年产80万吨尿素煤化工项目可行性研究报告.doc

年产80万吨尿素煤化工项目

项
目
建
议
书

项目承建单位：吉林省白城经济开发区管委会
建议书编制单位：白城经济开发区项目开发中心
二OO八年十一月

目 录

一、项目概述…………………………………………..1
二、项目建设的意义及有利条件……………………..5
三、市场预测…………………………………………..10
四、技术方案、产品方案、规模及质量标准…………..20
五、建厂位置及总平面图初步方案………………….45
六、公用工程…………………………………………..47
七、劳动定员、环境保护及消防安全………………..49
八、项目建设进度安排………………………………..50
九、投资估算及资金筹措…………………………….51
十、经济效益分析……………………………………..54

一、项目概述

1、项目名称及产品规模
（1）项目名称：
年产80万吨尿素煤化工项目
（2）产品规模
年产尿素80万吨；
2、项目总投资及经济效益
（1）项目总投资
项目总投资330000万元。
其中：
建设投资300000万元人民币；
流动资产投资30000万元人民币。
（2）经济效益
年产值180000万元人民币；
年税金13000万元人民币（未包括所得税）；
年利润34500万元。
3、项目承建单位及项目负责人
（1）项目承建单位：
吉林省白城经济开发区煤化工开发办公室
（2）项目负责人：
龚喜军 白城经济开发区管委会副主任
电话：0436—5086005
手机：[phone]
传真：[phone]
邮编：137000
地址：吉林省白城市幸福南大街88号开发大厦1102
4、承建单位基本情况
白城经济开发区是1998年2月经吉林省人民政府批准设立的省级开发区。位于白城市区西南，初期规划开发面积6.9平方公里，常住人口12000人。建区以来，在市委、市政府的正确领导和各界人士的大力支持下，开发区以项目建设为中心，以招商引资为手段，以建设派克企业园、高新技术园、生物医药园、环保产业园、生态农业园为重点，各项工作取得了较大进展。截止到2007年末，累计实现国内生产总值16亿元，年均递增79%；累计实现工业总产值14亿元，年均递增91%；累计招商引资到位资金25亿元，年均递增54.9%；累计新上项目124个，完成投资23亿元，年均递增37%。
在实施的各类项目中，基础设施项目主要有：西部供热站、胜利路、花园路、光明街、吉鹤广场、吉鹤苑高档住宅小区、幸福花园、客货运输枢纽站、电信大厦、广电中心、开发大厦、鹤原宾馆等百余个项目，其中，已经建成投入使用的有35个项目，累计完成投资15亿元。目前，起步区已达到“七通一平”，具备建设各类项目的条件。
工贸项目主要有：美国德尔福派克企业园、金鹏齿轮变速箱、国宏汽车改装车、道君药业、多邦药业、长恒药业、裕丰精制稻米、鹤城旅游街、富都娱乐城、聚龙建材城、批发大世界、移动通讯等89个项目，其中已经建成投入生产运营的有78个。
白城经济开发区机构健全、职能完善，代表市政府对开发区经济和行政事务实行统一领导和管理，在开发区内行使市级经济管理权，享有省政府赋予的各项经济管理权。经省政府批准，开发区在1999年列入了省土地管理改革试点单位，赋予国家级开发区管理职能和权限。白城经济开发区视投资者、纳税人为上帝、衣食父母，全面推行“直接办理制、窗口服务制、全程服务制、社会服务承诺制”，形成了良好的投资软环境。
面对我国加入WTO的新形势，经济全球化大趋势，白城经济开发区将全面实施二次创业，努力实现“五年升四位”的发展目标。到2010年，GDP要达到32亿元，在全市经济总量中所占份额由1/20提升到1/10，实现翻两番的目标；到2020年，GDP要保持15%的增长速度达到130亿元。
该项目建设将以开发区管委会为依托，成立煤化工项目的开发办公室，根据项目进展需要不断充实扩大，以适应项目建设需要。
5、技术经济指标汇总表
序号
指标名称
单位
指标
1
总投资
万元
330000
1.1
建设投资
万元
300000
1.2
流动资金
万元
30000
2
工作制度

2.1
全年生产天数
天
350
2.2
每天生产班次
班
3
3
项目定员

700
3.1
其中生产工人

464
4
项目新增建筑面积
m2
80000
5
年总成本费用
万元
145000
6
年销售收入
万元
180000
6.1
销售利润率
%
22.40
7
年利润
万元
34500
8
全员劳动生产率
万元/人年
238
8.1
投资利润率
%
26.21
9
财务内部收益率
%
26
10
财务净现值(8%)
%
89204
11
投资回收期
年

