北京大学实习报告 - 图文

北京大学工学院课程报告专用纸

2008 -2009 学年第 2 学期

姓 名： 黄斯乔 学 号： 00686018 课程名称： 2009年暑期实习 主讲教师： 张作泰

题目： 北京大学工学院能源与资源系2009年暑期生产实习报告

教师评语：

成 绩： 教师签名：

目录

目录…………………………………………………………………………2 前言…………………………………………………………………………3 1．山西省长治市概况 ……………………………………………………3 2. 天脊煤化工集团概况 …………………………………………………5 3. 安全教育 ………………………………………………………………8 4．天脊集团总部供水处理厂 ……………………………………………11 5．天脊集团总部热动厂，合成厂 ………………………………………13 6．天脊中化高平化工有限公司 …………………………………………15 7．天脊集团潞城化工有限公司 …………………………………………18 8．天脊集团总部硝酸厂 …………………………………………………20 9．天脊集团总部复肥厂 …………………………………………………24 10．天脊集团塑料有限公司 ……………………………………………29 11．天脊集团成品厂………………………………………………………31 12．天脊集团方元化工发展有限公司……………………………………31 13．潞安煤基合成油公司…………………………………………………34 14．山西漳泽电力股份有限公司漳泽发电分公司………………………39

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北京大学工学院能源与资源系2009年暑期实习报告

为贯彻理论与实践相结合的教学理念，北京大学工学院能源与资源工程系2006级27名本科学生于2009年6月23日至7月8日到山西长治市多家能源企业开展为期16天的生产实习活动。届时，我们将通过认识实习和生产实习了解更多有关能源资源利用、环境保护工程的理论、技术、工艺、工程及管理概况，获得更多有关能源与资源、环境保护工程的知识；并针对所发现的能源利用与环境问题，提出相应的对策措施与建议，为今后的学习工作奠定良好的基础。本次实习是在同学们完成了能源与资源工程专业要求的基础理论课和基础专业课的基础上，院系组织的一次相关特色教学活动，是能源与资源工程系教学改革探索中的一个重要环节。未来，能源与资源工程系还将在实践教学活动的实践内容、合作伙伴范围、合作深度等方面不断进行拓展。

这次实习不但开拓了我们的眼界，而且实现了从学习到实践，再从实践到学习间的良性循环，对今后更有效地学习和巩固课本知识有很大的帮助。更为重要的是通过实习，增强了团队的凝聚力，大大增加了大家的专业兴趣和社会责任感等。令我受益匪浅，下面我将对这次生产实习所学到的知识和感悟进行总结。

1， 山西省长治市概况

长治市位于山西省东南部。北接晋中市，东与河北省、河南省交界，南与晋城市毗邻。总面积13864平方千米。总人口316万人（2003年）。中国十大魅力城市、长治市是国家园林城市、国家卫生城市（山西省唯一）。

长治市为太行山，太岳山所环绕，构成高原地形，通称“沁潞高原”，又称“上党盆地”。境内山地、丘陵、盆地纵横交错，海拔大都在800--1500米之间，最高的太岳山北台顶，海拔2453米。

长治古称上党，位于山西省东南部，《荀子》称为“上地”。“上党”的意思，就是高处的、

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上面的地方,即“居太行山之巅，地形最高与天为党也”，因其地势险要，自古以来为兵家必争之地，素有“得上党可望得中原”之说。此外，长治还具有悠久的历史文化和光荣的革命传统，是研究山西省历史文化、弘扬革命传统的基地。

早在上古时代，我们的祖先神农氏炎帝就曾在这里尝百草、驯养牲畜、发展原始农业。殷商时期，长治是殷商王朝属下的诸侯国，史称“黎”。春秋时归晋。战国时期赵、魏、韩三家分晋，长治为韩国别都，称“上党郡”。隋开皇时改为潞州，后几经变更，唐时改为河东道潞州上党县。明嘉靖8年（公元1529年）改称潞安府，并置长治县取“长治久安”之意，长治由此而得名。清朝时继旧制为潞安府长治县。民国初废道，长治改属冀宁道。民国19年（公元1930年）废道制，长治直隶省辖。1945年10月8日长治解放，1945年到1998年的50多年间，曾先后经历了作为山西省辖市由长治专区代管和晋东南行署隶属等多次行政区划的调整变动。 长治属于黄河流域的中原文化，源远流长。传说中的《后羿射日》、《精卫填海》、《愚公移山》等故事就发端于此。长治是我们中华民族的发祥地之一，同时还是一个革命老区。抗日战争时期，我党在这里创建了以太行山和太岳山为依托的抗日根据地，后来发展成为晋冀鲁豫边区，是当时华北最大的一块根据地。八路军总部和中共中央北方局等领导机关曾长期驻扎在武乡、潞城等地，使这里成了华北抗日前线的中枢。

长治市工业发展历史悠久，基础较好，从解放前的潞绸、铁器、酒坊、抗战时期的兵工厂，到２０世纪５０年代一大批机械制造装备企业的出现，经过半个多世纪，尤其是改革开放以后及近几年的快速发展，已形成煤炭、电力、冶金、机械、化工、建材、医药、农副产品加工等门类齐全的工业体系，并成为山西省能源重化工基地的重要组成部分。

目前，全市规模以上工业企业３１７个，有潞安矿业集团、惠丰机械厂、淮海机械厂、清华机械厂、天脊化工集团、晋牌水泥集团、漳泽电力公司等国有省属大中型企业，长治钢铁公司、防爆电机集团、澳瑞特健身器、太行药业等国有市属企业和常平、潞宝、长信、长宁等一大批民营企业。

长治的支柱产业主要有煤炭、焦炭、冶金、电力、化工、机械、医药、新材料等八大行业。

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主要工业产品有原煤、电力、生铁、钢材、焦炭、水泥、轴承、化肥、防爆电器、电机、健身器械、锯条、铁合金、电石、锻压设备、生化药品、中成药品等。拥有众多大中型企业，其中较为著名的有长钢集团，潞安集团，天脊集团等等，本次实习，我们主要参观和学习的企业是，天脊集团，潞安煤基合成油有限公司，漳泽电力集团漳泽发电分公司等。

参考资料：

百度百科http://baike.http://m.wodefanwen.com//view/5722.htm。

《科技开发与经济》杂志2006年第六期《长治市工业经济发展探讨》，王涛著。

========================================================================= 2，天脊煤化工集团概况

天脊煤化工集团有限公司，位于山西省潞城市。它的前身是山西化肥厂，1997年，山西化肥厂整体改制为天脊煤化工集团有限公司。“天脊”取自苏轼《浣溪沙》中句“上党从来天下脊”。其意一、点出了厂址所在，山西省长治市（上党地区）；二、含蓄地点明天脊产品争创一流，天脊人勇攀高峰的精神；三、象征天脊广大职工矢志进取，自强不息，昂首天外，力争发光的雄心壮志。

天脊煤化工集团有限公司，始建于八十年代初，属国家“六五”重点建设工程。是成套引进德国、日本、法国、挪威等八个国家十一项专利技术和设备建设的中国第一个以煤为原料生产高浓度复合肥的大型现代化企业，也是我国目前生产规模最大、工艺流程最长、市场占有率最高、营销网络覆盖最广的高效复合肥生产基地。它的建成，对于发展我国复肥事业，改变肥料结构氮磷比例失调状况，开发煤化工综合利用技术，都具有十分重要的意义。经过十多年的发展，天脊集团的总资产已达35亿元，年销售收入近15亿元，公司拥有年产合成氨60万吨、硝酸81万吨、硝酸磷肥90万吨（或硝酸磷钾肥100万吨）、工业用多孔硝酸铵20万吨、尿素45万吨、硝酸铵钙20万吨、水泥28万吨、塑料编织袋及塑料编制品4500万余条的生产规模。

公司实行大集团战略，现已形成“一母十子”的现代企业集团，下设十二个生产厂、一个直属销售公司、一个科研开发中心、一个信息管理中心，一个投资控股公司，十个具有独立法人资

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1、控制危险源； 2、抢救受害人员；

3、指导群众防护，组织群众撤离； 4、排除现场灾患，消除危害后果。

七、守护生命十大黄金法则

人生命、要守护，十条法则要记住，一旦灾害发生时，及时应用心有数。

1、地震：遇地震，先躲避，桌子床下找空隙，靠在墙角曲身体，抓住机会逃出去，远离所有建筑物，余震蹲在开阔地。

2、火灾：火灾起，怕烟熏，鼻口捂住湿毛巾，身上起火地上滚，不乘电梯往下奔，阳台滑下捆绳索，盲目跳楼会伤身。

3、洪水：洪水猛，高处行，土房顶上待不成，睡床桌子扎木筏，大树能拴救命绳，准备食物手电筒，穿暖衣服度险情。

4、台风：台风来，听预报，加固堤坝通水道，煤气电路检修好，临时建筑整牢靠，船进港口深抛锚，减少出行看信号。

5、泥石流：下暴雨，泥石流，危险处地是下游，逃离别顺沟底走，横向快爬上山头，野外宿营不选沟，进山一定看气候。

6、雷击：阴雨天，生雷电，避雨别在树下站，铁塔线杆要离远，打雷家中也防患，关好门窗切电源，避免雷火屋里窜。

7、暴雪：暴雪天，人慢跑，背着风向别停脚，身体冻僵无知觉，千万不能用火烤，冰雪搓洗血循环，慢慢温暖才见好。

8、龙卷风：龙卷风，强风暴，一旦袭来进地窖，室内躲避离门窗，电源水源全关掉，室外趴在低洼地，汽车里面不可靠。

9、疫情：对疫情，别麻痹，预防传染做仔细，发现患者即隔离，通风消毒餐用具，人受感染早就医，公共场所要少去。

10、防化：化学品，有危险，遗弃物品不要捡，预防烟火燃毒气，报警说明出事点，运输泄漏别围观，人在风头要离远。

人生命，重于山，防灾避险于未然，掌握技能常演练，祝愿人人保平安！

========================================================================== 4，天脊集团总部供水处理厂

天脊集团投资4000万元建成投运的废水综合治理回用项目,是企业向废水零排放目标迈进,走可持续发展和循环经济道路所推行的一项重要举措。年产新鲜水量440万吨,直接创造经济效益1904万元(以循环水2.1元/吨,脱盐水7元/吨,8000小时/年计)。值得一提的是，整个项目表现的新颖工艺组合在废水处理领域极具推广价值，在全省乃至全国同行业具有一定的示范和带动作用。

废水综合治理回用项目于2005年4月3日动土开工，2006年7月以产出合格新鲜水为标志顺利交工。此项目的创新点主要表现在新颖的工艺组合，巧妙地将各种技术完美地结合在一起，即将化工生产的杂废水通过MBR工艺及后处理工艺，达到循环冷却水补水指标，节约大量新鲜水；在循环冷却水经过盐浓缩，其排污水经过RO膜处理及阴阳床加混床工艺处理，达到高 压锅炉补水指标，又节约大量新鲜水。此项目成果对于有大量生活污水及生产杂废水的北方 缺水地区企

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业具有推广意义和示范意义。

此废水综合治理回用项目由MBR（膜生物反应器）废水生化处理和循环冷却水排污反渗透处理两部分组成。MBR生化处理部分采用美国ITT公司先进生化处理技术；循环冷却水排污反渗透处理部分采用美国海德能反渗透膜技术。此项目的创新点是将化工生产和生活等杂废水通过MBR工艺及后处理工艺，达到循环冷却水补水指标，节约大量新鲜水；循环冷却水其排污水经过多介质过滤、超滤、反渗透的处理及阴阳床加混床工艺处理，达到高压锅炉补水指标，又节约大量新鲜水。此项目成果对于有大量生活污水及生产杂废水的北方缺水地区企业具有推广意义和示范意义。MBR生化处理部分处理能力每天7200吨，产水用于循环冷却水补水；循环冷却水排污反渗透处理部分处理能力每天8000吨，产水用于锅炉补水。投运后可回用废水550t/h（年回用水量440万吨）

