班子，經(jīng)營(yíng)水平高、管理經(jīng)驗(yàn)豐富，專業(yè)技術(shù)力量較強(qiáng)，具備豐富的項(xiàng)目建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)，可為本項(xiàng)目的順利實(shí)施創(chuàng)造良好的先決條件?！窬哂行酆竦慕?jīng)濟(jì)實(shí)力提供建設(shè)保障。yk集團(tuán)有充足的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和較強(qiáng)的技術(shù)開發(fā)能力，在國(guó)內(nèi)煤化工生產(chǎn)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位?！窬哂袃?yōu)秀的人力資源。該企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)班子素質(zhì)高，具有很強(qiáng)的開發(fā)與管理能力；職工隊(duì)伍素質(zhì)高，具有豐富的化工生產(chǎn)操作經(jīng)驗(yàn)。能承擔(dān)50萬噸合成氨項(xiàng)目的建設(shè)，同時(shí)yk集團(tuán)魯南化肥廠為培養(yǎng)后備人才，與清華大學(xué)、華東理工大學(xué)、山東大學(xué)聯(lián)辦3個(gè)研究生班，為發(fā)展煤化工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！駂s有較好的投資和創(chuàng)業(yè)環(huán)境。從項(xiàng)目的論證開始，縣里即對(duì)項(xiàng)目的水、電等1—7條件作了大量的配套研究，并在制度建設(shè)方面作了大量安排。事實(shí)證明，這種求真務(wù)實(shí)求發(fā)展的真誠(chéng)是項(xiàng)目取得成功的很重要的外部有利環(huán)境。1.6項(xiàng)目建設(shè)范圍本工程的建設(shè)范圍主要包括下述工藝裝置：煤造氣、氣柜和電除塵、煤氣壓縮、低壓脫硫、原料氣壓縮、變換甲烷化、NHD脫硫脫碳、合成氣壓縮及氣體干燥、氨合成、氨回收、氨庫(kù)、冷凍站、尿素、空壓站、鍋爐。與工藝裝置相配套的公用工程設(shè)施。1.7初步結(jié)論1.7.1項(xiàng)目概況和簡(jiǎn)要結(jié)論項(xiàng)目的規(guī)模初步分析測(cè)算擬定：根據(jù)yk的經(jīng)驗(yàn)，以hs、yq、jc三地塊煤混配為原料，采用成熟可靠的固定床間歇?dú)饣浯碉L(fēng)氣能量回收技術(shù)、低壓脫硫、MHD脫硫脫碳、低壓氨合成、氣提法尿素工藝，生產(chǎn)合成氨18萬噸/年，尿素30萬噸/年。項(xiàng)目實(shí)施后，年均銷售收入48529.71萬元，年創(chuàng)銷售利潤(rùn)7556.61萬元，所得稅后利潤(rùn)總額5018.53萬元。資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率8.42%。項(xiàng)目財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率：所得稅前9.58%、所得稅后7.73%，項(xiàng)目財(cái)務(wù)回收期：所得稅前9.61年、所得稅后10.43年(含建設(shè)期2年)，項(xiàng)目財(cái)務(wù)投資凈現(xiàn)值：所得稅前4841.96萬元、所得稅后-10018.59萬元(I=9%)。各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果表明本項(xiàng)目財(cái)務(wù)效益是可行的。1.7.2主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號(hào)項(xiàng)目名稱單位數(shù)量備注一原料1投煤量噸/天860入爐干煤二產(chǎn)品方案公稱能力1合成氨萬噸/年182尿素萬噸/年30三年操作小時(shí)小時(shí)7680320天四公用工程及動(dòng)力消耗1新鮮水用量立方米/時(shí)448.82需要電網(wǎng)供電量千瓦時(shí)/時(shí)23963.0五三廢排放量1廢水m3/h18處理后達(dá)標(biāo)排放2廢氣Nm3/h869811處理后達(dá)標(biāo)排放3廢渣萬噸/年8.10用于水泥和制磚原料六全廠定員人512七總占地面積公頃30八項(xiàng)目總投資額萬元146977.291建設(shè)投資萬元139439.342建設(shè)期利息萬元6574.293鋪底流動(dòng)資金萬元963.6630％九年銷售收入萬元48529.71十年均利潤(rùn)總額萬元7556.61十一年均凈利潤(rùn)萬元5018.53十二財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)1投資利潤(rùn)率%5.062項(xiàng)目財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率%9.58稅后7.733項(xiàng)目財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值萬元4841.96稅后-10018.59萬元(I=9%)4項(xiàng)目財(cái)務(wù)投資回收期年9.61稅后10.43（含建設(shè)期）2市場(chǎng)預(yù)測(cè)2.1產(chǎn)品市場(chǎng)分析2.1.1世界農(nóng)用尿素需求現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)2.1.1.1現(xiàn)狀2005年全世界尿素總生產(chǎn)能力為6302萬t(折純氮，下同)，亞洲地區(qū)的生產(chǎn)能力占全世界生產(chǎn)能力的66.7%，其余的依次為北美、前蘇聯(lián)、東歐、西歐、非洲、拉丁美洲和大洋洲。世界各地區(qū)尿素生產(chǎn)能力見表2-1-1世界各地區(qū)尿素生產(chǎn)能力萬噸(以氮計(jì))表2-1-1地區(qū)1987年1999年2005年能力所占比例%能力所占比例%能力所占比例%亞洲185647.5369764.3425766.7前蘇聯(lián)55214.05098.95027.9北美50812.865211.464810.2東歐3418.72784.82483.9西歐3819.72614.52373.7非洲1283.21632.81792.8拉丁美洲1503.81582.82574.0大洋洲190.5230.4550.9總計(jì)3932100573910063021002.1.1.2供需預(yù)測(cè)世界尿素的供需在20世紀(jì)80年代末期以前基本達(dá)到平衡狀態(tài)。但80年代末到90年代初，中東戰(zhàn)爭(zhēng)和前蘇聯(lián)及東歐的經(jīng)濟(jì)蕭條等政治和經(jīng)濟(jì)情況嚴(yán)重地影響了世界尿素市場(chǎng)的供求關(guān)系。由于昂貴的天然氣原料價(jià)格，有些裝置不得不關(guān)閉停產(chǎn)。到2005年，世界尿素的市場(chǎng)在波動(dòng)中逐漸趨于平衡。世界尿素的供需情況見表2-1-2。世界尿素供需情況萬噸(以氮計(jì))表2-1-2年份生產(chǎn)能力開工率/%生產(chǎn)量進(jìn)口量出口量表觀消費(fèi)量198739328332828988983282198840618434249429423424198941588535529829823552199041808334828818813482199141008434489019013448199241968636189419413618199343638336309419413630199445448438331024102438331995472586404811231123404819964977864274110111014274199752508343571027102743571998550484460396196146031999573984484711051105484720056381895669140414046302注：表觀消費(fèi)量為產(chǎn)量+進(jìn)口量-出口量。