12
从建设期
年
13
12.1
从投产期

11
二、项目建设的意义及有利条件

2.1项目建设的意义
2.1.1项目的建设有利于白城市33亿斤粮食增产和促进农民增收
近年，全国玉米产量达1280亿公斤左右，但玉米年销费量则为1100亿公斤，平均每年超产100亿公斤。吉林省是全国最大的商品粮基地，玉米产量多年来居全国第一位，年平均产量为1536万吨。白城市的农业产值在全市国民经济中占据主导地位。在地理位置上也是东北玉米黄金带的组成之一。近年来随着玉米收购价的下滑，给农民收入造成很大的影响，不利于农村的稳定和农业的发展。
吉林省增产百亿斤粮食计划，白城市要承担三分之一，玉米、水稻生产大量使用尿素，因此，80万吨尿素项目的建设对于解决农产品的增收、促进农业发展发挥作用，有利于国家对“三农”问题的解决。
能增加作物产量。据有关资料，化肥在各项增产因素中的作用占40％～60％，国外如此，我国也不例外，一般中低产田(无限制因素时)化肥的增产作用大于高产田。合理施用化肥是农业可持续发展的物质保证。
2.1.2可提高土壤肥力
农民对施用有机肥料能提高土壤肥力深信无疑，但化肥的后效易被人忽视，连续多年合理施用化肥后效将叠加，生产实践证明耕地肥力不但能保持而且能越种越肥。不同年代无肥区作物单产呈现不断增加的趋势是生产力不断提高的有力证据。
2.1.3能发挥良种潜力
一般高产品种可以认为是使用肥料高效应的品种，肥料投入水平成为良种良法栽培的一项核心措施。
2.1.4可补偿耕地不足
我国耕地由于多种原因正在逐渐减少。对农业增加化肥施用量，实质上与扩大耕地面积的效果相似。按我国近年的平均肥效，每吨化肥养分增产粮食7．5吨，若每公顷耕地的粮食单产也是7．5吨，则每增施1吨化肥养分，相当于扩大耕地面积1公顷。
2.1.5是发展经济作物、森林和草原的物质基础
我国在农业实现良种化、持续提高施肥量、获得粮食连年丰收的基础上，我国经济作物获得大幅度发展。粮食的丰收有力地促进了退耕还林、退耕还草的大面积实施，因而对生态环境的改善作用巨大，难以取代。
2.1.6项目建设对于发展白城经济有利
白城周边蕴藏丰富的煤谈资源，合理的开发建设大型煤化工项目，可以有力的促进吉林省西部经济振兴和跃进。白城位于国家规划的东蒙煤化工项目建设区域中心，交通运输、水资源、厂址选择等方面有利于大型煤化工项目摆放。
2.1.7煤化工项目建设是煤炭综合利用的战略选择
煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体，固体燃料以及化学品，生产出各种化工产品的工业。煤的焦化、气化、液化，煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等，都属于煤化工的范围。与煤炭燃烧相比，煤转电的效益可增加5倍，煤转化工的效益可增加10倍。由此可见，煤化工产业可促进煤炭产业结构优化升级，提高煤炭资源综合效益。
2.2项目建设的有利条件
2.2.1项目建设地点条件好，交通运输便捷。
白城市位于吉林省西部。这里交通运输十分方便、航空有乌兰浩特—白城机场，可直航北京、长春；铁路有长白铁路、平齐铁路，可直达北京、天津、南京、大连、上海、呼和浩特、秦皇岛、长春、哈尔滨等地；公路有乌图公路、长白一级路、203国道等重要线路，为货物流通提供了良好的条件。白城火车站是沈阳铁路局辖区内的一等货运、客运编组站，火车站货场接货方便。货运可经白城火车站货场装车，直接发往全国各铁路站点，货运装车以满一节车皮（60吨）为起点，整车发运，以白城到沈阳（运距550公里）为例，每节车皮（60吨）到站运费合计为3614.00元。以白城到沈阳（运距550公里）为例，空车配货每吨货物运费为155.00－165.00元，10吨以上货物空车配货价为130.00－140元，零担班车价格要比上述价格同比高10％左右。
2.2.2企业用工及技术人才有保障
白城市具有很强的化学工业基础，拥有十几个中型化工企业，可以就地招募一批技术人才及工人。吉林省是国内知名的科技教育大省。闻名国内外的吉林大学、东北师大、长春工业大学等三十多所院校都有大批的化工、机械、电子等方面的专家、学者，长春应化所、吉林省石油化工设计研究院、吉林电力设计院、长春光机所等单位也都可为项目建设提供强有力的技术支持；各大学每年毕业的大学、硕士、博士生都可为本项目提供各类高层管理人才；另外，白城市有白城师院、白城工学院及多所专业技工学校可为项目提供优秀的管理人才及专业技术工人队伍。
2.2.3能源供应充足，价格合理。
2.2.3.1电费
对大工业用电，除基础电价外，还包括基本电费（指有变压器的企业，变压器容量每KVA每月价格19.00元，如500KVA变压器每月基本电费为9500.00元）、力率电费、三峡基金、还贷资金、扶持资金、附加费、能源附加。以工业用500KVA变压器为例，如果每月用电量为6－8万千瓦时，则每千瓦时电费为0.70－0.73元之间。