MBR 工艺一般由膜分离组件和生物反应器组成, 由膜组件代替二次沉淀池进行固液分离。由于膜能将全部的生物量截留在反应器内, 可以获得长泥龄和高悬浮固体浓度,有利于生长缓慢的固氮菌和硝化菌的增殖,不需进行延时曝气就能实现同步硝化和反硝化, 从而强化了活性污泥的硝化能力, 膜分离还能维持较低的F/M , 使剩余污泥产率远小于活性污泥工艺, 且系统运行更加灵活和稳定。MBR 工艺可以广泛的应用于污水处理与回用的各个领域, 诸如生活污水、粪便污水、一般的工业废水以及难降解的有机工业废水等都得到了有效性的公认。

反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜 而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。来自循环水系统的排污水，先进入原水箱，经原水箱加压送入多介质过滤器，过滤分离出≥100μm的颗粒后，再进入超滤装置，进一步去除悬浮物，胶体、细菌、微生物和藻类，保证出水的浊度，悬浮物含量及SDI值，达到反渗透膜的进水要求，送超滤产水箱。

超滤水配入还原剂，阻垢剂，杀菌剂后。进入保安过滤器，在此吸附和截留水中≥5μm的浮油和颗粒，出水送反渗透膜组，稀相送反渗透产水箱，浓相去1300#出水处回用。

反渗透水经阳床，阴床分别去除阳离子、阴离子，再进入混合床进一步去除水中离子并保证电导率≤3μm/cm，作为最终产品送脱盐水池，用于高压锅炉。

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反渗透工艺流程图

参考资料：

2009年5月15日中华合作时报《天脊：力争节能减排拿“满分”》，王爱军著。 《膜生物反应器(MBR)技术关键及应用》张颖, 张铁峰, 王爱杰, 王相晶著。 《反渗透水处理技术在十里泉发电厂的应用》赵威著

========================================================================== 5，天脊集团总部热动厂，合成厂

天脊集团总部热动厂，合成厂主要以煤为原料，从而生产合成氨气，达到生产化肥的目的，其中热动厂主要负责将煤气化生成氢气，合成厂主要负责将氮气和氢气反应生成氨气。

天脊集团合成氨装置是该公司三大生产装置之一, 主要以煤为原料, 采用MarK - IV 鲁奇炉加压气化制气、低温甲醇洗、液氮洗净化及托普索100型氨合成塔等11个国家先进专利技术和设备, 构成了独特的合成氨工艺流程。这套煤制氨装置工艺流程长、技术复杂, 是其它大型合成氨装置难以比拟的。

鲁奇炉制气工艺是以碎煤为原料、以蒸汽和纯氧为气化剂在压力状况下进行煤的气化, 为合成氨提供原料气, 该气化采用的是加压连续气化工艺。加煤是在常压状态下进行, 为间歇加煤左右加煤次。加煤通过气化炉顶部称为煤锁的容器来进行控制。加煤前须将煤锁内压力降至常压, 即将气化炉与煤锁连接的煤锁下阀关闭后, 将煤锁内煤气排放至煤气冷却器及分离器除去焦油、粉尘后送至煤锁气储气柜, 然后打开煤锁与煤斗连接的煤锁上阀, 使原料煤从煤斗溜槽进人煤锁, 待煤锁装满后, 关闭煤锁上阀, 打开冲压伐, 利用气化炉出口煤气向煤锁内冲压, 待煤锁内压力充至与气化炉出口压力平衡时,关闭冲压伐, 打开煤锁下阀, 实现向气化炉内加煤, 如此循环完成每一次加煤过程。加煤过程中排至储气柜的气体称为煤锁气。

天脊集团采用的鲁奇煤炉高3.8m，容量11.2m3，全液压控制，原料阀一个循环开启一次，

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一个循环包括原料阀开启、加煤、原料阀关闭、冲压、卸压、排渣阀开启、排渣阀关闭。煤渣使用水冲洗，煤焦油无法利用。生成的水煤气采用冷凝法（液氮洗）除去CO和CH4，萃取法除去轻组分油，并用甲醇吸收CO2和H2S，净化后的气体（H2）进入下一步合成氨。

鲁奇炉工艺流程

合成氨的主要工艺流程是以煤(主要用烟煤) 为原料,制成水煤浆,配置大型空分装置,其氧气供气化,氮气在氮洗配入合成气之中,气化后饱含水的合成气先进入变换(耐硫催化剂) ,使CO 与H2O 反应为H2和CO2 ,经甲醇洗(Rectisol) 脱除CO2 和H2S ,再经液氮洗脱除微量CO、CO2 及其它杂质,配以N2 制成纯净的净化合成气去氨合成工序。

天脊集团合成厂合成氨工艺流程示意图

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参考资料：

《云南化工》2004年12月第31卷第六期《鲁奇加压气化炉煤锁气回收方案选择》 范国宏, 尚乃明著

《化肥设计》2002 年第40卷《天脊集团合成氨“洋”装置超设计能力生产》 王爱军著 《化学工业与工程技术》2000年第21卷第4期《以煤为原料的合成氨工艺》 刘俊兰著 《以煤为原料的合成氨技术简述 》 边书田著

========================================================================== 6，天脊中化高平化工有限公司

天脊中化高平化工有限公司是由天脊煤化工集团有限公司和中国中化集团共同出资组建的大型煤化工企业。它是我国第一套以煤为原料生产复合肥等化肥及化工产品的大型现代化企业，在全国石化百强企业排序第14位，入评“中国500个最具价值品牌”第270位。“天脊”商标被国家工商总局认定为“中国驰名商标”，公司产品被国家质量监督检验检疫总局认定为中国名牌产品。

中化公司是中央直接管理的重要骨干企业之一，是在全球具有相当信誉的综合型国际企业集团。天脊中化高平化工有限公司“4060”项目，是充分发挥天脊集团和中化集团的品牌、技术、管理、融资、销售网络等优势，利用高平丰富的煤炭资源，在高平市境内建设的一个大型化肥项目。工程总投资16．5亿元，生产规模为36万吨合成氨、4万吨甲醇、6O万吨大颗粒尿素。项目于2004年7月开工，2006年6月将竣工投产，投产达效后，年销售收入可达8．3亿元，年实现利税2．5亿元，年转化原煤100万吨，吸收当地劳动力和下岗职工500余人。

公司生产合成氨装置引用瑞士卡萨利低压合成技术尿素装置，采用挪威海德鲁大颗粒造粒技术、合成压缩机、冰机采用汽轮机驱动、离心式压缩，全部生产过程采用 DCS 计算机控制系统，技术装备水平达到了国际先进水平。具有流程简洁、投资少、成本低等诸多优点。产品采用晋城市优质无烟煤为原料，使用“天脊中化“联合品牌。主导产品大颗粒尿素具有改善果实品质、改良土壤的性能，并具有缓释效果，肥效持续时间长。

1000mm卡萨利氨合成塔内件结构及塔内气体流程：

1000 mm 氨合成塔内件是卡萨利公司专门为我国中氮肥企业设计的氨合成塔内件, 为两床、轴径向冷激式, 由5 部分组成: 两个独立的催化剂筐(上为第一床, 下为第二床) , 一个76m2 的列管式换热器, 一个电加热器及两组热电偶。催化剂筐由8 mm 厚的桥孔板卷制成340mm、880 mm 两个圆筒, 与211 mm 的中心管同轴焊制在下部封头上, 中心管与340 mm桥孔板筒之间的环隙构成气体内收集器, 340mm 与880 mm 桥孔筒间的环隙空间装填催化剂, 第一床可装A11021 型催化剂211 m3 , 第二床可装4 m3 。为防止催化剂从桥孔板上5 mm的孔中漏出, 在桥孔板筒外表面贴焊一层丝径019 mm、孔距2 mm 的不锈钢丝防护网。a880mm 桥孔板筒与合成塔内筒的环隙形成气体外收集器, 催化剂筐材料为InConel 600 。第一床、第二床催化剂筐、换热器之间中心管为迷宫密封套接, 迷宫处气体泄漏量小于1 %。

大约占总气量10 %、温度为38 ℃左右的合成气从塔顶进入, 在受压外筒与内件之间的环隙内自上而下流动, 以冷却保护外筒。而大量温度为196 ℃左右的合成气从塔底流入。两股合成气混合后, 温度约180 ℃, 在塔底换热器内被预热, 经中心管电加热器进入第一床催化剂筐, 大量的气体由内向外径向流动, 少量的气体由上向下轴向流动。第一床催化剂筐出口气体温度约500 ℃, 与直接进入外部集气器内的196 ℃的冷激气混合, 混合温度为392 ℃的气体进入第二

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床催化剂筐, 大量气体由外向内径向流动, 少量气体由上向下作轴向流动, 经塔底换热器预热进塔合成气后流出合成塔, 出口气体温度为375 ℃。第一床催化剂筐的反应温度由不经过底部换热器的温度为38 ℃合成气(副线) 调节, 第二床催化剂筐的反应温度由直接进入外部集气器内的196 ℃的冷激气调节。

大颗粒尿素是指颗粒直径大于2 mm 的尿素, 其中平均粒径210～ 315mm 的称为化肥级尿素, 平均粒径610～ 810 mm 的称为超大颗粒尿素。同普通造粒塔造粒制得的尿素相比, 大颗粒尿素具有以下优点：

1，肥效高, 用途广

水稻田施用大颗粒尿素, 可使肥效充分发挥和保持长久, 氮的利用率可提高30% 左右。根据国内外在水稻上施用的对比试验证明, 大颗粒尿素比普通小粒径的尿素具有更好的肥效。

2，具有良好的运输、贮存性能

大颗粒尿素颗粒大, 强度较普通喷淋造粒尿素高6～ 8 倍, 使产品在运输过程中不易破碎, 不产生粉尘, 且因其颗粒大, 单位产品与空气接触的面积减少, 使其不易吸潮, 有效地改善了粉尘溶解粘接颗粒的状况, 贮存时间大大延长。

3, 产品质量显著提高

由于生产大颗粒尿素采用的是浓度为95%～ 96% 的尿液, 在压力作用下, 专用喷嘴把尿液分散成极微小的液滴, 在循环晶种流化状态下, 边喷涂, 边造粒, 水分快速蒸发, 较喷淋造粒采用高真空高温浓缩的二段蒸发工艺, 可减少缩二脲含量011%～ 012% , 提高了产品质量。

4，改善了环境

大颗粒尿素生产技术不仅使喷淋造粒工艺排放尾气的粉尘含量由120～ 150 mg/m3 降至30mg/m3, 且尾气排放量减20%以上, 改善了周边环境; 同时由于它自身的缓蚀性能又能改善区域氮流失所造成的环境污染, 生产大颗粒尿素是一项具有长远意义的环保综合治理措施, 社会效益显著。

目前国际上具有竞争能力且广泛应用于大型化装置的流化床大颗粒尿素生产工艺主要有挪威海德鲁公司(Hydro)和日本东洋工程公司(TEC)的流化床造粒工艺。两种工艺比较, 海德鲁公司建厂数多, 经验丰富, 可靠性高, 投资费用低, 具有较强的竞争力。

海德鲁公司流化床工艺工艺流程说明:

海德鲁公司流化床工艺生产装置由以下几部分组成: 1, 给料系统

来自尿素生产装置真空浓缩系统浓度为95%～ 96% 的尿素溶液, 在静态混合器内与尿素产品总量0145% 左右的甲醛(U F) 溶液混合, 然后进入造粒机内进行造粒。

2,尿素和甲醛溶液混合物(U F 溶液) 制备系统:

首先将37% 的甲醛溶液计量后加入U F 制备槽, 再加入96% 的尿素溶液, 使甲醛、尿素摩尔比为5∶1, 用50% 氢氧化钠溶液调整pH 值至715, 并加入蒸汽使U F 溶液达到75 ℃, 反应30～ 45 m in 后将U F 溶液导入U F 贮槽, 通过水冷器使U F 溶液冷却到50 ℃以下即可, U F 溶液通过U F 计量泵加入到尿液管线上的静态混合器,与尿素溶液混合后去造粒机造粒。

