氨合成工艺技术方案讲解
制氨的工艺流程
制氨的工艺流程制氨是一种重要的化工工艺，用于生产氨气，它是许多化工产品的重要原料。
制氨的工艺流程经过多年的发展和改进，逐渐形成了较为成熟的技术路线。
下面将介绍制氨的工艺流程及其相关内容。
1. 原料准备制氨的原料主要包括氮气和氢气。
氮气通常是从空气中提取，而氢气则是通过蒸汽重整或其他方法生产。
这两种气体的纯度需要符合制氨的工艺要求。
2. 催化剂制备制氨的催化剂通常采用铁或铁-铝合金。
催化剂的制备需要严格控制其物理和化学性质，以保证其在制氨反应中的高效性能。
3. 吸附剂制备制氨的吸附剂通常采用铁氧化物或其他材料。
吸附剂的制备需要保证其具有良好的吸附性能，以提高氨气的产率。
4. 反应器设计制氨的反应器通常采用固定床反应器。
反应器的设计需要考虑到反应温度、压力、催化剂和吸附剂的选择，以及产物的分离和回收等因素。
5. 反应条件控制制氨的反应条件包括温度、压力、气体流速等参数。
这些参数需要严格控制，以保证制氨反应的高效进行。
6. 分离和回收制氨反应产生的氨气需要进行分离和回收。
通常采用冷凝和吸附等方法，将氨气从反应气体中分离出来，并进行回收利用。
7. 产品纯化制氨产物需要进行纯化处理，以提高其纯度和质量。
通常采用吸附、蒸馏等方法，将杂质从氨气中去除。
8. 尾气处理制氨反应产生的尾气中含有一定量的氮气和氢气。
这些尾气需要进行处理，以减少对环境的影响。
以上就是制氨的工艺流程及其相关内容。
制氨是一项复杂的化工工艺，需要严格控制各个环节，以保证产品的质量和产率。
随着科技的不断进步，制氨工艺也在不断改进和完善，以适应市场的需求和环境的保护。
合成氨生产工艺介绍
1、合成氨生产工艺介绍1）造气工段造气实质上是碳与氧气和蒸汽的反应，主要过程为吹风和制气。
具体分为吹风、上吹、下吹、二次上吹和空气吹净五个阶段。
原料煤间歇送入固定层煤气发生炉内，先鼓入空气，提高炉温，然后加入水蒸气与加氮空气进行制气。
所制的半水煤气进入洗涤塔进行除尘降温，最后送入半水煤气气柜。
造气工艺流程示意图2）脱硫工段煤中的硫在造气过程中大多以H2S的形式进入气相，它不仅会腐蚀工艺管道和设备，而且会使变换催化剂和合成催化剂中毒，因此脱硫工段的主要目的就是利用DDS脱硫剂脱出气体中的硫。
气柜中的半水煤气经过静电除焦、罗茨风机增压冷却降温后进入半水煤气脱硫塔，脱除硫化氢后经过二次除焦、清洗降温送往压缩机一段入口。
脱硫液再生后循环使用。
脱硫工艺流程图3）变换工段变换工段的主要任务是将半水煤气中的CO在催化剂的作用下与水蒸气发生放热反应，生成CO2和H2。
河南中科化工有限责任公司采用的是中变串低变工艺流程。
经过两段压缩后的半水煤气进入饱和塔升温增湿，并补充蒸汽后，经水分离器、预腐蚀器、热交换器升温后进入中变炉回收热量并降温后，进入低变炉，反应后的工艺气体经回收热量和冷却降温后作为变换气送往压缩机三段入口。
变换工艺流程图4）变换气脱硫与脱碳经变换后，气体中的有机硫转化为H2S，需要进行二次脱硫，使气体中的硫含量在25mg/m3。
脱碳的主要任务是将变换气中的CO2脱除，对气体进行净化，河南中科化工有限责任公司采用变压吸附脱碳工艺。
来自变换工段压力约为1.3MPa左右的变换气，进入水分离器，分离出来的水排到地沟。
变换气进入吸附塔进行吸附，吸附后送往精脱硫工段。
被吸附剂吸附的杂质和少量氢氮气在减压和抽真空的状态下，将从吸附塔下端释放出来，这部分气体称为解析气，解析气分两步减压脱附，其中压力较高的部分在顺放阶段经管道进入气柜回收，低于常压的解吸气经阻火器排入大气。
