合成氨不同工艺能耗对比
10万吨/年合成氨工艺技术比较工艺技术的选择1、造气工段煤气化工艺过程的发展已有百余年的历史，迄今为止已开发的气化方法不下数百种，按照煤在气化炉的运行和接触方式，可以分为（1）流化床气化、（2）气流床气化、（3）熔融床气化、（4）移动床气化（固定床）·流化床气化技术煤的流化床气化是指气化反应在以气化剂与煤形成的流化床内进行的。
流化床气化炉采用粉碎了的煤作为原料，用氧化剂（氧气或空气）来进行床体流化，其温度保持在1000℃以下，以预防灰熔化后与炉床里的物质发生结聚。
氧化剂的有限流量意味着大多数煤粒不会充分燃烧，而是收缩成碳素粒，被合成气带出气化炉。
这就需要大量的碳素粒循环，或被传送到分离燃烧室中燃烧。
流化床气化技术主要有温克勒（winkler）、高温温克勒（HTW）、U-Gas、恩德炉、灰熔聚等流化床粉煤气化技术。
现我国应用较多的是恩德炉、灰熔聚。
目前在朝鲜和我国共有十多台恩德气化炉在运行中，运行最好的是通辽梅花生物科技有限公司，现有2台发气量20000NM3/h的炉子，2006年11月投产，运行正常。
最关键的问题仍然是煤种，该炉要求煤种为褐煤、长焰煤、弱粘结煤，具体数据为灰熔点1250℃以上；煤活性950℃时大于65％，原则上控制在87％以上；粘结性、F.S.N ≤21/2。
另外内外水要干燥到12％以下，目前为止，恩德炉工艺最适宜的煤种是褐煤。
中科院山西煤化学研究所开发的灰熔聚流化床粉煤气化技术，该技术可用多种煤质作原料，如烟煤、焦炭、焦粉等，使用粉煤在1100℃下气化，固体排渣，无废气排放。
该技术工业示范装置已于2001年在陕西城固氮肥厂建成，小时投煤量4.2吨。
其煤种适应性广，操作温度约为1000～1080℃，反应压力为0.03～0.05MPa(G)。
气化炉是一个单段流化床，结构简单，可在流化床内一次实现煤的破粘、脱挥发份、气化、灰团聚及分离、焦油及酚类的裂解。
带出细粉经除尘系统捕集后返回气化炉，再次参加反应，有利于碳利用率的进一步提高。
产品气中不含焦油，含酚量低。
碳转化率为90%。
有效气体成分较低。
目前山西丰喜集团有一套加压灰熔聚气化炉正在开车，设计压力1.0MPa，但运行压力最高到过0.6MPa，仅持续了几天，目前在0.3MPa运行，仍然问题多多，连续运行时间短，而且气体成分较差，运行成本较高。
·气流床气化技术气流床气化炉属第三代先进的煤气化技术，是最清洁，也是效率最高的煤气化技术。
粉煤（水煤浆）在1200-1700℃时被部分氧化，高温保证了煤的完全气化，煤中的矿物质成为熔渣后离开气化炉。
气流床所使用的煤种要比移动床和流化床的范围更广泛。
使用纯氧做气化剂可以使气化更有效，并可避免合成气被氮气稀释，合成气的热值也高于空气气化炉所产生的合成气的热值。
目前以煤为原料生产合成气的气流床气化工艺的典型代表有：德士古（GE）水煤浆加压气化工艺；壳牌（SHELL）干粉煤加压气化工艺（SCGP）；德国未来能源公司的GSP、或者科林公司干粉煤加压气化工艺；国内的新型对置式多喷嘴水煤浆加压气化；(1) 水煤浆加压气化工艺水煤浆气化工艺采用水煤浆进料，煤首先制成60～65%浓度的水煤浆，在气流床中加压气化，水煤浆和氧气在高温高压下反应生成合成气，液态排渣。
使用气化压力在 2.7～8.7MPa,气化温度在1300～1400℃，CO+H2达到80%。
气化过程对环境污染影响较小。
德士古水煤浆气化在上世纪80年代投入工业生产，中国已在渭河、鲁南、上海焦化、淮南、黑龙江浩良河化肥厂及中石化金陵化肥等引进该技术。
德士古水煤浆加压气化工艺的特点如下：1) 煤种适应性广：年轻烟煤，粉煤皆可作原料，灰融点要求不超过1350℃，煤可磨性和成浆性好，制得煤浆浓度要高于60%为宜。
2)气化压力范围大：从2.5～8.7MPa皆有工业化装置，以4.0MPa 较为普遍，气化压力高可节省合成气压缩功。
3)气化炉热量利用：有激冷工艺制得含蒸汽量高的合成气如用于生产合成氨，在变换工序不需再外加蒸汽。
也可采用废锅流程回收热量副产高压蒸汽，但废锅设备价格较高，可择优选用。
4)气化炉内无传动装置，结构比较简单。
5)单位体积产气量大，一台直径2800mm，4.0MPa气化炉产生的合成气，可满足日产氨400吨的需要。
6)有效气成分高，CO+H2≥80%，排渣无污染，污水污染小易处理。
因高温气化，气体中含甲烷很低（CH4≤0.1%），无焦油，气化炉排渣无污染可用作铺路路渣，污水含氰化物少易处理。
7)产品气中有效气（CO+H2）含量高，是碳一化学最好的合成原料气，可作为生产合成氨，甲醇，制氢，羰基合成的原料气，用途广泛。
8)碳转化率高：最高可达98%。
经测算，德士古技术在10万Ｔ/a合成氨规模下是不经济的，德士古技术的最小经济规模为30万吨／年合成氨。
（2）德国未来能源公司的GSP干粉煤加压气化工艺未来能源公司位于德国来比锡附近的弗来堡市（Freibarg），原为东德黑水泵煤气联合企业弗来堡燃料研究所。
1980年建成两套粉煤加压气化装置：W100（处理煤量100－250kg/h），W500（处理煤量5－25t/h），1983年12月又建成一套大型粉煤加压气化装置，W30处理煤量30t/h称为GSP工艺。
2004年从巴伯考克电力公司分离出来，并由瑞士SH公司收购以原东德煤炭工业学院为依托加强开发煤的气化技术。
公司1956年成立以来，最初开发固定床气化技术，70年代末开始流化床的研究工作，原料煤主要是含硫的褐煤。
GSP流化床煤气化工艺技术特点：1)能高效生产富氢和一氧化碳的合成气，甲烷含量少。
2)燃料可完全气化，不生成冷凝副产品，气体不含焦油、酚等污染物。
3)液态排渣，熔融淬冷成透明状，硬度大对环境无污染4)能气化劣质褐煤，也可气化烟煤和焦煤，煤种适应范围广。
5)煤气化碳转化率高于99％。
6)可处理高Cl-的物料，原料适应性强。
7)水管冷壁型气化炉，寿命长，维修工作量小。
8)新型水冷气化喷咀，寿命长，效率高。
目前该技术还没有工业化运行装置。
（3）壳牌干煤粉加压气化法壳牌干粉煤气化是Shell公司开发的第三代煤气化工艺，于1972年开始在壳牌公司阿姆斯特丹研究院（KSLA）进行煤气化研究，1976年应用于一台6t/d煤气化炉，1978年第一套中试装置在德国汉堡郊区哈尔堡炼油厂建成并投入运行日处理煤量150吨，1987年在美国休斯顿迪尔·帕克炼油厂建成日投煤量250～400吨的示范装置投产称作SCGP－1示范装置。
1993年在荷兰的德姆克勒（Demkolec）电厂建成投煤量2000吨/日的大型煤气化装置，用于联合循环发电，称作SCGP 工业生产装置。