20世紀(jì)90年代初，東歐、西歐和前蘇聯(lián)的消費(fèi)量下降，1987~1999年間，全世界尿素的表觀消費(fèi)量仍增加48%。1999年亞洲社會(huì)主義國(guó)家和西南亞尿素消費(fèi)量占全世界總消費(fèi)量的56%。預(yù)計(jì)今后前蘇聯(lián)和東歐地區(qū)尿素消費(fèi)量會(huì)有所增加。潛在的尿素消費(fèi)增長(zhǎng)地區(qū)為亞洲社會(huì)主義國(guó)家、西南亞以及大部分發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)。預(yù)計(jì)尿素年度世界需求增長(zhǎng)率維持在1.7%。2.1.2國(guó)內(nèi)化肥需求預(yù)測(cè)影響我國(guó)農(nóng)業(yè)對(duì)化肥中長(zhǎng)期需求的基本因素主要來自五個(gè)方面：一是農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)；二是農(nóng)民收入變化趨勢(shì)；三是化肥資源量情況；四是科技進(jìn)步因素；五是政府調(diào)控及政策導(dǎo)向等。2.1.2.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特別是種植業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)主要包括農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)總量、糧食及經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量目標(biāo)、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)等。經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)總量和糧食及經(jīng)濟(jì)作物增產(chǎn)總量對(duì)化肥需求是正向相關(guān)關(guān)系，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整重點(diǎn)影響的將是化肥需求的結(jié)構(gòu)?！笆濉奔暗?010年，我國(guó)農(nóng)業(yè)增加值增長(zhǎng)預(yù)計(jì)仍將保持在3%—4%之間的水平。期間，我國(guó)人口將由2000年的接近13億增加到14億，平均每年新增人口1000萬左右。以新增人口人均口糧400公斤計(jì)算，每年需增加糧食產(chǎn)量400萬噸。再加上人民生活改善的需要，今后十年每年至少應(yīng)增加糧食產(chǎn)量500萬噸以上。增加的糧食生產(chǎn)能力甚至要更高。這對(duì)于化肥需求增長(zhǎng)將是一個(gè)穩(wěn)定持續(xù)的推動(dòng)力量。同時(shí)，養(yǎng)殖業(yè)（包括畜牧業(yè)和漁業(yè)）對(duì)于飼料的需求，也將保持相對(duì)穩(wěn)定的增長(zhǎng)。與我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)相對(duì)應(yīng)，我國(guó)化肥需求也將開始進(jìn)入一個(gè)新階段?？偟男枨筅厔?shì)是，今后幾年化肥需求量將穩(wěn)步增加。但需求量的高速增長(zhǎng)階段已過，開始進(jìn)入平穩(wěn)增長(zhǎng)階段。化肥需求的結(jié)構(gòu)問題將越來越突出。氮肥需求增長(zhǎng)趨緩，氮肥中，高濃度需求增加較快，低濃度、小氮肥趨減。磷肥、鉀肥及復(fù)（混）合肥、專業(yè)肥增長(zhǎng)明顯。2.1.2.2農(nóng)民收入增長(zhǎng)預(yù)期農(nóng)民收入水平及其增長(zhǎng)變化，是決定農(nóng)民投入水平包括化肥投入的根本。改革開放以來，我國(guó)農(nóng)民人均收入增長(zhǎng)一致可分為四個(gè)階段：一是改革初期至1984年為快速增長(zhǎng)階段，1980—1984年扣除物價(jià)因素年均增長(zhǎng)15.1%；二是1985—1990年為波動(dòng)性增長(zhǎng)階段，扣除物價(jià)因素年均增長(zhǎng)3.35%，其中1989年為負(fù)增長(zhǎng)；三是1991—1995年為穩(wěn)定性增長(zhǎng)階段，年均增長(zhǎng)速度為4.3%；四是1996—2000年（其中1999、2000年為預(yù)計(jì)）為平穩(wěn)增長(zhǎng)年，年均增長(zhǎng)約為4.9%。這四個(gè)階段與農(nóng)民對(duì)化肥的投入的趨勢(shì)基本吻合。即前期增長(zhǎng)較快，后期增長(zhǎng)趨緩。從農(nóng)民收入發(fā)展趨勢(shì)上分析，“十五”及到2010年，我國(guó)農(nóng)民收入將進(jìn)入一個(gè)平穩(wěn)的增長(zhǎng)期。增長(zhǎng)速度大約在年均4%—6%之間。由于收入這一因素的影響，也將促使農(nóng)民對(duì)化肥投入進(jìn)入平穩(wěn)增長(zhǎng)的時(shí)期。2.1.2.3化肥資源量的供應(yīng)情況化肥資源量是由化肥生產(chǎn)、化肥進(jìn)出口、化肥庫(kù)存（包括工業(yè)、商業(yè)及農(nóng)民）量變化綜合因素決定的。資源量的變化直接影響化肥市場(chǎng)價(jià)格的走勢(shì)。價(jià)格變化直接影響需求量的變化。今后一段時(shí)期化肥資源量總的趨勢(shì)將是，氮肥：由資料供給總量約束和化肥施用以量性擴(kuò)張為主的階段，逐步向供求基本平衡，以需求約束和重視品種結(jié)構(gòu)及質(zhì)量的新階段轉(zhuǎn)變。氮肥進(jìn)口將受到適當(dāng)?shù)目刂??；使┣罂偭坎粫?huì)發(fā)生大的波動(dòng)。2.1.2.4技術(shù)進(jìn)步因素預(yù)期“九五”及到2010年，是我國(guó)實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略的重要時(shí)期。技術(shù)進(jìn)步將對(duì)我國(guó)化肥工業(yè)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)生重大影響。技術(shù)進(jìn)步將會(huì)使化肥生產(chǎn)企業(yè)成本進(jìn)一步降低，使化肥的質(zhì)量品質(zhì)及其結(jié)構(gòu)得到改善，有利于刺激需求擴(kuò)大。而農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步，如配方施肥（平衡施肥）、化肥深施、微生物肥料、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等科學(xué)先進(jìn)技術(shù)的推廣應(yīng)用，將有效的提高化肥的利用率，進(jìn)一步節(jié)約用肥，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)成本。目前我國(guó)的化肥利用率約在30%—40%之間，與世界先進(jìn)國(guó)家50%—60%還有很大的差距?！笆濉奔?010年，我國(guó)化肥利用率預(yù)計(jì)可提高5—8個(gè)百分點(diǎn)，相當(dāng)于節(jié)約化肥200—300萬噸。2.1.2.5政府的宏觀調(diào)控和政策導(dǎo)向政府政策導(dǎo)向?qū)τ诨使I(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)用肥，將發(fā)揮關(guān)鍵性的作用。特別是稅收政策（包括關(guān)稅）、價(jià)格政策、流通政策、糧食收購(gòu)政策以及進(jìn)出口政策等，這些政策變化直接影響到化肥生產(chǎn)企業(yè)的成本效益、市場(chǎng)環(huán)境及競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的變化，也將影響農(nóng)民收入水平和農(nóng)民對(duì)化肥投入的積極性。