2.1造气工艺
造气工艺
1.造气工序工艺计算工艺简述间歇式制气一般包括五个阶段：（1）吹风阶段，吹入空气，提高燃料层温度，吹风气放空（吹风气放空温度450℃，时间大约是30秒）。
（2）一次上吹制气阶段，自下而上送入水蒸气进行气化反应，燃料层下部温度下降（上行煤气温度400℃，时间大约是46.5秒）。
（3）下吹制气阶段，水蒸气自上而下进行气化反应，使燃料层温度分布趋于平衡（下行煤气温度250℃，时间大约是60秒）。
（4）二次上吹制气阶段，将炉底部的下吹煤气排净，为吹入空气做准备（炉渣温度250℃，时间大约是9秒）。
（5）空气吹净阶段，此部分吹气加以回收，作为半水煤气中氮的主要来源（时间大约是4.5秒）。
1.2物料及热量衡算计算基准是以100Kg块状无烟煤为原料。
蒸汽压力0.1MPa, 温度220℃（1）水煤气组成1.2.1 空气吹风阶段计算（1）物料衡算每标准立方米吹风气中所含元素量C=12/22.4×(0.0545+0.1696+0.0027)=0.1239KgH=2/22.4×(0.029+0.0072×2) ×0.0008281×2/34=0.00392Kg O=32/22.4×(0.004+0.1696+0.5×0.0545) =0.2869KgN=28/22.4×0.7357=0.9196KgS=0.0008281×32/34=0.0007794Kg由碳平衡计算吹风气产量72.4271/0.1239=584.5609m3(标)由氮平衡计算空气需要用量584.5609×0.9196-0.728/0.79×28/22.4=543.63 m3(标) 1.2.2 蒸汽吹送阶段计算(1) 物料平衡每标准立方米煤气中所含元素量C: 0.216KgH: 0.0385KgO: 0.3432KgN: 0.2228KgS: 0.001273Kg由碳平衡计算实际水煤气产量72.4271/0.216=335.311 m3(标)由氮平衡计算加入空气量335.311×0.2228-0.728/0.79×(28/22.4)=74.916 m3(标) 空气带入水汽量74.916×1.293×0.0213=2.0633Kg上行煤气产量：198.1249 m3(标)下行煤气产量：137.186 m3(标)上吹蒸汽量：108.5923Kg总蒸汽耗量：217.1846Kg每100Kg燃料用于制半水煤气为66.89Kg1.2.3 热平衡1.2.4 消耗定额（以吨氨为基准）半水煤气吨氨消耗为3350m3原料煤消耗3350/240.33×100=1393.92kg折合含碳量为80%的标准燃料煤1393.92×78.01/84=1294.52kg空气消耗量3207.55m3(标)蒸汽消耗量1393.92/100×144.28=2011.15kg吹净时间核算：配入水煤气中的吹风气为16.04 m3(标),占吹风气总量的百分数为16.04/193.55×100%=8.29%吹净时风量为吹风气量的65%左右，根据循环时间计算，吹净气量占吹风气总量的百分数为0.65×3/(20+0.65×3) ×100%=8.88%以Φ2260煤气炉每台每小时产半水煤气为3200 m3(标).根据物料、热量衡算，每100kg块煤的生产指标为：生产量：加氮水煤气224.29 m3(标)半水煤气240.33 m3(标)吹风气180-16.04=163.96 m3(标)消耗量：吹风空气（包括吹净）180 m3(标)蒸汽量144.28kg每个循环产半水煤气的量3200×2.5/60=133.33 m3(标) 吹净时风量为吹风时的65%左右10918.65 m3(标)/h加氮空气流量133.33/240.33×50.11×3600/46.5=2152.26 m3(标)/h蒸汽流量上吹蒸汽流量（包括二次上吹）133.33/240.33×144.28×0.5×3600/(46.5+9)=2596.01kg/h下吹蒸汽流量2401.31kg/h吹风气流量133.33/240.33×193.55×3600/30=12885.29 m3(标)/h 上行煤气流量4770.1 m3(标)/h下行煤气流量3053.55 m3(标)/h1.2 主要设备工艺计算已知条件：夹套锅炉回收热量为煤气炉散热量的50%软水进口温度30℃，总固体150ppm排污水总固定2000ppm锅炉产汽压力0.2Mpa(绝) 饱和蒸汽1.2.1 夹套锅炉产汽量及耗水量每100kg燃料付产蒸汽23.2kg每100kg燃料排污水量1.9kg每100kg燃料消耗软水量25.1kg由物料、热量平衡计算，无烟块煤的耗量为1393.92kg/t折合付产蒸汽量23.2×1393.92/100=323.39kg/t (NH3)消耗软水量25.1×1393.92/100=349.87 kg/t (NH3)排污水量 1.9×1393.92/100=26.48 kg/t (NH3)1.2.2 余热回收器煤气炉是间歇式生产，废热回收器能力能满足最大热负荷的需要，在造气操作的各阶段中，以吹风阶段的热负荷为最大，故废热锅炉传热面积以吹风气为条件进行计算，并不影响吹风气潜热回收程序。
1第一篇 造气工艺基础
第一篇以煤为原料固定床间歇气化工艺的基本知识1.1 气化反应的基本原理及煤气炉内燃料层的分布状况1.1.1 概述以煤为原料的气化过程，分为吹风和制气两个阶段。
作为氨合成的半水煤气是以氧气和蒸汽作为气化剂的制得的气体，同时要求气体中（CO+H2）和N2的比例为3：1-3：2，吹风是放热反应，它的目的是使炭层积蓄热量，为制气提供高温的反应条件；制气是吸热反应，它的目的是使蒸汽和赤热的炭反应，制成合成氨生产所需要的一氧化碳和氢。
