合成氨工业现状及节能技术(DOC)
中国大陆合成氨工业发展概况

中国大陆合成氨的下游产品主要为尿素,产品结构不合理,因此必须调整产品结构,生产部分复合肥料或混配肥料,以适应农业发展的需要。
目前中国大陆合成氨生产已基本满足氮肥工业的需要,由2000~2001年中国大陆合成氨进口量为41~46公吨来看,中国大陆合成氨产品在和国际接轨后,对国际合成氨产品仍有较强的抵抗力,但进军国外的力量也较为微弱,2000~2001年中国大陆合成氨出口量仅为55~67公吨。
另外,中国大陆还有3套大型合成氨生产设备在建,南化公司在建,吉化在设计中,卢天化公司购买的墨西哥二手设备正在着手兴建,预估2005年中国大陆大型合成氨设备总生产能力将达1,205万公吨/年。
中国大陆中型合成氨生产设备有55套,生产能力为460万公吨/年,约占中国大陆合成氨总生产能力的11%,下游产品主要是尿素和硝酸铵,其中以煤、焦为原料的制程有34套,占中型合成氨设备的62%;以渣油为原料的设备有9套,占中型合成氨设备的16%;以气为原料的设备有12套,占中型合成氨设备的22%。
氮肥生产是合成氨主要需求领域。2000年氮肥生产量(折N100%)为2,398万公吨,消费合成氨约占中国大陆合成氨总需求量的86.6%,其中尿素为1,412万公吨。2001年氮肥生,量(折N100%)为2,527万公吨,所消费合成氨约占中国大陆合成氨总需求量的90.1%,其中尿素为1,455万公吨。2001年氮肥生产量(折N100%)比2000年氮肥生产量(折N100%)成长5.4%。2001年尿素生产量比2000年尿素生产量成长3.1%。
合成氨工业发展现状及重要性

合成氨工业发展现状及重要性1. 引言1.1 合成氨工业的背景合成氨工业作为世界上最重要的化工工业之一,在近百年的发展历程中发挥着举足轻重的作用。
合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、化工、医药等领域。
早在20世纪初,德国化学家哈伯成功地发现了合成氨的制备方法,开创了合成氨工业的先河。
合成氨工业的背景可以追溯到当时人们对于提高农业生产效率的迫切需求,合成氨被广泛应用于化肥生产,大大提高了农作物产量。
随着工业化进程的加快,合成氨在化工领域的应用也日益广泛,被用于制造化学品、纺织品等。
合成氨工业的快速发展使得世界各国的经济得到了极大的推动,为人类生活的改善和进步作出了重要贡献。
在现代生活中,合成氨已经成为不可或缺的化工原料,其重要性日益凸显。
1.2 合成氨在现代生活中的重要性合成氨在现代生活中的重要性体现在许多方面。
合成氨是化肥生产的主要原料,而化肥对于农业生产至关重要。
通过合成氨制成的氮肥可以有效地提高作物的产量和品质,保障粮食安全。
合成氨也被广泛应用于化工领域,用于制造各种化工产品,如塑料、涂料、合成纤维等,满足了人们对各类化工产品的需求。
合成氨还被用于制造炸药、医药等领域,促进了这些行业的发展。
合成氨也可以应用于环保领域,如净化废水、处理废气等,保护环境,促进可持续发展。
合成氨在现代生活中起着不可替代的作用,对农业、化工、医药、环保等领域都具有重要意义。
其发展和应用将继续推动社会经济的进步,为人类生活带来更多福祉。
2. 正文2.1 合成氨工业的发展历程合成氨工业的发展历程可以追溯到20世纪初,当时德国化学家哈伯和鲁认识到合成氨对提高农业生产的重要性。
他们成功地发现了一种合成氨的方法,这种方法后来被称为哈伯-鲁法。
在哈伯-鲁法的基础上,合成氨工业逐渐得到了发展。
20世纪初期,德国率先开始了商业化生产合成氨的尝试。
随后,其他国家纷纷效仿,建立起自己的合成氨工业基地。
第一次世界大战后,合成氨工业得到了进一步的发展,应用领域也逐渐扩大。
合成氨工业节能减排的分析

合成氨工业节能减排的分析【摘要】合成氨工业是重要的化工行业,但其高能耗和碳排放已成为环境问题。
本文通过分析合成氨工业的能耗和碳排放情况,探讨了节能减排的技术手段以及现状分析。
结论指出节能减排对合成氨工业的重要性,并提出未来发展方向。
通过探讨合成氨工业节能减排的可行性,本文旨在为减少化工行业对环境的影响提供参考。
【关键词】合成氨工业、节能减排、能耗情况、碳排放、技术手段、现状分析、可行性探讨、重要性、发展方向、总结。