装置开工率最高达73%。
该套装置的成功投运表明SCGP 气化技术是先进可行的。
目前国内引进该项技术的企业有湖北双环、岳阳洞氮、柳州化工股份有限公司等多家企业，都处于开车试运行阶段，困难重重，工程问题较多。
SCGP技术的特点：1)适合于气化原料煤的范围较宽：采用高温加压干粉煤气流床SCGP气化方法，拓宽了适应制取合成气原料煤的煤种，如褐煤、烟煤、无烟煤等各种煤均可使用，对煤的性质如：粒度、结焦性、灰分、水分、硫分、氧分等含量均不敏感。
2)成功地设计了膜式水冷壁气化炉：采用水冷壁气化炉，基本消除了频繁检修、更换炉内耐火衬里和耗费昂贵的弊端。
同时单炉产气能力大，具有高效、大型化和长周期运行的显著特点。
3)SCGP技术具有较高的热效率：煤炭利用率高，碳转化率可达99％，其原料煤能量回收率高，80％～83％以合成气形式回收（即冷煤气效率），14％～16％以蒸汽形式回收。
4)环境质量高 SCGP气化工艺，壳牌公司称它为“洁净煤”工艺，其生产的合成气是含甲烷量很低的高洁净合成气。
在煤气化过程中，煤粉制备采用密闭系统，无粉尘排放；煤中灰分在气化炉排出时被转化为玻璃体颗粒，可作为道路建筑材料，不污染环境；合成气水洗排放液经汽提冷却后循环使用，汽提逐出的H2S气体送硫回收装置。
（4）对置式多喷嘴水煤浆加压气化：对置式多喷嘴水煤浆加压气化技术是我国煤气化技术科研人员经过多年努力研究，开发出了具有中国知识产权的煤气化技术。
华东理工大学会同鲁南化肥厂等单位合作开发了水煤浆多喷嘴撞击流气化技术，该技术氧耗、煤耗比德士古气化技术低，碳转化率可达98％，有效气体成分（CO＋H2）83～85％，这些指标均比德士古气化技术高。
该技术已取得了国家专利，通过了科技部组织的评审与验收。
目前采用该技术的企业有山东华鲁恒升化工股份有限公司、兖矿集团等。
但由于该技术成本高，不适合小型合成氨厂。
·移动床气化技术（固定床）煤炭在固定床气化炉中的气化，也称为块煤气化。
包括常压固定床气化技术和加压固定床气化两类，属于这类型的气化技术有鲁奇（Lurgi）气化技术、UGI煤气化技术。
鲁奇气化技术是世界上最早采用的加压气化技术，由德国鲁奇公司首先提出，1936年第一座工业性装置在德国投产。
由于此法在技术上比较成熟，煤气中的甲烷含量也较高，所以目前建设大型城市煤气工厂仍以鲁奇气化法为主。
鲁奇气化炉是一种工作压力为 2.53MPa～3.04MPa采用干排灰方式的固定床型气化炉。
粒度为6毫米～30毫米的煤料从气化炉上部装入，蒸汽和氧气从下部引入，与煤发生反应，得到的粗煤气从上部引出，干的灰分则通过旋转炉下部排走。
粗煤气中含一氧化碳+氢65%，甲烷11.3％。
发热值约为3000大卡／NM3以上，可直接供作城市煤气。
如果要生产可供远程运送的高热值合成天然气，还必须经过洗气、调整成分和甲烷合成等处理过程，使煤气中甲烷含量提高到96%，煤气发热值提高到3.7×107焦耳以上。
虽然新改进的一种液态排渣的鲁奇炉可使气化能力提高2～3倍，蒸汽耗量减少5/6，但没有工业化。
目前在世界上有数百台鲁奇煤气化炉在运行。
20世纪70年代为∮3800的MARK-IV型炉，单台炉产气量36000～55000Nm3/h，20世纪80年代为∮5000的MARK-V炉，单台炉产气量75000～100000Nm3/h。
鲁奇炉单台煤气生产能力较大，以碎煤为原料，适用于不粘结或弱粘结性的灰熔点较高的褐煤，或活性好的次烟煤、贫煤。
由于其气化气体中甲烷含量较高，主要适合用以生产城市煤气，生产合成气的厂较少。
若用于生产合成气，必须增加甲烷转化或甲烷馏分液氮洗装置。
我国云南解放军化肥厂和山西天脊集团采用鲁奇炉生产合成氨原料气。
鲁奇炉生产的合成气中，甲烷体积分数10－１4％，且含焦油、酚、萘等物质，气化炉后需要设置较为复杂的废水处理及回收装置、甲烷分离装置；用于合成气生产时，流程长、投资大，环保处理费用较高。
UGI固定床气化炉是最古老的气化炉，它在很长时间里占据着煤气化工艺中的主导地位。
氨合成工艺优化节能降耗
氨合成工艺优化节能降耗氨是重要的化工原料，广泛应用于农业、化肥、医药等各个领域。
然而，传统的氨合成工艺存在能耗高、环境污染等问题。
因此，优化氨合成工艺，实现节能降耗成为迫切的需求。
本文将探讨氨合成工艺优化的关键技术和方法，并分析其在节能降耗方面的应用前景。
一、氨合成工艺现状氨合成的工艺一般采用哈伯-博仑过程。
该过程通过催化剂促使氮气和氢气发生反应生成氨气，但该工艺存在以下问题：1. 能耗高：哈伯-博仑过程中，氮气和氢气以高温高压的条件下进行反应，能耗较高。
2. 产物纯度低：传统工艺中，合成氨的产物中往往含有大量的惰性气体和杂质，需要经过多道分离与纯化步骤。
3. 环境污染：传统氨合成工艺中使用的催化剂存在重金属的含量，容易造成环境污染。
二、氨合成工艺优化的技术和方法为了优化氨合成工艺，降低能耗、提高产能和产物纯度，我们可以采用以下技术和方法：1. 催化剂的改良：改良催化剂的设计和制备，可以提高催化剂的催化活性和选择性，降低反应温度和压力。
2. 反应条件的优化：通过调节反应温度、压力、气体流速等条件，可以提高催化剂的利用率，减少能量损耗。
3. 原料气体的净化：采用先进的气体净化技术，将原料气体中的杂质和惰性气体去除，提高产物纯度。
4. 催化剂的再生与循环利用：通过催化剂的再生和循环利用，减少催化剂的使用量，降低生产成本。
5. 氨合成流程的整合与改进：通过对氨合成反应流程的整合和改进，优化反应步骤，减少能量损耗。
三、氨合成工艺优化的应用前景氨合成工艺优化在节能降耗方面具有广阔的应用前景。
通过改良催化剂和优化反应条件，可以将反应温度和压力降低至适宜的范围，从而降低能耗，提高能源利用效率。
此外，通过净化原料气体和循环利用催化剂，可以提高产物纯度，减少分离与纯化步骤，进一步降低生产成本。
氨合成工艺优化还可以减少环境污染。
采用环保催化剂和先进的气体净化技术，可以降低重金属的含量，减少对环境的污染。
综上所述，氨合成工艺优化是实现节能降耗的重要途径。
合成氨工艺及节能分析
目前工业上使用的氨合成流程很多。中小合成氨 厂广泛采用两级分氨流程。大型氨厂典型流程有 图1.32和图1.33的凯洛格流程和托普索流程。
4.氨合成流程
图 1.32
新鲜气经几级压缩后与循环气混合冷却、升温并 分几股进入氨合成塔。反应后气体温度较高，所 以先经锅炉给水预热器后再向新鲜气供热。只分 离很少部分氨(为维持浓度稳定分离需要排放部分 惰性气体)后就进入循环压缩，与新鲜气混后再经 复杂冷冻流程逐步冷却到-23°C，经高压氨分离 器