1.1.2 固体燃料气化的基本原理在固体煤气发生炉中，原料煤、氧气和水蒸汽发生气化反应，其主要反应如下：（1）以空气为主要气化剂的主要反应方程式C+O2=CO2+402KJ ①2C+O2=2CO+237KJ ②CO2+C=2CO-165KJ ③吹风时，空气中的氧气和炭燃烧，其反应式为①和②为主。
放出大量的热量，贮蓄在炭层中，同时反应生成的CO2继续与炭发生还原反应生成CO，如反应式③，此反应为吸热反应，生成的CO随吹风气放空或送吹风气回收岗位，很显然这个反应是应该抑制的。
工艺上采用提高吹风速度，减少C02和炭接触时间。
（2）以水蒸汽为气化剂的主要反应方程式为C+2H2O=CO2+2H2-80KJ ④C+H2O=CO+H2-123KJ ⑤水蒸汽和炭的反应过程叫制气，以反应式④和⑤表示，都是吸热反应，利用反应式①和②中的热量。
1.1.3 煤气发生炉内燃烧层的分布状况在煤气发生炉中固体燃料气化过程，燃料与气化剂呈相反方向和顺时针方向运动，当气化剂经过燃料层时，进行气化反应，同时伴随着物理变化，燃料层大致可分如下图所示的5个区层。
层的高温燃料和炉壁的辐射热以及下面的高温气流的导热，使燃料中的水分蒸发，形成干燥层，干燥层的厚度与加入的燃料的量有关。
（2）干馏层干燥层下面温度较高，燃料中的水分蒸发至差不多后，在高温条件下，燃料便发生热分解，放出挥发分，燃料本身也逐渐碳化，干馏层厚度小于干燥层。
化学工艺学 第 2 章 合成气
2.1 合成气的制取
2.1.1 烃类蒸汽转化
2.1.1.5 转化反应工艺流程及转化炉
燃料用天然气 11
8 9 过 热 蒸 汽
5
2
1 3
一段转化
4
二段转化
对流段
7 10 蒸汽 空气 原料天然气 锅炉给水 转化气去变换 6
氢氮气来自合成
天然气蒸汽转化工艺流程
1、钴钼加氢反应器；2、氧化锌脱硫槽；3、对流段；4、辐射段（一段炉）；5、二段转化炉；6、第一废热锅炉；7、批二废热 锅炉；8、汽包；9、辅助锅炉；10、排风机；11、烟囱
图解法或迭代法求解x,y
2.1 合成气的制取
2.1.1 烃类蒸汽转化
2.1.1.1 甲烷蒸汽转化反应
甲烷蒸汽转化反应的热力学分析： c.影响甲烷蒸汽转化反应平衡组成的因素
水碳比 反应温度 反应压力
2.1 合成气的制取
2.1.1 烃类蒸汽转化
2.1.1.1 甲烷蒸汽转化反应
甲烷蒸汽转化反应的热力学分析： c.影响甲烷蒸汽转化反应平衡组成的因素
2.1 合成气的制取
2.1.1 烃类蒸汽转化
2.1.1.1 甲烷蒸汽转化反应
甲烷蒸汽转化反应的热力学分析： c.影响甲烷蒸汽转化反应平衡组成的因素
温度增加，甲烷平衡含量下降，反应温度每降低 10℃，甲烷平衡含量约增加1.0%-1.3%；
增加压力，甲烷平衡含量随之增大；
增加水碳比，对甲烷转化有利； 甲烷蒸汽转化在高温、高水碳比和低压下进行有利
立式圆筒，内径约3米，高约13米；壳体材质 为碳钢，内衬不含硅的耐火材料，炉壳外保温。
上部有燃烧空间的固定床绝热式催化反应器。
2合成气(化学工艺学)解析
天然气蒸汽转化工艺流程
1、钴钼加氢反应器；2、氧化锌脱硫槽；3、对流段；4、辐射段（一段炉）；5、二段转化炉；6、第一废热锅炉；7、批二废热
K P1
PCO
P3 H2
P P CH 4 H2O
[ (x y)(3x y)3 ]( p )2 (1 x)(m x y) 1 m 2x
KP2
P P CO2 H2 PCO PH2O
y(3x y) (x y)(m x
y)
图解法或迭代法求解x,y
c.影响甲烷蒸汽转化反应平衡组成的因素
水碳比 反应温度 反应压力
二段转化的化学反应：
2H2+O2=2H2O(g) △H0298= -482.99kJ/mol 2CO+O2=CO2 △H0298= -565.95kJ/mol CH4+O2=CO+3H2
2.1.1.4 转化反应的工艺条件
a. 压力 通常为3~4MPa
采用加压条件的主要原因：
降低能耗
能量合理利用
提高余热利用价值
➢ 氢气的主要来源有：气态烃类转化、固体燃料 气化和重质烃类转化
➢ 气态和液态烃类主要采用蒸汽转化和部分氧化 法，固体燃料主要采用间歇气化法。
2.1.1 烃类蒸汽转化
合成氨的生产需
要高纯氢气和氮气， 以天然气为原料的气 态烃类转化过程，经 济效益最高。
天然气主要成份为甲烷(CH4)， 还含有乙烷、丙烷及其它少量烯 烃等，其中也有极少量的S等对 催化剂有害的元素。一般以甲烷
为代表来讨论气态烃类蒸汽转化 的主要反应及其控制条件。
➢ 烃类主要进行的反应 烷烃
烯烃
n
3n
n
CnH2n 2 H2O 4 CH4 4 CO2
造气1
4.燃料层高度 燃料层高度
在制气阶段，燃料层较高，蒸气分解率高，而且有利于 煤气中二氧化碳的还原反应，制出的煤气质量好。 在吹风阶段，燃料层高，空气与燃料接触时间长，二氧 化碳易被还原成一氧化碳，热损失大；同时燃料层阻力大， 使输送空气的动力消耗增加。若燃料层太薄，吹风时容易 形成风洞，并且对制气过程不利。对直径2.74m煤气炉， 一般由风帽算起，燃料层高度为1.6-1.8m。 燃料粒度大，或热稳定性较好，燃料层空隙大，其阻力 小，应适当提高燃料层高度