变换与脱硫工艺流程图5)碳化工段5.1、气体流程来自变换工段的变换气，依次由塔底进入碳化主塔、碳化付塔，变换气中的二氧化碳分别在主塔和付塔内与碳化液和浓氨水进行反应而被吸收。
年产10万吨合成氨合成工艺设计讲解
目录1．总论 (1)1.1设计任务的依据 (3)1.2概述……………………………………………………………………………1.2.1设计题目 (7)1.2.2 设计具体类容范围及设计阶段 (7)1.2.3设计的产品的性能、用途及市场需要 (8)1.2.4简述产品的几种生产方法及特点 (8)1.3产品方案 (8)1.4设计产品所需要的主要原料规格、来源 (8)1.4.1设计产品所需要的主要原料来源 (8)1.4.2涉及产品所需要的主要原料规格 (8)1.5生产中产生有害物质和处理措施 (8)1.5.1氨气和液氨 (8)1.5.2合成氨废水 (8)2．生产流程及生产方法的确定 (8)3．生产流程简述 (14)4．工艺计算 (16)4.1原始条件 (16)4.2物料衡算 (16)4.2.1合成塔物料衡算 (18)4.2.2氨分离器气液平衡计算 (19)4.2.3冷交换器气液平衡计算 (19)4.2.4液氨贮槽气液平衡计算 (25)4.2.5液氨贮槽物料计算 (29)4.2.6热交换器热量计算 (35)4.2.7水冷器热量计算 (36)4.2.8氨分离器热量核算 (39)5. 主要设备选型 (39)5.1废热锅炉设备工艺计算 (40)5.1.1计算条件 (40)5.1.2 官内给热系数α计算 (41)5.1.3管内给热系数αi计算 (42)5.1.4总传热系数K 计算 (43)5.1.5平均传热温差m Δt 计算 (44)5.1.6传热面积 (45)5.2主要设备选型汇总 (46)参考文献 (42)年产10万吨合成氨合成工艺设计摘要：介绍合成氨合成生产工艺流程，着重通过对此工艺流程的物料衡算，能量衡算确定主要设备选型。
关键词：氨合成；生产工艺；物料衡算；能量衡算；设备选型1 总论氨是最为重要的基础化工产品之一，其产量居各种化工产品的首位; 同时也是能源消耗的大户，世界上大约有10%的能源用于生产合成氨。
氨主要用于农业,合成氨是氮肥工业的基础，氨本身是重要的氮素肥料，其他氮素肥料也大多是先合成氨、再加工成尿素或各种铵盐肥料，这部分约占70 %的比例，称之为“化肥氨”；同时氨也是重要的无机化学和有机化学工业基础原料，用于生产铵、胺、染料、炸药、制药、合成纤维、合成树脂的原料，这部分约占30%的比例,称之为“工业氨”。
氨合成工艺技术方案
氨合成工艺技术方案氨合成是一种重要的化学反应，在工业生产中广泛应用于化肥、塑料、燃料等领域。
本文将介绍氨合成的工艺流程、反应机理、催化剂选择、工艺优化及安全措施等方面的技术方案。
一、工艺流程氨合成的工艺流程包括氮气和氢气的预处理、气体的混合、催化反应、分离和纯化等步骤。
具体的工艺流程如下：1.氮气和氢气的预处理氮气和氢气的纯度对合成氨的质量有重要影响，因此需要进行预处理。
氮气通过膜分离或吸附分离去除O2等杂质，然后通过压缩机提高压力。
氢气需要进行硫化处理，以去除有毒物质并防止催化剂中的中毒。
2.气体的混合氮气和氢气以一定比例混合，通常为1:3或1:2。
混合后的气体需要通过精密控制，在进入反应器前进行混合和压力调整。
3.催化反应混合后的气体通过加热和压力升高进入反应器，在特定的温度和催化剂作用下，发生化学反应，生成氨。
反应原理如下：N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)该反应是一个放热反应，需要在适当的温度范围内进行，一般为350℃~550℃。