空速
指单位时间内通过单位体积催化剂的气体量(标准状态下的体积)。单位h-1.
基准：以整个原料气的干基、湿基，或以甲烷、氮气为 基准。催化剂活性高时都可增加空速，以提高生产能力。 实际操作时，二段转化为了使催化剂即将更换时仍能满 足工艺要求，可选低一点。但空速的决定与日产量有很 大关系。 原则：生产能力和催化剂用量。
分离氨后再升温进入氨 合成塔。低压氨分离器 是为了分离要求设置的。 流程特点：先循环混合 再冷却分离，冷冻功耗 小但循环功耗大。总能 耗小。
新鲜气压缩后换热进合成塔，出塔气经冷却两级 氨冷后经氨分离器分离氨后循环。特点：先分离 氨再循环，分离功耗小，但压缩功大，合成压力 30MPa。
图 1.33
合成氨工业的主要流程
技术经济分析和综合利用
下面介绍第一、第四两方面的节能措施。 一种典型的年产30万吨氨的工厂的能量衡算原则流程为 例。在这个流程中，它把天然气转化、中温变换、低温变换、 氨的合成等四个工段组成一个回收系统，可以回收10MPa的 过热蒸汽165t•h-1另外，再设一个 辅助锅炉（使用燃料）， 产量为65t •h-1，二项合计230t •h-1，即可满足需要。进合成 气压缩机的过热蒸汽，其压强10MPa，离开压缩机时还有余 压3.8MPa 。这种中压过热蒸汽可分配给各种压缩机和天然 气转化用，例如天然气压缩机为12.5t •h-1，工艺空气压缩机 为35t •h-1等，剩余的蒸汽还可供其它工厂如生产尿素使用。 按图13-15的数据，回收能量165t •h-1占总能量230t •h-1的 72%。
合成氨电耗测定分析报告
合成氨系统电耗测定分析报告大修之后，随着生产系统的逐渐运行平稳，产量稳步提高，各项消耗也随之不同程度的下降，其中合成氨电耗与前一段时间相比虽有所下降，但是与计划目标值仍然相差较大，根据近期生产统计来看，上周（7月6日-7月12日）生产合成氨共计2640.04吨耗电量合计4265012度，氨系统每日平均耗电量为609787度，吨氨耗电为1615度/吨。
与计划目标值1550度/吨相比仍然相差65度。
为了了解合成氨电耗高的原因，近期，生调部会同电力公司对合成氨系统用电设备进行了一段时间的测定（测定表附后）。
首先要弄清楚合成氨耗电量的组成，合成氨电耗组成如下：化一+ 化二+ ﹙氮一——氮六﹚+ 汽机发电+ 氮11#变—碱4#变—碱低压机（4#同步机）—动2#变—动5#变—动8#炉引风机—碱6#冰机。
7月6——17日合成氨产量及耗电量统计表鉴于测定设备的局限，仅对于各运行设备电机的电流进行了多次测定。
从本次的测定以及近一段时间生产统计来看，合成氨电耗波动、偏高主要有以下原因：1、现场存在机组效率低、匹配不太合理的现象。
通过近一段时间对现场用电设备的测定及调查了解得知有些设备电机电流要远低于额定值，说明其效率低下，负荷较轻，比如2.4m造气I、Ⅱ期泵房个别水泵电流低于正常值，说明泵打液量较差，效率低，还有待于进一步调整。
2.4m造气D400风机共开3台，电机功率均为220KW。
其中2#风机电机电流测定为220——250A，而其余1#、3#风机电流仅为126——160A之间，风机负荷很轻，由此可见在风机与造气炉的匹配上还有调节的余地；另外，2.0脱碳有时在开两台溶液泵就可满足生产工艺的要求下却开3台泵运行。
只有通过及时调节，以期能够尽量少开机组，达到节约电量的目的。
另外，通过近期生产运行分析报表及现场实际情况来看，6M50机组电机功率为4700KW，为我公司电机功率最大的设备，该设备运行好坏，对整体电耗将会有明显的影响，7月 3日，6M50机组停运，合成氨电耗为1496度/吨，而同样的总气量，6M50运行时，合成氨电耗明显高于该电耗水平，原因初步分析为6M50机组打气量较差，虽然耗电高，但是台时输气量低，效率较低。
合成氨综合能耗
合成氨综合能耗1. 引言合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、化肥、塑料等领域。
然而，合成氨的生产过程需要消耗大量的能源，对环境造成了一定的影响。
因此，研究和改进合成氨的综合能耗是一个重要课题。
本文将从合成氨的生产流程、能源消耗情况以及减少能耗的方法等方面进行探讨和分析。
2. 合成氨生产流程合成氨的生产主要通过哈柏过程进行。
该过程包括三个主要步骤：制备合成气、催化反应和分离纯化。
2.1 制备合成气制备合成气是哈柏过程中的第一步。
通常采用煤炭、天然气或石油等作为原料，在高温下与空气或纯氧进行反应，生成含有一定比例的一氧化碳和氢气的混合物。
2.2 催化反应催化反应是哈柏过程中最关键的步骤之一。
将制备好的合成气与催化剂（通常为铁、钛等金属催化剂）一起通过反应器，在高温高压下进行反应。
该反应会生成合成氨，并伴随着一定的热量释放。
2.3 分离纯化分离纯化是哈柏过程中的最后一步。
合成气中除了合成氨，还含有未反应的氢气、氮气和部分副产物。
通过冷凝、吸附等技术，将合成氨从混合物中分离出来，并进一步提纯。
3. 能源消耗情况合成氨的生产过程中能源消耗主要集中在制备合成气和催化反应两个环节。
3.1 制备合成气制备合成气的能源消耗主要来自于原料的转化和加热过程。
煤炭作为主要原料时，需要进行燃烧并产生高温高压的蒸汽，进而与空气或纯氧进行反应。
天然气或石油作为原料时，需要进行蒸汽重整或部分氧化等过程。
3.2 催化反应催化反应阶段的能源消耗主要来自于维持高温高压的反应条件。
高温和高压有利于反应的进行，但也会导致能源的大量消耗。
4. 减少能耗的方法为了减少合成氨生产过程中的能耗，可以从以下几个方面进行改进：4.1 催化剂的研发催化剂是合成氨反应中起关键作用的物质。
通过研发更高效、更稳定的催化剂，可以提高反应速率和选择性，减少能量损失。
4.2 能源利用优化在制备合成气和催化反应过程中，合理利用废热、余热等能源是减少能耗的重要途径。
合成氨不同工艺能耗对比
10万吨/年合成氨工艺技术比较工艺技术的选择1、造气工段煤气化工艺过程的发展已有百余年的历史，迄今为止已开发的气化方法不下数百种，按照煤在气化炉的运行和接触方式，可以分为（1）流化床气化、（2）气流床气化、（3）熔融床气化、（4）移动床气化（固定床）·流化床气化技术煤的流化床气化是指气化反应在以气化剂与煤形成的流化床内进行的。
流化床气化炉采用粉碎了的煤作为原料，用氧化剂（氧气或空气）来进行床体流化，其温度保持在1000℃以下，以预防灰熔化后与炉床里的物质发生结聚。
