能设备能耗与国际先进水平比 较，目前我国的节能潜力约为亿吨标准煤。 行业发展的需要 合成氨工业是项基础化学工业，在化学工业中占有很重要的 地位。中国合成氨生产企业中小型居多，生产规模小，能耗与成本 高，部分企业能耗高出世界先进水平近倍。中国现已是世界上最 大的化肥生产和消费大国，年合成氨产量已超过万吨。 我国的合成氨工业能耗高节能潜力大，采取有效的技术措施能够 获得较好收益。目前平均吨氨能耗在千克标准煤左右，而世界 先进水平这指标只有约千克。 年全国合成氨节能改造项目技术交流会在北京召开，明确 了十五期间合成氨节能工程在降耗环保等方面要达到的具 体目标。会议根据十五期间合成氨能量优化节能工程实施 方案规划，到年，合成氨行业节能目标是单位能耗由目前 的千克标煤吨下降到千克标煤吨能源利用效率由目 前的提高到实现节能万万吨标煤，减少排 放二氧化碳万万吨。 企业发展的需要 年通过对合成氨尿素生产装置的工艺过程分析发现，景 化公司发展面临着个极不合理的现象合成氨生产过程中方面 在采用燃煤锅炉向装置供热，方面在采用大量冷却水冷却物料， 将余热废热带到环境中，不仅浪费了能源，也增加了公司的生产成 本，不利于市场竞争和经济效益的增长。 企业的社会责任 节能减排保护环境是全社会的共同责任，也是企业生存发展 的需要，更是企业重要的社会责任。作为全国节能千家重点企 业，为贯彻落实国民经济和社会发展第十个五年规划纲要， 实现单位能耗降低左右的约束性目标肩负重要责任，景化 公司已与省人民政府签署了十五节能目标。必须大 力实施节能技术改造，加大投入，用先进适用技术改造或新建节能 装置，降低能源消耗，确保十五期间实现万元工业总产值能 耗降低的目标目前节能减排是中国经济生活中的个重点，胡 锦涛同志在十七大报告中提出，要坚持节约资源和保护环境的基本 国策，建设资源节约型环境友好型社会。 化工有限公司的领导层深深意识到了节能减排的经济 效应和社会责任，始终把这项工作作为重点来抓。公司将通过加大 技术改造加强生产管理加大环保投入加强节能宣传教育等措 施推进节能减排目标的落实，在实现经济效益的同时，实现人与环 境的和谐发展，将公司建设成安全型节约型环保型的绿色化工 企业。 项目投资必要性和意义 化工有限公司是生产合成氨尿素的企业，基础原料 为煤，电力消耗也较高，属高能耗企业，因此在节能减排方面面临 着定的压力，但是也存在着较大的节能潜力和空间。 公司直对节能与环保工作比较重视，先后投资了余万元 建设了三气锅炉全厂放空气回收尿素解吸废液及甲醇残液回 收的综合利用工程水处理系统改造工程，全厂稀氨水工艺冷凝 液排污油水回收改造年产万吨氨醇醇烃化替代铜洗精制原料 气工程电器节能综合改造新建每小时废水末端全厂污水 处理站等节能环保系统。为了达到能源节约循环综合利用， 本着源头治理综合回收利用，公司决定对生产系统进行系列节 能技术改造，并采用成熟的高新处理技术建设合成氨节能技术改造 项目，以达到节能降耗减少污染物排放的目的。该项目的实施必 将产生较好的经济效益和显著的社会效益环境效益。 此次改造主要通过下列方式进行回收造气合成工段的吹风 气合成放空提氢尾气氨槽驰放气，以及造气炉渣煤粉煤泥， 通过三废混燃炉燃烧来产蒸汽采用膜提氢工程回收合成放 空气中的氢，降低氨合成压力，节约动力消耗，增加合成氨产量 采用无动力氨回收技术，将合成氨槽驰放气中的氨直接回收为 的气氨，减少了将氨水蒸浓变为氨的蒸气消耗，节约了蒸气， 节约了原料煤。最终达到合成氨系统不需要外补蒸汽，实现向尿素 精甲醇外送蒸汽的目的，年节约标煤吨。 关键技术 拟采用正大热能研究所的专利技术，合 成氨造气三废流化混燃炉，简称三废炉专利号，回 收造气吹风气，合成放空提氢尾气及氨槽驰放气，回收造气炉渣 煤粉煤泥生产蒸气。 选用中国科学院理化研究所的专利技术，驰放气无动力氨回 收装置专利号，将氨槽驰放气中的氨直接回收 为的气氨传统的回收工艺是用脱盐水吸收变为氨水，然后在 用蒸气加热氨水将其分解解析为氨，用于生产尿素即节约了蒸气， 节约了能源，还可以减少对环境的污染。 采用天帮膜技术国家工程研究中心有限公司的合成氨放空 气中氢回收技术，回收合成氨驰放气中的氢气，在不增加原料煤消 耗的情况下，增加合成氨产量。 经济效益和社会效益 本工程采取的造气吹风气合成放空提氢尾气氨槽驰放气潜 热回收及造气炉渣煤粉煤泥回收燃烧改造，膜提氢回收改造， 无动力氨回收改造的合成氨节能项目建设。