电厂脱硫脱硝用氨的经济安全生产版.docx
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电厂脱硫脱硝用氨的经济安全生产版
电厂脱硫脱硝用氨的经济安全生产（2021版）
Safetyisthegoal,preventionisthemeans,andachievingorrealizingthegoalofsafetyisthebasicconnotationofsafetyprevention.
（安全管理）
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日期：
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电厂脱硫脱硝用氨的经济安全生产（2021版）
导语：
做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。
显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。
一、前言
目前许多电厂脱硫采用外购液氨或氨水的方法，这存在着以下诸多缺点：
1.氨水属于危化品，运输、储存都需要备案。
一旦泄露造成危害，损失较大；
2.氨水中的含氨量一般不大于20%，这样造成运输不便、储存受限，使购买成本增大；
3.氨水在电厂脱硫过程中使用不便，大量的废水不能处理，造成废水污染。
针对现有脱硫脱硝用氨的缺点，我们开发出了尿素现场制氨新技术。
就是利用固体尿素加热反应得到氨，同时得到高附加值产品，使全部尿素得到充分利用。
其反应原理如下：
（NH2）2CO+催化剂→产品+NH3↑
这是一种脱硝用氨的经济、安全生产方法。
尿素现场制氨新技术具有节能减排、经济效益及社会效益好等特点：
（1）尿素为固体，运输储存方便，不受限制。
（2）尿素原料充分利用：
尿素制氨新技术使尿素的全部元素得到利用，并使产品得到了增值。
（2）节能减排：
反应温度低、能量消耗少，达到了真正的零排放。
（3）提高了用氨安全性：
产生的氨直接用于脱硫脱硝，不用储存，降低了运输、储存和使用液氨或氨水所带来的安全风险。
（4）经济效益高：
生产的氨气直接用于脱硫脱硝，同时得到高附加值产品。
本技术不影响现有发电及脱硫脱硝的正常运行。
从2014年1月1日开始，重点地区所有火电投运机组NOx排放量要达到100mg/m3
，而非重点地区2003年以前投产的机组达到200mg/m3
。
在众多脱硝技术中，选择性催化还原法（SCR）是脱硝效率最高，也是最为成熟的脱硝技术，该技术脱硝效率一般可达80%～90%，氮氧化物排放浓度可降至100mg/m3
左右。
SCR的技术原理是还原剂氨（NH3
）在催化剂存在下，选择性地与NOx反应生成N2
和H2
O。
氨的来源一般有氨水、液氨、尿素三种形态。
A、氨水制氨法
氨水法较液氨法安全，但其运输体积大，运输成本较液氨高。
B、液氨法
液氨属于易燃易爆危险品，10吨以上储存量即为重大危险源，必须有严格的安全保障和防火措施,其运输、存储涉及到国家和当地的法规及劳动卫生标准。
凡用液氨作为脱硝还原剂的电厂，其占地面积就要扩大，一般适用于新建电厂。
C、尿素法
尿素易于运输和保存、无毒性，在脱硝中得到了比较广泛的应用。
表1、SCR脱硝工艺、还原剂的比选
项目
液氨
氨水
尿素
技术水平
成熟
成熟
成熟
原料来源
方便
不方便
很方便
占地面积
较大（要考虑安全距离）
大
小
安全性
很危险
危险
最安全
系统复杂性
最简单
简单
复杂
设备投资
高
中
无
运行耗能成本
高
中
低
安全管理费用
无
中
高
风险费用
无
中
高
综上所述：
A、液氨、尿素作为还原剂用于烟气脱硝中，可以得到相似的脱硝效果；
B、液氨由于其危险性，在厂内构成重大危险源，在厂外运输中对社区和环境构成流动危险源，在安全方面具有特殊的要求，随着安全和环境风险管理的加强，液氨的综合成本也比较高；
C、从安全和环境风险角度看，尿素是火电厂脱硝工艺中最安全可靠的还原剂。
D、从脱硝SCR工艺还原剂的比选可以看出，尿素是比较好的脱硝还原剂。
现有尿素制氨通常有两种工艺：
热解法和水解法。
二、现有尿素制氨技术
现有尿素制氨工艺又细分为热解法和水解法。
热解法：
将气体燃料（或柴油）与热烟气或预热的助燃空气一起送入热解室（又称混合燃烧室），再将配好的高浓度（40%～50%）尿素溶液喷进热解室进行反应生成氨气。
水解法与热解法的化学反应原理是一样的，如下式所示：
（NH2
）2
CO+H2
O→CO2
↑+2NH3
↑
在上述反应中，大约50%质量的尿素是以无用的二氧化碳CO2
形式而排放，因此，在现有的尿素制氨技术中，只利用了占尿素质量50%的氨部分，而碳氧成分是以无用的二氧化碳CO2
形式而放出的。
而且，现有尿素制氨工艺的反应温度高达600℃，需要消耗大量燃料油或电能，不利于节能减排。
现有尿素制氨技术的投资与运行费用如表5。
（NH2