氧化剂的有限流量意味着大多数煤粒不会充分燃烧，而是收缩成碳素粒，被合成气带出气化炉。
这就需要大量的碳素粒循环，或被传送到分离燃烧室中燃烧。
流化床气化技术主要有温克勒（winkler）、高温温克勒（HTW）、U-Gas、恩德炉、灰熔聚等流化床粉煤气化技术。
现我国应用较多的是恩德炉、灰熔聚。
目前在朝鲜和我国共有十多台恩德气化炉在运行中，运行最好的是通辽梅花生物科技有限公司，现有2台发气量20000NM3/h的炉子，2006年11月投产，运行正常。
最关键的问题仍然是煤种，该炉要求煤种为褐煤、长焰煤、弱粘结煤，具体数据为灰熔点1250℃以上；煤活性950℃时大于65％，原则上控制在87％以上；粘结性、F.S.N ≤21/2。
另外内外水要干燥到12％以下，目前为止，恩德炉工艺最适宜的煤种是褐煤。
中科院山西煤化学研究所开发的灰熔聚流化床粉煤气化技术，该技术可用多种煤质作原料，如烟煤、焦炭、焦粉等，使用粉煤在1100℃下气化，固体排渣，无废气排放。
该技术工业示范装置已于2001年在陕西城固氮肥厂建成，小时投煤量4.2吨。
其煤种适应性广，操作温度约为1000～1080℃，反应压力为0.03～0.05MPa(G)。
气化炉是一个单段流化床，结构简单，可在流化床内一次实现煤的破粘、脱挥发份、气化、灰团聚及分离、焦油及酚类的裂解。
带出细粉经除尘系统捕集后返回气化炉，再次参加反应，有利于碳利用率的进一步提高。
合成氨工艺设计的改进与能耗分析
参考内容
引言
合成氨工艺是一种广泛应用于农业生产、化工制造和燃料生产等领域的重要技 术。合成氨工艺的意义在于将富含的氮气和氢气转化为具有高附加值的氨产品， 满足农业生产和工业生产的需求。然而，合成氨工艺的高能耗问题限制了其进 一步发展。因此，本次演示将介绍合成氨工艺的基本原理、流程和特点，并分 析节能改造措施，以期降低合成氨工艺的能源消耗，促进可持续发展。
参考内容二
合成氨是一种广泛应用的基础化工原料，主要用于生产肥料、硝酸、氢氰酸等。 然而，传统的合成氨工艺往往能源消耗巨大，对环境产生负面影响。因此，开 发节能型合成氨工艺与技术成为当前的研究热点。本次演示将介绍几种主要的 节能型合成氨工艺与技术。
一、先进煤气化技术
煤气化是合成氨工艺的重要步骤，它将煤转化为合成氨的原料气。先进煤气化 技术采用了高温气化、水蒸气气化等手段，提高了煤的转化率，减少了能源消 耗。同时，这些技术还能有效降低废气排放，减少环境污染。
煤制合成氨是将煤作为原料，经过气化、变换、净化、压缩和合成等环节，最 终得到氨。与天然气制合成氨相比，煤制合成氨具有成本低、原料来源广泛等 优势，但同时也存在流程复杂、环境污染等问题。
生物制合成氨是近年来新兴的一种合成氨工艺，其主要利用生物质为原料，经 过微生物发酵或高温高压气化等过程，得到氢气和一氧化碳，再经过净化、压 缩和合成反应得到氨。生物制合成氨具有环保、可再生等优势，但同时也存在 成本高、技术难度大等问题。
背景介绍
合成氨工业作为世界上最大的化工产业之一，自20世纪初发展至今，其工艺设 计经历了漫长的探索和发展过程。传统合成氨工艺主要包括原料气制备、净化、 氨合成和产品回收等步骤，由于其工艺流程长、设备庞大、操作复杂，导致能 耗较高。随着能源资源的日益紧张和环保要求的提高，如何降低合成氨工艺的 能耗、提高产率、减少环境污染已成为当前亟待解决的问题。
两种煤气化技术用于合成氨的能耗分析
两种煤气化技术用于合成氨的能耗分析马连强1)摘 要 使用流程模拟的方法计算了两种煤气化技术用于合成氨的能耗并分析了能耗产生差 异的原因 ,提出比较和选择煤气化技术要基于具体的应用场合并确定合理的比较范围 ,从能耗角度 为选择煤气化技术提供依据 . 计算结果表明 ,在水蒸气含量高的反应气氛下 ,氧煤比由灰熔点控制 , 反之 ,由碳转化率控制 ; GE GP 气化技术单位 H 2 煤耗和氧耗均较高 ,多消耗的煤和氧转化成了煤 气中的水蒸气 , GE GP 气化炉内发生了部分变换反应 ,降低了变换装置的负荷 ; GE GP 气化技术单 位 H 2 的能耗低于 SC GP 气化技术 .关键词 SC GP 气化 , GE GP 气化 ,合成氨 ,能耗 ,流程模拟 中图分类号 TQ 546料方式和废热锅炉降温流程 , GE GP 气化技术采用 水煤浆进料方式和水激冷降温流程 ,由于进料方式 和降温流程的不同 ,两种气化技术生产的煤气的组 成 是 不 同的 ( 见 表 1 ) . 由于 煤气 组 成不 同 , 能耗 的表 1 两种气化技术生产的煤气的规格比较Ta b le 1 Co al ga s co m po s itio n s co m p a r e oft w o ga s if i catio n t e c h n o lo g ie s0 引 言煤气化技术是发展煤基化学品 、煤基液体燃料 、I GCC 发电 、多联产系统 、制氢等工艺过程的共性技术和关键技术. 当前 ,主流的煤气化技术是以气流床 为代表的第二代煤气化技术 ,其中技术比较成熟 、工艺指标比较先进 、业绩比较多的气流床煤气化技术 主要有 SC GP 粉煤气化技术和 GE GP 水煤浆气化 技术. 比较和选择煤气化技术要基于具体的应用场 合 ,同一种煤气化技术在不同的应用场合可能会有 不同的表现 ,用于城市煤气 、工业燃气或发电 ,衡量 指标是煤气的热值 ,用于化工合成 ,衡量指标是有效 气 ( CO + H 2 ) 的含量. 本文使用流程模拟的方法计算 了 SC GP 粉煤气化技术和 GE GP 水煤浆气化技术用 于合成氨的能耗 ,分析了能耗产生差异的原因 ,从能 耗的角度为煤气化技术的选择提供依据和参考.Coal ga s co mpo sitio n sG a s if i catio n t e chnolo gie s Co nt ent of efficient ga s ( CO + H 2 )Ratio ofCO/ H 2 Co n t ent of st ea m SC GP Hi ghHi gh Lo wGE G P Hi g he rLo w Hi g h分析比较没有相同的基准 ,煤气组成的不同 ,尤其是 煤气中水蒸气含量和 CO/ H 2 比 例的 差 异 , 还会 引 起下游变换装置蒸汽消耗很大的差异 ,因此 ,分析比 较煤气化技术用于合成氨的能耗应将变换装置包括 在计算范围内 .计算基准 :50 t / h 湿煤 ,采用的煤种数据见表 2 和表 3 .表 2 煤种的工业分析和元素分析( %3 )Tab le 2 Ultimate analysis and p r o ximate analysis of sample ( %3)1 能耗计算1 . 