從總的趨勢(shì)上分析，今后幾年內(nèi)，政府仍將對(duì)化肥生產(chǎn)企業(yè)采取積極的扶持政策，特別是在面臨加入WTO的形勢(shì)下，從保護(hù)民族工業(yè)、保障和扶持農(nóng)業(yè)發(fā)展的角度出發(fā)，政府對(duì)化肥供求市場(chǎng)的調(diào)控會(huì)采取積極的態(tài)度。2.1.2.6國(guó)內(nèi)化肥需求根據(jù)農(nóng)業(yè)部的分析，初步預(yù)測(cè)到2010年，我國(guó)農(nóng)業(yè)對(duì)化肥的需求總量年均增長(zhǎng)大約在2%～3%之間。年份2000年2005年2010年化肥總需求量（萬噸）375043005000其中：氮肥（折純氮）237026503000磷肥（P2O5）91010001200鉀肥（K2O）470650800從以上分析及數(shù)據(jù)可知，我國(guó)氮肥工業(yè)尤其是尿素產(chǎn)品在近幾年仍會(huì)穩(wěn)步發(fā)展，根據(jù)國(guó)家有關(guān)部門的規(guī)劃，今后氮肥工業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)放在老廠技改擴(kuò)產(chǎn)上，通過原料路線及工藝路線的改變，降低產(chǎn)品的成本，滿足農(nóng)業(yè)的需求，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。2.1.3國(guó)內(nèi)尿素市場(chǎng)分析2.1.3.1供求關(guān)系從70年代至今我國(guó)共建設(shè)大型化肥廠28個(gè)，正在建設(shè)的大化肥廠有4套，已停產(chǎn)拆遷或改造的8套，其中31套最終產(chǎn)品為尿素。中氮肥企業(yè)52套，其中最終產(chǎn)品為尿素的有37個(gè)，當(dāng)前平均規(guī)模合成氨為14萬t/a，尿素為20萬t/a。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)尿素的小氮肥廠約100個(gè)，平均尿素生產(chǎn)能力12萬噸/年。近年我國(guó)尿素產(chǎn)量增長(zhǎng)狀況見表2-1-3。近年我國(guó)尿素產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)萬噸(實(shí)物)表2-1-3年份尿素產(chǎn)量年增長(zhǎng)量占當(dāng)年氮肥產(chǎn)量比例%1985927.2335.5319901103.3033.3819911185.7382.4334.9319921349.37163.6438.6219931342.89-6.4639.8019941536.08193.1942.2119951795.09259.0143.5219962060.12265.0343.9519972289.73229.6149.5619982636.50346.7755.4619992936.64300.1459.6420003070.00133.3658.882005*3350.00155.055.02010*3358.36150.065.0注：*為預(yù)測(cè)值影響我國(guó)化肥消費(fèi)增加的主要因素如下。（1）人口增加。生活水平提高和社會(huì)發(fā)展需要增產(chǎn)糧食，而增施化肥是增產(chǎn)糧食的途徑之一。（2）農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)的變化。統(tǒng)計(jì)資料數(shù)據(jù)表明，1980~1998年間糧食作物面積基本保持不變，而糧食產(chǎn)量1998年比1980年增加近2億噸，這是靠單產(chǎn)增加來實(shí)現(xiàn)的，而增施化肥是重要因素之一。同期經(jīng)濟(jì)作物面積迅速擴(kuò)大，而經(jīng)濟(jì)作物施用化肥比同面積糧食作物多，因此化肥施用量增加。（3）速生豐產(chǎn)林、經(jīng)濟(jì)林、毛竹、苗圃的迅速發(fā)展，以及近4億公頃草地及水產(chǎn)養(yǎng)殖等需要施用化肥。國(guó)內(nèi)尿素尚有缺口，再加上由于經(jīng)濟(jì)原因，有部分尿素停產(chǎn)改造，當(dāng)前尿素供求有200~300萬噸的缺口需要進(jìn)口。2.2尿素價(jià)格預(yù)測(cè)2.2.1尿素市場(chǎng)價(jià)格狀況農(nóng)業(yè)生產(chǎn)每年都消耗大量的化肥，尤其尿素的消耗量更大。從近年尿素市場(chǎng)的價(jià)格來看，基本上呈4～5年一次循環(huán)波動(dòng)，高時(shí)近2000元/噸，低時(shí)1100～1200元/噸。但隨著市場(chǎng)秩序的逐步完善，其價(jià)格波動(dòng)也逐漸平緩，同任何一種商品一樣，供求關(guān)系和生產(chǎn)成本仍是其價(jià)格漲跌的關(guān)鍵因素。國(guó)際尿素市場(chǎng)其價(jià)格在130～220美元/噸之間波動(dòng)。一個(gè)基本規(guī)律是，進(jìn)口量越大價(jià)格越高，在90年代初每年約進(jìn)口500多萬噸尿素，平均價(jià)格在200美元/噸，近幾年我國(guó)尿素進(jìn)口量呈逐年遞減的趨勢(shì)，價(jià)格亦在逐年下降，1999年我國(guó)進(jìn)口尿素量不足200萬噸，價(jià)格亦跌近了1402—7美元/噸。我國(guó)進(jìn)口的尿素主要來自中東、北美和東歐。在2000年一季度中東的尿素出廠價(jià)約90美元，北美約100美元，每噸須加上約40美元的海運(yùn)費(fèi)，再加上海關(guān)稅費(fèi)出關(guān)價(jià)大約在140~200美元/噸。國(guó)內(nèi)以天然氣為原料的尿素生產(chǎn)廠，長(zhǎng)期以來一直就因原料不足或者是原料價(jià)格太高在而開工不足，造成尿素成本上升。占64%的以煤為原料的生產(chǎn)廠，由于這些廠大都采用落后的固定床無煙煤氣化技術(shù)，并且多數(shù)是中小規(guī)模的生產(chǎn)廠，其生產(chǎn)成本均在1000元/噸以上。因此國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠家也沒有再降低尿素價(jià)格的可能。2.2.2影響尿素市場(chǎng)價(jià)格的因素2.2.2.1原料煤價(jià)格我國(guó)原先已由為原料的化肥廠已經(jīng)或正在改造成為煤頭的工藝路線，以塊煤和焦炭的價(jià)格多在600~700元/噸，而粉煤的價(jià)格一般在200元/噸左右，原料煤的價(jià)格直接影響合成氨成本，從而影響尿素的價(jià)格。2.2.2.2中國(guó)加入WTO對(duì)化肥原料供應(yīng)和化肥生產(chǎn)成本的影響加入WTO后，我國(guó)的化肥原料市場(chǎng)將隨之開放，以重油、輕油、磷礦、液氨和硫磺為原料的生產(chǎn)企業(yè)將會(huì)受到一定影響；由于受無煙塊煤和焦炭資源、產(chǎn)地的限制，以塊煤、焦為原料的氮肥生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本正在受到?jīng)_擊。（1）油品1999年，我國(guó)以輕油為原料的合成氨產(chǎn)量為160萬噸，消耗輕油約100萬噸，以重油為原料的合成氨產(chǎn)量349萬噸，消耗重油約280萬噸。因油價(jià)太高，導(dǎo)致以輕油為原料和部分以重油為原料的生產(chǎn)企業(yè)發(fā)生嚴(yán)重虧損。目前，以油為原料的化肥基本都已停產(chǎn)，而進(jìn)行原料路線的改造。（2）煤炭我國(guó)煤炭資源十分豐富，也是世界第一大產(chǎn)煤國(guó)，從煤炭品種看，無煙煤占18.55%，煙煤占77.33%，褐煤占4.12%。能夠用于生產(chǎn)合成氨的無煙塊煤占10%左右，主要分布在山西的普城、yq、陽(yáng)城和貴州的織金、納雍等地。加入WTO后，無煙塊煤不會(huì)受國(guó)際煤價(jià)的影響。