假如气化过程只生成氢和一氧化碳， 2C+O2+3.76N2=2CO+3. 76N2 +221.189kJ 而碳和水蒸气反应为：C+H2O(g)=CO+H2-131.39kJ 若系统达到自热平衡，总反应为： 3.68C+O2+1.68 H2O(g) +3.76N2= 3.68CO +1.68H2 +3. 76N2 计算可得，(CO+H2)/N2=1.43，远小于3.1—3.2，为 了解决这一矛盾，通常采用下列方法。
3.蒸气用量 蒸气用量
煤气炉内蒸气送入时间愈长和流量愈大，则煤气产量愈 多。但是，蒸气送入时间过长或流量过大，会使炉温迅速 下降，对制气不利。蒸气流量过大，与燃料接触时间短， 蒸气分解率低，煤气中未分解的水蒸气和二氧化碳增加， 煤气质量降低；并且未分解的水蒸气从燃料层带走的热量 多，热损失大。 蒸气流量过小，虽然增加了蒸气与燃料层的接触时间， 能获得优质的煤气，但降低了煤气炉的的生产能力。蒸气 的适宜用量一般是：内径2.74m煤气炉为5-7t/h。
5.循环时间及其分配 循环时间及其分配 如果循环时间长，则气化层温度和煤气的产量、 质量波动大。 循环时间短，气化层的温度波动小，煤气的产 量和质量也较稳定，但阀门开关占有的时间相对 加长，缩短设备的有效生产时间，而且因阀门开 关过于频繁，容易损坏。一般循环时间为2~ 3min。
年产10万吨甲醇生产工艺流程设计_毕业设计
泰山医学院毕业设计（论文）题目：年产10万吨甲醇生产工艺流程设计院（部）系化工学院所学专业化学工程与工艺年级、班级完成人姓名指导教师姓名专业技术职称1论文原创性保证书我保证所提交的论文都是自己独立完成，如有抄袭、剽窃、雷同等现象，愿承担相应后果，接受学校的处理。
专业：化学工程与工艺班级：09级本科一班签名：2013年6 月10 日摘要本设计重点描述了甲醇合成工艺流程。
甲醇是重要的化工原料和燃料，应用于多个领域。
首先简单地介绍了甲醇的生产发展、甲醇合成的反应热力学和动力学、甲醇反应需要的催化剂、甲醇合成工艺和甲醇的发展前景。
其中，甲醇合成催化剂和工艺选择关系着甲醇合成产量。
中低压、铜基催化剂的条件有利于甲醇合成。
紧接着介绍了甲醇合成工艺。
甲醇合成首先要进行造气。
造气选用煤作原料，得到的粗煤气经脱硫、脱碳等净化操作后进入合成塔合成甲醇。
甲醇合成工艺选择Luigi低压合成，合成气于5MPa、220℃下进入Luigi管壳式反应器。
从合成塔得到的粗甲醇必须要进行精馏。
本设计需要将原料粗甲醇精制到含醇量99.95%的纯度。
根据现代对甲醇精馏工艺设计的了解，甲醇三塔精馏技术以其能耗低、产品质量好的优点领先于其他工艺。
所以本设计采用三塔精馏工艺。
再接着对甲醇的生产合成和精馏过程进行了详细的物料衡算。
最后进行了常压精馏塔的计算，包括设备选型、塔的外形设计以及塔板流体力学验算。
通过本次设计，对合成甲醇以及提纯甲醇有更深刻的认识。
关键词：甲醇；合成；工艺设计；三塔精馏；常压塔AbstractThis design for methanol synthesis processes were described emphatically. Methanol is an important chemical raw material and fuel, is applied to the fields. First simply introduces the methanol production development, the reaction thermodynamics and kinetics of methanol synthesis, methanol reaction requires a catalyst, methanol synthesis process and the development prospects of methanol. Methanol synthesis catalyst and process selection is one of the relationship between the yield of methanol synthesis. In conditions of low pressure, copper base catalyst for methanol synthesis. Followed by methanol synthesis process was introduced. Gasification methanol synthesis should first. Gasification coal as raw materials, the raw coal gas after desulfurization and decarbonization purification operation into the synthesis of methanol synthesis tower. Choose Luigi low-pressure synthesis methanol synthesis process, synthesis gasin 5 mpa, 220 ℃ under into Luigi tubular reactor. From the crude methanol synthesis tower has to be distillation. This design need to be material crude methanol refining to the alcohol content of 99.95% purity. According to the modern understanding of