改造后节约造气用原煤 吨年，新增蒸汽产量及节约蒸汽吨年，节电万 年，折算节标煤共计吨年，节能效益明显。 本工程采取的造气吹风气合成放空提氢尾气氨槽驰放气潜 热回收及造气炉渣煤粉煤泥回收燃烧改造，膜提氢回收改造， 无动力氨回收改造的合成氨节能项目建设离液氨。分氨后的尾气依次经第三第二第级多通道换热 器回收冷量后，进入膨胀机组膨胀制冷。 自膜提氢岗位来的提氢尾气首先经干燥器将其所含水分去除， 然后进入三级多通道换热器回收冷量后与分氨后的驰放气同进入 膨胀机组膨胀制冷，膨胀后的低温气体再进入三级多通道换热器换 热，为系统提供冷量，出换热器后送往三废流化混燃炉燃烧。 分离器分离出的液氨经调节阀减压后，依次经三级多通道换热 器为系统提供冷量，去合成氨系统气氨总管。 无动力氨回收主要新增设备表 表无动力氨回收主要新增设备 序 号 设备名称规格型号单位 数 量 备注 干燥器台 加热器台 除油过滤 器 台 气液分离 器 台 高效气液 分离器 台 透平膨胀 机 台 透平膨胀 机 台台 精过滤器台 ④无动力氨回收有关计算 已知条件氨槽驰放气量，驰放气成分 。出无动力氨回收系统驰放气氨含量为 ，出氨吸收塔的驰放气氨含量为，年生产天数按天计。 无动力氨回收每年回收氨的数量 吨 现氨回收工艺每年回收氨的数量 吨 氨水解吸回收氨的回收率按计，则实际年回收氨的数量 吨 现氨回收工艺每年回收氨水的数量 吨 解吸吨氨水需要的蒸汽约，则每 年消耗蒸汽 吨 无动力氨回收技术较现氨回收工艺每年多回收的氨为 吨 每吨氨耗原料煤按吨计，则年节源料煤 吨 年节约脱盐水吨 装置改造前后比较 改造后合成氨尿素装置改造前后原料及动力消耗情况见表 。 表节能改造前后比较表 项目 合成氨 醇 尿素备注 改造 前 原煤消耗吨 吨 电耗 吨 水耗吨 吨 蒸汽消耗吨 吨 除自产蒸汽外所需外部蒸 汽量 改造 后 原煤消耗吨 吨 电耗 吨 水耗吨吨 蒸汽消耗 吨吨 除自产蒸汽外所需外部蒸 汽量 新增 量 原煤消耗吨 吨 电耗 吨 水耗吨吨 蒸汽消耗 吨吨 自控技术方案 自控设计范围 本设计范围包括工工业有限公司合成氨节能改造项目 装置技术改造的及其相关仪表改造的自控设计。 设计标准及规定 本设计按国家和原化工部颁发的有关设计规定规范标准进 行设计，采用的主要标准有 过程检测和控制系统用文字代号和图形符号 分散型控制系统工程设计规定 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 自动化仪表选型规定 控制室设计规定 仪表供电设计规定 仪表供气设计规定 信号报警连锁系统设计规定 可燃气体检测报警使用规范 设计原则 根据生产特点工艺机械化运输及公用工程对自动控制的要 求，结合目前国内行业控制技术的发展趋势，从可靠性实用性及 先进性为原则，确定自控技术方案和仪表设备选型。本工程的自控 设计遵循技术先进投资合理产品质量稳定生产管理集中的原 则。 控制方案 根据工艺装置的规模工艺流程的特点及操作上的要求，由于 该项目为节能改造项目，为了更好达到节能效果，更好地提高能源 利用率，本设计采用集散控制系统改造后的工艺参数将在 上进行显示记录控制和报警，将自动完成工艺参数的调节，从 生产装置的实际情况考虑，调节回路均采用可靠适用的调节系统。 对于生产过程的越限变量，设置声光信号报警。 危险场所依照电气专业的划分，本设计在危险场所的仪表，满 足电气专业爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 的要求。 对具有强腐蚀和高粘稠性的工艺介质，本设计在接触介质的检 测元件和调节阀的材质与结构方面以及仪表安装都作了相应的考 虑。 本装置中还存在可燃性气体，所以还需按照要求，在可燃气体 存在的区域设立可燃气体探测器，现场的次仪表还必须是隔爆或 本安型仪表。 仪表选型 考虑到合成氨尿素生产的特殊性及生产环境，现场次仪表 以电动Ⅲ型隔爆仪表为主，辅之以其他相应的仪表，有腐蚀性介质 的地方还必须选取用防腐蚀材料。 温度测量 集中测量时，高温选用隔爆型热电偶，分度号为，低温选用 隔爆型热电阻，分度号为。就地测量时，选用双金属温度计。 检测元件配有与其工艺管道的材质相应的保护套管。 压力测量 集中测量时，采用本安型压力变送器。 就地测量时，根据不同的工艺介质，分别选用不锈钢压力表 氨用压力表及隔膜式压力表。与介质接触部分材质和工艺管道的材 质致。