2.2.3.2水费及资源
项目年生产需消耗水资源80万吨。白城市位于东北大平原的中西部、吉林省西部、科尔沁草原的边缘，年降雨量在400—500mm之间，是兴安岭与平原的交界处，地形为大兴安岭正前大型扇形地，地面平坦，微向东南倾斜，地面标高由210m下降到160m，地形坡度为1/3000。在地质构造和地貌上均具有盆地的特征，有利于地下水的汇聚，并在地下形成多个存水层。
第一层为上更新流，松散岩类孔隙水；遍体全区域，由冰水砂砾石层组成，地层厚度15—40米，水位埋深3—7米，含水层厚度10—30米，岩石为粗颗粒的砂砾石、卵砾石组成，透水性极强，水量极丰富，日流量可达1万—5万吨，矿化度小于0.5克/升，水质良好。
第二层为上第三系综合含水层；地层厚度为80—180m，为泥岩和粉细沙岩等多个韵律层组成，含水层占地层厚度的20—40%，最大日流量为1万—3万吨，多为含锶偏硅酸盐型矿泉水。
第三层为白垩纪下流嫩江水组含水层；该层透水性不好，水量小于日流量100吨。
另有西部地表洮儿河水和人工运清水，夏、秋季节水量充沛，春、冬之时极小，在项目建设时可考虑春、夏、秋用人工运河水，而冬季用地下水的方法较有利。
白城市水域宽广，水资源极其丰富。全市总水资源量为22.72亿立方米/年，其中：地下水资源量为20.83亿立方米/年，占总水资源量的91.68％。另外，引嫩入白工程即将竣工，每年可以引进嫩江水6.24亿立方米，可以解决农业灌溉、工业用水、生活用水、生态用水等方面之需。 白城市工业用自来水费每吨为3.20元，加上每吨0.50元的污水处理费，实际工业用自来水费每吨3.70元。使用自备水源井水价较低，每吨为0.30元左右。
2.2.3.3煤炭
本地区完全可以满足项目每年160万吨的用煤需要。
白城市周围有年产千万吨以上的伊敏、霍林河、大雁、扎赉诺尔煤炭矿区4个。煤炭储量丰富、煤质优良、价格低廉、运输快捷，距白城运距均在8小时之内。目前，白城市燃料用煤基本是黑龙江省黑宝山煤矿原煤，基本售价每吨为300元。黑宝山原煤发热量每千克为5200千卡。
2.2.4建设成本低
如果仅考虑工、料成本和建筑企业合理利润，目前，白城市建筑市场住宅及办公建设每平方米建设成本为800.00－830.00元；框架结构建筑物如厂房建设每平方米建设成本为880.00－910.00元。因白城地处中温带，冬季寒冷，对常年生产的工业企业一般不适合建设全钢结构建筑。屋顶可采用钢结构。如果包括保温、钢骨架，钢结构屋顶造价每平方米为270.00－290.00元。无保温，有钢骨架的钢结构屋顶造价每平方米为160.00－180.00元。全部钢结构厂房含保温造价每平方米为650.00－700.00元，无保温全部钢结构厂房造价每平方米为300.00－350.00元。
2.2.5土地价格低
该项目计划在白城工业园区建厂，园区为本项目提供了较低的土地价格，对节约项目投资有利。
2.2.6煤基尿素技术优势
德国未来能源有限责任公司的技术是用褐煤资源，采用先进、成熟的工艺技术生产尿素。
GSPTM 气化技术是20 世纪70 年代末，由前民主德国燃料研究所（DBI）开发并投入商业化运行的大型粉煤气化技术。该研究所创建于1956 年，全称为Deutsches BrennstoffinstitutFreiberg，一直致力于煤炭综合利用的开发工作，即使在国际市场石油过剩时，也没有中断过对煤气化技术的开发工作。针对化工行业，本着降低投资与成本，而研发出的GSPTM 气化技术是世界先进的大型粉煤进料气流床加压技术之一。分别于1979 年和1996 年，在弗赖贝格（Freiberg）建立了３ＭＷ和５ＭＷ两套气化中试装置。目前这两套装置属于瑞士可持续技术控股公司下属的德国未来能源公司，试验过的煤种来自德国、中国、波兰、前苏联、南非、西班牙、保加利亚、加拿大、澳大利亚和捷克等国家。东西德合并后，该技术扩展应用到生物质、城市垃圾、石油焦和其他燃料等气化领域。
1989 年东西德合并后，德国诺尔公司（Noell）公司收购了前东德燃料研究所气化工艺部门，成为GSPTM 气化技术的拥有者。1999 年诺尔公司被德国巴伯高克（Babcock）电力公司收购。2002 年德国巴伯高克电力公司破产，瑞士可持续技术控股公司（SUSTEC Holding AG）收购其气化技术部门并成立全资子公司-德国未来能源有限责任公司。 项目的给排水方案可行投资估算基本合理。设计中采用了多项节水措施，不仅可以减少水资源的消耗量，同时也减少了污染物排放量，争取达到污水零排放。对废渣、废气等也采取了效的治理，以及对污染物的回收和综合利用。
综上所述，本项目建设具有很高的可行性，意义重大！