the methanol distillation process design, methanol tower distillation technology for its low energy consumption, product quality good advantage ahead of other technology. So this design USES three tower distillation process. We'll go on with the production of methanol synthesis and material balance of distillation process in detail. Finally, the calculation of atmospheric distillation column was carried out, including equipment type selection, design of the tower and tray hydrodynamics calculation. Through the design, for methanol synthesis and purification of methanol has a more profound understanding.Keywords：methanol；synthetic ;process design ;three tower distillation ;atmospheric column目录第1章前言 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 生产及技术发展 (1)1.1.2 甲醇的性质 (2)1.2 甲醇合成 (3)1.2.1 合成反应热力学 (3)1.2.2 合成反应动力学 (3)1.2.3 合成反应催化剂 (4)1.2.4 合成工艺 (4)1.2.5 合成甲醇的目的和意义 (5)第2章工艺概述 (7)2.1 造气工段 (7)2.1.1 原料 (7)2.1.2 原料气的制备 (7)2.1.3 造气工艺概述 (8)2.1.4 净化工段 (10)2.2 合成工段 (10)2.3 精馏工段 (12)第3章工艺计算 (15)3.1 甲醇生产的物料平衡计算 (15)3.1.1 合成塔物料平衡计算 (15)3.1.2 甲醇精馏的物料平衡计算 (19)第4章常压精馏塔计算 (22)4.1 基础数据 (22)4.2 塔板数的计算 (23)4.2.1 处理能力 (23)4.2.2 最小理论板数 (23)4.2.3 最小回流比 (24)4.2.4 理论板数 (24)4.2.5 进料位置 (24)4.2.6 全塔效率的估算 (24)4.3 精馏段与提馏段的体积流量 (25)4.3.1 精馏段 (25)续表4-3 (27)4.3.2 提馏段 (27)4.4 塔径计算 (28)4.4.1 精馏段 (28)4.4.2 提馏段 (29)4.5 塔内件设计 (30)4.5.1 溢流堰的设计 (30)4.5.2 溢流装置 (30)4.5.3 塔板布置及浮阀数目与排列 (31)4.6 塔板流体力学验算 (33)4.6.1 塔板压降 (33)4.6.2 液泛 (34)4.6.3 雾沫夹带 (34)4.7 塔板负荷性能图 (35)4.7.1 雾沫夹带线 (35)4.7.2 液泛线 (36)4.7.3 液相负荷上限线 (36)4.7.4 漏液线 (37)4.7.5 液相负荷下限线 (37)4.8 常压塔工艺计算汇总 (38)表4-8 浮阀塔板工艺设计计算结果 (38)4.9 常压塔塔高计算 (39)第5章 Aspen Plus 的模拟计算 (40)5.1 Aspen Plus简介 (40)5.2 Aspen Plus的主要功能 (40)5.3 Aspen Plus的精馏塔模拟 (40)第6章结论 (45)第1章前言1.1 概述甲醇是最简单的化学品之一，是重要的化工基础原料和清洁液体燃料，广泛应用于有机合成、染料、医药、农药、涂料、汽车和国防等工业中。
3-富氧制气-间歇式煤气炉造气生产——固定床提氧间歇自热式气化工艺
间歇式煤气炉造气生产 新探索——固定床提氧间歇自热式气化工艺王志勇1 概述我国的能源现状是富煤、贫油、少气，这种能源结构注定了在一个相当长的时期内能源消耗将会更多地依赖煤炭，例如我国的氮肥企业大多数是以煤为原料的，主要采用固定床间歇气化技术为主。
间歇式煤气炉的造气生产方式是我国独有的，其生产工艺是逐步建立完善起来的，生产中的控制技术也是从无到有，从低级到高级，从局部到全面这样完善起来的。
这一气化技术也正是经过广大工程技术人员的不懈努力，使之符合了我国的国情。
如何在新形势下赋予间歇气化技术新的活力，使其真正成为具有中国特色的气化技术已摆上日程。
本文将开辟另一个新角度论述一下常压间歇式煤气炉造气生产中一些相关的问题——固定床提氧间歇自热式气化工艺，以期引起共鸣。
2 固定床提氧间歇自热式气化工艺的开发背景 2.1 提氧自热式气化的研究 2.1.1 提氧气化的意义传统固定床间歇气化工艺中的重要气化剂为空气，通常空气中氧含量为20.93%、氮含量为78.1%，还有少量的惰性气体等，因此真正参与燃烧的氧只占空气总量的五分之一左右，而占空气总量五分之四左右的氮和其他惰性气体非但不助燃，反而带走大量的热量。
适当提高气化剂中的氧含量，使其参与燃烧气化，对于节能和环保有着积极的意义。