催化剂是反应中不可或缺的因素，常用的有铁、铝、钯等，通过特定的制造工艺调整催化剂的特性，以提高反应效率和选择性。
4.分离和纯化反应后的气体包含氨、氢气和氮气等组成部分，需要进行分离和纯化。
通常采用冷凝法和脱吸附法进行分离，日产量可达数百吨至几千吨不等。
二、反应机理氮气是一种非常稳定的分子，与氢气发生反应需要高能量折算，因此氨合成反应需要催化作用。
反应过程大致分为以下几个步骤：1.催化剂吸附催化剂表面存在一种特殊的吸附态，当氢气通过催化剂时，会对催化剂表面的活性位点发生吸附。
吸附后的氢分子变得容易分解，形成游离氢原子。
2.氢原子吸附催化剂表面活性位点上的游离氢原子会被氮气吸附，形成氢化氮离子。
3.合成氨生成两个氢化氮离子会发生反应，形成氨分子和游离氢原子，氨分子随即从催化剂表面解离。
N2 + 3H2 → 2NH34.游离氢原子再次吸附游离氢原子在催化剂表面进行再次吸附，形成新的反应循环。
合成氨的工艺流程
合成氨的工艺流程
《合成氨工艺流程》
合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农业和化工领域。
合成氨的工艺流程主要包括催化剂制备、氮气和氢气的制备以及氨的合成三个主要步骤。
首先是催化剂的制备。
合成氨工艺中使用的主要催化剂是铁-
铝催化剂，它的制备需要经过一系列的化学反应和物理处理。
首先在高温下将铁酸钾和铝酸钾还原成铁铝合金，然后通过高温煅烧和还原处理，最终得到合成氨反应所需的铁-铝催化剂。
其次是氮气和氢气的制备。
氮气主要通过空气分离装置来获取，空气中的氮气含量大约为78%，通过空气分离装置可以将氮
气和氧气分离开来。
而氢气则主要通过蒸汽重整和部分氧化甲烷法制备，蒸汽重整法主要是通过将甲烷与水蒸气在催化剂的作用下反应生成一氧化碳和氢气，而部分氧化甲烷法则是通过将甲烷与氧气在高温下反应生成氢气和二氧化碳。
最后是氨的合成。
氮气和氢气经过净化后，进入合成氨反应器进行催化反应。
在高压和适当温度的条件下，铁-铝催化剂的
作用下，氮气和氢气会发生氮合成反应，生成氨。
这个反应是一个放热反应，因此需要控制反应温度及高压下的反应速率，避免能量过度损失。
综上所述，合成氨的工艺流程复杂且涉及多个步骤。
通过精确
控制每个步骤的条件和参数，可以确保生产安全高效地进行，从而满足氨的需求并为化工及农业领域提供丰富的原料。
合成氨的工艺流程
合成氨的工艺流程1. 原料准备：合成氨的原料是氮气和氢气。
氮气通常是从空气中提取，而氢气则是通过蒸汽重整或其他化学反应得到。
这两种气体需要经过净化和压缩处理以确保其纯度和适当的压力。
2. 氮氢混合：氮气和氢气按照一定的比例混合到合成氨反应器中。
通常情况下，氮气和氢气的摩尔比是3:1，经过混合后形成氢气和氮气的混合气体。
3. 合成氨反应：混合气体经过压缩以提高反应速率，并在高温（通常在400-500摄氏度）和高压（通常在100-250大气压）下进入合成氨反应器。
在反应器中，混合气体经过催化剂的作用，发生一系列的化学反应，最终生成合成氨。
4. 分离和提纯：合成氨反应产物中还包含未反应的氮气和氢气，以及少量的副产物。
通过冷凝和减压操作，将未反应的气体和副产物从合成氨中分离出来。
之后，通过蒸馏或其他分离技术提纯合成氨，以得到符合工业标准的合成氨产品。
5. 储存和运输：合成氨产品可以被存储在压力容器中，并通过管道或其他方式进行运输到需要的地方，用于化肥生产或其他工业应用。
以上是合成氨的基本工艺流程，工艺中还有一些细节操作和工艺条件的优化，以确保合成氨的产率和纯度达到要求。
合成氨是一种重要的工业气体，广泛用于农业和工业领域。
