泛采用的尿素硝酸铵硫酸铵等固体氮肥，和磷酸铵硝酸磷肥等复合肥料，都是以合成氨加工生产为主。 我国是人口大国，粮食安全历来是摆在我国人民面前的首要课 题。要保证粮食安全，首先是要保证粮食生产能够自给自足，而不 能依靠进口。年以来的全球粮食危机充分证明了这点。而要 保证粮食安全，在耕地资源有限的条件下，需要依靠提高单产来实 现，施用化学肥料是提高单产的重要手段。 据国家统计局统计，年我国耕地面积约亿，其中 有效灌溉面积指具有定的水源，地块比较平整，灌溉工程或设 备已经配套，在般年景下，当年能够进行正常灌溉的耕地面积 千，有效灌溉面积比上年增加千。 年，全国有效灌溉耕地化肥施用量万，其中氮肥 万，复合肥万如下表，分别占全部化肥施用 量的和，二者合计施用量为万。同时可以发 现，各用肥总量呈逐年增加的趋势。氮肥施用量年比 年增加了万，复合肥年比年增加了万。 氮肥和复合肥施用总量的持续增长是国内合成氨工业规模不断扩大 的主要原因。 表我国农田化肥施用量基本情况 年份 有效灌 溉 面积 千 化肥施 用量 万 氮肥复合肥磷肥钾肥 数据来源中国统计年鉴中国统计公报。 注化肥施用量按折纯量计算数量。复合肥按其所含主要成分 折算折纯量。 国外客户对我国化肥的需求也是合成氨工业发展的重要动力。 在我国各种肥料中，除钾肥受资源量限制外为净进口外，氮肥复 合肥磷肥均为净出口。年，尽管国家采取了较为严厉的出口 关税政策，但受国际市场价格高涨因素影响，我国尿素出口量达到 万，比之前的最高年份年还增加了，同比提高 氯化铵总出口量为万，同比增加硫酸铵出 口量万，同比增加磷酸二铵出口量万，同 比增加磷酸铵出口量万，同比增幅三元复合肥的出口量万，同比增幅为。 甲醇 甲醇是重要的基础有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细 化工，塑料等领域，用来制造甲醛醋酸氯甲烷甲氨硫酸二 甲脂等多种有机产品，也是农药医药的重要原料之。甲醇在深 加工后可作为种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。目前，其作为 清洁燃料也越来越受到重视。根据美国休斯敦石化咨询公司发布的 年全球甲醇分析报告预测，年全球甲醇需求量为万 左右。在国内，因受国际石油价格高涨的影响，我国石油进口快 速增长的压力加大，为保障能源安全，国家提出了重点发展煤基醇 醚燃料甲醇制烯烃及煤制油的战略设想，并已开始进行工程开发 示范。在此背景下，我国‚十五‛甲醇项目建设不断加快，生产 能力和产量增长迅速。年全国甲醇产量达到万，是 年的倍，比年增长年甲醇进口量 万，出口量万，表观消费量万，比年增长 ，是历年来增长最快的年。 表我国甲醇产量及消费量年单位 万 分类 产量 表观消费 量 进口量 出口量 需求预测 合成氨 未来我国合成氨主要仍应满足于国内市场的化肥领域制造氮肥 和复合肥的需要，因此氮肥和复合肥的产量基本决定了合成氨市场 的前景。受资源约束，预计化肥出口将受到更严厉的限制，加之国 际化肥价格上涨引起的全球化肥生产增产，将逐步改变化肥的供需 关系而引起国际化肥价格下跌，因此，化肥出口规模将会逐步缩小， 氮肥和复合肥的产量规模主要还取决于国内农业用肥总量。这样， 可通过国内农业氮肥和复合肥施用量的变化来预测合成氨的需求 量。但是，这并不包括合成氨作为化工工业原料而带来的需求。 农业化肥施用总量取决于农田有效灌溉面积和单位面积耕地的 施用量。年，我国农田有效灌溉面积千，比 年增加千。近三年农田有效灌溉面积持续增加，这既是政 府加强实施粮食安全战略，加大农田基础设施投入，使耕地可种植 性不断增强的结果，又是农业比较效益提高导致农民投入增加的结 果。在年上半年国务院审议并原则通过的全国土地利用总体 规划纲要年中，规划从保障粮食安全经济安全 和社会稳定出发，提出了坚守亿亩耕地红线的目标，到年 和年，全国耕地保有量分别保持在亿亩和亿亩 目标。这反映了政府对粮食安全的高度重视，因此，在政府财政实 力进步增强支农政策进步加强的具体措施下，未来我国有效灌溉面积仍将会增加。在本预测中，以年均增长千预计至 年的有效灌溉面积。 为保证粮食高产，未来仍需要向耕地持续投入大量化肥，但是， 单位面积耕地化肥施用量的大小并非持续增加。滥施化肥不但不能 有效增产反而会导致土壤理化性状改变，造成严重的环境污染，促 使施肥技术提高或用有机肥进行部分替代，因此，单位面积耕地化 肥施用量存在个施用上限，国际化肥安全施用上限为， 我国早就超过了这上限值，可见利用率很低，大部分化肥贡献给 了土壤和地下水，从而导致农产种植成本上升品质下降种地效 益下降环境污染等负面问题的出现。