3，造粒系统

造粒机分为造粒室和冷却室, 造粒室内尿液经分配管进入雾化喷嘴, 被雾化空气喷雾成细小液滴, 喷洒在返料晶种细粒上, 悬浮于流化床中,包裹结晶逐步成长为多层结构的尿素粒子。造粒机内的多孔板(斜孔板) 使流化空气除了起到排除尿素结晶热、蒸发水分和凝固、冷却、干燥粒子的作用外, 还推动尿素粒子在造粒机内朝一个方向移动, 最终冷却至70 ℃后, 离开造粒

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机。雾化空气由雾化空气鼓风机加压并经加热至135 ℃以上后进入喷嘴将尿液雾化。流化空气由流化空气风机送至造粒塔下部通过多孔板维持流化床的流化状态。

4，筛分、破碎和返料系统

出造粒机物料经过出料机进入安全筛除去大块尿素, 大块尿素去循环槽溶解, 颗粒尿素由斗式提升机送至振动筛给料器进入振动筛, 经振动筛分离出的超大颗粒尿素送至破碎机, 破碎后的粒子与振动筛分离出的细小颗粒一并送回造粒机作为返料晶种, 返料比控制在0.5∶1。振动筛分离出的合格产品送入产品冷却器,使产品温度降到50 ℃。为保证夏季产品温度也能降到50 ℃, 产品冷却器可采用氨冷措施冷却分离空气中的水分后, 控制适宜温度的冷空气以降低产品温度。出产品冷却器的产品经皮带输送机送至散装仓库或包装工序。

5，粉尘洗涤和循环回收系统

造粒机顶部和流化床冷却器顶部含尿素粉尘的气体, 送到洗涤器用工艺软化水进行洗涤吸收,洗涤液浓度达到尿素含量45% 左右, 返回原尿素生产装置的蒸发系统。出粉尘洗涤器的尾气经抽风机抽至排气筒放空, 尾气中尿素粉尘含量≤30 mg/m3。

主要设备简介: 1, 造粒机

该设备是卧式雾化流化床, 外形呈长方体, 主要由上箱体、下箱体、流化床层和造粒喷嘴等组成。

上箱体为造粒机升气罩, 宽度方向下部呈锥形, 与造粒机下箱体相连接, 上部设有空气出口。下箱体为造粒部分, 由中间隔板分成造粒室和冷却室, 每室均有流化空气进口。下箱体与流化床和造粒喷嘴组装在一起, 流化床为多排式斜孔板型式, 其上的通气孔直径为2 mm , 呈三角形排列, 在流化空气的作用下, 尿素颗粒向出料口方向流动。喷嘴安装在造粒室内, 有一组备用。

2, 洗涤器

洗涤器为立式圆筒形设备, 内部主要设有丝网除沫器及特殊设计的湿式洗涤内筒。造粒机顶部排出的气体从该设备的中部进入设备内, 然后经液封进入设备内筒向上通过丝网除沫器后, 再由顶部排出, 设备内的液体循环使用。

3, 产品冷却器

该设备为流化床式冷却器, 外形呈长方体, 内部设有一层空气流化床层, 床层上开满<2mm 的通气孔, 通气孔呈三角形排列, 孔间距约7mm ,流化床层下部靠近进料口壳侧开有一个流化空气进口, 在流化空气作用下, 尿素颗粒向出口方向流动。设备上部靠近出口壳侧侧向设有一个方形出气口, 物料均采用侧向左右进出, 出口处床层边缘设有一块可调式溢流堰板, 用于控制物料在床层上的高度。

海德鲁公司流化床工艺技术特点:

(1) 工艺成熟、可靠、工业化时间长, 经验丰富。

(2) 采用浓度为95%～ 96% 的尿液作原料,尿液只需一段蒸发浓缩, 省去了二段蒸发系统, 简化了尿素系统流程。

(3) 由于省去了二段蒸发系统, 节省了二段蒸发加热和抽真空所消耗的蒸汽, 减少了工艺冷凝液, 相应也降低了水解负荷, 同时也降低了冷却水用量。

(4) 造粒机采用空气雾化和流化相结合的造粒技术, 造粒效率高, 生产能力大, 成品质量好,强度高。

(5) 操作简单, 开车时间短, 一般投料后1 h内即可出产品; 操作弹性大, 负荷变化范围为

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30%～ 110%。

(6) 与其它机械造粒装置相比, 返料比低, 从而强化了设备能力并降低了造粒过程中的能耗。

(7) 采用添加剂使流化床生成的粉尘少, 且含尘尾气采用湿式洗涤, 吸收效率高, 放空尾气中尿素粉尘含量达到环保要求。

(8) 装置可靠性高, 造粒机、粉尘洗涤器等因无磨损部件, 可长期运行, 寿命可达25 年以上,装置的年运转时间能保证在330 天以上。由此可见, 海德鲁公司流化床大颗粒尿素生产工艺操作简便、污染小、运行周期长、可靠性高且能耗低, 是当今有代表性的先进工艺。

参考资料：

《天脊煤化工集团有限公司二○○六年短期融资券主体评级报告》 《晋城政务》2007年12期《天脊中化高平化工有限公司》 2005年5月第三期《中氮肥》《卡萨利氨合成技术在中氮厂的应用》曹锐, 尚乃明著 《海德鲁公司流化床大颗粒尿素生产工艺》裴兴社,，张金阳，毛运秋著

========================================================================= 7，天脊集团潞城化工有限公司

天脊集团潞城化工有限公司是山西天脊煤化工投资有限公司投资兴建的年产60万吨甲醇的大型企业，公司位于山西省潞城市，占地面积500亩。是天脊集团第三次创业的四大工程之一，一期工程年产甲醇30万吨，投资7.8亿元，主要利用当地的焦化厂副产的焦炉气生产甲醇。

公司于2003年12月30日成立，一期工程2005年底投产，公司成立后，集团公司抽调了具有丰富经验的化工生产专家和各个专业部门的管理骨干，组成了公司的领导班子。本着“精干、高效、务实”的原则，公司设有7个管理部门，6个生产车间。企业实行高效的、现代的管理运行制度，项目采用国内外先进、可靠、适用的新技术、新工艺。产品具有成本低、质量优的特点。

能源与环境是12世纪人类社会面临的首要问题，我国富煤、贫气、少油，把煤炭作为主体能源是保障我国能源安全的基石。煤洁净气化联合循环发电联产甲醇或醇电联供，进而发展煤基燃料工业，是我国煤炭洁净利用的主要途径。新一代煤化工提出了清洁生产的要求，许多传统的污染型工艺必将被清洁工艺所取代

焦炉气的主要成分为H：、CH。、CO、C0：、N：、O，、HCN、NH3、H2S、COS、CS2以及噻吩、硫醇、硫醚、不饱和烃、焦油、萘、苯等杂质焦炉 气 可 作为能源使用，主要被用作城市煤气和发电燃料。由于天然气将取代焦炉气作为城市用气，加之焦炉气用于发电经济效益差，从而制约了这一发展途径。但焦炉气可以生产多种化工产品，如炭黑、合成氨、氢气、甲醇等，其中，生产合成氨和甲醇可以作焦炉气的主要用途。从市场角度分析，生产合成氨不如生产甲醇经济效益好，而且远不如甲醇的深加工产品多，甲醇具有更显著的发展前景

合成气(CO/H2)制甲醇反应如(1)和(2): CO+2H2====CH30H+99.65KJ/mol

CO2+3H2====CH30H+H20+49.65 KJ/mol

理想的反应条件为氢碳比f=[n(H2)一n(CO2)]/[n(CO+n(CO2))]=2.10-2.15。甲醇原料气中

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保持一定量的二氧化碳，不仅可保证合理的氢碳比，而且可促进合成催化剂呈现高的活性，同时二氧化碳参与反应，可使整个甲醇合成反应的热效应降低 ，反应缓和，易于控制，生产稳定，对防止催化剂超温过热和抑制由于高温而产生的各种副反应均有好处。但二氧化碳含量过高，不仅会额外增加氢的消耗及生产过程中的气体压缩功，而且还会造成粗甲醇中含水量增多，增加粗甲醇精馏的生产负荷和能耗。因此，在保证合理的氢碳比条件下，还必须保持合理的一氧化碳和二氧化碳的比例。合成气制甲醇工艺按压力分为高压、中压和低压。高压法是在30MP以上、320℃一380℃的操作条件下通过Cu系催化剂合成甲醇，其特点是技术成熟，但投资和生产成本较低压法高；中、低压法的合成压力分别约10MP和5MP，操作温度为200 ℃ 一 300℃，使用Cu、Zn用系作催化剂。中、低压法比高压法优越，主要表现在能耗低、粗甲醇质量高、设备简单和投资相对较低。

潞化采用的生产工艺如下：

1脱氨，使用稀硫酸洗，产物为硫酸铵，反应方程式为：

2脱苯，使用物理方法，即萃取，然后使用高温蒸的方式还原，再将苯蒸气收集利用。 3脱硫，由于焦炉煤气中氧体积分数为0.3%-0.5%，有机硫脱目前大多采用中温氧化铁脱硫工艺将焦炉煤气中的H2S脱除至lmg/m3 -5mg/m3，其反应机理要求反应时有水蒸气和氧存在，以便与H2S进行化学反应，通过边吸收边再生达到脱硫目的，反应的方程式：

生成的硫利用气浮法分离出来，熔融后加工成硫磺。

4有机硫的脱除工艺目前采用加氢转化催化剂，加氢催化剂使用温度在350℃-380℃，在此温度下硫醇、噻吩及芳烃硫化物得到分解，机理是分解加氢解。上述加氢催化剂在国内合成氨厂已运行了将近30年，非常稳定，同时对加氢催化剂不断地研究开发，并在山西焦化厂进行了中试，非常成功地开发出了铁钼、镍钼、钴钼系列加氢催化剂。经过两级加氢转化后的焦炉煤气，有机硫全部变成为H2S，串配中温的脱硫剂，最后用氧化锌来控制对转化催化剂、甲醇合成催化剂的要求。潞化采用的二级脱硫是在2.4Mp的压力下，先用铁钼加氢将有机硫变为无机硫，使用湿法脱硫，再使用钴钼加氢脱硫。原因是铁钼加氢的活性差，但是钴钼加氢得副反应会产生大量的热量，造成浪费，目前此问题还未解决。

5焦炉气中的甲醇和脱硫中产生的甲烷可以转化为CO和H2，方程式为：

反应温度为800度，反应后剩余部分甲烷，这部分必须除掉，采用通入氧气的方法氧化掉，但是这样也消耗了部分CO和H2，这个问题仍没有解决。

6处理后的气体进入甲醇合成塔。潞化采用列管式反应塔，管中央是铜系的催化剂，管周围是水环境，通过控制水压来控制水温，从而控制反应温度。副产品为乙醇、水等。反应的流程图见下：

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除了上述生产路线外，潞化还采用另一条路线，即煤气化产生CO和H2，由于焦炉气中的H2相对CO来说是过量的，而煤气化产生的CO又是过量的，所以二者结合，通过选择合适的配比就可以充分利用各种原料。

焦炉气是很好的甲醇生产原料，充分利用炼焦装置副产的焦炉气生产甲醇，一方面可以部分缓解我国日益严峻的能源形势；另一方面可为众多炼焦企业废物综合利用开辟一条有效途径。焦炉气生产甲醇的焦炉气精制过程技术成熟可靠，工艺比较先进，是具有推广价值的新型工艺技术路线。在“甲醇热”的今天，利用焦炉煤气制甲醇，不仅开拓了合成甲醇的工艺路线，同时可充分利用焦炉煤气这一“废弃”能源。有焦炉煤气资源的生产企业，可根据企业自身的情况，选择适宜的工艺路线，以实现经济效益和社会效益的双赢，同时对缓解我国能源的紧张局面也具有十分重要的意义。