但受產(chǎn)地和開采量的限制，生產(chǎn)技術(shù)落后和煤炭運(yùn)輸距離相對(duì)較遠(yuǎn)的化肥生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)成本較高，不具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，采用先進(jìn)的煤氣化技術(shù)（如德士古水煤漿氣化、GSP干粉煤氣化、殼牌粉煤氣化、魯奇碎煤氣化等），對(duì)原料路線進(jìn)行改造，利用當(dāng)?shù)氐臒熋夯蚍勖禾娲鸁o煙塊煤，是降低化肥生產(chǎn)成本有效途徑。 （3）液氨液氨是生產(chǎn)高濃度氮肥和磷復(fù)肥的主要原料。由于我國(guó)合成氨生產(chǎn)與后加工裝置基本配套，商品量有限。國(guó)際上主要液氨出口國(guó)家和地區(qū)是前蘇聯(lián)和中東地區(qū)。近幾年國(guó)際液氨貿(mào)易很活躍，貿(mào)易量為1300~1400萬噸/年。我國(guó)迄今沒有液氨出口，印度、南韓和東南亞等周邊國(guó)家都進(jìn)口一定數(shù)量的液氨。美國(guó)海灣液氨價(jià)格變化基本上反映了國(guó)際市場(chǎng)的變化規(guī)律。1974~1994年美國(guó)海灣FOB價(jià)格為30~140美元/噸，1995年上半年達(dá)到有史以來的最高點(diǎn)260美元/噸，正常價(jià)格在100~150美元/噸。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，隨著前蘇聯(lián)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇以及中東、加勒比、印尼等地以出口為主的生產(chǎn)裝置的建成投產(chǎn)，預(yù)計(jì)液氨出口量會(huì)進(jìn)一步增加，價(jià)格一般會(huì)處在較低的水平。加入WTO后，液氨的關(guān)稅將由9%調(diào)至4%，關(guān)稅降低有利于國(guó)內(nèi)一部分生產(chǎn)高濃度磷復(fù)肥的企業(yè)采用進(jìn)口液氨。2.2.3世界尿素價(jià)格狀況世界尿素價(jià)格自20世紀(jì)60年代以來，變化幅度很大，西歐袋裝尿素的FOB（到岸價(jià)格）曾一度達(dá)到390美元/噸，創(chuàng)造了尿素價(jià)格歷史上的最高紀(jì)錄，而70年代也曾跌破50美元/噸。20世紀(jì)60年代末70年代初，由于一大批尿素裝置投入運(yùn)行，尿素產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)，造成價(jià)格一路下滑，跌至40多美元/噸。1974年，由于第一次石油危機(jī)，使得原材料價(jià)格大幅度上揚(yáng)，尿素價(jià)格上升至300多美元/噸。進(jìn)入80年代，仍然維持在高價(jià)位，約200多美元/噸。20世紀(jì)90年代初期，化肥消費(fèi)量開始下降，同期國(guó)際市場(chǎng)尿素價(jià)格下滑，1993年價(jià)格降至較低水平，平均離岸價(jià)為106美元/噸。隨著經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)，1993年年底尿素價(jià)格又開始直線回升，消費(fèi)量開始增加，1996年尿素的平均離岸價(jià)達(dá)184美元/噸，刺激了尿素生產(chǎn)能力的大幅度增加，1992~1999年世界尿素的生產(chǎn)能力增加了37%。到1999年，尿素價(jià)格又回至較低的水平，此時(shí)尿素的平均離岸價(jià)只有78美元/噸，達(dá)到了20世紀(jì)70年代中期以來的歷史最低。這主要是因?yàn)殡S著尿素生產(chǎn)能力的增加，一些亞洲社會(huì)主義國(guó)家和西南亞國(guó)家尿素的生產(chǎn)已基本能夠滿足國(guó)內(nèi)需求，從而減少了進(jìn)口，嚴(yán)重影響了國(guó)際尿素市場(chǎng)。1993~1995年，亞洲社會(huì)主義國(guó)家和西南亞國(guó)家這兩地區(qū)尿素進(jìn)口量急劇上升，此后又急劇下降。兩地區(qū)1995年共進(jìn)口尿素550萬噸（折純），占當(dāng)年世界貿(mào)易量的49%。而1999年兩地區(qū)共進(jìn)口尿素170萬噸，僅占當(dāng)年世界貿(mào)易量的16%。2000年~2004年以來，世界尿素供需因消費(fèi)量2—9增加和價(jià)格的回升而趨于穩(wěn)定。世界尿素價(jià)格主要受原材料價(jià)格（石油、天然氣）、供求關(guān)系、投資成本、國(guó)家地區(qū)政策影響。據(jù)世界有關(guān)機(jī)構(gòu)采用多種模型綜合預(yù)測(cè)，在沒有突發(fā)事件影響全球尿素供求時(shí)，預(yù)計(jì)國(guó)際尿素價(jià)格將在160~220美元/噸之間。2.2.4國(guó)內(nèi)尿素價(jià)格國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的尿素價(jià)格主要受國(guó)家政策和糧食價(jià)格以及進(jìn)口量的影響，1997年以來，國(guó)內(nèi)尿素的市場(chǎng)價(jià)格見表2-2-1和國(guó)內(nèi)數(shù)字尿素廠平均生產(chǎn)成本表見表2-2-2。國(guó)內(nèi)尿素市場(chǎng)價(jià)格表2-2-1時(shí)間/年-月最高價(jià)（元/噸）最低價(jià)（元/噸）備注1997-11190013001998-01190013001998-12140013001999-07140013001999-12130012002000-07125011902001-0514001200200214501200200317001220200416001450200519001500國(guó)內(nèi)尿素價(jià)格自1997年以來基本趨勢(shì)下降，而國(guó)際價(jià)格同期基本上也是下降的，但2000年上半年開始明顯攀升。在2005年上半年中的大部分時(shí)間，從價(jià)格上看，除了大氮企業(yè)始終執(zhí)行1650元的國(guó)家限價(jià)外，大多數(shù)中小尿素企業(yè)的出廠價(jià)均在1700元以上，最高的時(shí)候，部分企業(yè)出廠價(jià)甚至超過了1900元。大多數(shù)地區(qū)的市場(chǎng)批發(fā)價(jià)均在1720元以上，最高的時(shí)候，不少地區(qū)的市場(chǎng)批發(fā)價(jià)突破了2000元大關(guān)，2—10東北等地的品牌尿素甚至突破了2100元大關(guān)；最高零售價(jià)個(gè)別地區(qū)甚至高達(dá)2300元。不論是出廠價(jià)、市場(chǎng)批發(fā)價(jià)還是零售價(jià)，不少地區(qū)都創(chuàng)了近幾年來的新高。但尿素價(jià)格大幅上揚(yáng)也不大可能。制約因素很多，首先由于糧價(jià)過低，農(nóng)民種地賺不了錢，投入產(chǎn)出比不合理，農(nóng)民購(gòu)肥積極性不高。另外還有很多因素，如氣候條件變化、種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整、退耕還林還草、種糧面積的減少及尿素市場(chǎng)無序激烈競(jìng)爭(zhēng)等。同時(shí)還要受到國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格的影響。這些都將制約尿素價(jià)格上漲。綜合各種因素，預(yù)計(jì)今后普通尿素出廠價(jià)在1350~1450元/噸左右，考慮到將來可能要將尿素銷往其他地區(qū)，為提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，在本工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中尿素的出廠價(jià)格定為1200元/噸，可確保項(xiàng)目建成后經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)降至最小。