从表各年数据分析， 年以来，每千公顷有效灌溉农田氮肥施用量在区间波动， 中值约为，可见单位面积耕地氮肥施用量基本稳定，如果农业 施肥技术提高，或有机肥替代，该值可能进。报告同时指出，由于受未来甲醇制烯烃 的驱动，世界甲醇需求年均增长率为，并预 计年世界甲醇产能将达到万，年将达到万， 生产能力大于市场需求，将加剧市场竞争。 国内的甲醇需求则会因化工医药能源等领域需求的持续增 长保持增长势头，但甲醇二甲醚燃料和甲醇制烯烃对甲醇需求是 个很大的变数。据王明亮在冶金煤气制甲醇技术经济分 析报告中预测，年国内甲醇需求量将为万，产量 万，缺口约万年需求量为万万，产量 在万左右。 建设规模 根据市场预测当地资源条件和项目承办单位实际情况，本项 目技改规模为年产万合成氨。 第三章厂址状 况 厂址地点 本项目位于湘潭县云湖桥镇七里铺。 厂址地形地貌特征 厂区地势北高南低，西南临群英河整个厂区已平整，自然坡 度小于。 地质地震条件 从现场踏勘及附近已建建筑物基础资料来看，场地工程地质 条件般。 根据国家质量技术监督局年月发布的‚中国地震动参 数区划图‛查得该地区地震动峰值加速度为 ，地震动反应谱特性周期为。 气象及水文资料 全年主导风向 最大风速 平均风速 年平均气温 极端最高气温 极端最低气温 年平均降水量日最大降水量 年平均气压 年平均日照时数 最大积雪深度 最大冻土深度 气候 属亚热带季风湿润气候区，四季分明，热量充足，雨水集中， 严寒期短，暑热期长。年最高气温，年最低气温， 年平均气温，年平均降水量，年平均日照 。境内春季和夏季多东南风，盛夏多南风，秋冬季多西 北风。 占地情况 生产区总规划用地，折合亩。 城镇规划和社会环境条件 因属技改项目，不存在拆迁问题。 交通运输条件 公司南临湘黔线，离云湖桥火车站仅，北靠国道 省道，距潭邵高速，交通十分便利。 公用设施依托条件 供水生产用水是由韶山灌区直接输送过来，能保障本项目的 生产用水。 供电由楠竹山变电站输送过来的的专线。 排水在厂区的西面不到，有条群英河，该群英河连接涟水河，离厂区。第四章工艺技术方案 概述 氮肥生产是高能耗的工业，其生产者成本主要取决于系统的能 耗，系统能耗除了与采用的工艺有关外，在很大程度取决于二次能 源的回收使用与减少‚废物‛的产生量，因此‚节能减排‛是氮肥 工业降低生产成本的重要措施。 氮肥生产系统是由个个相对的单元工段组成的。各单 元之间具有密切关系。上单元的产品或输出，即为下单元的原 料或输入，各个单元相互紧密联系形成个连续的生产过程。各个 单元在地域上相互分散，但距离又不很远。整个生产过程可以分为 造气脱硫压缩变换脱碳合成等主要单元工段。氮肥厂 各工段工艺过程简述如下 造气 造气般是以块煤或清水挤煤为原料，采用间歇式固定层常压 气化法，在高温和程控传动控制下，交替与空气和过热蒸汽反应。 反应方程式 脱硫半水煤气脱硫工艺是将半水煤气通入级脱硫塔脱硫后，除尘 降温后输入脱硫塔脱硫稀氨水法，脱硫至硫含量不高于 ，经过净化加压后送入下工段。 变换 经过压缩有定压力的半水煤气先经过油水分离器，除去煤气 中的油物。然后进入饱和塔的下部与热水进行交换后升至定温度， 经过气水分离器分离出煤气中的水份。去除水分的煤气进入预热交 换器，与中变炉出口的高温煤气进行两次热交换后，进入中变炉， 在触媒的催化作用下，煤气中的氧化碳发生反应，生成二氧化碳， 中变炉的炉体内有三层反应区，在正常的工艺状况下，第层的反 应温度控制在左右，第二层反应温度控制在左右，第三 层的反应温度控制在左右。反应后出中变炉的变换气进入与 入口水煤气进行热交换的两级热交换器后，再进入低变炉使变换气 中的氧化碳进步变换，经过两次变换的水煤气成为合格的变换 气后，经热水塔，冷却塔之后送入下工段进行后续处理。变换反 应式如下 脱碳 粗原料气经变换以后，变换气中除外，还有和 等组分，其中以含量最多。既是氨合成催化剂的毒物，又 是制造尿素碳酸氢铵等氮肥的重要原料。因此变换气中的脱 除必须兼顾这两方面的要求。 般采用溶液吸收法脱除。根据吸收剂性能的不同，可分为两大类。类是物理吸收法，如低温甲醇洗法，聚乙二 醇二甲醚法，碳酸丙烯酯法。类是化学吸收法，如热钾 碱法，低热耗本菲尔法，活化法，法等。该合成氨厂采用 氨水吸收法生产碳酸氢铵，其反应式如下 气体精制铜洗 经变换和脱除后的原料气中尚含有少量残余的和。 为了防止对氨合成催化剂的毒害，规定和总含量不得大于