三、市场预测

3.1煤炭是国家能源安全的可靠保证
国内煤炭能源消耗大，石油进口量多，而进口石油90% 由海上船运,其中运船90%是外轮。这就给国家能源安全造成了威胁。因此，节约能源，开发煤基能源，利用煤基能源燃料，减少石油进口量是保证国家能源安全的重要方面。
一、我国能源现状与发展中的瓶颈问题：提倡能源节约1、可从政府照明，灯光工程中做起；2、减少直接燃煤，可节约资源，少污染环境；3、以煤化工来替代石油化工；4、使用煤油、煤甲醇、煤水、煤油水等混合燃料；5、用煤间接液化，生产不含硫的高清洁汽油，柴油等油品来替代动力燃料。
二、发展煤基化工的几个观点：观点一、现在是能源化工与煤化工发展的最好时机，是氮肥工业与能源化工相互结合的最好时机，是甲醇化工、甲醇燃料、甲醇系产品发展的最好时机。提倡应该象炼油一样去炼煤。煤不仅是燃料，更应该作为资源与原料来进行加工。观点二、用煤制合成气，可生产氮和化肥，合成油品，制甲醇，用甲醇制烯烃，还可合成醇、醛、酸、酯、醚等一系列含氧化合物和其他化工产品。观点三、以煤气化为龙头的多联产能源化工系统计划。甲醇是煤炭转化为能源与化工产品的主要中间环节，大量甲醇增量将主要集中在煤基燃料和聚烯烃的生产应用上。
三、现代煤化工产业的目标：建立以煤气化为核心的多联产能源化工系统，纯净的合成气可作为原料进行热、电、气、化、冶、的联产生产，也可用于矿石的还原冶炼。煤化电、煤化冶、煤焦化、一体化等多联产系统，形成一种新型的以煤炭资源为核心的多种产业集群态势，有效地促进区域经济的良性发展。
以煤代油，煤液化变油，或煤气化合成油是立足现有可利用的煤炭资源，解决国家能源安全，补充，替代石油短缺的有效途径。
－－摘自国家化工行业生产力促进中心煤化工中心副主任申同贺教授学术报告《1：煤基能源燃料是国家能源安全的可靠保证；2：醇醚清洁燃料介绍》

3.2氮肥未来市场，前景依然灿烂。
实施农业经济结构调整，进行生态环境建设后，化肥市场出现的此消彼长、不断扩张新的需求变化。这种变化将展示三种发展趋势：
一、种粮面积的减少，不等于化肥销量的萎缩。由于农业经济结构的调整，经济作物种植面积的扩大，种粮面积缩小，因此如何提高单位面积粮食产量，也就成为解决不断增长的人口压力的当务之急。增加化肥投入量，提高粮食产量，也必将成为发展趋势。在这种情况下，化肥单位面积的施用量不仅不会减少，反而还会增加。目前世界一些发达国家每公顷耕地化肥的施用量，韩国为526千克，日本为386千克，以色列为341千克，英国为320千克，而我国只有290千克。如果按国际通行的方法严格统计的话，再扣除我国复种面积的施肥量，实际上，我国化肥施用量仅为186千克，处于世界中下水平。面对越来越多的人口压力，我们要想利用世界7%的耕地，养活占世界22%的人口，也只能依靠化肥提高产量。
二、经济作物面积的扩大，不意味着化肥使用量的减少，相反，增加了化肥的消费量。由于经济作物能给农民带来更大的收入，也使农民对化肥投入不再吝啬，按照经济作物用肥量是粮食作物用肥量1.2-2倍、果蔬用肥量是粮食的1.3倍计，加上塑料温棚复种面积增加的2-3倍的施肥量，化肥的潜在市场将会大大扩展。
据中科院南京土壤所研究表明：辣椒吸收的氮、磷养分，五分之三来自肥料；茄子吸收的氮、钾养分，有一半来自肥料；西红柿需要的养分有近一半来自肥料……农民要想取得更大的经济利益，不增加化肥投入，别无选择。
三、生态环境建设，为化肥工业特别是氮肥工业的发展提供了广阔的市场空间。未来，我国生态环境建设任务非常艰巨，特别是国家最近批准的“六大林业工程”建设项目的实施，为化肥产品提供了巨大的商机，各地实施的退耕还林还草，封山育林工程，也使畜牧业“圈养”被“逼上梁山”，也将着手人工草场建设；大中城市人均绿化面积在逐年提高，正以每年3万平方公里的面积增长。尤其值得注意的是：目前，各地生态林、水果林、速生林的建设方兴未艾，已成为发展趋势……这都需要大量的化肥投入。以氮为主要元素的氮肥产品，承担着促使枝叶生长的独特职能。迎来如此浩大的生态建设工程，自然有了更大的用武之地。