氧含量越高，燃烧越完全，排烟黑度越低，节能和环保效果越好。
在同一含氧浓度下，燃烧温度越高，节能效果越好。
1）提高燃料层气化区的火焰温度和降低排烟黑度。
2）加快燃烧速度，促使燃烧完全。
要使燃料达到完全燃烧，必须使燃料与空气混合均匀或充分接触，富氧空气参与助燃后，不仅使火焰变短，提高燃烧强度，加快燃烧速度，获得较好的热传导，同时温度提高了，将有利于燃烧气化反应完全。
3）降低燃料的燃点温度和燃烬温度。
富氧空气参与助燃后，有利于降低燃料的燃点温度，减少火焰尺寸，并增加单位体积的热释放量。
4）减少燃烧后的排气量。
含氧量增加，排气量逐渐减少，排烟黑度也明显下降，有利于根治污染。
合成氨工艺分析及节能改造措施
合成氨工艺分析及节能改造措施摘要：合成氨生产过程会大量地消耗煤能源，故需强化对合成氨工艺的分析，并改造其工艺技术，实现能源节约，这对我国能源节约和可持续发展有重要意义。
通过改造节能技术，提升生产效率，减少能源消耗，使生产成本降低，对企业稳定发展有利，进一步加强对其的研究非常有必要。
基于此本文分析了合成氨工艺分析及节能改造措施。
关键词：合成氨工艺；节能改造；措施1、合成氨工艺流程1.1制取原料气氢气制取原料包括很多种，不仅可通过天然气、焦炉气、煤制取，还可通过重质油、石脑油等制取，将这些原料在高温条件下与水蒸气产生作用以制取合成气。
针对固体焦炭、原料煤来说，一般可通过固体燃料气化法对合成气进行制取；针对渣油来说，一般可通过非催化部分氧化法对合成气进行制取；针对石脑油等，可通过二段蒸汽环化法进行制取。
1.2净化原料气净化处理原料气是合成氨工艺的重要流程。
第一，变换一氧化碳。
由于通过煤气化制取的原料气内含较大比重的一氧化碳，而在合成氨生产过程中需要将水蒸气、一氧化碳向氢气、二氧化碳进行转变，将一氧化碳向二氧化碳进行转变可以降低其脱除的难度，同时可以增加氢气含量。
在工业生产过程中，变换一氧化碳是一个需要消耗大量能量的工序，因此应使这一工序的能耗降低，以解决能源浪费问题。
第二，原料气脱碳脱硫。
在合成氨生产过程中，脱碳脱硫是重要环节。
可以通过两种方式进行脱碳，一种是物理吸收法，另一种是化学吸收法。
脱碳的目的是为了避免出现催化剂中毒现象。
在脱碳过程中，回收利用二氧化碳是重要工序，由于二氧化碳不仅能制造碳酸氢铵，还可以制造纯碱和尿素等，因此回收利用二氧化碳可以实现资源节约的目的，同时能得到环保的效果。
1.3合成气的净化合成气的净化主要是脱除二氧化碳，二氧化碳用于合成尿素。
粗合成气中去除二氧化碳时采用两级，气体与MDEA逆流接触，洗手塔采用填料塔，粗合成气上升通过吸收塔时与MDEA接触，二氧化碳被吸收，经汽提后二氧化碳被引入二氧化碳压缩机送往尿素合成车间合成尿素。
2.1造气工艺
2.1造气工艺2.1造气工艺生产车间工艺原理及主要设备（一）造气车间1、概述合成气是重要的氨合成原料，在化学工业中有着重要作用。
合成气指CO和H2的混合物，现在工业上采用天然气、炼厂气、焦炉气、石脑油、重油、焦炭和煤作为生产合成气的原料。
固体燃料（煤或焦炭等）在高温下与气化剂反应，是碳转变为可燃性气体的过程称为固体燃料气化。
将空气和蒸汽分别送入燃料层，以蓄热补充热量，称为间歇气化法。
南化集团的合成气生产工艺便是主要以无烟煤、水蒸汽、空气为原料，采用间歇气化法通过固定层煤气发生炉生产合格的水煤气。
2、基本生产原理、方法及工艺流程简述2.1生产原理固体燃料的气化反应主要是碳与氧的反应和碳与水蒸气的反应。
白煤在煤气炉内制成水煤气的化学反应过程极为复杂，随着燃料性质、反应温度、气体流速等工艺操作条件的改变，都会影响这些化学反应。
以下的（1）～（8）反应式用来指出反应的开始与最终状态，对之进行平衡常数和物料能量计算。
这些反应结果无非是取决于各种反应平衡和反应速度的综合影响。
吹风时主要发生以下反应：C+O2=CO2+Q(1)2C+O2=2CO+Q(2)CO2+C=2CO-Q(3)CO2+O2=2CO2+Q(4)四种物质两种元素，故此系统独立反应式为两个，一般用(1)和(3)式计算平衡组成。
反应主要在气化区进行，气化区的下部主要进行碳的燃烧反应，为氧化层；上部主要进行二氧化碳的还原反应，为还原层。
（1）式反应在大于800度时反应非常迅速，可认为是不可逆反应，O2的扩散速度是主要控制因素，吹风时风速越大，对其反应越有利。
而还原层中二氧化碳还原反应中CO2和CO的相对含量随温度的变动有很大差别，必须认为是可逆反应，属于动力学控制，反应速度远比碳的燃烧速度小，在低温时反应速度更小。
低炉面温度操作由于停用下吹氮空气，加大下吹比例，使火层适当下移，同时又因二次风停用，造成一次风量加大，这样做结果是还原层减薄，而氧化层温度更高也更厚些，CO2的还原反应受到更好地抑制，最终表现为吹风气中CO的含量大幅度降低。
造气工艺流程
造气工艺流程
造气工艺流程是指将固体燃料（如煤、生物质等）转化为可燃气体的过程，通常由煤气化、气净化和气化产物利用三个步骤组成。
首先是煤气化步骤。
煤气化是将固体燃料在高温和高压下与水蒸气或氧气反应，产生可燃气体的过程。
这一步骤通常发生在煤气化炉中。
煤气化炉内部有燃烧室和气化室两部分。
首先，在燃烧室中将固体燃料燃烧生成高温高压的燃烧产物，然后将燃烧产物引入气化室与水蒸气或氧气反应，生成可燃气体。
气化室内的高温和高压条件有助于分解固体燃料的化学键，使得其转化为气态的可燃气体。
接下来是气净化步骤。
在煤气化过程中，产生的可燃气体中可能含有大量杂质，如硫化物、碳氢化合物、灰分等。