1. 引言1.1 背景介绍合成氨是一种重要的化工产品,广泛应用于农业、化工和能源等领域。
合成氨工业是能源消耗和碳排放较大的产业之一,对环境造成了一定的影响。
随着全球对气候变化和环境保护的重视,节能减排已成为合成氨工业发展的必然趋势。
根据国家《十三五能效法》和《节能减排技术政策》,合成氨工业要实施更加严格的节能减排措施。
合成氨工业的节能减排问题已经引起了广泛的关注和研究。
通过分析合成氨工业的能耗情况、碳排放情况以及节能减排的技术手段,可以更全面地了解这一产业的现状和存在的问题。
在全面了解合成氨工业的节能减排情况的基础上,进一步探讨其可行性和未来发展方向,有助于指导该行业实施更加有效的节能减排措施,实现可持续发展。
1.2 研究目的研究目的是通过对合成氨工业节能减排的分析,探讨如何提高合成氨生产的能源利用效率和降低碳排放量,从而减少对环境的负面影响。
通过对合成氨工业的能耗情况、碳排放情况以及节能减排的技术手段进行深入研究,可以为相关企业和政府部门提供科学的节能减排方案和政策建议,促进合成氨工业的可持续发展。
还可以探讨合成氨工业节能减排的现状和可行性,进一步指导合成氨生产企业在节能减排方面采取有效措施。
通过本研究的开展,旨在为合成氨工业的可持续发展和环境保护作出贡献,提高我国合成氨生产的技术水平和竞争力。
2. 正文2.1 合成氨工业的能耗情况分析合成氨是一种重要的化工产品,广泛应用于农业肥料、合成树脂、石油和化学工业等领域。
合成氨工艺技术的现状及其发展趋势

合成氨工艺技术的现状及其发展趋势合成氨工艺技术是一种重要的化工工艺,它在农业、工业以及能源等领域具有广泛的应用。
本文将介绍合成氨工艺技术的现状以及其发展趋势。
合成氨工艺技术主要有哈伯-博士过程、氨水法以及电解法等。
其中,哈伯-博士过程是最为常见和成熟的合成氨工艺技术,它是通过在高温高压条件下将氮气和氢气进行催化反应来合成氨气。
该过程所需的催化剂以及反应条件的优化对于提高合成氨产率和降低能耗非常关键。
氨水法则是通过在氨水中溶解空气中的氮气来合成氨气,该工艺技术相对简单,但能耗较高,因此在工业应用中较少使用。
电解法则是通过电解水来制备氢气和氮气,然后将其进行催化反应来合成氨气。
电解法相比于哈伯-博士过程能耗较低,但目前在工业上尚未得到广泛应用。
随着科学技术的不断发展,合成氨工艺技术也在不断进步。
目前的研究主要集中在提高合成氨的产率和降低工艺能耗上。
为了提高合成氨的产率,研究人员正在寻找更有效的催化剂,改进反应条件以及优化反应器的设计。
同时,通过改变催化剂的组成和结构,可以提高催化剂的活性和选择性,从而提高合成氨的产率。
此外,研究人员还在探索新的合成氨工艺,如光催化合成氨等,以期实现更低能耗和更高产率。
除了提高合成氨的产率,降低工艺能耗也是当前的研究重点。
工艺能耗的降低可以通过改进反应条件、优化反应器的设计以及改良催化剂等手段来实现。
此外,研究人员还在探索利用可再生能源和废弃物资源来替代传统的氢气制备方法,以进一步降低工艺能耗。
在未来,合成氨工艺技术的发展趋势将主要集中在以下几个方面。
首先,随着对环境保护意识的提高,研究人员将更加注重合成氨工艺的环境友好性,努力开发低碳排放的合成氨工艺。
其次,研究人员将继续探索新的催化剂和反应条件,以提高合成氨的产率和选择性。
最后,随着能源资源的日益紧缺,研究人员将更加关注合成氨工艺的能耗问题,努力寻找新的能源替代品,以降低工艺能耗。
合成氨工艺技术是一项重要的化工工艺,它在农业、工业以及能源等领域具有广泛应用。
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。
合成氨的生产工艺的现状及发展趋势的探讨

合成氨的生产工艺的现状及发展趋势的探讨摘要:本文通过对合成氨的工艺流程和发展情况对合成氨的生产工艺的现状及发展趋势进行阐述。
关键词:合成氨生产工艺现状发展合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。
别名氨气,生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤(或焦炭)等。
随着科学技术的发展和能源危机的加重,合成氨得到了迅猛的发展。
如今,我国的合成氨量已跃居世界首位,合成氨有着巨大的发展空间。