）2
CO+催化剂→产品+NH3
↑
这是一种脱硝用氨的经济、安全生产方法。
在尿素制氨新技术中，尿素全部转化成了产品并得到了增值；而传统尿素制氨中有50%的尿素转化成了无用的CO2
。
再者，传统尿素制氨技术需要600℃的高温，用燃油加热或电加热，消耗大量能源并释放大量CO2
；而新技术只需要200℃左右的反应温度，节约大量能源。
实际上，我们的尿素制氨新技术是把现有尿素制氨反应过程中的反应温度从600℃降低到200℃左右，这样，不但节约能源，而且不释放二氧化碳，反应过程同时得到高附加值的尿素衍生物，这样制得的氨更加纯净。
因此，尿素制氨新工艺具有节能减排、经济效益及社会效益好等特点：
（1）尿素原料充分利用：
尿素制氨新技术使尿素的全部元素得到利用，并使产品得到了增值。
（2）节能减排：
反应温度低、能量消耗少，达到了真正的零排放。
（3）提高了用氨安全性：
产生的氨直接用于脱硫脱硝，不用储存，降低了运输、储存和使用液氨所带来的安全风险。
（4）经济效益高：
生产的氨气直接用于脱硫脱硝，同时得到高附加值产品。
本技术不影响现有发电及脱硫脱硝的正常运行。
尿素制氨新装置可在我们工厂制造、调试运行平稳后再运送到电厂，不影响电厂的管理。
表2尿素制氨新技术与传统尿素制氨的技术对比
（按1000kg尿素为原料计）
制氨技术
传统尿素制氨技术
尿素制氨新技术
尿素消耗量/t/h
0.55
1.34
尿素浓度/%
50
100
反应温度/℃
600
200
加热方式
燃油或电加热
加热
电耗/kw/h
650
200
稀释水/kg/h
400
—
其他产品/kg
—
800
收益/元/h
—
1800
表4尿素制氨新技术与液氨法、现有尿素制氨法的经济效益简易比较
（年产氨2700吨，未考虑节约的运行费用）：
制氨方法
品名
单价／
元／吨
年量/
/吨
年价格
／万元
收益
／万元
CO2排放量
/吨
尿素制氨
新技术
尿素
2000
12000
－2800
+1225
气氨
2500
3500
＋875
尿素衍生物
3500
9000
＋3150
液氨法
液氨
2500
3500
－875
－750
现有尿素
制氨法
尿素
2000
5300
－1060
－1100
3900
图1尿素制氨新工艺流程示意图
表5设备投资估算（年产氨2700吨）
物名
材质
数量
单价/万元
总价
反应器
不锈钢
3
90
270
加热器
不锈钢
3
20
60
粉碎机
不锈钢
2
5
10
净化釜
搪瓷
3
10
30
分离机
衬塑
2
20
40
包装机
2
8
16
电气控制
60
合计
486
四、尿素制氨新技术的运行模式与效益评价
1、本项目在脱硝装置附近建一产氨装置，以固体尿素作原料，生产的氨直接用于脱硝，同时得到用途广泛的尿素衍生物产品。
这样，即降低了传统尿素制氨的高运行成本，又可避免外购液氨所带来的运输、贮存等系列问题。
、尿素衍生物市场分析
尿素衍生物是一系列化工产品的重要原料，以它为原料可以合成数百种重要的产品，可以用于合成新型杀菌消毒剂、水处理剂、油漆涂料、选择性除草剂，还用作尼龙、塑料、聚酯阻燃剂及化妆品添加剂，专用树脂的合成等方面，成为人们日常生活密切相关的精细化学品。
目前国内尿素衍生物的生产主要集中在河北、山东两省，有近50家企业从事此类产品生产，年生产量在50万吨以上。
除少数几家企业之外，多数企业属于产量低、高污染的小型企业，产品质量较差。
因此，目前急需有实力的企业整合先进技术开发这一产品。
3、尿素制氨的生产规模与机组脱硝用氨量一致。
生产车间建在脱硝装置附近，这样水、电、汽等条件都具备。
辅助生产设施主要包括原料库、产品库。
六、尿素制氨新技术的营销与运作模式
1、为满足环保需要，目前国内烟气脱硝投资项目很多，这些项目需要大量氨。
本技术可作为这些项目的配套项目进行专业化运作。
2、本项目是将脱硝用氨与尿素深加工生产偶合起来，极大地提高了对环境的保护。
尿素反应产生的氨随时用来脱硝，减少氨的存放和泄漏等问题。
避免了尿素水解（热解）制氨技术中的二氧化碳排放，减少了对环境的污染。
3、本项目生产系统中只存在少量的氨气，而且根据需要定时定量的产生，随时用于脱硝，极大地提高了生产装置的安全性，避免了外购液氨需要运输、储存等一系列安全和环境问题。
4、从投资、经济效益和社会效益等多方面来看，该项目是一个很好的投资项目，即能满足脱硝的需要，又能产生很好的经济效益。
5、本技术切实可行，已申请国家专利。
、单纯的本技术项目也可以技改方式进入，不需要参加招投标。
7、本技术可以与其他脱硝公司配套运行，也可以参与脱硝技改或配套总承包（总承包需要资质和参与招投标）。
8、本项目的收益模式，可以销售整套设备与技术；也可以由我方联合其他资本进行投资，获取尿素衍生物进行销售获利。
项目联系人：
朱维群
手机：
XX设计有限公司
YourNameDesignCo.,Ltd.
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