國(guó)內(nèi)尿素廠平均生產(chǎn)成本表表2-2-2序號(hào)原料品種平均尿素制造成本（元/噸）1天然氣（油田氣）540~9682重油1025~14873輕油1288~14934塊煤或焦炭1350~15005水煤漿~1100由上表可見我們?cè)诳裳袌?bào)告確定的尿素價(jià)格是可靠的，對(duì)項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性高，風(fēng)險(xiǎn)小。3產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模3.1產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模（1）合成氨：600噸/日（中間產(chǎn)品），公稱能力18萬噸/年（2）尿素：1052噸/日，公稱能力30萬噸/年3.2年操作日年操作天數(shù)：320天3.3生產(chǎn)規(guī)模確定的原則和理由18萬噸/年合成氨，30萬噸/年尿素裝置是我國(guó)根據(jù)國(guó)內(nèi)外技術(shù)情況以及多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確定的以煤為原料的中型化肥裝置經(jīng)濟(jì)規(guī)模，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和能耗指標(biāo)都處于以煤為原料的中型化肥廠的先進(jìn)行列，各種設(shè)備基本上已單系列化，規(guī)格化。3.4產(chǎn)品、中間產(chǎn)品的數(shù)量、規(guī)格及質(zhì)量指標(biāo)3.4.1中間產(chǎn)品3.4.1.1合成氨質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合GB536-88的要求，組成如下：氨≥99.8％(wt)水≤0.04％(wt)油≤10ppm惰氣≤0.02％(wt)數(shù)量25.0t/h3.4.1.2二氧化碳CO2≥98.5％(Vol干基)H2≤0.8％(Vol干基)N2≤0.7％(Vol干基)數(shù)量34.6t/h3.4.1.3本項(xiàng)目合成氨生產(chǎn)過程中回收副產(chǎn)硫磺3.4.2產(chǎn)品尿素質(zhì)量符合GB2440-2001標(biāo)準(zhǔn)要求。產(chǎn)品 粒狀尿素 氮含量 ≥46.4％(wt)縮二脲含量 ≤0.8％(wt)水≤0.2％(wt)顆粒大小1～2.4mm≥97％游離氨≤100ppm灰分最大10ppmFe最大1ppm數(shù)量44.0t/h4工藝技術(shù)方案4.1原料路線和工藝方案的確定本工程地處我國(guó)的產(chǎn)煤大省山西，原料來原十分豐富，我國(guó)中小型化肥廠的原料煤大部分都是來自以山西。目前國(guó)際上大型以煤為原料的氨廠一般是以粉煤為原料，但是我國(guó)中小型化肥廠一般是以塊煤為原料。為了降低投資，充分利用本項(xiàng)目靠近原料產(chǎn)地的優(yōu)勢(shì)，考慮到本項(xiàng)目的具體情況，確定采用塊煤為本項(xiàng)目的原料用煤。依照工藝上要適度先進(jìn)、節(jié)能，技術(shù)要成熟可靠，經(jīng)濟(jì)上要合理的原則，生產(chǎn)合成氨18萬噸/年，尿素30萬噸/年采用的工藝技術(shù)方案如下：（1）煤氣化：采用成熟的φ3.30m造氣爐固定床間歇造氣、吹風(fēng)氣余熱集中回收工藝。（2）煤氣壓縮機(jī)采用可靠的螺桿式機(jī)組。（3）低壓脫硫：采用栲膠法，NHD脫硫的酸性氣送本工段尾氣吸收塔吸收。副產(chǎn)固體硫磺外售。（4）變換：采用中變串耐硫低變，飽和熱水塔變換流程。（5）變換氣凈化：采用先進(jìn)的NHD脫硫脫碳工藝。（6）合成氣的最終精制采用甲烷化工藝。（7）原料氣壓縮機(jī)、合成氣壓縮機(jī)、氨壓縮機(jī)采用蒸汽透平驅(qū)動(dòng)的離心式壓縮機(jī)組，合成氣壓縮機(jī)同循環(huán)機(jī)合二為一。（8）合成氣采用分子篩干燥技術(shù)，新鮮合成氣可以加入到氨合成塔的入口，使大中型合成氨廠有效的節(jié)能措施。（9）氨合成采用卡薩利合成技術(shù)，軸徑向合成塔，合成壓力15.0MPa。（10）尿素采用先進(jìn)的二氧化碳?xì)馓峁に?。?1）生產(chǎn)裝置控制全部集中在中央控制室由DCS自動(dòng)優(yōu)化調(diào)節(jié)，以最少的原材料、動(dòng)力投入，獲得最大產(chǎn)出。4.2全廠工藝物料平衡和消耗定額4.2.1全廠概略工藝流程原料煤經(jīng)篩分后經(jīng)過加煤機(jī)送入固定層煤氣發(fā)生爐，蒸汽和空氣分別進(jìn)入造氣爐，制得的半水煤氣經(jīng)洗滌后送至氣柜，再經(jīng)氣柜送往煤氣壓縮機(jī)加壓至0.4MPa(G)，加壓后半水煤氣在低壓脫硫工段進(jìn)行粗脫硫，脫硫后的煤氣送至原料氣壓縮機(jī)(即低壓機(jī))升壓至3.0MPa后，再進(jìn)變換工段將混合氣中CO和H2O反應(yīng)變換成CO2和H2，再經(jīng)NHD脫硫、NHD脫碳、甲烷化凈化后，成為精制氣，氫回收來的滲透氣與精制氣混合后進(jìn)入合成氣氣壓縮機(jī)升壓至14.8MPa送入氨合成回路，其中在壓力7.0MPa左右進(jìn)行合成氣干燥。合成回路的馳放氣經(jīng)氫回收后返回氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)，非滲透氣送入燃料氣管網(wǎng)作為造氣用燃料。由氨合成制得的液氨送往氨庫(kù)和尿素裝置。4.2.2全廠方塊流程圖和物料平衡全廠方塊流程圖見圖4-2-1，物料平衡見表4-2-1。（19）（6）原料氣壓縮機(jī)變換低壓脫硫原料氣壓縮機(jī)造氣原料氣壓縮機(jī)變換低壓脫硫原料氣壓縮機(jī)造氣電除塵蒸汽（2）（3）（）（4）（5）空氣（7）NHD脫硫（10）NHD脫硫氫回收合成氣壓縮機(jī)甲烷化（8）氫回收合成氣壓縮機(jī)甲烷化氨合成NHD脫硫燃料氣（14）（13）（12）（11）（9）氨合成NHD脫硫（17）（16）（15）（20）氨回收氨庫(kù)氨回收氨庫(kù)（18）（21）4-2-1合成氨物料平衡表表4-2-1物料號(hào)（1）（2）（3）（4）（5）（6）物料名稱原料煤蒸汽半水蒸氣脫硫氣原料氣水蒸氣組分分子式分子量kg/hwt%kg/hwt%m3（標(biāo)）/h（v）%m3（標(biāo)）/h（v）%m3（標(biāo)）/h（v）%kg/hwt%氫氣H22.0H2.9329339.4838.3329310.1438.4129163.5938.41一氧化碳CO28.0C86.1723558.7530.7823535.1930.8423417.5130.84二氧化碳CO244.0O3.115291.356.915185.536.805159.606.80氮?dú)釴228.0N1.2417602.1622.9917602.1623.0717514.1423.07甲烷CH416.0S0.39298.210.39298.210.39296.720.39氧氣O232.0Ash4.87152.930.20152.930.20152.160.20氬氣Ar40.0Moisture1.29221.750.29221.750.29220.640.29硫化氫H2S34.080.290.101.610.001.600.00氧硫化碳COS60.05.080.010.200.000.200.00氨NH317.00.000.000.000.00Σ干基76307.72100.0075926.17100.00水H2O18.053400100.005433.715406.5413500.00100.00Σ濕基35500.0053400100.003789.51100.0081741.4381332.7113500.00100.00溫度℃常溫140.030.040.0300.0250.0壓力Mpa（A）常壓0.170.1060.43.03.82物料平衡表續(xù)表4-2-1物料號(hào)（7）（8）（9）（10）（11）（12）物料名稱變換氣脫硫氣脫碳?xì)馕矚饩茪夂铣蓺饨M分分子式分子量m3（標(biāo)）/h（v）%M3（標(biāo)）/h（v）%m3（標(biāo)）/h（v）%m3（標(biāo)）/h（v）%m3（標(biāo)）/h（v）%m3（標(biāo)）/h（v）%氫氣H22.051928.5352.7051876.6052.9851617.2173.7251.938.3750474.3473.2953569.0274.22一氧化碳CO28.0346.150.35345.800.35344.070.490.350.060.000.00二氧化碳CO244.028231.4428.6527666.8128.2627.670.04564.6391.000.000.00氮?dú)釴228.017512.3117.7717510.5517.8817508.8025.011.750.2817508.8025.4217622.5924.22甲烷CH416.0296.680.30296.660.30296.630.420.030.00668.360.97718.471.00氧氣O232.00.120.000.120.000.120.000.000.000.120.00氬氣Ar40.0220.370.22220.350.23220.330.310.020.00220.330.32266.190.36硫化氫H2S34.01.770.000.000.000.000.001.770.280.000.00氧硫化碳COS60.00.010.000.000.000.000.000.010.000.000.00氨NH317.00.