年產(chǎn)30萬噸硝酸銨.doc

主產(chǎn)品：硝酸銨30萬噸/年投資：96001萬4.2.3 工藝簡介及主要原材料動力消耗定額4.2.3.1 稀硝酸工藝簡介及消耗定額 4.2.3.1.1 工藝簡介 (1) 氨空混合氣制備原料液氨經(jīng)蒸發(fā)器蒸發(fā)成氣氨，經(jīng)壓力和溫度調(diào)節(jié)后進氨過濾器，除去夾帶的雜質(zhì)，進氨-空氣混合器與被壓縮的空氣混合?？諝饨?jīng)過三級過濾，經(jīng)壓縮后分為兩支，其中一支為一次空氣，進氨-空混合器；另一支作為二次空氣，用作成品酸的漂白。氨-空氣混合后進入氧化爐。(2) 氨的氧化與廢熱回收氨-空氣混合后進入氧化爐上部，均勻分布后經(jīng)過鉑觸媒層，氨與空氣中的氧經(jīng)催化反應，生成一氧化氮和水，反應生成物經(jīng)廢熱鍋爐及蒸汽過熱器回收熱量，副產(chǎn)中壓過熱蒸汽，此蒸汽供蒸汽透平拖動壓縮機組富余部分外供。反應生成物至廢熱鍋爐出口去換熱器組。(3) 氧化氮的氧化和吸收出廢熱鍋爐的NOX氣體，經(jīng)過三個換熱器，在回收能量的同時進行NO的氧化反應。NOX氣體與二次空氣經(jīng)混合后進NOX壓縮機壓縮，壓縮后氣體再經(jīng)兩臺換熱器，氧化氮氣體被冷卻，冷卻的過程中NO氧化成NO2后，進入吸收塔，用水吸收制取60%濃度的硝酸溶液，該硝酸經(jīng)二次空氣漂白并冷卻后成為產(chǎn)品硝酸，由成品酸泵送出界外。(4) 尾氣能量回收尾氣自吸收塔頂部排出，尾氣中NOX濃度為200ppm，尾氣經(jīng)分離器分離出稀硝酸，再經(jīng)過兩臺換熱器回收熱量。之后，尾氣經(jīng)高溫氣氣換熱器加熱，入尾氣膨脹機進行能量回收，然后經(jīng)排氣筒排出。4.2.3.1.2 主要原材料及動力消耗定額：（8000小時/年）序號名稱及規(guī)格單位消耗定額消 耗 量備 注小時年1液氨(99.8%計)t0.2838.49679202鉑催化劑g0.120(0.060)3.6(1.8)28800(14400)回收前回收后3循環(huán)冷卻水(t=10)m316048003.84107按機組核算4輸出蒸汽3.9MPa440t-0.301-9.03-72240按機組核算5輸入蒸汽0.40.6 MPa 150158t0.1695.07405606電380VkWh11.13332.6641067脫鹽水t0.50315.091207204.2.3.2 硝銨工藝簡介及消耗定額4.2.3.2.1 工藝簡介來自界外的液氨進入氨貯罐，然后液氨進入氨空氣冷卻器蒸發(fā)，氣氨返回與液氨逆流，（液氨進入液氨蒸發(fā)器，與循環(huán)水進行換熱，然后氣氨返回到氨貯罐）。來自氨貯罐的氣氨進入氨預熱器，與工藝氣體換熱加熱至后進入管式反應器，同時來自界外硝酸也進入管式反應器，氣氨和硝酸進行中和反應，生成硝銨溶液進入反應器閃蒸槽。氣相從閃蒸槽頂進入中和氣洗滌塔進行洗滌，除去硝銨后進入換熱器回收熱量，廢熱利用后變成冷凝液進入工藝冷凝液槽。自閃蒸槽底部出來硝銨溶液進入初蒸發(fā)器受槽，同時，自干燥洗滌液泵的硝銨溶液也進入初蒸發(fā)器受槽。兩種濃度的硝銨溶液混合后，靠位差進入蒸發(fā)器，硝銨溶液被濃縮至96%，蒸發(fā)器加熱介質(zhì)為中和洗滌氣，96%硝銨溶液進入蒸發(fā)分離罐，溶液從罐底靠重力進入再熔槽。