1 流程模拟基于 A s p e n Pl u s 工业系统流程模拟软件 ,采用A s p e n Pl u s 中 的 物 性 数 据 库 和 单 元 模 块 , 运 用 G i bb s 自由能最小化方法对两种气流床煤气化装置 和下游变换装置进行了流程模拟 .1 .2 计算范围和基准计算范围 :磨煤干燥工段 (或煤浆制备工段) 、气化工段和变换工段 . SC GP 气化技术采用干煤粉进Pro xi mat e a nal y s i s Ul t i mat e a nal y s i s M A V FC C H N S O 12 . 29 11 . 49 25 . 95 50 . 27 59 . 84 3 . 03 0 . 54 0 . 59 12 . 223 Percent of wei ght .表 3 煤种的灰熔点和低位热值Ta b le 3 As h f u s i b ilit y a n d L H V o f sa m p leA sh f u si b ilit y/ ℃L HV/ ( kJ ·k g- 1 )D TS TF T1 090 1 130 1 16023 1401) 硕士 ,中国寰球工程公司 ,100029 北京 收稿日期 :2008209226 ;修回日期 :200821022926煤 炭 转 化 2009 年1 . 3 主要的输入参数结合实际工业操作数据和文献数据 ,确定如表4 所示的主要输入参数.表 4 两种气化技术的主要输入参数Ta b le 4 Main inp u t p a r a m et er s of t h e t w oga s if i catio nt e ch n olo g ie s碳元素发生水煤气反应 ,加快了碳元素的转化 ,当气 化温度达到表 4 规定的参数时 ,氧煤比为0 . 78 ,碳转 化率 98 . 3 % ,高于表 4 规定的最低碳转化率 . 水煤 浆进料的 GE GP 气化技术氧耗高出干煤粉进料的SC GP 气化技术约 10 % ,原因是水煤浆中含有大量的水 ,水的升温和气化需要大量的热量 ,较多的碳元素发生完全燃烧反应来提供热量 ,因而氧耗较高.2 .3 煤气组成和有效气气量分析计算出的煤气及对应变换气的组成及气量等参G asificatio n Content of Ratio of carbo n co nversi o n 2) / % Ratio o f stea m H eat lo ss/ G asificatio ntemperat u re 3) / ℃ technologies water/ %1)to coal/ % %24) 365) SC GP GE G P 99 980. 5 3. 1 1 2000. 5 1 300 1) Percent of wei ght ;2) Requi red lo w est co nver s io n rat io of ca r 2 bo n ; 3 ) Requi red lo we st ga s if icat io n t emperat ure , depended f u s i bilit y ;4) Wat er co nt ent of dr y p ul v erized coal ; 5) Wat er of coal sl ur r y .2 结果与讨论2 . 1 气化炉内的主要反应通过分析计算结果 ,气化炉内主要发生如下四 个化学反应 :2H 2CO CO 2 N 2 Ot her(wet) H 2+ C O H 2 + CO H 2SCGP 23. 54 68. 02 0. 27 7. 74 0. 43 17. 37 91. 5673 887Co al g as GE GP33 . 23 54 . 42 14 . 32 0 . 73 0 . 30 58 . 50 84 . 65 70 155碳的完全燃烧反应 : C + O 2 = CO 2 + Q 碳的不完全燃烧反应 : C + 0 . 5O 2 = CO + Q (1) (2)(3) (4)SCGP 53. 84 1. 50 39. 73 4. 68 0. 25 0. 22 55. 3471 885 Shifted g asGE GP 55 . 29 1 . 50 42 . 53 0 . 49 0 . 19 0 . 22 56 . 7968 303水煤气反应 : C + H 2 O = CO + H 2 - Q 1) Percent of vol ume .GE GP 气化技术生产的煤气 CO 含量较低 , CO 2 和 H 2 含量较高 ,CO/ H 2 比例低 ,煤气中有效气含量较 低 ,有效气气量较低 ,原因如下 :1) 相对于 SC GP 气化技术 , GE GP 煤气化技术需要较多的碳元素发生完全燃烧反应放出热量 ,一部 分热量用于水煤浆中水分的气化 ;另一部分热量用于 水煤浆中的水气化而成的水蒸气和碳元素发生水煤 气反应 ,剩余较少的碳元素发生不完全燃烧反应生成.2) 由于气化炉内水蒸气含量较高 ,部分 CO 和水蒸气发生了变换反应 ,生成 CO 2 和 H 2 .3) 由于需要蒸发水煤浆中的大量水分 ,发生完全燃烧反应的碳元素大大多于发生水煤气反应的碳 元素.在应用于合成氨的场合 , 干煤粉进料的 SC GP 气化技术使用 N 2 作为煤粉吹送气 ,故煤气中 N 2 的 含量较高 . GE GP 气化技术采用水煤浆进料和激冷 流程 ,煤 气 中 水 蒸 气 含 量 远 高 于 废 热 锅 炉 流 程 的 SC GP 煤气化技术 . 两种气化技术生产的煤气经过 变换装置后组成基本相同 ,所以分析比较煤气化技 术用于合成氨的能耗将变换装置包括在比较范围内 是合理且科学的. 2 . 4 能耗分析两种气化技术计算出的能耗见第 27 页表 7 . 在 磨 煤干燥工段和煤浆制备工段 , S C GP 气化技术能变换反应 : C O + H 2 O = CO 2 + H 2 + Q可以看出 ,最理想的情况是尽可能多发生反应(3) ,该反应消耗 1 mol 碳原子生成 2 mol 有效气 , 其需要的热量由反应 ( 2) 提供 ,反应 ( 2) 提供热量的 同时还生成 1 mol 有效气. 由于受到反应平衡的限 制 ,不可避免地发生反应 (1) 和反应 (4) ,前者不生成 有效气 ,但是可以放出热量保持气化炉内的高温环 境 ;后者不引起有效气量的变化 ,但是可以放出热量 并完成部分变换反应从而降低变换装置的负荷 . 