因此,合成氨的生产工艺也在不断的发展和更新,如今的合成氨生产工艺已经完全脱离了传统的模式,氨合成装置向着单系列、大型化、节能型方向发展,装置和合成工艺技术及流程的改进大大提高了氨合成转化率。
一、我国合成氨的生产工艺的现状目前我国是世界上合成氨量最大的国家,拥有大型氮肥装置共计三十四套,有十七套以天燃气为原料,六套以轻油为原料,九套以重油为原料,还有两套以煤为原料。
这三十四套大型氨肥装置每年可以生产大约一千万吨氨肥,其下游产品主要包括了硝酸磷肥和尿素。
除此之外,我国还有五十五套中型合成氨装置,包括三十四套以煤和焦油为原料的装置,九套以渣油为原料和十二套以气为原料的装置。
这五十五套中型合成氨装置年生产能力约为五百万吨,下游产品主要是尿素和硝酸铵,我国还有一百一十二套经过改造生产尿素,原料以煤,焦炭为主的氨合成装置。
其中以煤,焦炭为原料的占96%,以气为原料的仅占4%。
二、合成氨的生产工艺的流程不同的生产原料采用不同的生产工艺,比如以煤和天燃气为原料的氨合成,通常是采用原料气制备将原料制成含氢和氮的粗原料气。
对以煤和焦炭等固体原料的氨合成,通常采用气化的方法制取合成气;对于以渣油为原料的氨合成一般采用非催化部分氧化的方法;对气态烃类和石脑油,工业中一般采用二段蒸汽转化法。
合成氨原料气制备完成后一般要进行净化处理,净化处理的主要目的是除去氢气和氮气以外的杂质,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程;净化首先包括进行一氧化碳变换,因为在合成氨的过程中不论采用哪种方式都会产生一氧化碳,这是合成氨中多余的成分,因此要对其清除。
合成氨工业现状及节能技术

化工工艺论文题目名称:合成氨的工业现状和节能技术系别:化学与化工学院专业:应用化学班级:学生:学号:指导教师:摘要本论文介绍了合成氨的一些生产方法,分别为煤制气合成法、固定床气化法、流化床气化法、气流床气化法、溶浴床气化法以及对现代典型合成氨工业生产流程详细介绍;节能技术分别从工艺改造和护手各项余热和余能进行研究。
关键字:合成氨,煤制气,固定床,节能,回收abstractThis paper introduces some methods of production of synthetic ammonia,for coal gas synthesis method, fixed bed gasification, fluidized bed gasification, entrained flow gasification method, melting bath bed gasification method and typical of modern synthetic ammonia industry production process in detail.Energy-saving technology from process improvement and hand the residual heat and energy research.key words: synthetic ammonia coal gas energy conservation reclaim目录第一章合成氨工艺现状 (1)1.1 国外传统型蒸汽转化制氨工艺阶段 (1)1.2 我国目前合成氨技术的基本状况 (2)第二章几种典型的合成氨工艺介绍 (3)2.1 煤制气合成氨工艺 (3)2.2 固定床气化法 (3)2.3 流化床气化 (4)2.4 气流床气化 (4)2.5 熔浴床气化 (5)第三章合成氨典型工业生产工艺流程 (6)3.1 造气工段 (6)3.2 脱硫工段 (6)3.3 变换工段 (7)3.4 变换气脱硫与脱碳 (8)3.5 碳化工段 (8)3.5.1 气体流程 (8)3.5.2 液体流程 (9)3.6 甲醇合成工段 (9)3.7 精炼工段 (10)3.8 压缩工段 (10)3.9 氨合成工段 (11)3.10 冷冻工段 (12)第四章合成氨的节能技术 (13)4.1 选择先进的节能工艺 (13)4.2 回收各项余热和余能进行热能综合利用 (14)参考文献 (16)第一章合成氨工艺现状合成氨工业在整个国民经济中占有重要的地位。