蒸發(fā)系統(tǒng)在負壓狀態(tài)下操作，由蒸汽噴射器和蒸發(fā)冷凝器造成真空，使硝銨溶液在負壓下蒸發(fā)。4.2.3.2.1.1 多孔硝銨生產(chǎn)：96%硝銨溶液自再熔槽底部出料（在攪拌作用下）至硝銨輸送泵，將物料輸送至塔頂受槽，在塔頂受槽中加入少量氨調(diào)節(jié)PH值，同時加入添加劑，在攪拌作用下，96%硝銨溶液進入造粒噴頭，粒狀硝銨自造粒塔頂落下，并與上升的空氣逆流接觸冷卻，硝銨顆粒落入漏斗后至塔底輸送皮帶。造粒塔頂廢空氣由造粒塔引風機抽出，并經(jīng)過造粒塔洗滌器洗滌后排入大氣。洗滌液進入造粒塔洗滌受槽，并由造粒塔洗滌泵循環(huán)洗滌，多余液體送至界外。粒狀硝銨由造粒塔底輸送皮帶轉(zhuǎn)送至預干燥皮帶，然后進入干燥筒，干燥后的粒狀硝銨，經(jīng)輸送皮帶，進入斗式提升機。在預干燥筒干燥用過的廢空氣進入干燥洗滌器，經(jīng)洗滌后排入大氣。粒狀硝銨經(jīng)斗提機進入篩分機，不和格的硝銨粒返回到再熔槽，合格的硝銨粒進入沸騰冷卻床，冷卻后的產(chǎn)品經(jīng)輸送帶進入包裹機。粒狀硝銨與阻粘劑混合，形成一個包裹層（防止結(jié)塊），經(jīng)產(chǎn)品輸送帶送至包裝工序，產(chǎn)品硝銨裝袋后進入倉庫。本設計負責將硝銨廠房出來的硝銨成品運輸、包裝、貯存的機械化運輸工藝設計。設計范圍從硝銨主廠房外的棧橋至硝銨包裝樓和硝銨成品庫。4.2.3.2.2主要原材料及動力消耗定額：（8000小時/年）序號名稱規(guī)格單位消耗定額（每噸AN）每年1液氨99.5%噸0.219656802硝酸60%（以100% NA計算）噸0.7942382003添加劑kg0.71400004包裹劑kg0.81600005循環(huán)水3240噸33.09901046電380/6000千瓦時329.61067蒸汽0.8MPa噸0.1644.92104注：包裹劑和添加劑的消耗以年產(chǎn)30萬噸多孔硝銨為基準； 4.2.4 主要設備表4.2.4.1 稀硝酸裝置主要設備表序號設備名稱及技術(shù)規(guī)格材 質(zhì)數(shù)量(臺)1氧化爐、廢熱鍋爐、蒸汽過熱器三位一體碳鋼.不銹鋼12氨蒸發(fā)器A碳鋼13氨蒸發(fā)器B碳鋼14吸收塔304L15漂白塔304L16省煤器碳鋼.不銹鋼17低壓反應水冷凝器碳鋼.不銹鋼18高溫氣氣換熱器不銹鋼19氧化氮分離器不銹鋼110汽包碳鋼111尾氣排氣筒不銹鋼112二次空氣冷卻器碳鋼.不銹鋼113高壓反應水冷凝器不銹鋼/碳鋼114尾氣預熱器不銹鋼115開工酸槽不銹鋼116“四合一”機組1套4.2.4.2 硝銨主要設備一覽表：序號設備名稱材 質(zhì)數(shù)量(臺)1氨排液蒸發(fā)器16MnR、304L12氨蒸發(fā)器16MnR、 CS13氨預熱器16MnR、304L14工藝洗滌氣冷凝器304L、304L15蒸發(fā)器304L、304L16蒸發(fā)器分離器304L17蒸發(fā)冷凝器304L、304L18結(jié)晶用表冷器304L、304L19管式反應器304L110反應器閃蒸槽304L111中和氣洗滌塔304L112硝銨貯槽304L113結(jié)晶機1214造粒塔AL/304L115干燥筒CS/304L116沸騰冷卻器217篩分機304L118包裹機CS/304L14.2.4.3 