参考资料：

http://zhidao.http://www.wodefanwen.com//question/68059829.html

《化肥设计》2007年12月第45卷第6期《以焦炉气为原料生产甲醇的净化工艺》 丰中田，房鼎业著。

《山西化工》2007年4月第27卷第2期《焦炉煤气合成燃料甲醇发展前景分析》 周媛，任军，李忠著。

==================================================================================== 8，天脊集团总部硝酸厂

一，硝酸的介绍和制备原理：

硝酸是五价氮的含氧酸,纯硝酸是无色液体,相对密度1.5027,熔点-42℃,沸点86℃。一般工业品带微黄色。含硝酸86%～97.5%以上的浓硝酸又称发烟硝酸,它是溶有二氧化氮的红褐色液体,在空气中猛烈发烟并吸收水分。硝酸是强氧化剂,有强腐蚀性,在生产、使用和运输中要注意安全。硝酸大部分用来制造肥料,如硝酸铵、氮磷钾复合肥料等,亦大量用来制造炸药、染料和医药中间体、硝酸盐和王水等,还用作有机合成原料。

在十七世纪,人们用硫酸分解智利硝石(NaNO3)来制取硝酸。硫酸消耗量大,智利硝石又要由智利产地运来,故本法目前已趋淘汰。1932年建立了氨氧化法生产硝酸的工业装置,所用原料是氨

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和空气。氨氧化催化剂是编织成网状的铂合金(常用铂-铑网),产品为稀硝酸(硝酸浓度为45%～62%)和浓硝酸(硝酸浓度为98%) 二，硝酸生产过程

A．氨氧化

主要反应有:4NH3+5O2====4NO+6H2O

这是一个强放热反应。反应温度760～840℃,压力0.1～1.0MPa,通过铂网的线速度大于0.3 m/S氧氨比(O2／NH3）为1.7～2.0,在以上工艺条件下,氨的氧化率可达95%～97%。

B．NO的氧化

出氨氧化反应器(亦称氧化炉)的反应气经废热锅炉和气体冷却器分出冷凝稀酸后,在低温下(小于200℃)利用反应气中残余的氧继续氧化生成NO2: 2NO+O2====2NO2+112.6KJ/mol NO+ NO2====N2O3+40.6KJ/mol 2NO2====N2O4+59.6KJ/mol

其中生成N2O3和N2O4的反应,速度极快(分别为0.1 s和10-４s),而生成NO2的反应则慢得多(约20 s左右),因此是整个氧化反应的控制步骤。上列三个反应是可逆放热反应,反应后,摩尔数减少,因此降低反应温度,增加压力有利于NO氧化反应的进行。NO的氧化程度α-NO与温度和压力的关系示于下图：

NO的氧化度α-NO与温度、压力的关系

由图可见,当温度低于200℃,压力为0.8MPa时α-ＮＯ接近100%,常压时α-ＮＯ也能达到90%以上,实际操作时α-ＮＯ在70%～80%之间,反应气即可送吸收塔进行吸收操作。NO的氧化是一个非催化氧化反应,反应时间比氨氧化反应长得多,前者为20 s左右,而后者仅为2×１０－４s。当氧氨比γ=1.7～2.0时,相应的氨浓度为11.5%～9.5%,为加速NO的氧化速度,此时需配入二次空气(它又可用作漂白塔的吹出气),将反应气中氧浓度控制在7.0%左右。

C．吸收

吸收在加压下进行。氮氧化合物中初NO外,其他的氮氧化合物在吸收塔内与水发生如下反应:

2NO2+H2O====HNO2+HNO3+116.1KJ/mol N2O4+ H2O ====HNO2+HNO3+59.2 KJ/mol N2O3+ H2O====2HNO2+55.7 KJ/mol

因在常温下N2O3很容易分解成NO和NO2,因此由上列第三式生成HNO２的量不大,可以忽略不计。上列各式生成的HNO２只有在温度低于0℃,以及浓度极小时方才稳定,在工业生产条件下,它会迅速分解:

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3HNO2＝HNO3＋2NO＋H2O－75.9KJ 因此,用水吸收氮氧化物的总反应式可写作:

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO＋136.2kJ

即NO2中2/3生成硝酸酸,1/3变成NO,它仍需返回到氧化系统参与氧化反应,而且由于受共沸酸浓度的限制,硝酸浓度不会很高,一般在60%左右。

现有的稀硝酸生产方法有5种,即常压法、中压法(0.25～0.50MPa)、高压法(0.7～1.2MPa)、综合法(氧化为常压、吸收为加压)和双加压法(氧化为中压,吸收为高压)。

常压法氧化和吸收都在常压下进行,设备投资和动力消耗都较省,但制得的硝酸浓度不高,仅为45%～52%,排出的尾气中,氮化物NO x(NO、NO2及其他氮化物的总称)含量高,要增加处理装置,经治理后才能排入大气。

中压法、高压法和双加压法氧化和吸收都在加压下进行,设备投资和动力消耗大,但制得的酸浓度高,可达65～72%,尾气中氮化物NOx的含量比较低,容易处理或直接排放。其中双加压法加压方式合理,吸收率达99.5%,尾气中NOx只有180 ppm左右,可直接经烟囱排入大气,因此是值得大力推广的生产方法。综合法氧化在常压下进行,吸收在加压下进行,设备投资和动力消耗介与常压和加压之间,硝酸浓度仍可达到65%～72%

5种生产方法消耗定额表(以生产1吨100%硝酸计) 项目 常压法 中压法 高压法 综合法 双加压法 氨氧化压力/MPa(绝) 常压 0.4-0.6 0.8 0.1 0.25-0.5 NO2吸收压力/MPa(绝) 常压 0.4-0.6 0.8 0.35 0.8-1.0 氨[w(NH3)=100%]/吨 0.296 0.281 0.288 0.281 0.281 铂/克 0.06 0.13 0.18 0.04 0.10 电/度 125 12 1.65 26 10 冷却水/m3 150 143 92 155 141 副产蒸汽/吨 0.9 0.74 0.9 0.25 0.20 产品酸浓度/% 45-52 67 55-67 50 55-67 氧化率/% 97 95-97 - 97 97 吸收率/% 98 98.7 - 98 99.5 天脊集团总部硝酸厂生产硝酸的硝酸装置是采用法国GP公司双加压技术，引进国外先进的“四合一”透平压缩机，国内配套氧化炉、吸收塔等设备，项目总投资29028万元，工期14个月，项目建成后全公司年产硝酸可达81万吨，每年可新增销售收入47716万元。具有单机生产能力大、产品浓度高、能量回收利用合理、废气氧化氮含量低等特点。

目前国内外工业上生产稀硝酸几乎全部采用氨氧化法，根据氨氧化的压力和水吸收氧化氮的压力，稀硝酸生产分为常压法、综合法、中压法、高压法、双加压法5种工艺。我国的硝酸生产工艺已由常压法、综合法、中压法发展为高压法和双加压法，双加压法生产稀硝酸工艺是当今世界最为先进的稀硝酸生产工艺。

1959年法国GP公司首先开发出双加压工艺流程，并不断革新技术。近年来世界各国都相继开发这种流程，由欧洲逐渐向世界各地发展，现已工业化的流程有法国GP 流程和Uhde 流程、比利时SBA流程、意大利Montedison 流程等。天脊集团于1983年首次引进了法国GP双加压法稀硝酸装置，年产硝酸81万吨。

三，双加压法稀硝酸工艺流程介绍

1.制备氨、空气混合气

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液氨经氨蒸发器蒸发成气氨，气氨进入加热器加热，经温度、压力、氨空比调节系统，控制气氨浓度，经气氨过滤器进入氨空混合器。空气经三级过滤被空压机压缩分为二支，一支进入氨空混合器，氨与空气被混合均匀后进入氧化炉，另一支去二次空气漂白塔。

2.氨的氧化与余热回收

氨、空气混合均匀后进入氧化炉顶部，均匀分布到铂网上进行氨的催化反应，氧化压力为0.45MPa，4NH3+5O2 → 4NO+6H2O+Q，反应放出大量的热量，反应后的气体经蒸汽过热器、废热锅炉，产生中压蒸汽外供。

3.NO的氧化和废热回收

从废热锅炉出来的氧化氨气经高温换热器，省煤器回收热量，再经过低压反应水冷器冷却后进氧化氮分离器，与漂白塔来的二次空气混合后去氧化氮气体压缩机，加压至1.1MPa。在氧化氮气被冷却的同时，N O 在设备和管道中氧化成N O -：NO+0.5O2 → NO2+Q。压缩后的氧化氮气经

尾气预热器回收热量后进入吸收塔底部，在过程中NO 进一步氧化，蒸汽在冷凝器进一步冷凝。

4.NO2吸收生成硝酸和硝酸的漂白

由底部进入吸收塔的氧化氮气在吸收塔内被水吸收生成58～60%的硝酸，稀硝酸进入漂白塔被自二次空气冷却器的空气漂白（吹除NOX）后，经酸冷却器后成为成品酸进入硝酸中间槽，用泵送往硝酸库。

5.尾气能量回收及排放

从吸收塔顶部排放出的尾气，经尾气分离器，二次空气冷却器，尾气预热器后，进入换热器加热至360℃，进入尾气透平膨胀机膨胀做功，回收能量，（压缩功的60%），做功后温度降为120℃左右，经排放气筒放空，尾气中NOX 含量在200ppm（V）以下。 三，双加压法稀硝酸的工艺特点

1，氨的氧化率高：氨、空气混合气在氧化炉中均匀地分布于铂网表面，使催化网上温差较小，保持在5℃，对提高氧化率有利，氧化率可达到96.6%。

2，氧化氮吸收率高：氧化氮经压缩机压缩压力由0.45MPa升至1.1MPa，压力的升高、水分的分离及补加二次空气，使NO的氧化反应速度提高，保证了吸收条件，在1.1 MPa 高压下吸收，NOX 吸收率高，可达到99.8%。

3，铂耗较低：氨在低压氧化时，铂的机械损失较低，仅为120mmg/t（回收前）

4，尾气中NOX 含量低：在高压1.1MPa 下吸收，使尾气中NOX 含量降低，尾气中NOX 含量在200ppm（V ）以下，远低于环保要求，不需要另加尾气处理装置，可直接排入大气。

5，能量利用合理：中温（360℃）回收尾气能量，使压缩机的蒸汽透平和尾气膨胀透平之间达到经济匹配，与高温回收相比不必采用高温的尾气透平，工作条件不苛刻，操作稳定可靠，尾气透平的做功占机组总功率的60%。装置蒸汽自给有余，除拖动压缩机外还可外送。

6，装置自动化程度高：采用安全连锁系统和DCS 控制，使整个装置的各个反应得到了很好的控制，任何一个信号点发出信号整个装置都能自动达到安全停机状态，强大的安全连锁功能对装置的安全稳定运行起到了保障作用。

双加压法是继全中压法和全高压法后硝酸生产工艺的进一步发展，它集中了中压法氨耗低、铂耗低和高压法成品酸浓度高及尾气中NOx含量低的双重优点，是目前世界上最先进的硝酸生产工艺。我国山西天脊集团1983年引进了两套双加压硝酸生产装置，开创了我国采用双加压法生产硝酸的先例，随着能源的不断紧缺和环保标准的提高，双加压硝酸生产工艺将成为我国今后生产硝酸的主要工艺。

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参考资料：

百度百科http://baike.http://m.wodefanwen.com//view/48841.html?wtp=tt

《氨催化氧化制硝酸》 http://baike.http://m.wodefanwen.com//view/1666975.htm

《中国科技信息》2006 年第2期《双加压法稀硝酸工艺流程特点浅析》张李铁，李立，于长青，孔敏著。

==================================================================================== 9，天脊集团总部复肥厂