它通过哈贝-玻斯过程（Haber-Bosch process）进行生产。
这个过程是由德国化学家弗里茨·哈贝和卡尔·博世于20世纪初发现的，如今，仍然是工业生产合成氨的主要方法。
在合成氨的工艺流程中，反应器是一个关键的组成部分。
工业上通常使用固定床催化剂反应器，其在高压和高温下通过催化剂的作用来促进氮气和氢气之间的反应。
这个过程对反应条件的要求极为严格，既要求高温高压，又要求催化剂的有效性和稳定性。
随着全球工业化的不断发展，对合成氨生产过程的节能减排和工艺的优化也提出了更高的要求。
在现代的合成氨生产过程中，节能减排已经成为了一个重要的发展趋势。
通过改进反应条件和提高生产效率，减少能源消耗，降低碳排放已经成为了工业化生产合成氨的重要目标。
合成氨的工业制备方法
合成氨的工业制备方法合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于肥料、塑料、药品、涂料等领域。
本文将介绍合成氨的工业制备方法，以及其原理和应用。
一、工业制备方法1. 海勃湖-艾姆斯法（Haber-Bosch法）这是目前广泛应用的合成氨方法。
该方法利用铁、钼等金属催化剂，通过在高温（约400-500℃）和高压（约100-300 atmospheres）的环境条件下，将氮气和氢气直接反应生成氨气。
这种方法具有高效、经济、可控性好的特点，但操作条件较为苛刻，设备投资和运行成本较高。
2. 电解法电解法是另一种合成氨的工业制备方法。
该方法通过在电解槽中，利用电流将氮气与水反应生成氨气。
电解法制备氨气的优点是操作简便、设备投资较低，但产量较低，效率相对较低。
3. 催化裂解法催化裂解法是一种新兴的合成氨方法。
该方法利用催化剂，在较低温度和正常压力下，将甲醇和氨的混合物催化裂解，得到氨气。
催化裂解法制备氨气的优点是能源消耗较低，但需要选用合适的催化剂，并且还处于研究和发展阶段。
二、原理和应用合成氨的工业制备方法遵循氮气与氢气的反应原理，利用催化剂提高反应速率和收率。
合成氨在农业、化工等领域具有广泛的应用。
1. 农业应用合成氨是农业生产中重要的肥料成分之一。
通过将合成氨与其他营养成分混合，制成化肥，可为作物提供充足的氮元素，促进作物生长。
合成氨的大规模制备使农业能够满足日益增长的需求，提高农产品产量和质量。
2. 化工应用合成氨在化工行业中广泛应用于聚合物制造、塑料生产、涂料工业等。
合成氨可以作为一种重要的原料或反应中间体，参与合成聚合物或化学反应过程，用于制备尿素、硝酸、硫酸等化学品。
同时，合成氨还能被用来制备氨基酸、染料、医药中间体等化合物。
3. 其他应用除了农业和化工领域，合成氨还有其他一些应用。
例如，在金属冶炼过程中，合成氨可用于去除金属表面的氧化皮；在环保领域，合成氨被用作脱硫剂，帮助减少煤烟中的二氧化硫排放。
氨合成的工艺流程
氨合成的工艺流程
《氨合成工艺流程》
氨合成是一种重要的化工工艺，用于生产氨气，它是肥料生产和化工工业中的重要原料。
氨气可以用于制造化肥、合成硝酸和其他化学品。
以下是氨合成的基本工艺流程。
首先，氨合成使用的原料主要是氮气和氢气。
氮气可以从空气中提取出来，而氢气可以从天然气或其他石油化工产品中提取出来。
其次，氨合成的工艺流程主要有三个步骤：合成气制备、氨的合成和氨的精制。
首先是合成气制备，合成气是一种混合物，主要由氢气和一氧化碳组成。
这一步骤通常是在催化剂的作用下，将氮气和水蒸气一起加热至高温，然后再经过催化剂的作用，生成合成气。
接下来是氨的合成，这一步骤是将合成气在高压和高温下经过催化剂的作用，使其转化为氨气。
这一步骤通常使用铁催化剂或其他金属催化剂来促进反应的进行。