3.3本地化肥市场份额
全区现有耕地面积81662公顷,其中,旱田74318公顷，水田7344公顷。尤其是吉林省增产百亿斤粮食，计划在白城新开垦几百万亩良田，化肥用量会提高百分之三十。旱田年均投入化肥量为6.5万吨，其中复合肥为3万吨；水田年均投入化肥量为1.7万吨，其中复合肥0.8万吨。本项目产品部分在本地销售，可降低运输成本。如销售于区外或市外、省外，交通运输方便。

四、技术方案、产品方案、规模及质量标准

4.1、总技术方案的选择
本项目以煤为原料，经过煤气化、脱硫、变换、压缩、合成等工序，其中造气工段是整个化肥生产的前道工序，也是关键工序，工段的任务就是用煤和蒸汽制备合成氨的生产原料——半水煤气。
4.1.1煤气化
4.1.1.1煤气化采用GSPTM 气化技术
GSPTM 气化技术是20 世纪70 年代末，由前民主德国燃料研究所（DBI）开发并投入商业化运行的大型粉煤气化技术。该研究所创建于1956 年，全称为Deutsches BrennstoffinstitutFreiberg，一直致力于煤炭综合利用的开发工作，即使在国际市场石油过剩时，也没有中断过对煤气化技术的开发工作。针对化工行业，本着降低投资与成本，而研发出的GSPTM 气化技术是世界先进的大型粉煤进料气流床加压技术之一。分别于1979 年和1996 年，在弗赖贝格（Freiberg）建立了３ＭＷ和５ＭＷ两套气化中试装置。目前这两套装置属于瑞士可持续技术控股公司下属的德国未来能源公司，试验过的煤种来自德国、中国、波兰、前苏联、南非、西班牙、保加利亚、加拿大、澳大利亚和捷克等国家。东西德合并后，该技术扩展应用到生物质、城市垃圾、石油焦和其他燃料等气化领域。
1989 年东西德合并后，德国诺尔公司（Noell）公司收购了前东德燃料研究所气化工艺部门，成为GSPTM 气化技术的拥有者。1999 年诺尔公司被德国巴伯高克（Babcock）电力公司收购。2002 年德国巴伯高克电力公司破产，瑞士可持续技术控股公司（SUSTEC Holding AG）收购其气化技术部门并成立全资子公司-德国未来能源有限责任公司。
4.1.1.2技术应用
虽然GSPTM 气化技术的拥有权几经变动，但是该技术的商业化应用扩展丝毫没有停止过。
1984 年在德国黑水泵工厂采用GSPTM 气化技术建立了一套200MW 的商业化装置，粉煤处理能力为30t/h。该装置在1984 至1990 年间，成功对普通褐煤及含盐褐煤进行了气化，生产民用煤气。东西德合并后，德国政府引进天然气取代了城市煤气，且对垃圾处理有补贴政策，故1990 年后，该装置分别气化过天然气、焦油、废油、浆料和固态污泥等原料，生产出的合成气用于甲醇生产及联合循环发电（IGCC）。
2001 年，巴斯夫（BASF）在英国的塑料厂建成30MW 工业装置，用于气化塑料生产过程中所产生的废料。2005 年，捷克Vresova 工厂采用GSPTM 气化技术建设的140MW 工业装置开车运转，其气化原料为煤焦油，用于联合循环发电项目（IGCC）。具体应用成功范例见表1。
表1 GSPTM气化工艺应用成功范例
气化类型
气流床气化炉
气流床气化炉
气流床气化炉
用户
Schwarze Pumpe
BASF plc，Sealsands
Sokolovskd uhelnd， a.s．
所在地
Schwarze Pumpe，德国
Middlesbrough，英国
Vresovd，捷克共和国
试车
1984
2001
计划2005年
反应器类型
气流床，水冷壁
气流床，水冷壁
气流床，水冷壁
热容量
130MW
30MW
140MW
压力
28 bar
29 bar
28 bar
温度
1400℃
1400℃
1400℃
反应器体积
11 M3
3.5 M3