硝銨包裝主要設備一覽表：序號設備名稱材 質(zhì)數(shù)量(臺)1帶式輸送機42自動包裝機13縫包機44折邊機組合件45橋式堆包機組合件14.2.5 自控方案4.2.5.1 自控方案設計擬選用集散控制系統(tǒng)(DCS)來統(tǒng)一控制監(jiān)視生產(chǎn)過程，對一些重要參數(shù)進行串級、比值及分程調(diào)節(jié)，參與經(jīng)濟核算的參數(shù)要進行累積，并按生產(chǎn)要求編制和打印各類報表。報警事件發(fā)生后，除在屏幕上顯示和打印機上打印外，同時要聲光信號警示操作人員。同時本設計也考慮了與上位機的通訊聯(lián)網(wǎng)，使有關人員及時了解各裝置的操作數(shù)據(jù)，生產(chǎn)負荷，以便對全廠的產(chǎn)品產(chǎn)量、原料消耗進行統(tǒng)一調(diào)配管理，形成了全廠完整的綜合信息管理系統(tǒng)。4.2.5.1.1 為了確保生產(chǎn)裝置及操作人員的安全，設置報警和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)。根據(jù)工藝特點硝酸裝置中要求設置氨空流量比值調(diào)節(jié)復雜系統(tǒng)一套，氨蒸發(fā)器壓力分程調(diào)節(jié)復雜系統(tǒng)一套。聯(lián)鎖有：(1) 停車聯(lián)鎖氨過熱器出口氨溫度壓力聯(lián)鎖。氧化爐鉑網(wǎng)出口氧化氮溫度聯(lián)鎖。氨蒸發(fā)器液位聯(lián)鎖。儀表空氣壓力聯(lián)鎖。NOx分離器液位聯(lián)鎖。汽包液位聯(lián)鎖。氨空比調(diào)節(jié)回路聯(lián)鎖。廢熱鍋爐循環(huán)水泵出口流量聯(lián)鎖。汽包出口至減溫器蒸汽流量聯(lián)鎖。(2) 點火聯(lián)鎖點火器前氫氣切斷聯(lián)鎖與按鈕等組成聯(lián)鎖系統(tǒng)。(3) 單點聯(lián)鎖 主要是泵的聯(lián)鎖。另外，機組的聯(lián)鎖停車信號也送至DCS。硝酸裝置“四合一”機組本體測量元件、聯(lián)鎖系統(tǒng)等隨機設備的控制系統(tǒng)由設備制造廠成套提供，設就地儀表盤。在控制室預留位置以備重要參數(shù)在控制室顯示控制。4.2.5.1.2 為了硝銨裝置長期、安全、穩(wěn)定運行，該裝置主要管式反應器系統(tǒng)的控制。為了提高氨的硝酸的轉(zhuǎn)化率，用自動PH系統(tǒng)控制和調(diào)節(jié)酸氨比，這個控制系統(tǒng)簡單講是這樣的：(1) 氣氨瞬間密度帶壓力和溫度補償(2) 氣氨質(zhì)量流量由瞬間密度和測得的體積流量計算獲得(3) 氣氨質(zhì)量流量通過可調(diào)比率與硝酸流量串級控制反應。氨的質(zhì)量流量是主調(diào)節(jié)，也是硝酸流量的給定。(4) 最終調(diào)節(jié)是根據(jù)工藝蒸汽的PH值，通過氣氨旁路控制的，PH值通過冷卻閃蒸槽出口蒸汽來測量。本項目儀表選型立足國內(nèi)解決，部分關鍵重要的儀表及調(diào)節(jié)閥采用國外產(chǎn)品。4.2.5.2 主要安全措施根據(jù)工藝系統(tǒng)和有關設備的特點及安全運行要求，設必要的報警和聯(lián)鎖系統(tǒng)