这些杂质不仅会降低可燃气体的热值，还会对后续处理设备造成腐蚀和堵塞。
因此，需要对可燃气体进行气净化处理。
气净化一般包括除尘、除硫、除氮、除灰等工艺。
例如，利用除尘器可以去除可燃气体中的固体颗粒物，通过吸附剂、催化剂等去除硫化物和碳氢化合物，通过塔吸附剂去除氮气等。
最后是气化产物的利用步骤。
气化产物主要包括一氧化碳和氢气。
这些气体可以作为燃料供给燃料电池、内燃机等能源设备，也可以用作合成化学品的原料。
例如，一氧化碳可以与水蒸气在催化剂的作用下反应生成氢气和二氧化碳，进一步提高气体利用效率；氢气可以作为氢能源进行存储和利用，以替代传统的化石燃料。
总的来说，造气工艺流程是将固体燃料转化为可燃气体的过程，其主要步骤包括煤气化、气净化和气化产物利用。
通过合理的工艺设计和设备优化，可以提高燃料转化率，降低环境污染，实现能源高效利用和可持续发展。
造气操作规程第一章--工艺流程
第三章工艺流程1.煤气系统工艺流程1.1 气体流程简介向造气炉内交替通入空气和蒸汽，与炉内灼热的炭进行气化反应。
吹风阶段生成的吹风气根据要求送三废混燃炉岗位回收热量或直接由烟囱放空，并根据需要回收一小部分进入气柜，用以调节循环氢。
从造气炉出来的半水煤气经显热回收、洗气塔冷却和除尘后，在气柜中混合，然后去脱硫岗位。
上述制气过程在微机集成油压系统控制下，往复循环进行，每一个循环一般分六个阶段，其流程如下：吹风阶段空气由鼓风机来→吹风阀→自炉底鼓风箱入炉→旋风除尘器→回收阀（或烟道阀）→三废混燃炉岗位（或烟囱放空）回收阶段空气由鼓风机来→吹风阀→自炉底鼓风箱入炉→旋风除尘器→上行煤气阀→煤总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜上吹（加氮）制气阶段蒸汽（加氮空气）由蒸汽总管来→上吹蒸汽阀→自炉底入造气炉→旋风除尘器→上行煤气阀→煤总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜下吹制气阶段蒸汽由蒸汽总管来→下吹蒸汽阀→自炉顶入造气炉→下行煤气阀→煤总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜二次上吹制气阶段蒸汽由蒸汽总管来→上吹蒸汽阀→自炉底入造气炉→旋风除尘器→上行煤气阀→煤总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜空气吹净阶段空气由鼓风机来→吹风阀→自炉底鼓风箱入炉→旋风除尘器→上行煤气阀→煤总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜1.2 单台造气炉工艺流程图1.3造气煤气系统工艺流程总图2.造气油压系统工艺流程2.1 油压系统流程简介经过滤油机严格过滤后的液压油，经油箱加油口过滤网进入油箱。
经油泵进油管过滤器后，由齿轮油泵升压，升压后再经单向阀、调节阀及出口截止阀后至泵站出口压力油总管。
压力油送至蓄能器和各阀门油缸有杆腔，经过滤器到达电磁阀换向站。
各油缸无杆腔接线至各对应的电磁阀，电磁阀接受微机送来的电信号，通过电磁阀的动作来改变无杆腔的油压以此实现油缸的动作，从而完成阀门动作的需要，实现造气炉生产。
电磁阀换向站的回油总管接至油冷器，回油降温后返回油箱循环使用。
《造气生产工艺》课件
氧气用量：根据生 产规模和工艺要求 确定
PART FOUR
气化炉：用于将煤炭转化为合成气 洗涤塔：用于去除合成气中的杂质 压缩机：用于提高合成气的压力 冷凝器：用于冷却合成气，使其液化
造气炉：用于生产合成气， 主要由炉体、炉盖、炉底、 炉墙等部分组成
鼓风机：用于提供氧气， 主要由风机、电机、传动 装置等部分组成
PART FIVE
原料准备：选择合适的原料，如煤炭、石油等 加热反应：将原料加热至一定温度，使其发生化学反应 气体分离：将反应产生的气体与固体分离 气体净化：对气体进行净化处理，去除有害物质 气体储存：将净化后的气体储存起来，供后续使用
原料准备：选 设备检查：确
择合适的原料， 保设备运行正
如煤炭、天然 常，如反应器、
定期检查设备，确保设备运行正常 优化生产工艺，提高生产效率 加强员工培训，提高员工技能水平
引入新技术，提高生产自动化程度 加强环保意识，减少污染排放 加强安全管理，确保生产安全
汇报人：
优化原料配比：调整原料配比，提高原料利用率 改进设备性能：更新设备，提高设备运行效率 优化工艺流程：简化工艺流程，减少能耗和污染 加强质量控制：加强质量控制，提高产品质量和稳定性 提高自动化程度：引入自动化技术，提高生产效率和稳定性 加强培训和考核：加强员工培训和考核，提高员工技能和素质
提高生产效率：优化工艺流程，减少生产时间，提高生产效率 降低生产成本：改进工艺技术，降低原材料消耗，减少生产成本 提高产品质量：优化生产工艺，提高产品质量，满足市场需求 减少环境污染：改进工艺技术，减少废气、废水、废渣等污染物排放，降低环境污染
气体净化：去除气体中的杂 质，提高气体纯度
原料气化：将煤炭、石油等 原料转化为可燃气体
天然气造气工艺流程说明
天然气造气工艺流程说明一、合成氨工序造气流程：经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转化反应，反应后的气体和甲醇工段送来的驰放气进入二段炉。
压缩送来的空气，经过空气预热器预热达到一定温度后进入二段炉，空气中的氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化（当有甲醇弛放气时，配适量的纯氧）。
