30万吨以上天然气原料合成氨装置能效对标最佳实践报告Word格式.doc

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KBR（工艺流程简图见下图1）

5

合成氨单位产品综合能耗（设计,kgce/t）:

0.9245

6

其他:

图1.1合成氨装置工艺简图

2.重点耗能设备概况

表2 

转化炉概况表

参数

单位

数值

设计热负荷

MW

162.17

设计排烟温度

℃

170

设计热效率

%

88.2

表3 

大型压缩机组概况表

机组名称

设计流量

Nm3/h

设计

轴功率

设计压缩机

效率

驱动方式

设计电动机或透平效率

102J/JT

74598

2.216

79.33%

蒸汽透平

87.18%

101JGT

112432

16.900

86.04%

燃汽透平

94.55%

103J/JT

28642kg/h

15.153

79.31%

87.16%

105J/JT

82342kg/h

5.819

84.75%

93.13%

注：

驱动方式包括电动机、透平。

表4 

大型泵概况表

泵名称

流量

m3/h

扬程

m

kW

设计电动机功率

设计泵

设计电动机效率

104J/JT

322

1570

1650.3

1874

78

92

107JC/JCM

1463

351

1744

1950

90.9

107JA

218

1745

1918

107JAHT

3110

107JB/JBT

108J/JT

462

424

693.2

763

90.8

7

108JA/JAM

770

90

二、合成氨装置运行情况

1.装置运行情况

表5 

装置运行情况表

工序名称

参数名称

装置总体

装置负荷

92.2

合成氨单位产品综合能耗

kgce/t

1.047

能耗实物构成

天然气-电力

8.56亿、1173万度

原料气

制备

（固体燃料造气工艺）

水煤气转化率

氧气浓度

vol%

氧气单耗

Nm3/Nm3

水蒸汽单耗

t/t

气化温度

气化压力

MPa（A）

（烃类造气工艺）

水碳比

1.41

转化温度

723

转化压力

空速

s-1

6683

净化

一段变换温度

350

二段变换温度

205

变换水碳比

变换汽气比

0.47

变换压力

3.8

脱硫温度

383

脱硫压力

4.62

氨合成

合成压力

13.3

合成温度

474.23

合成塔空速

7013

合成反应温升

228.68

进塔氨含量

3.06

冷冻温度

-3.7

循环气氢氮比

mol/mol

3/1

（1）能耗实物构成说明能源及耗能工质类型及消耗量。

（2）原料气制备部分根据仅填写对应原料类型的造气工艺参数。

2.重点耗能设备运行情况

表6 

转化炉运行情况表

热负荷

149.53

排烟温度

160

热效率

烟气氧含量

2.4

表7 

大型压缩机组运行情况表

实际轴功率

实际压缩机效率

实际透平或电动机

2.021

86.99%

95.59%

82.72%

90.90%

105J/JT

5.819

82.72%

90.90%

表8 

大型泵运行情况表

实际电动机

功率

实际泵效率

104J

蒸汽透平驱动

104JA

长期备用

水力透平驱动

107JB

108J

108JA

三、提升装置能效水平采取的技术及管理措施

1.节能新技术应用及节能技术改造情况

中海石油化学股份有限公司海南基地富岛二期（以下简称富岛二期）年产45万吨合成氨装置采用美国KBR公司的深冷净化技术（简称KBR工艺）设计而成，具有节能、运行稳定、操作简单以及快速开车等特点。

KBR工艺采用下列步骤，原料天然气压缩、加氢脱硫、烃类蒸汽转化（外热一段炉蒸汽转化、内热二段炉转化）、两段一氧化碳变化（高低变）、二氧化碳脱除、甲烷化、深冷净化、氨合成、氨冷冻。

该工艺是在原凯洛格工艺和布朗工艺组合的基础上，经过进一步改进而成。

KBR工艺的节能措施

KBR工艺主要采用了如下节能措施，较高的转化压力、低水碳比、燃气轮机驱动工艺空气压缩机、二段炉加过量空气、低热MDEA脱碳工艺、深冷净化装置、三段中间换热式卧式合成塔、双壁液氨储罐、高温高压的过热蒸汽管网、较低的一段炉烟气排放温度。

投入运行以后，又相继实施了三个较大的节能技术改造项目：

1、氨增压机105J1节能降耗技术改造子项目；

2、脱碳换热器双系列技术改造子项目；

3、放空天然气回收利用子项目。

以上项目均已实施完毕投入运行，共实现节能10025吨标准煤/年，同时可使公司增产氨5669吨。

取得了良好的经济效益和社会效益。

2.运行优化及实施情况

富岛二期运行以来，以装置安稳长满优为最佳方式、打破传统管理模式，实行扁平化管理，以运行队为管理重心，及时有效协调合成、尿素、公用工程、机电仪等资源，突发状况密切配合，以装置生产稳定为重点搞好预防性和临时检修；

不断优化工艺参数，加强精细化管理，确保工艺指标合格率达到99.5%以上，确保各项消耗在控制指标之内，不浪费、不跑料；

蒸汽冷凝液、工艺冷凝液确保品质合格，及时回收到公用工程；

实行有效的激励政策，加强生产成本考核，发挥各部门、各员工的积极性、主动性；

起到了良好效果。

3.管理节能情况

中海化学海南基地十分重视管理节能，建立了完善的能源管理体系，摸索出一套以长周期管理为核心的精细化管理模式。

在纵向上提出了从操作、技术和管理三个层面进行统筹的理念。

在横向上划分了精细化管理的三个核心阶段，即停开车、长周期运行和检维修。

在这个坐标中，提出了《关键性操作管控标准》、《开停车确认单管控标准》、《复盘管控标准》、《隐患排查与治理管控标准》、《四级巡检管控标准》、《HAZOP分析管控标准》、《风险作业管控标准》、《大修立项管控标准》、《检修质量控制卡》等管理创新和实现路径，收到了非常明显的经济和社会效益。