河北省某化肥厂场地环境现状调查工作方案
工段 脱硫 物料 栲胶 脱碳净化气 运输方式 存储方式 汽车 -- 汽车 汽车 地上储罐 -- -- -- 化学成分 -- 化学成分 CuO、ZnO、Al2O3 铁触媒Fe3O4，（助催化剂K2O、Al2O3、CaO、MgO） (NH2)2CO 含硫量>90% 含磷量30%~40% 甲醇合成 铜基催化剂 氨合成 催化剂 NH3 CO2 硫矿 磷矿 尿素合成 硫酸合成 磷酸合成 -- 汽车 汽车 -- 车间堆存 露天堆放 3.2.1.2 生产工艺流程
本次调查对象为河北省某化肥厂，生产工艺涉及型煤加工、造气、氨合成（变换、脱碳、脱硫）、甲醇合成、尿素合成、硫酸合成、磷酸合成，简述如下： 1. 煤加工
原煤运至煤场堆存，生产时由铲车卸入地下料斗落入皮带输送机，原煤送入搅拌器，同时加入粘结剂腐植酸，搅拌均后由皮带输送机送入沤煤仓进行沤制，提高原煤粘结性能，增加原煤塑性，保证后续型煤加工产品强度。沤制完毕的原煤经皮带机送至煤球机挤压生产煤棒，压出煤棒送入烘干塔中烘干，烘干后的煤棒送造气炉使用。
图3-4 煤加工工艺流程
2. 制汽
厂区内配置流化床锅炉、链条炉、三废锅炉、液态排渣旋风炉。立式旋风炉锅炉所产过热蒸汽一部分作为工艺用汽，另一部分供热发电。余热锅炉所产过热蒸汽一部分作为工艺用汽，另一部分供热发电。链条锅炉所产过热蒸汽一部分作为工艺用汽，另一部分供热发电。循环流化床锅炉饱和蒸汽直接供工艺用气。
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3.造气
造气工艺采用间歇式固定层汽化法制取半煤气。原料煤为白煤，汽化剂为空气和水，在高温条件下进行汽化反应，制取合格的半水煤气。制气反应主反应方程式见①～⑤，副反应方程式见⑥～⑧
C+O2→CO2+402KJ ① C+2H2O→CO2+2H2-80.4KJ ⑤ 2C+O2→2CO+237KJ ② S+H2→H2S ⑥ 2CO+O2→2CO2+569KJ ③ CO+H2S→COS+H2⑦ C+H2O→CO+H2-122.7KJ ④ 2C+H2+N2→2HCN ⑧
图3-5 造气工艺流程图
4.氨合成
（1）脱硫工段
来自造气气柜的半水煤气，经静电除焦塔除去所含的煤焦油、部分粉尘等杂质后，由罗茨风机加压后送入冷却塔冷却降温。然后由塔底进入脱硫塔与塔顶加入的脱硫液逆向接触，半水煤气的有机硫和无机硫大部分被吸收，脱硫后经冷却塔降温至压缩工段。
（2）压缩工段
压缩工段为六段压缩，二段出口去变换、脱碳、精脱硫、甲烷化，六段出口至合成。
（3）变换工段
半水煤气至压缩机二段出口，由分离器分离油水等杂质，由饱和塔下部进入与热水逆流接触，升温增湿，并添加适量的过热蒸汽，保证达到工艺指标规定的水汽比，然后经汽水分离后进入预腐蚀器管内，由变换气加热半水煤气，进入中变炉一层发生变换反应，经一层变换反应后气体进入蒸汽过热器管间加热蒸汽，再进入增湿器增加水份，然后进入中变炉二、三层进行变换反应，再依次进入热
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交换器，预腐蚀器与半水煤气换热，再进入调温器加热热水，降低变换温度，然后进入低变炉进一步发生低温变换反应，低变炉出来的变换气，进入一水加，热水塔和二水加，以回收热量降低自身温度，然后进入冷凝器，被循环水进一步冷却至常温后，经汽水分离器后到脱碳工段。
（4）脱碳工段
脱碳工段采用脱碳剂脱除二氧化碳，脱碳后尾气中二氧化碳含量≤0.2%，合格的脱碳气送至精脱硫。
（5）甲烷化工段
脱碳气经汽水分离器分离水分后，进入甲烷化换热器与甲烷化气换热，换热后的气体，与合成中间换热器换热后，进入甲烷化炉在催化剂作用下CO及CO2与H2反应生成甲烷，使甲烷化气体中CO+CO2小于20ppm，后进入甲烷化换热器加热碳化气，降低本身温度，再进入甲烷化冷凝器，进一步降低温度，后到压缩机经三、四、五、六段压缩后送合成系统。
（6）合成氨工段
由压缩来的甲烷化气，经补充气阀进氨冷器降温洗涤后进入小油分离器分离油水，与从氨分离器来的氢氮气混合进入卧式氨冷器降温后，进入冷交换器与合成气进行冷热交换，降低合成气温度以便分离液氨。补充气从冷交下部出来进入循环机，经加压后，进入大油分离器，再进入合成塔筒隙，然后进入热交换器与废锅出来气换热后进入合成塔进行合成反应，合成气至废锅与热水换热产生中压蒸汽。降温后的气体，经热交、冷排、冷交降温使更多的气氨冷凝，再进入氨分离器分离液氨，然后与新鲜气混合继续下一个循环。
5.甲醇合成及精馏