除以 上 主 要 反 应 外 , 还 有 生 成 C H 4 , H C N , N H 3 , H 2 S 和 CO S 的副反应 ,因反应量极小 ,不影响 能耗分析 ,本文不予讨论 . 2 . 2 氧煤比和气化温度分析计算出的氧煤比和气化温度数据见表 5 . 通过 分 析发现 , S C GP 气化技术的氧煤比由碳转化率控表 5 两种气化技术的氧煤比和气化温度Ta b le 5 Calculat ed o x ygen 2co al ratio a n dga s if i catio nt e mp e r at u reOxygen 2coal rat io/( kg ·k g - 1 )G a sif i catio nt echnolo gie s G a s if i catio nt e m p e rat ure/ ℃SC GP 0 . 711 495GE GP 0 . 771 200制 ,当碳转化率达到表 4 规定的参数时 ,氧煤比分别 为 0 . 71 ,气化温度分别为 1 495 ℃,高于表 4 规定的最低温度 ; GE GP 气化技术的氧煤比由气化温度控 制 ,原因是水煤浆中的水气化而成的水蒸气促进了第 1 期马连强等 两种煤气化技术用于合成氨的能耗分析27表 7 两种气化技术的能量消耗Ta b le 7 Ener g y co n sump t io n of t w o ga s if icat io n t ech no lo g ie sG ri ndi ng a n d dr yi ng sect io n o r coal sl ur r y p rep aratio n sectio nG a sif i catio n sectio nIt e m2)Fl u e ga s/ ( MJ ·h - 1 ) Ni t ro g en/ ( m 3 ·h - 1 ) Oxygen/( m 3 ·h - 1 )Nit ro gen /( m 3 ·h - 1 ) Mi ddl e p ressurest ea m/ ( t ·h - 1 )3)Po wer/ k WPo wer/ k W Ot her SC G P 3 500 29 600 7 100 22 25416 600 - 58 . 6 1 36026 849 Ener gy co n sump tio nGE GP2 500 24 448 2 60014 852 St a nda r d ener gyco nsu mp tio n/ ( MJ ·h ) ) GE GP 29 600 153 553 30 784 14 852SC G P 41 400 29 600 44 588 139 755 104 248- 215 88216 102 26 849r gy co n sump tio n/( MJ ·h - 1 )Shif t sectio nof unit hydro g en/ ( MJ ·m - 3 hydro gen )Ot her 3)/( MJ ·h - 1 ) Mi ddl e p ressure st ea m/ ( t ·h - 1 )Lo w p re s surest e a m/ ( t ·h - 1 )Lo w t emperat ure heat 4) / ( MJ ·h - 1 )46- 30169 464 - 110 520- 30 - 36- 93 942 - 99 468- 114 700 26 849 14 852 28 203 27 031- 63 085227 34045 812 3 . 16 0 . 671) St a ndar d ener gy co n sump t io n cal cul at ed acco r di ng t o Ref e rence 8 ;2) The ni t ro gen ent ered t he c oal ga s excl uded , w h ich ca n be react 2 ant , should not be c onsumption of gasif ication unit ;3) Convert ed st andard energy c onsumption , which i s caused by de oxygenized wat er , sof t wat er , cooli ng wat er , wa st e wat e r ;4) Lo w 2grade heat bet ween 60 ℃2170 ℃.耗远高于 GE GP 气化技术 ,干法磨煤的电耗也高于 湿法磨煤 ,煤粉干燥还消耗了燃料气和氮气. 在气化 工段 , SC GP 气化技术能耗远低于 GE GP 气化技术 , 只有后者 的 36 % , 能 耗 低 的 原 因 是 副 产 了 中 压 蒸 汽 . 在不考虑前者副产蒸汽的情况下 ,能耗反而要比 后者高出 44 % ,主要原因是前者氮气消耗高 . 在变 换工段 , SC GP 气化技术消耗能量 4 . 1 万 MJ / h ,而 GE GP 气化技术副产能量 18 . 3 MJ / h ,主要原因是 前者消耗了中压蒸汽 ,而后者副产了中压蒸汽.SC GP 气化技术副产的中压蒸汽主要用于变换装置 ,在能耗分析时有必要将气化装置和变换装置 作为一个整体进行分析. 当气化装置和变换装置作为一个整体分析时 ,分析结果如下 :1) SC GP 气化技术副产 的 中压 蒸汽 用于 变 换 装置后 ,剩余 12 . 6 t / h , GE GP 气化技术不副产中压 蒸汽 ,但产品气富含水蒸气 ,变换装置不消耗中压蒸 汽 ,反而副产中压蒸汽 30 t / h .2) 由于 SC GP 气化技术采用干煤粉进料 ,氮气消耗高.3) GE GP 气化技术由于采用水煤浆进料方式和激冷降温流程 ,氧耗和电耗较大.4) GEGP 气化技术激冷循环水热能浪费较大 ,变换的低温热用于预热激冷循环水 ,而 SCGP 气化技术 的变换装置的低温热可以对外输出用于预热脱盐水.经计算 ,总能耗 SC GP 气化技术高于 GE GP 气 化 技 术 , 单 位 H 2 的 能 耗 SC GP 气 化 技 术 高 于 GE GP 气化技术 .3 结 论1) 比较和选择煤气化技术要基于具体的应用场合并确定合理的比较范围 ,应用于合成氨时 ,应将 变换装置包括在比较范围之内.2) 氧气消耗由气化温度决定 ,而气化温度取决 于灰熔点和碳元素转化率 . 