一，硝酸磷肥，硝酸磷钾肥的介绍和制备原理

复肥是由化学方法或混合方法制成的含作物营养元素氮、磷、钾中任何两种或三种的化肥。复肥具有养分含量高、副成分少且物理性状好等优点，对于平衡施肥，提高肥料利用率，促进作物的高产稳产有着十分重要的作用。但它也有一些缺点，比如它的养分比例总是固定的，而不同土壤、不同作物所需的营养元素种类、数量和比例是多样的。因此，使用前最好进行测土，了解田间土壤的质地和营养状况，另外也要注意和单元肥料配合施用，才能得到更好的效果。天脊集团生产的复肥主要有硝酸磷肥和硝酸磷钾肥两类，其中以硝酸磷肥为主。

硝酸磷肥是用硝酸分解磷矿粉制得的磷酸和硝酸钙溶液，然后通入氨气中和磷酸并分离硝酸钙而制成。硝酸磷肥是氮磷二元复合肥，主要成分是硝酸铵、硝酸钙、磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸一钙、磷酸二钙。硝酸磷肥呈深灰色，中性，吸湿性强，易结块，应注意防潮。肥料中非水溶性和硝态氮，约各占磷氮总量的一半。硝态氮不被土壤吸附，易随水流失，施在旱地往往比水田好；在严重缺磷的干旱土壤上，应选用高水溶性的硝酸磷肥。作基肥和早期追肥，亩用量30公斤左右。

硝酸磷肥的工业制备是用58%～60%浓度的硝酸，在酸解槽内分解磷矿，酸解液经过沉淀降槽、洗涤鼓除去酸不溶物，然后在间壁冷却结晶器内，用氨水气化或盐水作为冷冻介质，冷却酸解液到-5℃，此时析出大量结晶，用真空过滤分离结晶，用冷硝酸洗涤后，送去硝酸钙转化工段，母液用氨中和，中和料液和硝酸钙转化工段来的硝酸溶液，一并进入真空蒸发器浓缩，浓缩到一定程度进行造粒即得。

天脊集团生产的硝酸磷肥中有效成分的形态和比例，是由国家科委、国家计委、原化工部、农业部、国家土壤肥料总站根据我国北方土壤供肥特点和主要农作物的需肥特性而确定的。在十多年的生产实践中，经过不断的技术革新和优选原料，其生产工艺和管理模式一直处于世界领先地位。具有高效化、长效化、多元化、多功能化等特点。“天脊”牌硝酸磷肥有效成分为40%，其中含氮25%～27%、磷11%～13.5%，并含有3.5%以上的中微量元素(钙、镁、硫、锌、铜、铁、锰)。每袋硝酸磷肥中还含有硝酸稀土30克以上。硝酸磷肥中的枸溶性磷酸二钙，在肥料颗粒中起网状框架结构作用，每种有效成分在颗粒中分布均匀，使颗粒肥料向土壤释放养分的速度与作物从土壤中吸收养分的速度吻合。硝酸磷肥中的硝态氮(占总氮的25%)，流动性大，作用快，聚向根系密集部位，属于速效性氮；铵态氮(占总氮的75%)可与土壤胶体交换结合，肥效相对持久稳定，属于缓效性氮。水溶性磷(占总磷的70%)被作物直接吸收利用，属速效性磷；枸溶性磷(占总磷的30%)在作物生长中后期，随着土温的升高和根系的成熟，可被微生物分泌的酸和作物根部呼出的酸溶解后被作物吸收，属缓效性磷。氮和磷均为一急一缓，缓急相济的性能突破了含磷肥料只能做底肥的传统方法。“天脊”牌硝酸磷肥还有其他肥料无法比拟的特点。硝酸磷肥由天然磷矿加工而成，磷矿中的微量元素和硝酸稀土元素在生产过程中得到活化，可被作物直接吸收利用。施用硝酸磷肥，使土壤中微量元素得到一定的补充，可避免作物缺素症的发生。硝酸稀土在提高作物产量和品质方面有着不可替代的作用。每袋硝酸磷肥产品中含有硝酸稀土30克以上，

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达到中国农科院土壤肥料研究所推荐用量的适宜范围，使农民在既不投资，又不付出繁重劳动的情况下，得到稀土肥料带来的好处。

天脊牌硝酸磷肥具有其他化肥品种不可比拟的特点有：1、肥效高，增产幅度大；2、2∶1的氮磷养分配比；科学合理，适应性广；3、肥效持久，后劲足，作物抗逆能力增强；4、能提高作物果实品质，使瓜果类作物甜度增加；5、不板结土壤；6、含有作物所需的各种微量元素和硝酸稀土，有综合增产效益；7、每粒化肥中都含有均一的养分，适合机械化施肥。

天脊牌硝酸磷钾肥是根据我国现阶段农业结构调整的需要，和农民长期施用单质肥料引起土壤缺钾的实际情况，由山西天脊集团科研人员在生产硝酸磷肥的基础上，于2000年开发出的新一代配比合理的新型肥料。

天脊牌硝酸磷钾肥是一种新型的三元复合肥，是在生产硝酸磷肥的过程中加入优质硫酸钾化合而成的，其氮磷钾比例约为2：1：1，含氮22％、有效磷9％、有效钾9％。是采用国内高品位的优质磷矿，选用国外进口的优质硫酸钾经过严格、科学的工艺生产而成。

天脊牌硝酸磷钾肥不仅继承了硝酸磷肥的一切优点，由于添加了有效钾，非常适用于棉花、烟草、茶叶、苹果、葡萄、蔬菜等经济作物，对于改善作物的果实品质和养分，大幅度提高作物产量具有非常明显的效果，顺应了精品农业的需要；同时硝酸磷钾肥中还含有3％的硫、钙等中微量元素和稀土元素，对土壤中的有效营养成分平衡也起着积极的作用。

由于天脊牌硝酸磷钾肥的氮磷钾配比为2：1：1，符合 我国大多数土壤的用肥特性，尤其符合北方大多数经济作物的养分需求，因此为实现平衡施肥打下了良好基础。 二，硝酸磷肥，硝酸磷钾肥的工业制备流程

天脊集团总部复肥厂用挪威海德鲁公司专利技术，利用间接冷冻法生产硝酸磷肥，年产量为硝酸磷肥90万吨（或硝酸磷钾肥100万吨），这套大型装置的主要工艺操作采用中控室集中操作控制，具有国际先进水平。 工业流程如下图：

工业流程实验分析：

(一) 硝酸分解磷矿(简称酸解)

1．当硝酸用量为理论用量100～110％、硝酸浓度为56％时，磷矿中五氧化二磷的分解率均大于99％。

2．当硝酸用量中采用约1/3的硝酸钙洗涤后的洗涤硝酸时，与全部采用56％浓度硝酸相比，

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平织布可以涂复或不涂复生产篷布，土工布等，圆筒布也可以破幅后涂复或是不涂复生产篷布或是土工布等。

参考资料：

天脊官网http://www.tianjigroup.com/company/suliao.htm 《塑料编织袋的工艺概述》中国编织袋厂商网

========================================================================== 11，天脊集团成品厂

天脊集团化肥成品厂主要是将化肥包装，扎口，通过运输带储存，堆放，并用叉车码放，最后用铁皮运往销售地点

产品封装过程

=================================================================================== 12，天脊集团方元化工发展有限公司

天脊集团方元化工发展有限公司是中国石化百强企业“天脊集团”的控股子公司，于 2003 年 12 月成立，注册资金人民币 1.545 亿元。本公司投资建设的苯胺工程项目立足世界先进水平，装置全套引进国外先进技术和设备。该装置采用的生产技术为我国首次采用的绝热硝化和液相加氢技术。这套苯胺装置于2005年3月开工建设，主要生产MDI级苯胺系列化工产品，其技术和关键设备由加拿大和美国引进，采用了国际先进的苯绝热硝化生产硝基苯和硝基苯液相加氢

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生产苯胺技术。目前，公司一期 13 万吨苯胺装置已建成，主要生产苯胺、硝基苯等系列产品，

其产品质量达到并超过国家质量标准，完全能满足 MDI 及各类苯胺下游产品用户的质量要求。

苯胺是苯分子中的一个氢原子为氨基取代而生成的化合物。分子式为C6H5NH2。是最简单的一级芳香胺。无色油状液体。熔点－6.3℃，沸点184℃，相对密度 1.02173 （20／4℃），加热至370℃分解。稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。暴露于空气中或日光下变为棕色。可用水蒸气蒸馏，蒸馏时加入少量锌粉以防氧化。提纯后的苯胺可加入 10～15ppm的NaBH4，以防氧化变质。

苯胺呈碱性，与酸易生成盐。其氨基上的氢原子可被烃基或酰基取代，生成二级或三级苯胺及酰基苯胺。当苯胺进行取代反应时，主要生成邻、对位取代产物。苯胺与亚硝酸反应生成重氮盐，由此盐可制成一系列苯的衍生物和偶氮化合物。

苯胺是重要的化工原料，主要用于医药和橡胶硫化促进剂，也是制造树脂和涂料的原料。苯胺对血液和神经的毒性非常强烈，可经皮肤吸收或经呼吸道引起中毒。苯胺是一种用途十分广泛的有机化工中间体，广泛应用于MDI、燃料、医药、橡胶助剂、农药及精细化工中间体的生产。尤其是作为MDI的生产原料,具有很大的市场潜力.近年来,随着MDI生产的不断发展,苯胺生产能力不断扩大,生产装置趋向大型化.目前,全球苯胺生产能力在250万t左右。2005年国内苯胺生产能力在50万t-60万t。在生产工艺方面，欧美国家几乎都采用先进的绝热硝化法生产硝基苯和硝基苯加氢生产苯胺，且装置规模大多数在10万t/a以上，国内全部采用传统的等温硝化和硫化床硝基苯加氢生产苯胺，并且规模较小。随着全球一体化步伐的加快，国内苯胺生产必然要趋向国际先进水平。

硝基苯是一种无色油状透明液体, 工业品因含杂质而呈微黄色, 具有苦杏仁油的特殊臭味。熔点5.7℃ , 凝固点5.85℃ , 沸点210.9℃ , 相对密度1.2037（20℃）,, 闪点90℃, 自燃点495℃ 。微溶于水, 易溶于乙醇、乙醚、苯、甲苯等有机溶剂。其水溶液有甜味, 能随水蒸气蒸发。易燃易爆。

硝基苯是重要的基本有机化工原料, 经催化加氢或铁粉还原可得苯胺, 这是硝基苯的最主要用途,由苯胺进而生产各种有机中间体, 广泛应用于合成皮革（MDI）、橡胶、染料、医药、农药、军事及其他工业硝基苯在液碱存在下, 经锌糊还原生产氢化偶氮苯, 再经重排而得联苯胺（目前国际上已限制）, 用于生产直接黑EW和联苯胺黄等各种染料和有机颜料；经三氧化硫或发烟硫酸磺化、中和可得间硝基苯磺酸钠, 用于染料助剂、船舶除锈剂、电镀退镍剂和染料、医药中间体在甲醇、氢氧化钠存在下, 经锌粉还原生产偶氮苯, 用于联苯染料和橡胶硫化促进剂由硝基苯再经混酸硝化, 可得间二硝基苯, 用于有机合成制造染料、农药及医药等在铁屑存在下经氯气氯化而得间硝基氯苯, 用于制造间氯苯胺(橙色基GC), 也用于医药、农药及香料工业等

在提出绝热硝化的概念之前，苯胺工业往往采用的是间歇式绝热硝化工艺, 即在一个反应罐中, 通过搅拌和使用非常过量的硫酸进行硝化反应, 然后通过一个真空闪蒸浓缩器把剩余未反应的硫酸浓缩。该工艺的特点具有较低的能耗, 但不适应规模化工业生产。国外20 世纪70 年代开发成功连续绝热硝化工艺。美国氰胺公司和加拿大CIL 公司联合开发了绝热硝化工艺。它是将超理论量的苯与预热到一定温度的混酸，一同加到硝化釜中,在0. 44 MPa 压力下进行反应。 硝化反应具有潜在危险，绝热硝化在190 ℃有发生二次反应的危险，虽然在分离器上装有防爆膜，一旦温度升至190 ℃时自行破裂。释放到事故罐中的苯、硝基苯、废酸和微量的硝酸，在低压高温下迅速挥发，形成大量的混合气体，及易引起爆炸。另外，硝化釜内的搅拌装置若设计不合理或出现事故状态，将影响收率或局部反应温度过高，生成一定量的二硝和硝基酚等副产物。