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00Σ干基98537.37100.0097916.89100.070014.83100.0620.48100.068871.96100.072176.38100.0水H2O18.0366.350.000.0029.59249.02Σ濕基98903.7297916.8970014.83650.0769120.9772176.38溫度℃40.040.0040.0040.00117.88壓力Mpa（A）2.72.652.600.1614.85物料平衡表續(xù)表4-2-1物料號(hào)（13）（14）（15）（16）（17）（18）物料名稱變換氣脫硫氣脫碳?xì)馕矚饩茪夂铣蓺饨M分分子式分子量m3（標(biāo)）/h（v）%M3（標(biāo)）/h（v）%m3（標(biāo)）/h（v）%m3（標(biāo)）/h（v）%m3（標(biāo)）/h（v）%m3（標(biāo)）/h（v）%氫氣H22.0一氧化碳CO28.0二氧化碳CO244.0氮?dú)釴228.0甲烷CH416.0氧氣O232.0氬氣Ar40.0硫化氫H2S34.0氧硫化碳COS60.0氨NH317.0Σ干基水H2O18.0Σ濕基溫度℃壓力Mpa（A）〉〉物料平衡表續(xù)表4-2-1物料號(hào)（13）（14）（15）（16）（17）（18）物料名稱變換氣脫硫氣脫碳?xì)馕矚饩茪夂铣蓺饨M分分子式分子量m3（標(biāo)）/h（v）%M3（標(biāo)）/h（v）%m3（標(biāo)）/h（v）%m3（標(biāo)）/h（v）%m3（標(biāo)）/h（v）%m3（標(biāo)）/h（v）%氫氣H22.0一氧化碳CO28.0二氧化碳CO244.0氮?dú)釴228.0甲烷CH416.0氧氣O232.0氬氣Ar40.0硫化氫H2S34.0氧硫化碳COS60.0氨NH317.0Σ干基水H2O18.0Σ濕基溫度℃壓力Mpa（A）4.3造氣車間4.3.1主要任務(wù) 本可行性研究以山西jc、yq、hs三種無煙煤混配為原料，年產(chǎn)18萬噸合成氨30萬噸尿素。造氣車間是合成氨生產(chǎn)的“龍頭”，其主要任務(wù)是制備合格的半水煤氣，以進(jìn)一步加工制得合成氨所需的氮?dú)浠旌蠚狻?.3.2工藝方案的選擇 目前，國(guó)內(nèi)所采用的煤氣化法有：德士古水煤漿加壓氣化法、殼牌干粉煤加壓氣化法、魯奇法、固定層富氧連續(xù)氣化法及固定層空氣間歇?dú)饣ǖ?。德士古水煤漿加壓氣化法、殼牌干粉煤加壓氣化法、魯奇法技術(shù)先進(jìn)且能耗低的煤氣化方法，但需使用氧氣，為制取氧氣必須設(shè)立空分裝置，致使投資大量費(fèi)用增加。國(guó)內(nèi)中型氮肥廠現(xiàn)用的固定層煤氣發(fā)生爐空間歇?dú)饣?，具有操作?jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)成熟、投資省等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)：空氣間歇?dú)饣ㄐ实?，蒸汽分解率?同時(shí)要向大氣中排出吹風(fēng)氣，若不進(jìn)行有效的回收則會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成污染。富氧連續(xù)氣化法生產(chǎn)能力強(qiáng)，碳轉(zhuǎn)化率、氣化率、蒸汽分解率均明顯高于間歇?dú)饣?。但需要大能力的空分裝置，投資增加。為降低投資,且穩(wěn)妥可靠，本工程選用固定層煤氣發(fā)生爐空氣間歇?dú)饣浯碉L(fēng)其回收工藝技術(shù)。對(duì)造氣車間擬采取以下措施：根據(jù)（91）化規(guī)字第7號(hào)《中型合成氨廠15萬噸/年裝置技術(shù)方案討論會(huì)議紀(jì)要》的精神，將造氣吹風(fēng)氣廢鍋蒸汽壓力提高到3.82MPa，以滿足變換的需要。2、增設(shè)吹風(fēng)氣余熱回收系統(tǒng)，在回收余熱的同時(shí)，減少灰塵和CO及H2S氣體的排放。3、增加蒸汽預(yù)熱器，進(jìn)一步回收半水煤氣中的熱量，將煤氣發(fā)生爐所需蒸汽加以預(yù)熱，提高制氣效率。4、采用油壓控制閥門，降低能耗。5、采用自動(dòng)加料機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)均勻加煤。6、采用微機(jī)控制，優(yōu)化操作條件。4.3.3造氣車間工藝流程簡(jiǎn)述原料煤經(jīng)破碎和篩分后，由皮帶運(yùn)輸機(jī)送至煤氣發(fā)生爐頂煤倉(cāng)里，由加料斗經(jīng)自動(dòng)加料機(jī)間斷定時(shí)加入固定層煤氣發(fā)生爐進(jìn)行氣化。制得的半水煤氣CO+H2/N2之比為3:1。煤氣化過程分六步循環(huán)，其制氣分為上吹制氣和下吹制氣，過程如下：上吹制氣：蒸汽與加氮空氣混合后自爐底進(jìn)入，與碳反應(yīng)后生成的半水煤氣自上部爐口出來，經(jīng)燃燒室進(jìn)熱管蒸汽發(fā)生器、洗氣箱，然后經(jīng)洗滌塔洗滌冷卻后送至常壓脫硫系統(tǒng)。下吹制氣：蒸汽和加氮空氣混合后自爐頂進(jìn)入碳層，生成的半水煤氣自爐底部出來，經(jīng)熱管蒸汽發(fā)生器進(jìn)洗氣箱、洗滌塔洗滌冷卻后送至常壓脫硫系統(tǒng)。上吹制氣與下吹制氣所產(chǎn)生的半水煤氣經(jīng)過氣柜，送至煤氣壓縮機(jī)。由脫鹽水工段來脫鹽水在除氧器中熱力除氧后，經(jīng)鍋爐給水泵分別送入煤氣發(fā)生爐夾套鍋爐和熱管蒸汽發(fā)生器中。夾套鍋爐作用為防止產(chǎn)生掛爐現(xiàn)餒（灰渣粘在壁上）并回收部分熱量以產(chǎn)生0.07MPa(表壓)的低壓蒸汽。夾套鍋爐和熱管蒸汽發(fā)生器所產(chǎn)生的0.07MPa(表壓)低壓蒸汽與外管網(wǎng)補(bǔ)充來的低壓蒸汽一道，送到煤氣發(fā)生爐制氣用。來自空氣鼓風(fēng)機(jī)的空氣送入煤氣發(fā)生爐的底部，經(jīng)炭層燃燒后生成的吹風(fēng)氣由爐頂出來送入燃燒爐，將吹風(fēng)氣中CO和H2燒掉，以回收熱量和提高燃燒室溫度，造氣爐的吹風(fēng)氣與氫回收工段來的燃料氣一起在燃燒爐中燃燒，燃燒后的高溫氣體經(jīng)蒸汽過熱器進(jìn)入余熱鍋爐副產(chǎn)3.0Mpa的飽和水蒸氣，而后該氣體進(jìn)入廢熱鍋爐副產(chǎn)0.07Mpa的飽和水蒸氣供造氣使用，余熱鍋爐所產(chǎn)飽和水蒸氣經(jīng)蒸汽過熱器后供變換工段使用，從廢熱鍋爐出來的煙道氣進(jìn)入空氣預(yù)熱器加熱來自二次風(fēng)機(jī)的空氣，在經(jīng)引風(fēng)機(jī)排入煙囪，預(yù)熱后的空氣送入燃燒爐。自外管網(wǎng)來的1.3MPa的蒸汽，部分作為煤氣發(fā)生爐吹掃使用，部分經(jīng)減壓后與煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的蒸汽一起送入煤氣發(fā)生爐供生產(chǎn)半水煤氣使用。自煤氣發(fā)生爐爐底排出的灰渣，由渣車送至用戶。煤氣發(fā)生爐、熱管蒸汽發(fā)生器、蒸汽預(yù)熱器底部排出的細(xì)灰，經(jīng)水力送往沉降池。