合成氨工艺技术的现状及发展趋势

合成氨工艺技术的现状及发展趋势摘要:本文首先阐述了我国合成氨工艺技术现状,接着分析了合成氨的工艺流程,最后对合成氨工艺技术的发展趋势进行了探讨。
希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词:合成氨;工艺技术;发展趋势引言:合成氨催化技术是制作化工产品的主要技术,在生产制造氮肥、铵态化肥、硝酸化肥等产品中得到了十分广泛的运用。
在我们国家对化工产业提出了节能减排要求之后,合成氨催化技术也获得了更加有效的提升与完善,今后此项技术将会应用于更多的加工制造产业中。
1我国合成氨工艺技术现状最早的合成氨技术起源于20世纪初,那时合成氨技术主要是用于战争当中,因为炸药的原料之一就是合成氨。
现代的合成氨技术,则主要运用在农业和现代化学当中。
合成氨技术最早出现在我国,是在20世纪30年代。
那时,我国在合成氨工艺技术方面还比较落后,如今我国合成氨技术已经在全世界占有较高的地位。
在合成氨构成原料方面,我国掌握的种类也比较多,无论是利用无烟煤天然气还是油田等材料,都可以用来生产合成氨。
由于我国经济技术的不断发展,对于合成氨的需求量也日益增加。
同时,因为我国在合成氨工艺技术方面已经有较高的水平,所以目前合成氨的产量已经能够满足人们的日常生活需求。
在合成装置方面,因为我国引进的设备在世界领域中比较先进,所以在合成氨合成装置设备上,我国已经占有了绝大的优势,其也增强了我国在国际上的综合竞争力。
2合成氨的工艺流程分析2.1原料气的制取制作合成氨的原材料主要是天然气、重油、石脑油等。
不管是哪一种原材料都可以用来代表。
这些原材料在水蒸气和高温下形成将一氧化碳与氢作为主体的合成氨原材料气。
我们国家制作合成氨原料气的主要方式为煤气化法。
这种方法主要是利用氧、蒸汽以及其他汽化剂高温处理煤,促使其转变成一氧化碳和氢等可以燃烧的气体。
对气态烃类,工业中通常使用二段蒸汽转化法加工制造合成气。
重油部分的氧化法主要是将重油作为原材料,而气态烃类主要是不完全燃烧氧气,促使烃类在高温的作用下出现燃烧和裂解现象,出现的二氧化碳和水蒸气在高温的作用下和甲烷发生转化反应,进而取得将氧化碳和氢气作为主要原料的合成气。
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化工工艺论文题目名称:合成氨的工业现状和节能技术系别:化学与化工学院专业:应用化学班级:学生:学号:指导教师:摘要本论文介绍了合成氨的一些生产方法,分别为煤制气合成法、固定床气化法、流化床气化法、气流床气化法、溶浴床气化法以及对现代典型合成氨工业生产流程详细介绍;节能技术分别从工艺改造和护手各项余热和余能进行研究。
关键字:合成氨,煤制气,固定床,节能,回收abstractThis paper introduces some methods of production of synthetic ammonia,for coal gas synthesis method, fixed bed gasification, fluidized bed gasification, entrained flow gasification method, melting bath bed gasification method and typical of modern synthetic ammonia industry production process in detail.Energy-saving technology from process improvement and hand the residual heat and energy research.key words: synthetic ammonia coal gas energy conservation reclaim目录第一章合成氨工艺现状 (1)1.1 国外传统型蒸汽转化制氨工艺阶段 (1)1.2 我国目前合成氨技术的基本状况 (2)第二章几种典型的合成氨工艺介绍 (3)2.1 煤制气合成氨工艺 (3)2.2 固定床气化法 (3)2.3 流化床气化 (4)2.4 气流床气化 (5)2.5 熔浴床气化 (5)第三章合成氨典型工业生产工艺流程 (7)3.1 造气工段 (7)3.2 脱硫工段 (7)3.3 变换工段 (8)3.4 变换气脱硫与脱碳 (9)3.5 碳化工段 (10)3.5.1 气体流程 (10)3.5.2 液体流程 (10)3.6 甲醇合成工段 (11)3.7 精炼工段 (12)3.8 压缩工段 (12)3.9 氨合成工段 (13)3.10 冷冻工段 (14)第四章合成氨的节能技术 (15)4.1 选择先进的节能工艺 (15)4.2 回收各项余热和余能进行热能综合利用 (17)参考文献 (19)第一章合成氨工艺现状合成氨工业在整个国民经济中占有重要的地位。