一般情况下 ,在水蒸气含 量较高的反应气氛下 ,气化温度由灰熔点确定 ;在水 蒸气含量较低的反应气氛下 ,气化温度由碳元素转 化率确定 .3) GE GP 气化技术单位 H 2 煤耗和 氧 耗均 较高 ,多消耗的煤和氧转化成了煤气中的水蒸气 ,降低 了变换装置的蒸汽消耗 .4) GE GP 气化技术的气化室水蒸气浓度高 ,发生了部分变换反应 ,降低了变换装置的负荷 . 5) 在 应 用 于 合 成 氨 时 , SC GP 气 化 技 术 单 位 H 2 的能耗高于 GE GP 气化技术 .参 考 文 献[ 1 ][ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ][ 9 ] 贺永德. 现代煤化工技术手册[ M ] . 北京 :化学工业出版社 ,2004 :4822572 .彭爱华 ,李新春. S H ELL 粉煤气化技术在合成氨生产上的应用[J ] . 化肥工业 ,2006 ,33 ( 4) :41243 .彭爱华. S H ELL 煤气化技术在合成氨生产中的应用[J ] . 化肥工业 ,2004 ,31 ( 4) :45248 .项爱娟. 煤成分对 Shell 煤气化工艺的影响[ J ] . 化肥工业 ,2006 ,33 ( 6) : 628 . 汪 洋 ,代正华 ,于广锁等. 运用 G i bb s 自由能最小化方法模拟气流床煤气化炉[J ] . 煤炭转化 ,2004 ,27 ( 4) :27233 . 汪 洋 ,于广锁. 气流床煤气化系统的热力学分析[J ] . 化学工程 ,2007 ,35 ( 2) :75278 .陈银生 ,应于舟. 采用 A s p e n Pl us 软件对德士古煤气合成甲醇工艺中 CO 变换工段的模拟[J ] . 皮革化工 ,2005 ,22 ( 6) :34237 . 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The i nt e r nati o n al sit u a2 tio n of coal2ba se d e ne r gy syst e m s wit h nea r ze ro e mi s sio n s cur re nt l y wa s a nal yzed , a n d co n cl u de d t hat t here a re t hree app roac he s to r ealize CO2 nea r zero e mi s sio n of coal2ba se d e ner g y syst e m s :e xp loit st udy of I GCC , i ncl udi ng reco ver y a n d sep a ratio n af t e r co mbu stio n , di spo sal a n d reco v e r yof synt he s i s ga s befo re co mbu stio n , a nd co al2ba sed pol y2ge neratio n syst e m fo r po wer a n d c h e m i2 cal p ro duct s ba s ed o n I GCC ; coal2ba se d e ne r gy syst e m ba se d o n CO2 accep to r ga s ificatio n a n d t h at o n c h e m ical2loopi n g ga s ificatio n.KE Y WO RDS ze r o e mi s sio n s , c o a l ga s ificatio n , I GCC , CO2 accep t o r ga s ificatio n , c he mical2 loopi n g ga s ificatio n(上接第27 页)ENERGY CO NS UP TIO N OF TWO KI N DS OF GASIFICATIO NTEC HNOLO GIES I N SY NTHERTIC AMMO NIA I N D USTRYMa L i an qiang( C hi n a H u a n qi u Co nt r act i n g a n d E n g i nee ri n g Co r p o r at i o n ,100029 B ei j i n g)ABSTRACT Ba s e d o n p r oce s s si m ulatio n , calc u lat e d a n d a n alyzed t h e e n er g y co n s ump t io n of t wo ki nds of ga s ificatio n t ec h nolo gie s w he n t hey a re u s ed i n synt hetic a mmo nia i ndu s t r y , a n di ndicat e d t hat choice a nd co mp a re of ga sificatio n t ech nolo g ie s s ho ul d be i n a sp ecified app l i cati o nsit uatio n a nd p rop e r co mp a re scop e . The calculat e d re s ult s sho w t hat w he n st ea m i s e xce s sive i n reactio n co nditio n t he o xyge n2coal ratio i s co nt rolled by a sh f u si bilit y , o r by ca r bo n co nve r s i o n ra2 tio . GE GP t ech nolo gy co n s ume s mo re coal a nd o xyge n p e r unit hydro ge n , a nd t he m o r e co n2 sumed coal a nd o xyge n co nve r t to st ea m i n coal ga s. Mo re s hif t reactio n occ ur s i n GE GP ga s i fi era nd re duce s t he lo a d of s hif t unit . GE GP t ech nolo gy co n s u me s le s s e ne r gy p er unit hydro g e n rela2tive to SC GP t e ch n olo g y.KE Y WO RDS SC GP ga s ificatio n , GE GP ga s ificatio n , synt h etic a mmo n ia , e n e r g y co n s ump2 tio n , p r oce s s si m ulatio n。