經(jīng)沉降后的回水送往造氣循環(huán)水系統(tǒng)處理，以便再循環(huán)使用。冷卻水在洗氣箱、煤氣洗滌塔、電濾器中直接與半水煤氣接觸，半水煤氣被冷卻和洗滌，再經(jīng)高壓靜電除塵，使半水煤氣中夾帶的灰塵、焦油、氰化物等大部分被洗滌下來。冷卻水經(jīng)沉淀、降灰、冷卻等處理后再循環(huán)使用。4.3.4主要設(shè)備的確定4.3.4.1煤氣發(fā)生爐選用內(nèi)徑φ3300常壓固定層造氣爐。4—8（1）爐膛面積：F=0.785D2=0.785×3.302=8.5486m2（2）生產(chǎn)強(qiáng)度：?jiǎn)闻_(tái)產(chǎn)氣量8000m3/h(標(biāo))半水煤氣8000/8.5486=935.83m3(標(biāo))/h.m2（3）爐子臺(tái)數(shù)確定生產(chǎn)能力按25tNH3/h半水煤氣消耗定額3111.70m3(標(biāo))/tNH3設(shè)備臺(tái)數(shù)計(jì)算為：25×3111.70/8000=9.72臺(tái)故選用：Φ3300煤氣發(fā)生爐11臺(tái)，開10開1備。4.3.4.2電除塵器為滿足處理半水煤氣量(濕氣)83420m3(標(biāo))/h的要求選擇單臺(tái)處理氣量28000m3(標(biāo))/h的濕式電濾器3臺(tái)。4.4凈化車間4.4.1凈化車間技術(shù)方案的選擇凈化車間的主要任務(wù)是將造氣送來半水煤氣中的無用和有害雜質(zhì)去掉，向合成氨裝置輸送合格的氮?dú)錃猓拒囬g包括低壓脫硫、變換甲烷化、NHD脫硫脫碳。低壓脫硫、變換氣脫硫4.4.1.1低壓脫硫低壓脫硫是凈化工序中粗脫硫。目前在我國(guó)的中型氮肥廠中，對(duì)半水煤氣及變換氣的脫硫方法大都采用濕法氧化再生脫硫，其中應(yīng)用最為普遍的的ADA法和栲膠法。近年來新的脫硫方法不斷開發(fā)出來，新的栲膠工藝技術(shù)在煤頭造氣中型合成氨廠中應(yīng)用愈來愈廣。脫硫方法的比較見表4-4-1。幾種常用脫硫方法比較表表4-4-1脫硫方法名稱所用化學(xué)品氣體凈化度mg/m3(標(biāo))硫磺回收率%蒸汽消耗kg/kgS電耗kW/kgS操作情況乙醇胺法（MEA）乙醇胺<570-802317.86在高CO2濃度下脫H2S腐蝕加重常壓加壓ADA法ADA、Na2CO3、Na2VO3等5-4092-9322.03.13對(duì)無機(jī)硫吸收易堵氨水催化法NH4OH對(duì)苯二酚<100小合成氨廠使用，凈化度差栲膠法Na2CO3V2O5栲膠5-4085-9314.01.92無硫堵，溶劑易得由表4-4-1可知，乙醇胺法蒸發(fā)損失高，溶液消耗量大，蒸汽、電消耗指標(biāo)相對(duì)較高，對(duì)設(shè)備腐蝕較嚴(yán)重，溶液易發(fā)泡；氨水液相催化法氨耗大，脫硫效率低，硫磺不能回收，僅在小型氨廠使用；ADA法脫硫效率高，吸收速度快，但容易造成析硫堵塔，阻塞管道，檢修工作量大。栲膠法脫硫是在改良ADA法基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)和提高。該法利用醌型丹寧的轉(zhuǎn)化來傳遞氧使硫化物被氧化為元素硫，這種方法性能穩(wěn)定，凈化度高，原材料便宜易得，脫硫成本低，不易堵塔，硫磺回收率一般在85%以上。因此，本工程采用栲膠法工藝技術(shù)。栲膠脫硫反應(yīng)原理及溶液組成如下：反應(yīng)原理所謂栲膠是麻櫟或栓皮櫟的果殼（即橡碗）經(jīng)浸提、濃縮、干燥所得的水解型丹寧萃取物，它含有鄰苯二酚結(jié)構(gòu)，在堿性液中很易被氧化為醌型結(jié)構(gòu)，這種醌型結(jié)構(gòu)又能被H2S還原為酚型結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到脫硫的目的。幾種主要反應(yīng)過程如下：吸收反應(yīng)：H2S+Na2CO3NaHS+NaHCO3氧化析硫再生反應(yīng)NaHS+NaHCO3+2NaVO3S↓+Na2V2O5+Na2CO3+H2O 同時(shí)Na2V2O5+TQ（醌態(tài)栲膠）2NaVO3+THQ(酚態(tài)栲膠)再生反應(yīng)1/2O2+2THQ(酚態(tài)栲膠)2TQ(醌態(tài)栲膠)+H2O4—10b、溶液組成總堿度0.5~0.7N/lNa2CO37~12g/lNaHCO336~38g/l栲膠2.0~2.5g/lNaVO31.0~1.3g/lpH值8.5~9.04.4.1.2變換甲烷化4.4.1.2.1變換工藝選擇（1）在合成氨生產(chǎn)中，由于制取氫氣在生產(chǎn)成本中占的較大的比重，因此要盡可能獲得更多的氫氣。氣體中的一氧化碳對(duì)合成催化劑有嚴(yán)重的毒害，必須設(shè)法除凈。變換甲烷化工段就是為解決這兩個(gè)問題而設(shè)置的。本工程將來自原料氣壓縮機(jī)的半水煤氣中的一氧化碳與水蒸汽發(fā)生變換反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氫氣和二氧化碳。變換氣中最終一氧化碳的含量低于0.4%(V)。來自脫碳工段的凈化氣經(jīng)甲烷化反應(yīng)后，其含CO和CO2之和低于10ppm，成為合格的合成氣，送往合成氣(也稱為氮?dú)錃?壓縮機(jī)。變換反應(yīng)：CO+H2O=CO2+H2 △HO=41.19kJ/mol甲烷化主反應(yīng)：CO+3H2=CH4+H2O △HO=-206.16kJ/molCO2+4H2=CH4+2H2O △HO=-165.08kJ/mol（2）一氧化碳變換：視原料和其它工序所采用的生產(chǎn)方法的不同而用不同的流程。隨著合成氨生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展及生產(chǎn)規(guī)模的增加，目前一氧化碳變換過程轉(zhuǎn)向加壓下進(jìn)行，使其設(shè)備的尺寸減小，設(shè)備布置緊湊，轉(zhuǎn)化率高，投資費(fèi)用減少。以焦碳或煤為原料，傳統(tǒng)采用二次變換，兩次脫碳，“冷熱病”嚴(yán)重，設(shè)備較多，流程長(zhǎng)。為了改變這種狀況，在本工程設(shè)計(jì)中采用近年來新開發(fā)的中變串耐硫低變流程，消除了“冷熱病”，簡(jiǎn)化了流程，降低了消耗。（3）中變串耐硫低變的可靠性和經(jīng)濟(jì)合理性傳統(tǒng)使用的Cu系低變催化劑因受硫化物中毒而要求將中變氣進(jìn)一步脫硫，脫硫又采用濕法工藝，常溫操作；而中變反應(yīng)在400℃左右，低變反應(yīng)在200℃左右。因而需要先冷后熱，使流程復(fù)雜，設(shè)備多，能耗高。為解決這一問題，國(guó)外公司在七十年代便研制出Co-Mo為主體耐硫變換催化劑，廣泛用于高硫煤氣化流程和老廠改造。1986年上?；ぱ芯吭菏紫妊兄瞥晒301耐硫變換催化劑；1988年湖北化學(xué)研究所研制的B302Q球形耐硫變換催化劑，經(jīng)國(guó)內(nèi)眾多化肥廠使用，證明催化劑的壽命可達(dá)到5年，而且實(shí)踐證明，使用耐硫變換催化劑與普通銅系不耐硫催化劑相比具有更高的活性。本設(shè)計(jì)中，中變溫度為300-480℃，低變溫度為180-220℃，設(shè)計(jì)壓力為3.0MPa(A)，中變空速Sv=1150h-1；低壓空速Sv=1500h-1。`按入口氣量計(jì)算，總CO變換率為：X總=（38.3-0.4）×100/38.3×（100+0.4）=0.986低變變換率：X低=（3-0.4）×100/3×（100+0.4）=0.863 計(jì)算低變出口平衡變換率Xp=0.933，則設(shè)計(jì)指標(biāo)僅為平衡變換率的92.5%。無論從實(shí)際操作數(shù)據(jù)還是從理論計(jì)算分析，本設(shè)計(jì)所選用的工藝條件都是合理的，低變選用耐硫催化劑也是可靠的。4.4.1.2.2變換催化劑 本項(xiàng)目工藝方案因設(shè)有常壓脫硫工段，進(jìn)變換的半水煤氣含硫低，因此需要先采用常規(guī)Fe-Cr系不耐硫中變，此種催化劑使用壽命長(zhǎng)，價(jià)格低，對(duì)整體工程有利。中變出口氣總硫含量≈150mg/m3(標(biāo))，普通的低變催化劑將受到硫中毒，不能采用，而選用B302Q耐硫低變催化劑，既能適應(yīng)氣體中的硫化物不受中毒影響，又可串聯(lián)提高CO變換率，減少中壓蒸汽的消耗。