三十万吨合成氨装置原料优化改造研究

论文摘要

本文对某公司三十万吨合成氨装置气化原料改造的相关方案进行了技术经济分析。指出装置在现有合成氨设施基础上进行相应的油改气改造后,吨氨制造成本可降低783元。项目实施后,年可增加效益22491万元,财务内部收益率达到79.05%,资本金利润率高达118%,投资利润率达77%。通过装置环保评价,指出装置在改造完成后由于工艺改进以及燃料和原料的清洁性,排入大气的废气量有了明显的减少,每年可减少废气排放79936kNm3；与改造前相比,硫化氢减少排放6.88吨/年,甲醇减少排放14.15吨/年,NOx减少排放45.7吨/年,减少烟尘排放3.12吨/年。并且通过减少碳黑水的排放,年可节水约10万吨。合成氨装置经原料油改气后,原料中硫含量大量减少,同时变换催化剂由原先投资较高的耐硫CO—MO系催化剂,改为Fe-Cr系催化剂,节约生产成本。同时,气化原料总碳量减少碳转化率增加,碳黑生成量大大减少,灰水碳黑浓度大为降低。变换单元通过调整换热流程,尽量多产高压蒸汽。低温甲醇洗装置在保证净化气质量的前提下,可减少甲醇循环量5%,不增加NH3冷负荷,停运H2S循环气压缩机（C0502）,节约用电。另外装置进行相应的油改气改造后,可以使气化炉运行更加安全平稳,从而使合成氨装置真正实现“安全、稳定、长周期、满负荷、优化”运行的目标,也为其他装置的效益增长做出应有的贡献。本论文从技术、经济、环保以及大型装置成功运行等方面考虑,确定油改气为最佳方案,认为该项目的实施,对吉林石化的经济效益增长是极为有益的。为企业投资决策提供了科学的依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 课题的来源及意义
• 1.2 课题的研究内容
• 第2章 文献综述
• 2.1 氨的发现与合成
• 2.2 合成氨生产的进展
• 2.2.1 第一阶段
• 2.2.2 第二阶段（一九四六年至二十世纪六十年代初）
• 2.2.3 第三阶段（二十世纪六十年代初至二十世纪八十年代）
• 2.2.4 第四阶段（二十世纪八十年代至现在）
• 2.3 几种典型的合成氨工艺流程
• 2.3.1 以焦炭（无烟煤）作原料的制氨流程
• 2.3.2 以焦炉气作原料的制氨流程
• 2.3.3 以天然气为原料的制氨流程
• 2.3.4 以重油为原料的制氨流程
• 2.4 国内合成氨生产原料发展及变化趋势
• 2.5 采用天然气、煤、渣油为原料生产合成氨的方法、特点
• 2.5.1 采用天然气为原料生产合成氨的主要方法
• 2.5.2 采用渣油为原料生产合成氨的主要方法
• 2.5.3 采用煤、焦为原料生产合成氨的主要方法
• 2.5.4 采用不同原料新建合成氨装置的投资对比
• 2.5.5 采用不同原料改造合成氨装置的主要消耗与可比成本对比
• 第3章 某公司化肥厂合成氨装置简介
• 3.1 某公司化肥厂合成氨装置改造前的概况
• 3.2 现有合成氨装置的特点
• 3.2.1 气化单元采用美国德士古高压气化激冷专利技术
• 3.2.2 空分采用全低压分子筛吸附净化、中压氮膨胀制冷流程
• 3.2.3 碳黑水处理单元采用三级降压闪蒸
• 3.2.4 变换单元采用二段耐硫变换
• 3.2.5 合成气的净化系统采用林德低温甲醇洗和液氮洗专利技术
• 3.2.6 氨合成采用瑞士卡萨利轴径向氨合成塔
• 3.2.7 控制系统采用DCS和PLC控制
• 3.3 装置改造工艺方案的比选
• 第4章 项目改造内容
• 4.1 工艺概述、流程
• 4.1.1 工艺概述
• 4.1.2 工艺流程
• 4.2 改造前后装置消耗定额比较
• 4.3 工艺设备技术方案
• 第5章 改造合成氨装置油改气项目的效益评价
• 5.1 费用效益分析
• 5.2 评价指标
• 5.2.1 年净现金流t（F）
• 5.2.2 静态投资回收期（PP）
• 5.2.3 净现值（NPV）
• 5.2.4 净现值率（NPVR）
• 5.2.5 内部投资收益率（IRR）
• 5.3 吉林石化化肥厂合成氨油改气改造的费用效益评价
• 5.3.1 财务评价
• 5.3.2 合成氨油改气改造的效益评价
• 5.3.3 合成氨装置油改气改造的环保评价
• 5.4 项目存在的主要风险分析
• 5.4.1. 工艺技术风险方面
• 5.4.2. 设备风险方面
• 5.4.3. 资金风险方面
• 5.4.4. 社会风险方面
• 参考文献
• 致谢