15M3
激冷方式
完全激冷
局部激冷
完全激冷
供料系统
煤粉/液态供料
液态供料
液态供料
气化原料
1984-1990前采用普通的与含盐的褐煤
1990年以后采用天然气、污泥、焦油以及生物质等
尼龙合成过程中产生的液体废物，包括合氢氰酸和硝酸盐的副产物以及含硫酸铵的有机物
440MWIGCC的26个固定床气化炉产生的焦油与其它液态副产品
产品
用于IGCC和甲醇的原气
燃料气
用于IGCC的燃气
4.1.1.3本技术在中国的业绩
中国是能源消耗大国，更是煤炭大国，石油资源相对缺乏。为了更好的推动GSPTM 气化技术在中国煤化工及煤制油领域的应用，瑞士可持续技术控股公司于2005 年5 月与中国神华宁夏煤业集团有限责任公司成立合资公司，即北京索斯泰克煤气化技术有限公司。截止2006年1 月底，北京索斯泰克煤气化技术有限公司已经签订了三个技术转让合同，其中与宁夏煤业集团签订了83 万吨/年二甲醚一期60 万甲醇气化岛项目合同；与安徽淮化集团签订30 万吨/年合成氨气化岛项目合同；与江苏灵谷化工有限公司签订30 万吨/年合成氨气化岛项目合同。发展前景良好！
4.1.2半水煤气合成氨工艺路线
本工艺路线为国内成熟路线。
4.1.2.1以无烟煤为原料生成合成氨常见过程是:
造气 -> 半水煤气脱硫 -> 压缩机1，2工段 -> 变换 -> 变换气脱硫 ->压缩机3段 -> 脱硫 ->压缩机4，5工段 -> 铜洗 -> 压缩机6段 -> 氨合成 -> 产品NH3
4.1.2.2采用甲烷化法脱硫除原料气中CO. CO2 时, 合成氨工艺流程图如下:
造气 ->半水煤气脱硫 ->压缩机1,2段 ->变换 -> 变换气脱硫 -> 压缩机3段 ->脱碳 -> 精脱硫 ->甲烷化 ->压缩机4,5,6段 ->氨合成 ->产品NH3。
4.1.2.3火车接收工段
原料煤炭由火车运进厂，经化验合格后卸到煤场，由输送机输送到道线仓，从道线仓出来的煤炭经斗式提升机提升和气垫输送机输送到工作楼。
4.1.2.4备煤系统工段
预先被破碎到0～50mm的经过计量的无金属的煤，通过输送机送入磨机，在磨机内将煤碾碎到适于气化的微粒（≥94%wt,≤250微米）。同时采用加热的惰性气流将其干燥到水份含量小于2％wt．经研磨的干燥煤粉由压缩气体(N2或CO2)送到煤的加压和投料系统。此系统包括锁斗和给料器。锁斗加煤后，即用压缩气(N2或CO2)加压，然后将其送至给料器。再用压缩气(N2或CO2)从给料器中将干煤粉送到气化炉的联合喷嘴中，其中输送煤粉线速度为6～8m/s；密相煤粉量为350-450Kg/m3；输送能力为1200Kg/cm2•h。粉煤入炉量测量可通过带称重传感器的加料器与入炉煤粉管线上的流量计
4.1.2.5气体及气体冷却除尘系统
加压干煤粉，氧气及少量蒸汽通过联合喷嘴进入到气化炉中。气化炉包括一个带水冷壁的气化室和激冷室。
气化炉的操作压力为 25～40巴。根据进料的组份和炉渣熔化的情况，气化操作温度控制在1350℃～ 1600 ℃之间。高温气体与液态渣一起离开气化室向下流直接进入激冷室，热的合成气被喷射的激冷水所冷却。而液态渣在激冷室底部水浴中成为颗粒状，定期的从渣锁斗中排入渣池，并通过链条输送机装车运出。
从激冷室出来的粗合成气经两级文氏管洗涤后，含饱和蒸汽的粗合成气含尘量达到小于1mg/Nm3后送出界区。
4.1.2.6黑水处理系统
激冷室和文氏管排出的黑水经减压后送入两级闪蒸罐去除黑水中的气体成分，闪蒸罐内的黑水则送入沉降槽，加入少量絮凝剂以加速灰水中细渣的絮凝沉降。沉降槽下部沉降物经过滤机滤出的滤饼装车外送。沉降槽上部的灰水与滤液一起送回激冷室作激冷水使用，将其中少量污水送界区外污水处理系统。
4.1.3氨合成尿素技术路线