出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间，作为热源供换热式转化炉转化管内天然气的转化，然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器，预热进换转炉的混合气，换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽，气体降至一定温度后进入中温变换炉进行一氧化碳的变换，中温变换炉出来的气体进入甲烷化第二换热器，预热甲烷化入口气，换热后的中温变换气进入中变废锅，气体降至一定温度后进入低温变换炉，进一步将一氧化碳变换为二氧化碳，出低温变换炉一氧化碳达到≤0.3%，经低变废锅回收部份热量产蒸汽，回收热量后的低变气进入脱碳系统低变气再沸器预热再生塔底部溶液，最后进入低变冷却系统降温至35℃以下进入压缩工段或碳化工段。
脱碳来的净化气或压缩来的碳化气进入甲烷化第一换热器预热后进入甲烷化第二换热器进一步预热，气体达到一定温度后进入甲烷化炉，残余的一氧化碳和二氧化碳在镍触媒作用下生成甲烷，使CO+CO2的含量＜10PPm，甲烷化出来的气体进入甲一换回收部份热量后进入甲烷化第一、第二冷却器，气体温度降至35℃以下送压缩加压，最后送往合成氨工序。
二、甲醇造气流程经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转化反应，反应后的气体进入二段炉。
空分来的氧气经预热后达到一定温度进入二段炉，氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化。
出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间，作为热源供换热式转化炉转化管内天然气的转化，然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器，预热进换转炉的混合气，换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽，气体降至一定温度后根据甲醇合成气体成分情况通过中变近路阀调整入中温变换炉的气量进行一氧化碳的变换，以便调整气体成分。
合成氨实习报告
一、实习简述当今世界，化学工业生产不仅与人类的衣食住行等生存条件、生活质量及生活环境密切相关，而且还是发展现代航天技术、核技术、电子技术等高科技尖端技术的重要基础。
可见，化工生产对发展工农业、巩固国防、提高人民生活质量等都具有重要作用，在国民经济发展中占有重要地位。
作为一名大学生，只有理论知识是远远不够的，为了能更好的认识学习如何将理论与工业化生产相结合，以产生实际的经济效益，所以我这次在卫辉市豫北化工有限公司进行了为期10天的实习，虽然时间不长，但是在这段时间里，在老师和工人师傅的帮助和指导下,对于一些平常理论的东西，有了感性的认识，感觉受益匪浅。
这对我以后的学习和工作有很大的帮助，我在此感谢学院的领导和老师能给我们这样一次学习的机会，也感谢老师和各位工人师傅的悉心指导。
二、实习单位简介1、公司发展历程河南卫辉市豫北化工有限公司始建于1969年，组建于1998年8月。
座落在太行山东南麓，华北平原南端，卫水之滨，位于卫辉市工业区工农路一号，南靠107国道，东临京广铁路、京珠高速公路、新濮公路，地理位置优越，交通条件便利。
公司占地面积44万M2，拥有员工1200人。
主导产品：年总合成氨30万吨，生产经营碳酸氢铵，甲醇，液氨等化工产品，其生产的碳酸氢铵被评为“河南省优质产品”“河南省免检产品”.“河南省守合同、重信用企业”。
属河南省中型化工企业。
产品深受用户好评，畅销10余个省市、地区。
2.公司简介卫辉市豫北化工有限公司组建于1998年8月。
其前身卫辉市化肥厂系地方国营，始建于1969年，原设计能力为年产3000吨合成氨。
近年来经多次节能改造和产品结构调整，企业有了长足的发展，自1998年改制为有限公司后，为建立“产权明晰，责权明确，政企公开，管理科学”的现代企业奠定了良好基础。
公司现有总资产53939万元，固定资产原值49520万元，净值42117万元，信用等级为二A级企业。
公司占地面积44万平方米，建筑面积4.3万平方米，企业全部从业人员1036人。
造气工艺流程
造气工艺流程
《造气工艺流程》
造气工艺是一种将固体或液体燃料转化为可燃气体的技术。
这种工艺能够将废弃物转化为有用的能源，同时减少对自然资源的依赖。
下面是一个简单的造气工艺流程。
首先，将原料送入反应器中。
原料可以是煤、木材、生物质或废弃物。
这些原料经过一系列处理后进入反应器，开始进行化学反应。
其次，反应器内的原料受到高温和压力的影响，发生热化学反应。
在这个过程中，原料中的有机物会被分解，产生一种混合气体，其中含有一定比例的一氧化碳、氢气和其他气体。
接着，将产生的混合气体进行处理和净化。
这个步骤非常重要，因为混合气体中的某些物质可能对环境和人类健康造成危害。
因此，必须对混合气体进行过滤、洗涤和再生等处理，使其达到国家标准并可以安全使用。
最后，经过处理和净化的混合气体可以用于燃烧发电、制冷或供热。
与直接燃烧原料相比，利用造气工艺生产燃气更加高效，而且减少了对大气环境的污染。
总的来说，《造气工艺流程》是一种技术先进、环保和高效的能源转化技术，可以有效地利用资源，减少对环境的影响。