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随着科技的进步,先进的绝热硝化工艺已被开发出来且在硝基苯装置上成功应用. 它是将苯和混酸送入流体式管状硝化器，硝化器内没有设计搅拌装置，有机物在酸相中的分散是通过一定冲击原理实现的。它与传统硝化工艺相比，存在以下区别：增加混酸中水含量，通过控制混酸组成确保反应安全顺利进行；改原来的硝酸过量为芳烃过量；取消硝化釜中冷却装置，利用反应热使物料升温及浓缩废酸；硝化反应是在密闭系统和压力下完成，避免芳烃挥发；系统中转动部件和控制仪表很少、转化率高、能耗低，明显增加了装置本身的安全性。

苯的硝化过程是一个芳烃亲电取代反应过程. 已经证实,非均相混酸硝化时,硫酸的作用是提供强酸性的介质,由于其供质子的能力及与水的亲和力均比硝酸强,有利于硝基阳离子(NO2+ ) 的生成,它是真正的亲电试剂. 硝酸与硫酸的反应式如下:

HNO3 +2H2SO4====NO2+ + H3O+ + 2HSO4-

当混酸与苯进行硝化反应时,NO2+取代了苯环上的氢而生成硝基化合物,反应式如下 : C6H6 + NO2+====C6H5NO2 + H+

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参考资料：

天脊官网http://www.tianjigroup.com/company/fangyuan.htm

《化学工程与工业技术》2007年28卷增刊《苯硝化制硝基苯工艺技术浅析》 孙雪玲著。 《石油化工》2005年第34卷增刊《绝热硝化法生产硝基苯工业的进展》 孟庆茹著。 《煤化工》2005年6月第三期《苯胺生产技术进展》路安华著

==================================================================================== 13，潞安煤基合成油公司

山西潞安16万吨煤基合成油示范项目是目前我国煤间接液化自主技术产业化第一个项目，也是通过国家级项目招标确定的国内第一个间接液化煤基合成油示范工厂，被国家发改委列入国家煤化工中长期发展规划和“863”高新技术项目，是山西省和全煤行业的一项举足轻重的调产工程、示范工程，是潞安集团“十一五”时期调整产业结构、建设既强又大国际化新潞安的一项战略工程、前景工程、标志性工程。

潞安煤基合成油示范项目采用具有我国自主知识产权的浆态床反应器、F—T合成催化剂、油品加工和系统集成技术，核心技术“煤基液体燃料合成浆态床工业化技术”是国家“863”高新技术项目和中科院知识创新工程重大项目，钴基固定床装置是国家“973”高新技术项目。其一系列科技攻关、自主创新和优化集成，涵盖了国际先进的煤炭间接液化的所有核心技术。

潞安煤基合成油示范项目主要产品包括柴油、石蜡、石脑油、LPG及少量混合醇燃料。生产的油品是世界上最洁净的液体燃料，可以直接加入到柴油汽车中，尾气排放超过欧洲IV号标准，也可作为柴油的调配剂，使普通柴油变为优质柴油。生产的石蜡品质最优，可广泛用于食品、医疗等行业，同时，又是润滑油品的基础油。

煤基油技术现在主要有两种，即直接液化和间接液化两种方式。潞安煤基合成油公司采用的是间接液化方式。

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煤液化原理示意图

1. 直接液化法

煤直接液化是煤液化方法之一。将煤在氢气和催化剂作用下通过加氢裂化转变为液体燃料的过程。因过程主要采用加氢手段，故又称煤的加氢液化法。

煤直接液化技术早在19世纪即已开始研究。1869年，M.贝特洛用碘化氢在温度270℃下与煤作用,得到烃类油和沥青状物质。1914年德国化学家F.柏吉斯研究氢压下煤的液化，同年与J.比尔维勒共同取得此项试验的专利权。1926年，德国法本公司研究出高效加氢催化剂，用柏吉斯法建成一座由褐煤高压加氢液化制取液体燃料(汽油、柴油等)的工厂。第二次世界大战前，德国由煤及低温干馏煤焦油生产液体燃料，1938年已达到年产150万吨的水平，第二次世界大战后期,总生产能力达到400万吨；1935年,英国卜内门化学工业公司在英国比灵赫姆也建起一座由煤及煤焦油生产液体燃料的加氢厂，年产15万吨。此外,日本、法国、加拿大及美国也建过一些实验厂。战后，由于石油价格下降，煤液化产品经济上无法与天然石油竞争，遂相继倒闭，甚至实验装置也都停止试验。至60年代初，特别是1973年石油大幅度提价后，煤直接液化工作又受到重视，并开发了一批新的加工过程，如美国的溶剂精炼煤法、埃克森供氢溶剂法、氢煤法等。

埃克森供氢溶剂法 简称EDS法,为美国埃克森研究和工程公司1976年开发的技术。原理是借助供氢溶剂的作用，在一定温度和压力下将煤加氢液化成液体燃料。建有日处理250吨煤的半工业试验装置。其工艺流程主要包括原料混合、加氢液化和产物分离几个部分。首先将煤、循环溶剂和供氢溶剂（即加氢后的循环溶剂）制成煤浆，与氢气混合后进入反应器。反应温度425～450℃，压力10～14MPa,停留时间30～100min。反应产物经蒸馏分离后，残油一部分作为溶剂直接进入混合器，另一部分在另一个反应器进行催化加氢以提高供氢能力。溶剂和煤浆分别在两个反应器加氢是EDS法的特点。在上述条件下,气态烃和油品总产率为50％～70％(对原料煤),其余为釜底残油。气态烃和油品中 C1～C4约占22％,石脑油约占37％，中油(180～340℃)约占37％。石脑油可用作催化重整原料，或加氢处理后作为汽油调合组分。中油可作为燃料油使用，用于车用柴油机时需进行加氢处理以减少芳烃含量。减压残油通过加氢裂化可得到中油和轻油。

溶剂精炼煤法 简称SRC法,是将煤用溶剂制成浆液送入反应器，在高温和氢压下，裂解或解聚成较小的分子。此法首先由美国斯潘塞化学公司于60年代开发，继而由海湾石油公司的子公司匹兹堡－米德韦煤矿公司进行研究试验，建有日处理煤50吨的半工业试验装置。

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按加氢深度的不同，分为SRC－Ⅰ和SRC－Ⅱ两种。SRC-Ⅰ法以生产固体、低硫、无灰的溶剂精炼煤为主，用作锅炉燃料，也可作为炼焦配煤的粘合剂、炼铝工业的阳极焦、生产碳素材料的原料或进一步加氢裂化生产液体燃料。近年来，此法较受产业界重视。SRC-Ⅱ法用于生产液体燃料，但因当今石油价格下降以及财政困难，开发工作处于停顿状态。

两种方法的工艺流程基本相似。最初用石油的重质油作溶剂，在运转过程中以自身产生的重质油作溶剂和煤制成煤浆,与氢气混合、预热后进入溶解器,从溶解器所得产物有气体、液体及固体残余物。先分出气体，再经蒸馏切割出馏分油。釜底物经过滤将未溶解的残煤及灰分分离。SRC-Ⅰ法将滤液进行真空闪蒸分出重质油，残留物即为产品──溶剂精炼煤(SRC);SRC-Ⅱ法则将滤液直接作为循环溶剂。固液分离采用过滤,设备庞大,速度慢。近年试验采用超临界流体萃取脱灰法，操作条件：压力10～14MPa、温度450～480℃。以烟煤为原料,SRC-Ⅰ法可得约60％溶剂精炼煤，尚有少量馏分油。SRC-Ⅱ法可得10.4％气态烃、2.7％石脑油及24.1%中质馏分油和重质油。

氢煤法 由美国戴纳莱克特伦公司所属碳氢化合物研究公司于1973年开发，建有日处理煤600吨的半工业装置。原理是借助高温和催化剂的作用，使煤在氢压下裂解成小分子的烃类液体燃料。与其他加氢液化法比较，氢煤法的特点是采用加压催化流化床反应器。操作温度 430～450℃，压力20MPa，煤速240～800kg/(h·m3),催化剂补充量每吨煤为0.23～1.4kg催化剂。在以上条件下，约520℃的C4馏分油产率可达干烟煤的40％～50％(质量)。催化剂为颗粒状钼钴催化剂。利用反应器的特殊结构，以及适当的煤粒和催化剂颗粒大小的比例，反应过程中残煤、灰分及气液产物，可以从反应器导出，而催化剂仍留于反应器内，为了保持催化剂活性，运转过程需排放少量已使用过的催化剂(每天约1％～3％)，由反应器顶部再补加新催化剂。采用流化床反应器的优点是，可保持反应器内温度均匀，并可利用反应热加热煤浆。由反应器导出的液体产物可用石油炼制方法加工成汽油和燃料油。

2. 间接液化法

所谓煤间接液化, 是区别于煤直接液化而言的,煤间接液化, 是将煤首先气化成有效成分为H2 和CO 的合成气, 然后合成气在催化剂作用下, 经F- T合成反应生产有机烃类。而直接液化是将年轻煤褐煤烟煤等在高温高压下直接加氢, 转化成有机烃等化合物。

煤直接液化的操作条件苛刻, 对煤种的依赖性强。典型的煤直接液化技术是在450℃、150- 300 大气压(氢压) 左右将合适的年轻煤(褐煤等) 催化加氢液化, 工艺过程对设备要求高, 设备维修费用大, 产出的油品芳烃含量高, 硫、氮等杂质需要经过后续深度加氢精制才能达到目前石油产品的等级。煤间接液化几乎不依赖于煤种, 并且间接液化过程的操作条件温和, 典型的间接液化的合成过程在250℃、15- 40 大气压下操作。间接液化的合成技术可用于天然气以及其它含碳有机物的转化。合成产品不含硫、氮等污染物, 合成汽油的辛烷值不低于90 号, 合成柴油的十六烷值高达75, 且不含芳烃, 质量高于第四代洁净油品。另外, 煤间接液化在南非已形成大规模的、盈利的产业。国内技术开发已产业化, 而且包括反应器在内的所有设备和控制系统均可在国内制造, 其催化剂开发已达到了国际先进水平。从技术的发展来看, 间接液化合成油技术在我国将具有广阔的市场前景。

煤间接液化包括造气单元、F-T合成单元、分离单元、后加工提质单元等, 其核心是合成反应单元。

F- T 合成反应可表示为如下形式: (2n+ 1)H2+ nCO →CnH2n+ nH2O (1) 2nH2+ nCO →CnH2n+ nH2O (2) CO + H2O →CO2+ H2 (3)

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式(1)、(2) 为生成直链烷烃和1- 烯烃的主反应; 式(3)为生成醇、醛等含氧有机化合物的副反应;式(4)是F-T合成体系中伴随的水煤气变换反应(WGS反应) ,它对F-T合成反应具有一定的调节作用。以上反应均为强放热反应。根据催化剂的不同, 可以生成烷烃、烯烃、醇、醛、酸等多种有机化合物。其反应机理如下表所示：

间接液化的典型工艺流程如下:

煤预处理→气化→合成气净化→F - T 合成→粗油品加工→成品油

面对着油品短缺、油价高涨的现实, 以及与此相对应的我国煤炭开采处于过剩限产的状态、

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煤炭粗放的利用方式所造成的严重的环境污染, 煤炭能源转变成相对紧缺的石油能源——煤间接液化合成油技术就成为了解决上述问题的一条新途径。