由于耐硫低變催化劑的采用，工藝過程不用先降溫脫硫，而是直接串聯(lián)耐硫低變，流程簡(jiǎn)化，設(shè)備減少，去除“冷熱病”，能耗下降。4.4.1.2.3飽和熱水塔流程的選用在變換系統(tǒng)中，回收反應(yīng)熱，如用廢熱鍋爐產(chǎn)生中壓蒸汽，這樣換熱溫差大，熱回收率低。采用飽和熱水塔回收反應(yīng)熱，半水煤氣在飽和塔中與來自熱水塔的熱水逆流接觸進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱，使半水煤氣的熱焓量和濕含量提高，提高了變換氣中H2O/干氣的比值；利用熱水塔，回收變換氣的熱量，提高熱水溫度，以達(dá)到回收熱量的目的。節(jié)省外加蒸汽用量，降低了能耗。 綜上所述，本設(shè)計(jì)采用飽和一熱水塔，中變串耐硫低變流程。一次變換使出氣CO≤0.4%，去除了以往流程的“冷熱病”，工藝簡(jiǎn)化，能耗降低。4.4.1.3NHD脫硫脫碳南化公司研究院于1984年開發(fā)NHD脫硫脫碳凈化工藝，88年南化公司研究院與yyy公司共同開發(fā)了年產(chǎn)8萬噸合成氨NHD脫硫脫碳基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。目前在黑龍江化工廠年產(chǎn)18萬噸合成氨裝置、神木年產(chǎn)20萬噸甲醇、金陵石化公司年產(chǎn)30萬噸合成氨3萬噸氫氣項(xiàng)目等一大批大中型煤化工裝置上廣泛采用。本技術(shù)相當(dāng)于Selexol法、為純物理吸收，吸收能力大、溶劑無毒，特別適合于脫除高CO2分壓的變換氣中的CO2氣體，而且對(duì)于H2S有選擇性吸收性能。其能耗低于除低溫甲醇洗之外的其它凈化方法。4.4.1.3.1NHD脫硫脫硫吸收塔進(jìn)塔溶液為純NHD溶劑，選用25℃常溫操作，同低溫甲醇洗在-50℃低溫下操作相比，無論從冷凍功耗還是低溫設(shè)備材料和制造上都比較有利，這正是該法不同于其它冷法脫硫的優(yōu)點(diǎn)，并且常溫下NHD溶劑正氣壓很低，揮發(fā)損失極小。脫硫富液采用水蒸汽汽提，可以使溶劑再生非常徹底，也避免了富液中H2S產(chǎn)生析硫現(xiàn)象。再生放空的尾氣送至低壓脫硫系統(tǒng)的尾氣吸收塔。4.4.1.3.2脫碳工藝的選擇目前國(guó)內(nèi)外脫碳方法很多，大致可分三類：化學(xué)吸收法如熱鉀堿法；物理吸收法如低溫甲醇洗法、碳酸丙烯脂法、Selexel、NHD法等；物理化學(xué)吸收法如活化甲基二乙醇胺法，MDEA法等。熱鉀堿法或改良熱鉀堿法脫二氧化碳工藝是指使用的溶液為熱碳酸鉀溶液，但溶液中添加不同的活化劑，加快碳酸鉀溶液吸收二氧化碳與再生的速度，凈化度較高。其優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟、經(jīng)驗(yàn)豐富、溶劑來源廣、價(jià)格較低、生產(chǎn)穩(wěn)妥可靠，缺點(diǎn)是溶液吸收能力受堿液濃度限制，不隨氣相中二氧化碳分壓變化，再生能耗高，耗熱量達(dá)1200kcal/m3(標(biāo))CO2左右，改良Benfeild法推出用蒸汽噴射器或蒸汽壓縮機(jī)使溶液閃蒸的節(jié)能技術(shù)，單級(jí)噴射器可使熱耗減少約25%，多級(jí)噴射器的熱耗可節(jié)省35%，總之化學(xué)吸收法能耗比物理吸收法要高得多。低溫甲醇洗法屬于物理吸收，在低溫（-50~-60℃）下，該法具有吸收能力大，溶液循環(huán)量小，再生耗熱少，凈化度高，能綜合脫除氣體中多種酸性組分，溶劑不起泡，不腐蝕設(shè)備，但溶劑本身有毒，設(shè)備需用耐低溫材料較難解決，耗冷量大，流程復(fù)雜，中小規(guī)模的氨廠不宜采用。碳酸丙烯酯法為物理吸收法，溶劑再生時(shí)不耗熱量，但據(jù)現(xiàn)已投產(chǎn)的數(shù)家小尿素廠反映，凈化氣中二氧化碳凈化度不佳，必須配置中壓氨洗造成氨耗高，能耗大。MDEA法是于70年代初由德國(guó)BASF公司開發(fā)的一種高效低能耗脫二氧化碳的新工藝，80年代中期，由南化公司化工研究院開發(fā)，該方法介于物理和化學(xué)吸收之間，凈化度高，CO2<0.2%，再生氣中二氧化碳純度>98.5%，所用溶劑N-甲苯二乙醇胺溶液本身對(duì)設(shè)備無腐蝕，除溫度較高的部位可考慮用不銹鋼外，其它都可以用碳鋼。該法在國(guó)內(nèi)大、中、小化肥廠已有采用，數(shù)量不多。Selexol法為常溫物理吸收法，溶劑可選擇性脫硫、脫碳，操作溫度-5~10℃，脫硫?yàn)槌?，不需要特殊的低溫鋼，因此該法已是人們研究的中心課題，國(guó)外已有許多工廠使用。NHD法是我國(guó)自行開發(fā)的一種物理吸收新技術(shù)。1985首先由南化公司研究院與yyy公司（化工部第一設(shè)計(jì)院）合作開發(fā)開發(fā)了第一套NHD凈化的工業(yè)裝置。運(yùn)行實(shí)踐表明，該方法具有不需要蒸汽再生，能耗低，吸收能力大，凈化度高，溶劑無毒，對(duì)設(shè)備無腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。NHD溶劑的制備國(guó)內(nèi)已在河北蒿城溶劑廠和魯南化肥廠溶劑車間分別建成600噸/年和300噸/年能力的NHD生產(chǎn)裝置，溶劑易得。幾種常見的凈化方法比較見表4-4-2。幾種凈化方法比較表表4-4-2凈化方法生產(chǎn)規(guī)模原料凈化氣溶液成份再生方法電耗蒸汽水冷量溶劑耗總能耗H2SCO2度/tNH3t/tNH3t/tNH3kg/tNH3栲膠脫硫48t/d煤3ppm<0.1%Na2CO3V2O5栲脫K2CO3DEA多級(jí)閃蒸蒸汽再生脫S:56.8脫C:48合計(jì)：104.8脫S:0.32脫C:1.449合計(jì):1.769脫S:20.9脫C:115合計(jì):135.92.50.5脫S:0.383脫C:1.544合計(jì):1.927×106kcal/tNH3NHD脫硫脫碳48t/d煤1.7ppm<0.1%NHD空氣氣提脫S:14.17脫C:59.5合計(jì):73.67脫S:0.32脫C:0脫S:17.04脫C:0.72合計(jì):17.760.055×106kcaL/tNH3脫S:0.2脫C:0.2合計(jì):0.4脫S:0.258脫C:0.247合計(jì):0.505×106kcal/tNH3Selexol500t/d渣油<1ppm0.05%PEC閃蒸+氣提合計(jì):480.015合計(jì):500.057×106kcal/tNH30.14合計(jì):0.713GJ/tNH3低溫甲醇洗+液氮洗1000t/d煤-20ppm甲醇閃蒸+氣提合計(jì):25合計(jì):0.31合計(jì):8.160.288GJ/tNH3液N2:9.12m3(標(biāo))/tNH3)1.448GJ/tNH3(0.346×106kcal/tNH3)MDEA1000t/d天然氣-0.1MDEA水閃蒸+氣提蒸汽3.11.307GJ/tNH3(0.314×106kcal/tNH3)----1.351GJ/tNH3(0.322×106kcal/tNH3)由上面的比較表可知，NHD法溶劑無毒，能耗較低，不但其技術(shù)、設(shè)備、溶劑可全部國(guó)產(chǎn)外，而且投資較低溫甲醇洗低，而低溫甲醇洗，需引進(jìn)技術(shù)、部分設(shè)備。鑒于上述比較，本工程選用NHD脫碳工藝，從而達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、能耗低、投資低，且技術(shù)、設(shè)備、材料和溶劑可全部國(guó)產(chǎn)化。確定合理參數(shù)：吸收溫度-5℃，高壓閃蒸壓力0.8MPa。4.4.2凈化車間工藝流程簡(jiǎn)述4.4.2.1低壓脫硫來自螺桿壓縮機(jī)的半水煤氣含H2S約為1.62g/m3（標(biāo)），壓力0.4MPa(絕)，溫度40℃，經(jīng)過噴射吸收器進(jìn)入低壓脫硫塔，在塔內(nèi)與塔頂噴淋下來的栲膠溶液逆流接觸，將氣體中的經(jīng)進(jìn)口水封后進(jìn)入脫硫塔，脫硫塔內(nèi)裝有聚丙烯填料，填料高度18米。氣體穿過填料層與塔頂噴淋下來的栲膠溶液逆流接觸，脫除氣體中的H2S脫除到50mg/m3(標(biāo))以下，經(jīng)脫硫氣水冷器氣體被冷卻到35℃，送往原料氣壓縮機(jī)。吸收H2S后的栲膠富液由脫硫塔底部排出，進(jìn)入反應(yīng)槽中，靠自身壓力送至噴射再生槽上