随
着能源需求的增加和环境污染的加剧，这种工艺将会在未来得到更广泛的应用和推广。
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生产车间工艺原理及主要设备
（一）造气车间
1、概述
合成气是重要的氨合成原料，在化学工业中有着重要作用。
合成气指CO和H2的混合物，现在工业上采用天然气、炼厂气、焦炉气、石脑油、重油、焦炭和煤作为生产合成气的原料。
固体燃料（煤或焦炭等）在高温下与气化剂反应，是碳转变为可燃性气体的过程称为固体燃料气化。
将空气和蒸汽分别送入燃料层，以蓄热补充热量，称为间歇气化法。
南化集团的合成气生产工艺便是主要以无烟煤、水蒸汽、空气为原料，采用间歇气化法通过固定层煤气发生炉生产合格的水煤气。
2、基本生产原理、方法及工艺流程简述
2.1生产原理
固体燃料的气化反应主要是碳与氧的反应和碳与水蒸气的反应。
白煤在煤气炉内制成水煤气的化学反应过程极为复杂，随着燃料性质、反应温度、气体流速等工艺操作条件的改变，都会影响这些化学反应。
以下的（1）～（8）反应式用来指出反应的开始与最终状态，对之进行平衡常数和物料能量计算。
这些反应结果无非是取决于各种反应平衡和反应速度的综合影响。
吹风时主要发生以下反应：
C + O2 = CO2 +Q (1)
2C + O2 = 2CO +Q (2)
CO2 + C = 2CO-Q (3)
CO2 + O2 = 2CO2 +Q (4)
四种物质两种元素，故此系统独立反应式为两个，一般用(1)和(3)式计算平衡组成。
反应主要在气化区进行，气化区的下部主要进行碳的燃烧反应，为氧化层；上部主要进行二氧化碳的还原反应，为还原层。
（1）式反应在大于800度时反应非常迅速，可认为是不可逆反应，O2的扩散速度是主要控制因素，吹风时风速越大，对其反应越有利。
而还原层中二氧化碳还原反应中CO2和CO的相对含量随温度的变动有很大差别，必须认为是可逆反应，属于动力学控制，反应速度远比碳的燃烧速度小，在低温时反应速度更小。
低炉面温度操作由于停用下吹氮空气，加大下吹比例，使火层适当下移，同时又因二次风停用，造成一次风量加大，这样做结果是还原层减薄，而氧化层温度更高也更厚些，CO2的还原反应受到更好地抑制，最终表现为吹风气中CO的含量大幅度降低。
由于低炉面温度操作，吹风气带走的显热损失也较小。
制气时主要发生以下反应：
C＋H2O＝CO＋H2－Q （5）
C＋2H2O＝CO2＋H2 －Q （6）
CO＋H2O＝CO2＋H2 ＋Q （7）
C＋2H2＝CH4＋Q （8）
在此反应系统中，6个组份3个元素，独立反应式为三个，可选（5）（6）（8）式来计算平衡组成。
气化区不再分为氧化层和还原层，温度提高对（7）（8）反应不利，对（5）（6）反
应的影响是不一样的，温度提高更有利于（5）反应。
采用低炉面温度操作由于前面所述原因火层温度保持比原来操作法高，因此制气时蒸汽分解率上升，CO2减少，CO含量增加。
不用加大下吹比例，避免了碳层表层上部的燃烧反应，使火层更加集中，制气效率更高，同时使炉面温度保持较低，上吹时热损失减少，炉上炉下温度更好控制。
另外，上吹时，蒸汽入炉，可把气化层分为主还原层与次还原层。
主还原层中由于温度高主要发生（1）（5）反应，次还原层中反应情况大体与单独通入蒸汽时一致，但由于低炉面温度操作中加大上吹，使H2O和CO2的分压更低，从反应平衡来看，更有利于H2O和CO2的还原反应。
下吹制气时：气化层上部（6）反应生成的CO2在经过适当下移的温度较高的主还原层时又大都还原成CO。
2.2制气的工作循环（page28）
间歇式气化时，自上次开始送入空气至下次再送入空气为止，称为一个工作循环。
每个工作循环包括五个工作阶段。
吹风阶段：占每循环25～28%，空气由离心式鼓风机从炉底送入，经炉条均匀分布，与碳起燃烧反应，热量贮存在碳层内，以备制气时用。
燃烧后的气体进入燃烧室（#2、3、7、9、13、14炉）或旋风除尘器（#1、4、5、6、8、10、12炉）（102），再经废热锅炉(103)回收热量，产生＜1.0MPa中压蒸汽，部分经减压0.06～0.1MPa送至低压蒸汽总管供煤气炉制气用，废热锅炉出气温度在200℃左右，再经旋流板烟囱除尘器(105)进一步除尘后放至大气中或送至吹风气回收装置回收其显热和潜热。
一次上吹制气,：占每循环24～27%，0.06～0.1MPa的低压蒸汽由炉底入炉，经煤气炉(101)产生水煤气，经洗气箱(104)初步洗涤除尘及冷却后进入煤气总管，最后经洗气塔(106)洗涤冷却后进入气柜。
制气用0.06～0.08MPa的低压蒸汽由夹套锅炉和废热锅炉回收热量所产生。
初开车或夹套锅炉和废热锅炉所产蒸汽不能满足生产所需蒸汽时，由外管中压蒸汽经调节阀减压后补充。
下吹制气：占每个循环34～37%，经过一次上吹后，高温区逐渐上移，煤气炉上部温度增高气体带出热量增加，为提高热效率，将0.06～0.1MPa的低压蒸汽从煤气炉上部通入，生成水煤气，通过下吹管线，三通阀进入洗气箱（104）、洗气塔(106)送入气柜。
二次上吹制气：占每个循环8～9%，
上述四个阶段是由微机程序控制，利用油压按时启闭油压自动阀门来完成。
煤气炉内所有制气阶段产生的水煤气经洗气塔、气柜后去净化装置电除尘工序。
空气净吹阶段：
2.3间歇气化的工艺流程
Page30
3、主要工艺操作参数及分析
见page28.
4、主要设备的原理及特点
Page30。
5、工艺流程图
见附图1。