尿素的生产方法十分成熟。尿素的生产原理是氨与二氧化碳的合成，生产方法有水溶液全循环法、气提法、中压联尿法，小氮企业大多采用水溶液全循环法。其反应方程式为：
2NH3（液）+CO2（气） CO（NH2）2（液）+H2O（液）+Q
4.1.4尿素的合成工艺路线
主要反应方程式
2NH 3（液）+ CO2（气）= NH 4COO NH 2（液）
NH 4COO NH 2= CO（ NH 2）2（液）+ H2O
工艺流程简述
由造气炉产生的半水煤气脱碳后，其中大部分的二氧化碳由脱碳液吸收、解吸后，经油水分离器，除去二氧化碳气体中携带的脱碳液，进入二氧化碳压缩机系统，由压缩机出来的二氧化碳气体压力达到16 Kg后进入尿素合成塔。从合成氨车间氨库来的液氨进入氨储罐，经过氨升压泵加压进入高压液氨泵，加压至20Kg左右，经过预热后进入甲胺喷射器作为推动液，将来自甲胺分离器的甲胺溶液增压后混合一起进入尿素合成塔。 尿素合成塔内温度为186~190℃，压力为200Kg左右， NH 3/ CO2的摩尔比和H2O/ CO2的摩尔比控制在一定的范围内。合成后的气液混合物进入一段分解，进行气液分离，将分离气相后的尿液送入二段分解，进一步见混合物中的气相除去。净化后的尿液依次进入闪蒸器、一段蒸发、二段蒸发浓缩，最后得到尿素熔融物，用泵输送到尿素造粒塔喷洒器，经在空气中沉降冷却固化成粒状尿素，并通过尿素塔底刮料机用运输皮带送往储存包装车间。 从一段分解、二段分解出来的气相含有未反应的氨和二氧化碳，分别进入一段吸收和二段吸收，氨和二氧化碳被后面闪蒸、一段蒸发、二段蒸发工段冷凝下来的冷凝水吸收混合形成水溶液，用泵送入尿素合成塔；一段吸收后剩余的气体进入惰洗器稀释后，与二段吸收的残余气体混合进入尾气吸收塔，与一段蒸发、二段蒸发工段气相冷凝除去水后残余的气体混合后放空。
4.2产品方案及技术指标
本产品方案是按目前工艺路线提出的，将通过交流研究再充实完善。
4.2.1产品规模
年产80万吨尿素
4.2.2技术指标
4.2.2.1原料煤: 无烟煤: 粒度15-25mm 或25-100mm
固定75%蒸汽: 压力0.4MPa, 1-3MPa
4.2.2.2产品: 合成氨：氨含量（99.8%） 残留物含量（0.2%）
尿素GB-国家标准:GB 2440-2001)
4.3关键设备
4.3.1气化炉
气化炉的结构包括用耐热碳钢制成的水冷壁和激冷室。水冷壁由以碳化硅为屏蔽的冷却盘管所组成。由于所形成的渣层保护，水冷壁的表面温度会小于500℃。水冷壁仅在气化室的底部加以固定，由气化室和喷嘴安装顶部的导轨来支撑，因此顶部产生热膨胀不会产生热应力。冷却盘管的数量取决于气化炉的大小和负荷。出于安全考虑，水冷壁盘管的压力要比炉内操作压力高，以防盘管泄漏或损坏。气化炉外壳设有水夹套，用冷却水进行循环，故外壳温度低于60℃。气化炉的结构示意图如图3所示。
另外，气化炉可依氧气、煤粉流量调节加以控制，亦可参照在线分析的气体成分和气化室与激冷室压差加以调节。
GSPTM气化炉气化干煤粉可以产生的粗合成气（CO+H2）大于90%，相比之下，采用湿法进料的水煤浆气化炉产生的粗合成气（CO+H2）大于80%，表3 给出气化炉出口处典型气体组成。
GSPTM 气化炉的高效率同时降低了煤和氧气的消耗量，这意味着生产中原料成本得到降低，表4给出了GSPTM气化工艺的消耗指标。
表1 GSPTM气化工艺的消耗指标
物料名称
1000Nm3(CO+H2)
原料煤（灰份 6.84wt%,低热值27378kj/kg）
564kg
氧气（纯度99.6%）
315 Nm3
蒸汽（300℃，4.5Mpa（g））
56kg
GSPTM气化炉可以根据用户的要求加以设计，表2给出了GSPTM气化炉的不同规模。
表2 不同规模的GSPTM气化炉