脱碳岗位送来的净化气和循环机来的循环气在油分离器混合，经油水分离器分离油水，剩余的原料气分主副线进入合成塔合成生成粗甲醇气，借助于铜基催化剂的作用，CO，CO2和H2进行化合反应生成甲醇，经冷凝到醇分离器分离得粗甲醇，减压后送中间槽，不凝气体一部分加压循环使用，一部分经高压水洗塔水洗掉夹带的甲醇经铜洗送入氨合成系统，粗甲醇送精馏。
粗醇经预塔给料泵加压经粗醇预热器加热到65℃左右进初塔，同时初塔再沸器用蒸汽加热使塔内液体蒸发，甲醇及其他轻组分的蒸汽由塔顶蒸出，冷凝后打
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回流。控制出气温度40-45℃，塔釜温度75-85℃；塔顶温度60-65℃。经预塔底出来的预后甲醇给主塔，主塔再沸器加热使塔底温度控制在104-120℃，塔顶出气温度控制在65-70℃，在塔顶采出回流液即精醇；合格后送精醇储槽。
净化气循环气油水分离器合成塔醇分离器粗甲醇精醇储槽蒸发、回流图3-6 生产甲醇工艺流程图
6.合成尿素
从上道工序送来的CO2气体将所含液滴分离后进入CO2压缩机。在压缩机各进出口设有若干温度、压力监测点，以便于监视压缩机的运行状况，压缩机的负荷是通过改变压缩机转速来控制的，经压缩后的气体（压力约为14.3MPa，温度为110℃左右）送去脱氢系统
合成氨装置送来的液氨经流量计量后引入高压氨泵，液氨在泵内加压至16.0MPa(A)左右。液氨的流量根据系统的负荷，通过控制氨泵的转速来调节。加压后的液氨经高压喷射器与来自高压洗涤器中的甲铵液，一起由顶部进入高压甲铵冷凝器。
合成塔、气提塔、高压冷凝器和高压洗涤器这四个设备组成高压圈，这是二氧化碳气提法的核心部分，这四个设备的操作条件是统一考虑的，以达到尿素的最大产率和热量的最大回收。
从高压冷凝器底部导出的液体甲铵和少量的未冷凝的氨和二氧化碳，分别用两条管线送入合成塔底，合成塔内设有筛板，形成类似几个串联的反应器，塔板的作用是防止物料在塔内返混。尿素合成反应液从塔内上升到正常液位，经过溢流管从塔下出口排出，经过液位控制阀进入气提塔上部，再经塔内液体分配器均匀地分配到每根气提管中。液体沿管壁成液膜下降，分配器液位高低起着自动调节各管内流量的作用。由塔下部导入的二氧化碳气体，在管内与合成反应液逆流
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相遇。管间以蒸汽加热，合成反应液中过剩氨及未转化的甲铵将被蒸出和分解，从塔顶排出，尿液及少量未分解的甲铵从塔底排出。
从气提塔顶排出的高温气体，与新鲜氨及高压洗涤器来的甲铵液在约高压下一起进入高压甲铵冷凝器顶部。高压甲铵冷凝器是一个管壳式换热器，物料走管内，管间走水用以副产低压蒸汽。为了使进入高压甲铵冷凝器上部的气相和液相得到更好的混合，增加其接触时间，在高压甲铵冷凝器上部设有一个液体分布器。在分布器上维持一定的液位，就可以保证气-液的良好分布。
合成塔顶排出的气体进入高压洗涤器，在这里将气体中的氨和二氧化碳用加压后的低压吸收段的甲铵液冷凝吸收，然后经高压甲铵冷凝器再返回合成塔。高压洗涤器分为三个部分：上部为防爆空腔，中部为鼓泡吸收段，下部为管式浸没式冷凝段。从合成塔导入的气体先进入上部空腔，然后导入下部浸没式冷凝段，与从中心管流下的甲铵液在底部混合，在列管内并流上升并进行吸收。采用并流上升的冷凝方式，是为了使塔底不会形成太浓的溶液而析出结晶。
从气提塔出来的反应混合物经液位控制阀减压到约0.3MPa，减压膨胀，使溶液中甲铵分解气化，气-液混合物进入精馏塔顶部，喷洒到精馏塔鲍尔环填料上。液体从底部流出，进行甲铵的分解和游离NH3及CO2的解吸，离开循环加热器的气液混合物在精馏塔分离段中气液相发生分离，分离后的尿液经液位调节阀进入闪蒸槽，分离出来的气体进入填料段与喷淋液逆流接触，进行传热传质，进一步吸收NH3及CO2。离开精馏塔顶部的气体以及解吸回流泵送来的解吸冷凝液分别进入低压甲铵冷凝器冷凝。来自低压甲铵冷凝器的气液混合物，进入低压甲铵冷凝器液位槽进行气液分离。分离出来的气体在低压洗涤器的填料层与工艺冷凝液泵运送来的氨水逆流相遇洗涤，经低压洗涤器循环冷却器冷却后喷洒在低压洗涤器填料层上。在低压洗涤器顶部出口管线上装有压力调节阀，用来控制压力，未冷凝吸收的气体通过此阀与解吸水解系统回流冷凝器中未冷凝的气体一起送入常压吸收塔底部，在吸收塔填料层与吸收塔给料泵送上来来的氨水逆流接触，气体中少量的NH3、CO2被进一步吸收，未吸收的气体从顶部通过排气筒排入大气，吸收塔中的液体从塔底排至氨水槽。
进入闪蒸槽的尿素溶液在闪蒸槽内继续减压，使甲铵再一次得到分解，NH3、CO2及相当数量的水从尿液中分离出来。分离所需的热量由溶液本身提供，至此，
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