随着我国经济高速增长, 一次能源消费中石油的消费量将高速增加, 能源资源结构与消费构成的矛盾将更加尖锐。从1993年起, 中国已从石油出口国转变成石油净进口国, 石油短缺在我国已成为不可回避的严峻现实。我国的煤炭资源远比石油丰富, 我国煤炭已探明的保有储量大于1万亿吨, 经济可采储量1145亿吨。充分利用我国丰富的煤炭资源来解决石油短缺、保证能源安全供给, 煤炭液化技术是一条有效途径。我国西部某些省区如云南、贵州、陕西和内蒙等缺少石油资源, 但煤炭资源十分丰富, 在这些省区建设煤炭液化厂对实施西部大开发战略、促进当地经济的发展具有重大的现实意义。

石油资源的有限性和其在经济发展中的重要作用, 已成为各国制订政治与外交政策时不可忽略的重要因素。石油资源的稳定供应与安全保障仍将是各国经济发展的重要支撑和军事装备现代化的动力基础, 对世界经济运行将起举足轻重的作用。从政治上看, 当国际形势发生骤变, 一旦我们的石油进口受到限制时, 我们很快就能靠它“顶”上去, 不至于被石油进口“卡”死;从经济上讲, 如果油价过高, 我们依靠这种技术, 取代部分原油进口, 其市场潜力和经济效益是不言而喻的。以煤代油是中国的一项非常重要的能源政策,是正在执行的长期能源战略的一部分。煤炭直接液化技术是煤代油工作的一个重要内容, 并已得到了中国政府和国家领导人的高度重视。

世界石油价格的长期看涨和中国正在实施西部大开发战略, 使煤直接液化产业化的时机已经成熟。因此, 加快发展中国煤直接液化产业、并使其发展成为中国高技术产业化的亮点和煤炭行业新的经济增长点已迫在眉睫。结合中国煤直接液化产业现状提出建议如下:

(1) 发展中国的煤炭直接液化技术和工业, 必须坚持用2 条腿走路的方针, 首先要借助国外的力量, 积极引进技术、装备和资金。

(2) 在引进的同时, 国内应组织有实力的企业和科研机构开展科技攻关、自主研究和开发出一套适合于中国煤炭特点的具有中国知识产权的中国煤炭直接液化工艺, 建成有商业竞争力的示范装置,同时也为国家培养出一批煤炭直接液化领域的科技专业人才, 争取在未来10 年内开发出中国自己的煤炭直接液化先进成套技术。

(3) 国家在增值税方面给予优惠政策。由于煤炭液化企业的进项税是石化炼油企业的50 %左右,按照现行规定比石化企业要向国家多缴纳增值税。因此, 建议煤直接液化企业享受与石化炼油企业同等的增值税赋税水平待遇。

(4) 国家给予财政补贴政策。由于国际油价的波动对煤直接液化企业的效益影响很大, 在国际油价低迷时期, 煤直接液化企业可能出现严重亏损情况。因此, 煤直接液化企业可争取与国际油价挂钩的财政补贴政策。

(5) 国家提供项目资本金。由于煤直接液化产业投资规模大(每吨产能需投资1 万元左右) , 建设期限长(5 年以上) , 企业筹资负担较重。因此,国家应给予资本金方面的支持。

(6) 给予融资方面的优惠条件。国家政策性银行以及国有商业银行应支持国家的发展战略, 积极扶持有发展前景的煤直接液化企业, 简化承贷手续, 降低资本金比例, 提供大额的、优惠的和贷款期限较长的贷款支持。建议, 当前银行应给予贷款期超过15 年, 利率下浮10 %的优惠条件。

通过以上措施, 可以促使中国的煤直接液化产业得到快速成长, 使企业的效益得到提高, 同时也为吸引外资创造有力条件。中国作为最大的发展中国家, 无论从全球经济一体化, 还是从地区资源条件和国家安全考虑, 都必须重视以煤为基础的能源结构。煤直接液化一旦实现大规模生产, 将大大优化中国的能源消费结构, 促进中西部经济发展, 改善大中城市的生态环境, 综

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合效益十分巨大。

新一代煤直接液化产业的发展对于中国解决石油短缺, 合理、有效利用能源, 对于中国的能源安全和可持续发展都具有重大的战略意义。

中国早在20世纪80年代就积极开展了相关技术研究。2001年，国家863计划和中科院联合启动了“煤变油”重大科技项目。中科院山西煤化所承担了这一项目的研究。这种目前世界上最优质的清洁柴油的问世，标志着我国具备了开发和提供先进成套产业化自主技术的能力，并成为世界上少数几个拥有可以将煤变为高品质柴油全套技术的国家之一。目前，山东兖矿集团已同时掌握水煤浆与干煤粉两项气化技术，并已在煤的间接液化技术方面取得重大突破，其低温Ｆ－Ｔ合成煤间接制油技术已达到国际先进、国内领先水平。 参考资料：

中国矿业网http://www.chinamining.com.cn

《煤化工产业的科技发展状况综述》中国煤炭新闻网

《石油化工》2007年第12期《煤间接液化技术及其发展状况》 徐国玉著 《煤间接液化技术的研究与开发》 张伟著 《化工科技市场》2004年第1期《煤间接液化技术现状及其经济性分析》 韩德奇, 陈平, 何承涛, 辟隆宇著

《中国发展煤直接液化产业的经济战略价值分析》 井悦, 王长毅著

==================================================================================== 14，山西漳泽电力股份有限公司漳泽发电分公司

山西漳泽电力股份有限公司漳泽发电分公司位于山西省东南部的长治市北郊，安装有两台国产100兆瓦和四台原苏联制造的210兆瓦燃煤机组，分两期建成。首台机组于1985年11月投产发电，至1991年7月，六台机组全部建成投运。目前总装机容量1040兆瓦。

漳泽发电分公司的前身是漳泽发电厂。1992年，漳泽发电厂作为山西省首批股份制试点企业，通过募集内部职工股改组为山西漳泽电力股份有限公司（以下简称漳电公司），并于1997年6月在深圳证券交易所上市。2000年初，漳电公司收购山西河津发电有限责任公司后，漳电公司总部

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与漳泽发电厂分离，漳泽发电厂成为漳电公司下属的企业之一。

从2001年开始，漳泽发电厂建立和完善了以内部市场化运营为主线的管理体系；建立了基础工资加绩效工资的薪酬分配机制。2003年9月～2004年5月，完成了机构和人事制度改革。2005年3月，根据漳电公司人劳［2005］10号《关于组织机构设置的通知》，漳泽发电厂更名为漳泽发电分公司。在职在岗员工1260余人， 19个二级部门（包括代管的审计办事处和煤检中心），75个班组。

漳泽发电分公司自建厂以来，先后获得了“一流火力发电厂”、全国“五一劳动奖状”、全总“模范职工之家”、“全国精神文明建设先进单位”、中电投“首批文明单位”、“山西省五一劳动奖状”等荣誉称号。

2000年以来，漳泽发电分公司重视设备的更新改造和节能管理工作， 积极响应国家节能减排的号召，在中国电力投资集团公司及漳泽电力的大力支持下，2008年5月相继关停了#1、#2（2×100MW）机组。从2004年2008年分公司又相继建成了#5、#6机组及#3、#4机组的烟气脱硫装置，#5、#6烟气脱硫工程2004年12月28日正式开工，于2006年12月二台脱硫装置全部建设完成；#3、#4烟气脱硫工程2007年4月30日正式开工，于2008年6月两台机组的脱硫装置全部建设完成，此二项工程如期竣工并顺利通过了168小时试运行及性能试验，各项指标均达到了设计要求。 火力发电原理

火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统及电气系统，其生产过程如下所述。 一．汽水系统

火力发电厂的汽水系统，如下图所示

汽水系统包括膨胀，高速流动的蒸汽冲动汽轮机的锅炉、汽轮机、凝汽器及给水泵等组成的汽水循环系统和水处理系统、冷却水系统等。睡在锅炉中加热后蒸发成蒸汽，经过热器进一步加热成为过热蒸汽，然后经管道送入汽轮机。在汽轮机中，蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽冲动汽轮机的转子，带动发电机发电。在膨胀过程中和，蒸汽的压力和温度不断降低，最后排入凝汽器。

在凝汽器中，汽轮机的乏汽被冷却水冷却，凝结成水。凝汽器下部的凝结水由凝结水泵升压后流进低压加热器和除氧器，提高水温并除去水中的氧（以防止腐蚀炉管等），再由给水泵进一

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步升压，然后经高压加热器打回锅炉（给水泵以后的凝结水称为给水）。

汽水系统中的蒸汽和凝结水总有一些损失，必须不断向系统补充经过化学处理的或蒸馏水 。补给水通常加入除氧器中。

二、燃烧系统

锅炉的燃烧系统如下图，

燃烧系统包括锅炉的燃烧部分及输煤、除灰系统等。

煤由皮带输送到锅炉房煤斗，进入磨煤机中磨成粉，然后和经过预热的空气一起喷入炉内燃烧；烟气经脱硫、除尘后由引风机抽出，经烟囱排入大气。炉渣和除尘器下部的细灰通常由灰渣泵排至灰场。

三、电气系统 电气系统如图，

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发电机发出的电除电厂自用部分外，一般由主变压器升高电压后进高压配电装置和书店线路向外供电。电厂自用部分通常由电厂变压器降低电压后，经厂用配电装置和电缆工厂内各种辅机及照明等用。

大、中型火电厂消耗的燃料和排出的灰渣等，数量相当大。 火力发电厂的主要设备有以下几种。 磨煤机

磨煤机通常是靠击碎，压碎和研碎三种方式吧煤磨成煤粉，每一种磨煤机往往同时用上述两种甚至三种碎煤方式，但以一种方式为主。

筒式钢球磨煤机简称球磨机，是目前国内各电厂应用最广泛的一种磨煤机。它的主体是一个直径为2~4m，长3~8m的圆筒，其容积的20%~35%装着直径为30~60mm的钢球。筒身由两端空心

轴颈支持在轴承上，电动机以16~25r/min的转速带动筒体转动。原煤和干燥机从一端经过空心轴颈进入磨煤机，但筒体旋转时，钢球被提升到一定的高度，然后落下；在煤在同种一方面由于钢球装机，另一方面也受到钢球移动时的严密被破碎成煤粉。在此过程中热空气对原煤及煤粉进行干燥，摩制出的煤粉考干燥剂的流动从另一端空心轴颈带出，所以干燥剂也起着输送每份的重用；其流速的大小也影响着被带出的煤粉的细度。从磨煤机被干燥剂带出的每份颗粒是不均匀

的，其中含有一部分不合格的粗粉和煤粒，所以在磨煤机出口处装有粗粉分离器。吧不合格的粗粉和煤粒分离出来，经回粉管送入磨煤机再进行磨碎。

锅炉设备

锅炉是生产蒸汽的设备。燃料在锅炉内燃烧，将化学能转变为热能，使水变成蒸汽，经管道送到汽轮机。

汽轮机

汽轮机设备包括汽轮机本体、调速系统、油系统及附属设备（凝气设备、回热系统设备等）。发电厂用的汽轮机主要有凝气式和供热式两种。凝气式汽轮机是专门用来发电的，做完功的蒸汽全部排入凝汽器凝结成水，重新打回锅炉。供热式汽轮机既发电又供热，效率较高。漳泽发电分公司所采用的汽轮机是凝气式汽轮机。

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四，烟气脱硫技术 1，脱硫技术分类

按控制控制SO2排放的工艺在煤碳燃烧过程中的位置，可将脱硫技术分为：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫三种。

燃烧前脱硫——主要是选煤、燃煤气化、液化和水煤浆技术。 燃烧中脱硫——主要指低污染燃烧、燃用型煤和流化床燃烧技术。 燃烧后脱硫——即锅炉尾部烟气脱硫技术。

按脱硫产物是否回收，可将脱硫分为二种：抛弃法和再生法。

按脱硫产物的干湿形态分，可分为三种：湿法脱硫、半干法脱硫和干法脱硫工艺，这种分类方法是目前最常用的方法。

2，各种脱硫工艺 干法脱硫工艺

干法脱硫工艺主要是喷吸收剂工艺。按所用吸收剂不同可分为钙基和钠基工艺，吸收剂可以干态、湿润态或浆液喷入。喷入部位可以为炉膛、省煤器和烟道。当钙硫比为2时，效率可达50~70%，钙利用率50%，适合老电厂改造（不需要增加什么设备），反应后的吸收剂需要加热和化学反应后重新使用，产物需回收。因此，成倍高，工艺复杂。

半干法脱硫工艺

常见的是：喷雾干燥法属于半干发脱硫工艺，该法利用石灰浆液做吸收剂，以细雾滴喷入反应器，与SO2边反应边干燥，在反应出口，随着水分蒸发，形成了干的颗粒混合物，副产品是硫酸钙、硫酸盐、飞灰及未反应的石灰组成的混合物。

缺点：成本高，脱硫效率70~95%，副产品处理难。（旋转喷雾半干法工艺也是目前应用较广的一种，其原理是：以石灰为吸收剂，石灰经消化并加水制成消石灰乳，消石灰乳由泵打入位于塔内的雾化装置，在吸收塔内被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触生成CaSO3.