最后是氨的精制，氨气经过合成后，通常会含有一定量的杂质，所以需要进行精制。
这一步骤通常是通过冷凝和吸附等工艺来进行，从而得到纯净的氨气。
总的来说，氨合成的工艺流程是一个复杂的化学反应过程，需
要通过合成气制备、氨的合成和氨的精制等步骤来进行。
只有严格控制每一个步骤，才能够得到高纯度的氨气，从而满足工业生产和农业生产的需要。
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4 工艺技术方案4.1原料路线确定的原则和依据建设大型化工装置必须有可靠的原料来源。
原料路线的选择是合成氨装置设计的基础，原料选择的原则是质优价廉，供应长期稳定。
工业生产合成氨的原料气是氢气、氮气、一氧化碳，可以由生产合成气的一切原料制得，一般采用固体原料煤、焦，液体原料液态烃、石脑油、重油等，气体原料天然气、油田气、炼厂气、焦炉气等，目前以油、煤或天然气为原料制合成气的生产工艺都比较成熟，世界上都有工业化装置在运转。
上个世纪五十年代以前，世界上的合成氨工业大都是以煤、焦炭或焦炉气为原料。
进入二十世纪七十年代，世界进入石油化工大发展的时期，发达国家几乎摒弃了煤化工的研发，随后，由于石油及天然气制氨工艺的发展，逐步取代了煤、焦。
从技术角度来看，上述原料中以天然气最为理想。
主要原因是天然气、石脑油为原料制取氨工艺技术简单，成本低，易于大型化。
国际上主要以天然气和原油作原料，其中天然气占到90%左右。
由于石油、天然气资源相对匮乏，煤炭资源较为丰富，从能源结构、来源和原料价格等方面考虑，本项目采用以煤制取合成氨的原料路线。
以煤为原料生产合成氨，每一种生产工艺技术对煤质有不同的要求，合成氨装置原料路线选择还应根据各种煤的特性选择不同的生产工艺进行经济比较才能确定，既要原料价格低廉，生产成本尽可能低，还要尽可能降低投资，也就是说，原料路线的选择应与工艺路线的选择同时进行。
4.2国际技术概况目前国际上以煤为原料的合成氨生产气化工艺多采用加压连续气化，主要有鲁奇炉、德士古炉、壳牌炉；净化工艺多采用耐硫变换、低温甲醇洗脱硫脱碳、低温液氮洗精制工艺；合成采用低压合成；压缩均采用离心式压缩机。
合成氨的技术进步主要表现在装置的大型化和节能降耗，以降低单位产品的建设投资和生产成本，获得最大的经济效益。
合成氨装置的单系列生产规模从上世纪50年代初的日产200吨到六十年代日产1000吨至今已发展到日产2000吨以上。
合成氨的能耗与所使用的原料、投资、规模有非常大的关系。
大型装置以天然气为原料，采用转化工艺，吨氨能耗为28GJ，以燃料油和煤焦为原料，采用部分氧化工艺，吨氨的能耗分别为38GJ和48GJ。
到20世纪90代以煤为原料的大型合成氨装置吨氨能耗降至46.05GJ～50.24GJ。
目前世界上新建尿素装置主要采用氨气提法、ACES法和CO2气提法。
4.3国内技术概况国内以煤为原料的大型合成氨装置大部分采用引进技术，与国际先进技术同步。
如气化采用水煤浆加压气化、鲁奇（Lurgi）加压气化、干煤粉加压气化; 净化工艺多采用耐硫变换、低温甲醇洗脱硫脱碳、液氮洗精制工艺；合成采用低压氨合成；压缩均采用离心式压缩机。
国内中小合成氨厂的气化工艺多采用以无烟块煤或焦炭为原料的常压固定床间歇气化工艺（UGI）或恩德气化及灰熔聚气化工艺，净化工艺多采用湿式氧化法脱硫（栲胶、改良ADA、888等）、中低低或全低变变换工艺、化学法（热钾碱）或物理化学法（MDEA）或物理法（碳酸丙烯酯、NHD、变压吸附）脱碳、铜洗法或甲烷化（或醇烷化）精制；合成采用25~31.4MPa压力；压缩采用往复式压缩机。