它的发展速度、产品产量在一定程度上说明了一个国家工业的发展水平。
这主要是因为俺的用途非常广泛。
氨是一种重要的化工原料和化工中间产品,其产量居各种化工产品的首位,世界上大约有10%的能源用于生产合成氨。
它既可以用来制造尿素、碳铵、硝铵等氨类肥料,也可以用来做制药、高分子化学、有机化学等工业中的氨基原料。
此外,氨还应用于国防和尖端科学技术部门。
如制造各种硝基炸药、火药与导弹的推进剂等。
工业上合成氨的方法,根据原料的不同分为三大类:固体燃料气化、重油分解及气体烃裂解制取。
一下分别介绍国内外合成氨工艺的情况。
1.1 国外传统型蒸汽转化制氨工艺阶段从20世纪20年代世界第一套合成氨装置投产,到20世纪60年代中期,合成氨工业在欧洲、美国、日本等国家和地区已发展到了相当高的水平。
美国Kellogg公司首先开发出以天然气为原料、日产1000t的大型合成氨技术,其装置在美国投产后每吨氨能耗达到了4210GJ的先进水平。
Kellogg传统合成氨工艺首次在合成氨装置中应用了离心式压缩机,并将装置中工艺系统与动力系统有机结合起来,实现了装置的单系列大型化(无并行装置)和系统能量自我平衡(即无能量输入),是传统型制氨工艺的最显著特征,成为合成氨工艺的/经典之作。
之后英国ICI、德国Uhde、丹麦Topsoe、德国Braun公司等合成氨技术专利商也相继开发出与Kellogg工艺水平相当、各具特色的工艺技术,其中Topsoe、ICI公司在以轻油为原料的制氨技术方面处于世界领先地位。
这是合成氨工业历史上第一次技术变革和飞跃。
传统型合成氨工艺以Kellogg工艺为代表,其以两段天然气蒸汽转化为基础,包括如下工艺单元:合成气制备(有机硫转化和ZnO脱硫+两段天然气蒸汽转化)、合成气净化(高温变换和低温变换+湿法脱碳+甲烷化)、氨合成(合成气压缩+氨合成+冷冻分离)。
传统型两段天然气蒸汽转化工艺的主要特点是:1)采用离心式压机,用蒸汽轮机驱动,首次实现了工艺过程与动力系统的有机结合;2)副产高压蒸汽,并将回收的氨合成反应热预热锅炉给水;3)用一段转化炉烟道气预热二段空气,提高一段转化压力,将部分转化负荷转移至二段转化;4)采用轴向冷激式氨合成塔和三级氨冷,逐级将气体降温至-23℃,冷冻系统的液氨亦分为三级闪蒸。
在传统型两段蒸汽转化制氨工艺中,Kellogg工艺技术应用最为广泛,约有160套装置,其能耗为3717-41.8GJ/t。
经过节能改造后平均能耗已经降至3517GJ/t左右。
1.2 我国目前合成氨技术的基本状况我国的氮肥工业自20世纪50年代以来,不断发展壮大,目前合成氨产量已跃居世界第一位,现已掌握了以焦炭、无烟煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃多种原料生产合成氨、尿素的技术,形成了特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小生产规模并存的生产格局。
目前合成氨总生产能力为4500万t/a左右,氮肥工业已基本满足了国内需求,在与国际接轨后,具备与国际合成氨产品竞争的能力,今后发展重点是调整原料和产品结构,进一步改善经济性。
第二章几种典型的合成氨工艺介绍2.1 煤制气合成氨工艺煤制气合成氨工艺中,以煤为原料的固定层煤气发生炉制得的半水煤气,经压缩机三级压缩后,被送去净化工序进行脱硫;然后经变换炉将水蒸气和一氧化碳进行变换,变换气经过脱除二氧化碳后,重新回压缩机四、五段提升压力,然后经过甲醇合成塔进行合成甲醇的反应,以便脱除部分一氧化碳和少量二氧化碳;出甲醇塔的气体经过冷却分离甲醇后送入精炼工序,经过水洗、铜氨液、氨水洗涤塔后得到满足合成氨需要的氢气和氨气;气体再次进入压缩机六段提升压力,压力达到20-30MPa,送去氨合成塔,借助合成触媒作用进行氨气的合成。