小
中
大
项目规模
200MW
400MW
800MW
操作压力（MPa）
2.5
2.5
2.5
产气量（m3/h）
50000
160000
320000
结构
水冷壁
水冷壁
水冷壁
尺寸（￠mm/Hmm）
2000/3500
2900/5250
3650/6700
进展情况
已商业运行
工艺包交付中
完成关键计算

如表所示，现今阶段主要设计压力为2.5MPa,如果更换粉煤输送过程中的阀门组件，操作压力可以提高到4.0 MPa以上，相应气化炉的尺寸都将减小。目前在中国提供的GSPTM气化炉设计压力均为4.0MPa
4.3.2组合式气化喷嘴
由配有火焰检测器的点火喷嘴和生产喷嘴所组成，故称为组合式气化喷嘴。受到高热负荷的喷嘴部件由喷嘴循环冷却系统来强制冷却。喷嘴的材质为奥氏体不锈钢，高热应力的喷嘴顶端材质为镍合金。
由中心向外的环隙依次为氧气、氧气/蒸汽、煤粉通道。几根煤粉输送管均布进入最外环隙，并在通道内盘旋，使煤粉旋转喷出。给煤管线末端与喷嘴顶端相切，在喷嘴外形成一个相当均匀的煤粉层，与气化介质混合后在气化室中进行气化。因此从给煤管出口到喷嘴顶端之间只产生很小的热应力。图5给出了组合气化喷嘴的外观示意图。
4.3.3水冷壁
水冷壁如图6所示,是由液体熔渣、固体熔渣、膜式壁、碳化硅耐火填充料、加压冷却水管和抓钉组成的。气化反应过程中，炉内温度很高，燃烧产生的液态熔渣被喷嘴以小渣滴的形式喷至水冷壁上，在水冷壁内层上形成固态渣层。该固态渣层的厚度取决于炉内火焰温度和熔渣的粘结特性。水冷壁可以通过固态渣层厚度的变化自动调节气化炉的运行工况。图7给出气化过程中水冷壁的温度分布示意图。当由于系统故障而使固态渣层变厚时，固态渣最内层的在高温下逐渐熔化，直至达到稳定的固态渣层厚度。当设备初始运行时，固态渣层会逐渐积累，直至达到稳定的固态渣层厚度。在气化过程，固态渣层可以自动调节，始终保持在稳定的厚度，此即为以渣抗渣原理。由于固态渣层的自行修复功能，保证了水冷壁的使用寿命在10年以上。
4.4.GSPTM煤气化技术优点
采用干煤粉（水份含量＜2%）作气化原料，根据后续化工产品的要求，煤粉可用氮气或二氧化碳输送，故操作十分安全。由于气化温度高，故对煤种的适应性更为广泛，从较差的褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤到石油焦均可使用，也可以两种煤掺混使用。对煤的灰熔点的适用范围比其他气化工艺更宽，即使是高水份、高灰份、高硫含量和高灰熔点的煤种也能使用。
气化温度高，一般在1450℃~1600℃。碳转化率高达99%（v）以上，煤气中甲烷含量极少。（CH4＜0.1%（v））不含重烃，CO+H2高达90%（v）以上。
氧耗较低，与水煤浆加压气化工艺相比，氧耗低约15~20%（v），可降低配套气分装置投资和运行费用。
气化炉采用水冷壁结构，无耐火材料衬里。水冷壁设计寿命按25年考虑。正常使用时维护量很少，运行周期长。
只有一个组合喷嘴（开工喷嘴与生产喷嘴合二为一），喷嘴使用寿命长，为气化装置长周期运行提供了可靠保障冷煤气效率高达80%以上。对环境影响小，气化过程无废气排放。流体上进下出，单喷嘴，水激冷流程，设备和工艺简单，投资省，建设周期短
4.5.主要设备：
本技术采用瑞士可持续技术控股公司合成氨、尿素等成套设备。

五、建厂位置及总平面图初步方案

5.1、建厂位置
年产80万吨尿素项目拟选址在白城阳山南侧，延人工运河以西，占地面积40万平方米，
在此建厂的优越性：
第一是利于供水。项目春、夏、秋的主要水源供应地是人工运河。
第二是利于排水。生产后可达到排放标准的废水可由运河直接排入农田。
第三是利于供电。一期工程主供电是东北电网的白城一次变电站，离厂区仅3公里距离。“十五”末期，随着白城阳山30兆瓦火力发电站的建设，可直接由电厂供电。
第四是便于公路、铁路运输。与项目同时建设的包含由阳山火车站—厂区的货场运输铁路运输线。可直接在厂区内装车、卸货，铁路线路仅为2.5公里，可减少投资。
5.2、总平面图初步构设（略）

六、公用工程

6.1、给排水工程：
6.1.1供水
白城地区水域宽广，水资源极其丰富。地下水储量达到127亿立方米，仅白城市区储量就达20亿立方米/年，是一个天然的地下大水库。地上有嫩江、洮儿河流经域内 ，在水源基础建设上，洮儿河上游有查尔森水库，水库储水充足；实施“引嫩入白”工程后，嫩江之水将最大限度地满足项目发展用水需要。
供水经处理后能达到工业用水要求。供水水压为0.3兆帕,年供水180万吨,可循环使用80万吨/时,生活用水忽略不计。
6.1.2排水
排水为生产性污水排污系统及含氨水的排放，循环水系统要在凉水塔附近，经处理后可重复使用，也可有少部分排入农田肥田。
6.2、供