国内典型合成氨装置工艺介绍
103-J改转子；并联101-JA； 净化使用ACT-1活化剂，更换规整填料；
司，成达
合成回路改塔后分氨、增加小合成塔1105-D工程公司 Nhomakorabea10
五大机组电子调 五大机组电子调速器改造，采用ITCC系统进行控制 速器改造
康吉森公 司
投用时 间
1984.4 1986.2
1990.8 1988.9
1993.9 1997.7 2002.7 2005.1 2008.8
每排42根转化管的底部都同一根集气管相连，后者靠近 一段炉的底部，每根集气管的中部有一上升管，这九根上升 管又把气体引到炉顶上一根装有水夹套的输气管线，再由此 把气体送至二段转化炉103-D的入口。一段炉的热量是由 200个顶部烧嘴供应的。部分转化后的混合气含有12.91%的 甲烷。
二段转化炉103-D所需工艺空气由蒸汽透平压缩机101-J （提供约65%的空气量）和电动压缩机101-JA（约35%）提 供。定量中压蒸汽与工艺空气混合，经过一段炉对流段空气/ 蒸汽混合气预热盘管被加热到599℃，经过二段炉的喷嘴与 来自一段炉的工艺气在燃烧室进行混合燃烧（空气中的氧与 一段转化气中的氢燃烧），接着在内衬耐火材料的圆筒式反 应炉内通过镍触媒进一步转化残余甲烷。二段转化炉出口气 含有0.38%的甲烷，温度约为1000℃，进入第一废热锅炉 101-CA/CB、第二废热锅炉102-C，被来自101-F的锅炉水 继续冷却，冷却后的转化气温度降低到371℃。
合成氨工艺的5个过程：
1、油田气脱硫：
R-SH+H2＝RH+H2S H2S+ZnO＝H2O(汽)+ZnS 2、转化：
CH4+H20(汽)＝CO+3H2 CH4+2H2O(汽)＝CO2+4H2 3、变换：
合成氨工业节能减排的分析
合成氨工业节能减排的分析合成氨工业是化工行业中的重要组成部分，合成氨被广泛应用于化肥、医药、塑料、合成纤维、烟火等领域。
合成氨的生产过程却面临着能源消耗大、排放物多的问题，给环境带来了不小的压力。
合成氨工业节能减排成为了当前急需解决的问题之一。
一、合成氨工业的能源消耗情况合成氨工业的生产是一个高能耗过程，主要集中在合成氨生产反应和合成氨气体的提纯过程。
合成氨生产反应是一个高温高压的过程，需要大量的能量来提供反应所需的热量和压力。
而合成氨气体的提纯过程也需要消耗大量的能量。
合成氨工业的能源消耗主要体现在这两个过程上。
根据统计数据显示，合成氨工业的能源消耗占国内化工行业总能源消耗的比重较大，而且随着合成氨产量的增加，能源消耗也在不断增加。
这种高能耗的生产模式不仅增加了企业的生产成本，也加剧了国家的能源压力，同时也增加了环境的负担。
由于合成氨工业的生产过程涉及大量的化学反应和燃烧过程，因此会产生多种废气、废水和固体废物。
废气中的氮氧化合物、二氧化碳和氮气是主要的污染物。
这些污染物对人体健康和环境都有不良影响。
在废水排放方面，合成氨工业还会产生含有氨氮和重金属的废水，如果直接排放到水体中，会引起水质污染，对水生态系统产生危害。
固体废物主要是废渣和废渣。
由于合成氨工业所产生的固体废物也不容忽视。
综合以上情况，合成氨工业的排放问题也亟需解决。
三、合成氨工业节能减排的途径为了解决合成氨工业的高能耗和高排放问题，需要从技术、管理和政策等多方面入手，采取一系列措施来实现节能减排。
1. 技术改造技术改造是实现节能减排的关键。
在合成氨生产反应过程中，采用先进的催化剂和反应工艺，可以降低反应温度和压力，减少能量消耗；在氨气的提纯过程中，采用先进的分离膜和吸附材料，可以降低能量消耗并提高氨气的纯度。
还可以利用余热余压来供热供电，提高能源利用率。
2. 管理优化合成氨工业的生产过程需要严格的自动化控制和过程优化，有效控制原料、能耗和产品质量，并且对设备进行定期维护和检修，确保设备的正常运行。
合成氨生产造气工段能耗分析与节能途径探究
合成氨生产造气工段能耗分析与节能途径探究针对合成氨生产造气工段能耗分析与节能途径，结合理论实践，在分析合成氨生产造气工段主要能耗的基础上，分析了实现节能的主要途径。
得出采用蒸汽驱动空气鼓风机、应用自动加煤技术和自动出渣技术、应用专用高效炉箅、应用过热蒸汽入炉制气技术降低合成氨生产造气工段能耗，提高经济效益关键的结论，希望对相关单位有一定帮助。
标签：合成氨；生产造气工段；能耗分析；节能途径1 合成氨生产造气工段能耗分析目前我国绝大多数企业在合成氨操作中，以煤为主要原料。
合成氨的能耗普遍在58.62GJ/t以上，大约是理论能耗21.27GJ/t的2.8倍左右，和美国的24.36GJ/t，德国18.97GJ/t相比具有非常大的节能潜力。
而合成氨厂能耗最大的物料为原料煤，仅仅原料煤一项，就占据合成氨总能耗的60%以上，原料煤的采购成本占合成氨总成本的45.6%左右。
因此，如果可以通过一系列科学先进措施和技术来降低原料煤的损耗量，既能有效减低能耗，还能大幅度降低合成氨的成本。
2 合成氨生产造气工段节能途径分析（1）采用蒸汽驱动空气鼓风机。
通过蒸汽透平的方法来取代传统电机来推动造气用空气鼓风机运行，和传统电机驱动相比，蒸汽驱动具有投资小，升级改造方便，且节能效益明显的优点。
比如：在合成氨生产造气工段可利用吹风气余热来回收可副产中压过热蒸汽，最常见的中压过热蒸汽有两种，一种是2.47MPa，最高气温可达350℃，另一种是3.84MPa，最高溫度可达400℃[1]。
通过中压过热蒸汽来驱动气化系统来驱动鼓风机，被压出来的低压过热蒸汽，可直接应用在造气炉制气上，从而达到一举两得的目的，既能有效节约电能的消耗，而且得到的低压过热蒸汽还能带来节能降耗的效果。
具体应用流程如图1所示：（2）充分应用自动加煤技术。
自动加煤技术是在原来造气炉加料口增设机电一体化控制系统，来取代传统人工加煤，应用实例表明，通过应用此项技术，可为气化生产和操作带来便利条件。