生成的液氨经减压后送往液氨库存储备用。
图2-1 煤制气合成氨工艺图2.2 固定床气化法煤的固定床气化是以块煤为原料。
煤由气化炉顶部间歇加入,气化剂由炉底送入,气化剂与煤逆流接触,气化过程进行得很完全,灰渣中残碳少,产物气体的显热中的相当部分供给煤气化前的干燥和干馏,煤气出口温度低,而且灰渣的显热又预热了入炉的气化剂,因此气化剂效率高。
这是一种理想的完全气化方式。
(1)固定床常压气化此方法比较简单,但对煤的类型有一定要求,即要求用块煤,低灰熔点的煤难以使用常压方法用空气或空气-水蒸汽作为气化剂,制得低热值煤气。
(2)固定床加压气化固定床加压气化最成熟的炉型是鲁奇炉。
它和常压移动床一样,也是自热式逆流反应床。
所不同的是采用氧气-水蒸汽或空气-水蒸汽为气化剂,在2.0-3.0Mpa和900-1100℃的湿度条件下连续气化方法。
2.3 流化床气化流化床气化又称沸腾床气化,它是以小颗粒煤为原料,将气化剂(蒸汽和富氧或氧气)送入炉内,是煤颗粒的炉内呈沸腾状态进行气化反应。
它是一种介于逆流操作和顺流操作这两种情况之间的操作。
(1)温克勒法温克勒法是最早开发的流化方法,在常压下,把煤粒度为0-8mm的褐煤、弱粘结性烟煤或焦碳经给煤机加入到气化炉内。
在炉底部通入空气或氧气作介质,没与经过预热的气化剂发生反应。
(2)高温温克勒法将含水分85-12%的褐煤输入到充压至0.98Mpa的密闭料锁系统后,经给煤机加入气化炉内。
白云石、石灰石或石灰经给料机输入炉内。
没与白云石类添加物在炉内与经过预热的气化剂(氧气/蒸汽或空气/蒸汽)发生气化反应。
粗煤气由气化炉上方逸出进入第一旋风分离器,在此分离出的较粗颗粒、灰粒循环返回气化炉。
粗煤气再进入第二旋风分离器,在此分离出的细颗粒通过密闭的灰锁系统将灰渣排出,除去煤尘。
(3)灰团聚气化法它是在流化床中导入氧化性高速气流,使煤灰在软化而未熔融的状态下在锥形床层中相互熔聚而粘结成含碳量低的球状灰渣,有选择性地排出炉内。
它与固态排渣相比,降低了灰渣的碳损失。
(4)加氢气化法所谓的流化床气化就是煤气化过程中汽化剂(蒸汽和氧)将煤或煤浆带入气化炉进行气的方2.4 气流床气化所谓加氢气化就是在煤气化过程中直接用氢或富含H2的气体作为气化剂,生成富含CH4的煤气化方法,其总反应方程式可表示为:煤+H2→CH4+焦(1)K—T法此法是最早工业化的气流床气化方法,它采用干法进料技术,因在常压下操作,存在问题较多。
它是1948年德国海因里希-柯柏斯和托切克博士提出的一种气流床气化粉煤的方法。
(2)德士平古法它是一种湿法(水煤浆)进料的加压气化工艺。
气化炉是由美国德平古石油公司所属德平古开发公司开发的气流床气化炉。
2.5 熔浴床气化50年代熔浴床煤气气化方法开始得到开发。
熔浴床有熔渣床、熔盐床和熔铁床3类。
下面分别介绍这3类床的某些制气方法。
(1)罗米方法此法为常压粉煤熔渣浴气法,此法有单简式和双简式两种炉型。
此方法的特点是:(1)适用于各种固体或液体燃料;(2)气体温度高;(3)气体强度高。
(2)觊洛格法此法为—加压熔浴气化法。
它是在熔融的Na2CO2盐浴内进行,熔融的Na2CO2对煤与蒸汽的反应具有强烈的催化作用,在较低温度下就可获得很快的反应速度。
此法目前尚处于开发研究阶段,实验能否成功,关键在于气化炉。
(3)ATGAS熔铁床气化法ATGAS法的实质是把煤粉与石灰石、蒸汽氧(或空气)一起吹到熔铁内,使煤的挥发份逸出,残留的碳溶解在熔铁中被气化。
此法效率高,有害物质少,气化反应在常压下进行。
煤种适用范围广,且气化炉结构简单。
因此,此工艺被认为有可能放大到工业化生产。
第三章合成氨典型工业生产工艺流程合成氨的生产过程包括三个主要步骤:原料气的制备、净化和压缩、合成。
整个生产流程总共分为十个工段:1)造气工段;2)脱硫工段;3)变换工段;4)变换气脱硫与脱碳;5)碳化工段;6)甲醇合成工段;7)精炼工段;8)压缩工段;9)氨合成工段;10)冷冻工段。
以下就详细的介绍整个生产流程。
3.1 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。