目前中国以煤为原料的中小型合成氨厂的吨氨能耗为51.5GJ。
国内中小型尿素装置（600t/d以下）绝大部分采用水溶液全循环法，生产规模在1000 t/d以上的装置大都采用改进型CO气提法工艺。
24.4工艺技术方案的比较和选择4.4.1合成氨工艺技术方案的比较和选择4.4.1.1气化工艺气化工艺一般分为三种类型：固定床，流化床和气流床。
·固定床气化技术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、富氧连续气化技术。
·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。
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。
·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类型。
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固定床和流化床的范围更广泛。
使用氧气可以使气化更有效，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具有典型代表的有：德士古（Texaco）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；以煤为原料的气化工艺的关键是根据煤种和生产规模选择好的气化炉。
根据目前提供的初步煤质分析，该煤种活性高、灰分偏高，虽适合气化，但必需选择适合该煤种气化的技术。
根据煤质分析可以考虑的气化技术有荷兰SHELL、德国GSP、德国鲁奇、GTI循环流化床气化技术。
(1)荷兰SHELL，该技术是近几年开发的先进煤气化技术，只在中国有工业化装置，中国共签约引进19套，其中投产五套，目前正在试运行。
该技术规模大，一台炉可以满足30万吨合成氨需要，碳转化率可以达到98%以上，但该技术投资高，对煤炭水分要求较高，煤炭需要干燥。
优点：煤种适应广、碳转化率热效率高、合成气质量高、装置寿命长、绿色环保。
缺点：目前尚无褐煤使用业绩，对煤炭水分要求较高。
气化炉及废热锅炉结构复杂，制造难度大，目前其内件及关键设备还需引进；相同生产规模，投资相对较大；中国目前已有5台气化炉刚刚投入运行，但开车不稳定,缺乏成功的操作管理和运行经验。
(2)德国GSP，该技术据介绍较为先进，目前中国有几套签约引进，但尚无燃煤气化工业化装置。
其投资略低于荷兰SHELL。
该技术于1976年由原民主德国VEB黑水泵公司研发，1979年原民主德国燃料研究所在弗来堡建成热负荷3MW的中试装置，1984年在黑水泵市建成热负荷130MW 气化示范装置，日投煤量720吨/日褐煤，产气量50000m3/H，气化压力2.8MPA，操作温度1400 ℃。
优点：下喷水激冷降低设备造价，变换不需补水蒸汽缺点：目前仅有二套示范装置在运行，操作经验较少(单炉720t/d褐煤，操作温度1400 ℃, 没有气化高灰分高灰融点煤经验)，气化炉高径比小和单嘴设计使规模放大受限制。
(3) GTI循环流化床气化技术来自于在循环流化床气化技术方面首屈一指的美国气体技术研究所（GTI），是以其“用国内固体燃料替代进口石油”的重要技术研究项目为基础开发的。
该技术于70年代获得成功，至90年代在大型工业生产中应用。
SES公司拥有GTI 汽化技术在亚洲的独家授权许可。
该技术的优势是：能够使用低成本的废煤和其他“低价值”的碳氢化合物作为燃料，而该燃料在其他炉型的气化炉中较难适应。