湿法烟气脱硫工艺

湿法烟气脱硫工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液做吸收剂，其中石灰石或石灰为吸收剂的强制氧化湿式脱硫方式是目前使用最广泛的脱硫技术。

石灰石或石灰洗涤剂与烟气中的SO2反应，反映产物硫酸钙在洗涤液中沉淀下来，经分离后即可抛弃，也可以石膏形式回收。

漳泽发电厂锅炉机组所采用的脱硫工艺为：石灰石→石膏湿法烟气脱硫

当前世界上已开发并已稳定运行的湿法烟气脱硫技术，主要有石灰石(石灰)法、双碱法、镁法、氨法、磷铵肥法、海水法等。据有关统计资料表明，湿法烟气脱硫占世界上已安装并稳定运行的电厂烟气脱硫装机总容量的85％，我国20万千瓦机组以上的大中型电厂，湿法脱硫也占脱硫总装机容量的90％，60万以上的大型机组脱硫，至今几乎全部采用湿法脱硫技术。

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典型的湿法脱硫系统

石灰石（石灰）湿法脱硫技术

传统石灰石(石灰)一石膏法是以石灰石或石灰浆液与烟气中S02反应，脱硫产物为石膏，脱硫石膏可以综合利用。此法是目前世界上使用最广的烟气脱硫技术。目前的FGD系统大多采用了大处理量吸收塔，从而节省了投资和运行费用；湿法脱硫技术运行可靠率达99％以上，脱硫效率高达95％，石膏纯度大于90%。

该法的主要生产工艺如下，锅炉引风机出口烟气经旁路挡板门前引接烟道进入本装置脱硫增压风机（事故情况下或脱硫停运时经旁路挡板门直接排往烟囟），锅炉尾部烟气经脱硫加压风机增压后，斜向下进入吸收塔，烟气在吸收塔内上升，塔底浆液通过循环泵加压，从塔上部经浆液喷头喷洒出与烟气逆流接触，烟气中的SO2被吸收, （烟气中的部分飞灰及其他颗粒物在塔中也一同被除去）。烟气继续上升，通过二级除雾器，除去气相中夹带的水雾，经过吸收塔顶部烟气出口，排往烟囱。脱硫所用浆液来自制粉制浆系统，石灰石，经破碎磨细成合格的石灰粉，储存在粉仓，通过给粉机下粉至制浆池中，与水混合，搅拌成吸收浆液，经供浆泵供至吸收塔中。为充分反应，由氧化风机强制鼓入氧化空气进行氧化反应，最终反应产物为脱硫石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去携带的小液滴后，经原烟囱排入大气。

主要化学方程式为，

在吸收塔中： SO2 + H2O → H2SO3 CaCO3 + 2H2SO3→Ca(HSO3)2 + CO2 + H2O 在循环浆液池中：

Ca(HSO3)2 + 2H2O + O2→CaSO4·2H2O + H2SO4 CaCO3 + H2SO4 + H2O → CaSO4·2H2O + CO2， 3，脱硫主要系统

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(1)烟气系统

烟气系统的主要作用是进行脱硫的投入和切除，为脱硫运行提供烟气通道。

烟气系统包括以下设备及其系统：烟道、原烟气挡板门、净烟气挡板门、旁路挡板门、挡板门密封系统、增压风机及其辅助系统、烟气换热系统(GGH)及其辅助系统。

（2）氧化吸收系统

这是湿法烟气脱硫技术最核心的系统，其中最主要的设备包括吸收塔、除雾器和氧化槽。 ①吸收塔

吸收塔是烟气脱硫系统的最重要的装置

通过塔内布置的几层喷嘴喷出的浆液雾滴与烟气充分接触，来完成传质过程，并通过除雾器除去烟气中携带的液滴、水份，净化烟气的装置。

②除雾器

净烟气出口设除雾器，通常为二级除雾器，装在塔的圆筒顶部(垂直布置)或塔出口弯道后的平直烟道上(水平布置)。

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除雾器的作用是将经过喷浆吸收SO2后的烟气, 夹带的液滴和水雾分离下来, 以控制和防止亚硫酸盐在除雾器和后续塔壁、烟道生成结垢。除雾器一般的设计要求是液滴含量不超过100mg/Nm3。

③氧化槽

氧化槽的功能是接受和储存脱硫剂，溶解石灰石，鼓风氧化CaS03，结晶生成石膏。随着工艺研究的发展，将氧化系统组合在塔底的浆池内，利用大容量浆池完成石膏的结晶过程，即就地强制氧化。循环的吸收剂在氧化槽内的设计停留时间一般为4—8min。

④搅拌器

吸收塔搅拌器一般布置在吸收塔浆池区，为使浆液在浆池内不致沉淀结垢, 保证浆液在浆池内的亚硫酸钙充分氧化成硫酸钙，通常设置侧进式搅拌器。

（3）石灰石破碎系统

石灰石破碎系统用于将石灰石料由80mm破碎成小于6mm石灰石细料并储存。

破碎系统的运行方式为：汽车将石灰石卸到石料受料斗，通过受料斗底部的振动给料机向破碎机供给石料；石料经破碎机破碎，破碎后的石料经埋刮板输送到斗式提升机，斗式提升机将石料送到石灰石仓顶部埋刮板输送机，埋刮板输送机将石料送入石灰石仓。石料经石灰石仓下的阀门供给制浆系统。石料接收仓上设布袋除尘器，防止卸料时粉尘飞扬。

球磨机制浆系统在FGD装置中的主要作用是：磨制出细度合格的吸收剂。（分为湿磨和干磨二种）

制浆系统的运行方式：

湿磨：来自石灰石仓已经预破碎的石料通过称重给料机送入湿式球磨机，并加入相应比例的水。在湿式球磨机中钢球的研磨作用下，石灰石和水被研磨成石灰石浆液，并逐级进入一级和二级水力旋流器进行旋流分离。分离后大部分石灰石浆液返回磨机，同新加入的石灰石一起重新磨制；分离后的细度合格的石灰石浆液，进入石灰石浆液箱储存备用。

干磨：来自石灰石粉仓的合格粉通过给粉机进入制浆池中，并加入相应比例的水制成合适浓度的石灰石浆液。

(4)石膏脱水系统

石膏脱水系统为公用系统。吸收塔排出的石膏浆液通过浆液排出泵送入石膏旋流分离

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器，旋流器底流进入真空皮带机脱水，经过进料和分配系统，石膏浆被均匀地分布到真空皮带机的整个宽度上，流入皮带机的石膏经过滤饼冲洗水的清洗，除去氯离子，并沿真空皮带机脱水，含水10％的石膏在皮带机的末端，直接落入石膏仓，石膏经石膏仓底部的卸料装置装入卡车外运。

（5）工艺水、工业水和废水排放系统简介 工艺水来源：电厂循环水 工业水来源：电厂补充水

工艺水系统为FGD装置提供各生产部件正常工作所需水量。主要任务是补充脱硫装置运行时发生水损失（蒸发、烟气带走、石膏含水等），工艺水还用于加注及冲洗任务。

工业水系统为FGD装置的湿磨和真空皮带提供正常的所需水量。其水质优于工艺水，主要任务是洗石膏成品，以期获得低氯根的产品。

FGD的废水主要是由石膏脱水系统产生的少量废水，用管道送至电厂灰水系统进行中和。

（6)控制系统

采用集中控制方式，系统正常运行及启停过程在运行人员少量干预下均可完成。 操作人员通过CRT及键盘和鼠标对系统进行监视和控制操作。 (7)主要顺序控制(CSC)功能组

包括脱硫系统启运、停止顺序控制功能组以及除雾器清洗、增压风机、GGH、石灰石制浆系统等设备的顺序控制子组。

4，典型的湿法烟气脱硫塔系统

脱硫塔系统是湿法烟气脱硫技术的关键核心系统。这一系统通常由吸收装置、除雾装置、氧化装置和脱硫剂浆液循环装置组成。

一、喷淋塔(空塔)

喷淋塔也称为空塔或喷雾塔，是在吸收塔内上部布置几层喷嘴，脱硫剂通过喷嘴喷出形

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成液雾，通过液滴与烟气的充分接触来完成传质过程，净化烟气。

1、逆流喷淋塔

逆流喷淋塔是比较常用的湿法脱硫吸收塔，烟气从吸收塔的下部进入吸收塔，脱硫剂通过上部的喷嘴喷淋成雾滴，烟气逆向与雾滴接触。

喷淋塔优点是塔内部件少，故结垢可能性小，压力损失也小。逆流接触有利于烟气与吸收液充分接触，但阻力损失比顺流大，吸收塔底部是氧化槽。将氧化系统组合在塔底的浆池内，利用大容积浆池完成石膏的结晶过程，即就地强制氧化。循环的吸收剂在氧化槽内的设计停留时间一般为4~8 min，与石灰石反应性能有关。氧化空气采用罗茨风机或离心风机鼓入，压力约0.5×104～8.6×104 Pa。

为了防止固体沉降，保证新的石灰石浆能与因吸收S02而酸化必须进行中和的那些洗涤浆液更好地混合，需设置一些搅拌器保持不停地搅动。从该底槽中取出一定流量的灰浆送入脱水设备在吸收塔不同的高度上对吸收浆液的pH连续测量。

为了对烟气所夹带的液滴进行分离，有两级除雾器布置在洗涤塔的上部。 2、合金托盘吸收塔

烟气上升后通过一个B&W的专利筛或多孔板，与浆液的泡沫接触。由于在整个塔横截面上的烟气分布很均匀，使得通过多层喷淋区时烟气和吸收剂之间能有效接触。

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3．双循环吸收塔

工艺：塔的每一段或循环都在不同的pH条件下运行，两个循环合在一个吸收塔内，烟气沿切向或垂直方向进入吸收塔下段（下循环），被冷却至烟气饱和温度，经一段环状空间进入吸收塔上部的喷雾区（上循环），与石灰石浆液逆流接触，然后排放。下循环的pH在4~5之间，适合石灰石及亚硫酸钙的溶解，石灰石与被溶解S02反应而被充分利用。与此同时，亚硫酸钙被氧化成硫酸钙(石膏)，含水的石膏洗涤液经排泄泵引至脱水工段经脱水成石膏产品。

烟气通过冷却段预洗净化后，经一段环状空间进入吸收塔上部的喷雾区（上循环）。在上循环中，烟气与石灰石浆液逆流接触，保证二氧化硫的传质容量。烟气经过上循环的洗涤（pH约为6左右），达到最大的二氧化硫去除率后经烟囱排放。

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二、填料塔 1、格栅塔

填料塔是早期石灰石-石膏法中较为典型的一种塔型。它是在吸收塔内设置为格栅的填料，当脱硫剂浆液由分配管通过头部朝上的各个管口，从管口流出的脱硫浆液落到塔内填料上，与通过的烟气接触形成液膜。

格栅填料塔分为顺流和逆流两种。

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