流化床气化炉的气化工艺是一个非催化反应、连续给料、局部氧化的循环流化床灰团聚模式的工艺过程。
部分氧化是原料——煤的气化过程，把氧化剂——即纯氧（富氧）和温度调节剂——蒸汽，通过气化炉给料专用喷头送入气化炉炉膛内，在高温高压及氧气不足完全燃烧的情况下，燃料中的碳主要转换成一氧化碳，其中一小部分完全氧化成二氧化碳。
燃料中的氢主要转换成氢气。
燃料中的硫份主要转化成硫化氢（H2S），一小部分转换成羰基硫化物（COS）。
由于气化炉在高度还原的高温环境下运行，氮或硫均不能氧化成氮氧化物或硫氧化物。
循环流化床技术就是一项越来越受到人们关注的技术，这是因为：1）灰分限制小。
无论是水煤浆气化工艺还是干煤粉气化工艺，都要求灰分低于12%。
实践证明灰分过高，在高温高压条件下，氧气及煤的消耗增长很快，非常不经济；而循环流化床则呈线性增加，增长幅度不是很大。
2)流程简单，投资少。
3)建设周期短。
由于气化过程在常压或低压条件下进行，设备制造相对容易，投资省，周期短，建设期一般只需一年左右。
（4）鲁奇气化技术该技术成熟，在中国有三家使用，主要用于城市煤气，在中国仅有云南解放军化肥厂使用该气化技术。
由于该技术操作复杂，气化温度低，焦油含量高，焦油回收困难，环保压力较大，该技术规模偏小，需要引进，投资高，中国多年未再引进，故本次比较未考虑该技术。
综合以上分析比较，基于原料及气化技术的成熟、可靠性和工业化业绩及投资，认为现阶段选择GTI循环流化床气化技术较合适。
4.4.1.2净化技术4.4.1.2.1变换氨合成气的有效成分是氢气和氮气，其中氢氮比约为三。
以煤为原料制得的粗煤气中，都含有CO、CO2、CH4、和硫化物等杂质成分，且其中的一氧化碳含量较高，变换的目的主要是将半水煤气中的一氧化碳与水蒸汽作用变换成二氧化碳和氢，然后再通过脱碳工段脱除多余的二氧化碳，使煤气成分能够满足合成氨的要求。
变换工艺的选择与气化工艺和后续净化工艺密切相关。
由于变换反应为放热反应，反应温度越低越有利于反应的进行，其反应所需的蒸汽是生产成本的重要组成部分，因此选择工艺应有利于节省蒸汽、降低能耗、提高设备生产能力。
为达到变换的目的，有采用铁系触媒的非耐硫中温变换和采用钴钼系催化剂的耐硫低温变换两种工艺可供选择。
目前国内中小型合成氨企业多采用的变换工艺流程有传统的中变串低变流程，全低变流程及中低低流程。
全低变即全低温变换，是相对中温变换而言，在中温串低温工艺上发展成的一种新的变换工艺。
它采用低温活性优良的钴钼系耐硫变换催化剂，反应一段热点温度较中变下降100~200℃。
使变换反应所需汽气比明显下降，节约大量的蒸汽消耗。
同时，由于反应温度和变换反应转化率的的下降，使气体体积相对缩小，降低系统阻力，减少了压缩功的消耗。
该工艺放宽了一次脱硫指标，从而减少了脱硫费用。
另外，操作温度的下降也降低了对变换炉的材质要求，改善了设备维修条件。
总之，在相同操作条件和工况下其设备能力和节能效果都比中串低、中低低工艺要好。
目前国内采用加压气化工艺的合成氨厂均采用耐硫低变工艺。
该工艺可以充分利用气化出口工艺气的温度和其中所含的大量的水蒸汽，从而无需外加蒸汽，另一方面也降低了全厂蒸汽管网的压力。
耐硫催化剂有较强的有机硫转化功能，同时该催化剂活性高，可降低催化剂装填量。
4.4.1.2.2酸性气脱除工艺方案（1）脱硫根据煤质分析，原料气中含H2S约7.5g/Nm3，另外气化工段水洗塔出口煤气粉尘含量约50~60mg/Nm3。
硫对后续工序的设备、管道具有腐蚀并会造成后工序反应催化剂中毒，煤气中粉尘含量过高，将造成氢氮气压缩机的严重磨损，降低设备的使用寿命，因此，必须对煤气进行脱硫、除尘等净化处理。