合成氨生产原料气的制取

3. 蒸汽氧比 蒸汽与氧的比例，影响气化温度及煤气 的组成。蒸汽氧比增大，煤气中氢和一氧化 碳增加。但炉温下降，使甲烷含量提高。 一般控制在5～8kg/m3。
五、固定层连续气化岗位安全操作及环保措施
（1）.岗位特点 见任务一“五” （2）. 岗位物料的性质
主要物料性质见任务一第五点，还有氧气，氮气。氧气为助燃剂， 和氧化剂。
（3）、本岗位主要安全事故及处理方法
事故 炉内结渣，
炉顶出口煤气与灰 锁温度同时升高
现象
处理方法
（1）灰中渣块大
（1）提高汽氧比，与灰熔点相适应。
（2）炉箅电机电流超高或液压驱 （2）降低炉箅转速，加大负荷。
动的液压压力高
（3）CO2偏低
（1）出现沟流；出口煤气温度高， (1)降低负荷，增加汽氧比，短时增加炉箅转速来破坏风洞，检查气化炉
③炉箅。其作用是维持燃料层的 向下移动，均匀分布气化剂， 排灰入灰锁，破碎灰渣。
（2）煤锁和灰锁 气化炉顶设有煤锁，进行间歇 加煤 。 炉底设有灰锁，将灰渣 定期排入灰斗
图3-4 鲁奇炉 1、煤箱 2、分布器 3、水 夹槽4、灰箱 5、洗涤器
（3）灰锁膨胀冷凝器 灰锁膨胀 冷凝器的作用是灰锁泄压时将含有 的灰尘和水蒸气冷凝、洗涤下来， 使泄压气量大幅减少，同时保护 泄压阀门不被含有灰尘的水蒸气 冲刷磨损，延长阀门的使用寿命。
润滑油供油不足
煤锁温度正常而炉内缺煤，温度 高
灰锁下阀打不开，下灰少
降炉负荷，短时增加炉箅转速，若无效停车处理。
（1）降炉负荷，降汽氧比 （2）减小供气量，维持好煤气炉的压力。 （3）减少气化剂，转动炉箅。 （4）气化炉停车处理。
检查润滑油泵，注油点压力、管线是否通畅，调整油泵出口压力。
多次振动下阀，煤锁进行充、泄压，无效时气化炉停车处理。
知道本任务所涉的物料安全特性。
会正确操作本岗位消防器材和劳动 • 固定层连续气化生产合成氨原料气有常压和加压两种。气化剂用 氧气或者富氧空气（含氧气50～60%左右）和蒸汽。气化过程基 本达到自热平衡，生产能连续平稳的进行。没有吹风气外排，节 能降耗和减少三废排放。
波动；煤气中的CO2高或者O2超标； 夹套是否漏水，当煤气O2含量超过1%时要停车。
灰渣中有未燃烧的煤
（2）与上述相同，当处理无效时停炉处理。
(2)气化剂分布不均
炉内火层倾斜 气化炉夹套与炉内 压差高
炉箅、灰锁上、下 阀传动漏气 煤锁膨胀 灰锁膨胀、灰挂壁
炉出口煤气温度高，渣中有未烧 的煤
（1）出口煤气温度高；细灰，量 小 （2）炉内结渣严重 （3）后序用气量大 （4）开车过程中压差高，加煤过 多 （5）炉箅布气堵
• 固定层加压连续气化是将粒度为5～50mm的碎煤由气化炉顶加入 炉内，在1.0～3.0MPa的压力、900～1200℃温度下与从炉底来的 气化剂逆流气化反应的过程 。所得煤气中甲烷含量高，需加工 才能成为合成氨原料气。
• 加压鲁奇炉连续制气工艺流程方框图见图3-3。
加压鲁奇炉连续制气工艺流程方框图
碎煤、 3.7MPa的过热蒸汽与氧气混合加入 气化炉内反应生成粗煤气，灰渣排入灰锁排出。
煤气流程： 650～700℃的粗煤气从炉顶部引出，进入文 丘里洗涤冷却器被高压喷射煤气水除尘、除焦 油、降温到200℃的粗煤气与煤气水一同进入 废热锅炉，被壳程的冷却水冷却至180℃， 煤气经气液分离后送入变换工序。
三、固定层连续气化基本原理
• 从气化炉顶加入的煤，被上升高温煤气加热，水分蒸发，并释出挥发分。 • 从炉底送入的氧和蒸汽被高温灰渣预热到1000℃以上，灰渣被冷却到
400℃排入灰锁。主要反应式有：
C+O2=CO2+Q CO2+C=2CO- Q C +H2O(g)= CO + H2—Q C +2H2O(g)= CO2 + 2H2—Q
四、固定层连续气化条件
1. 温度 炉温高，煤气中一氧化碳和氢气的含量增加 甲烷含量下降 。炉温应控制在灰熔点以下。 控制炉温的主要手段是调节蒸汽/氧比 ， 蒸汽/氧比增加，炉温下降。 气化炉出口煤气温度为650～700℃ ， 灰锁灰渣温度400 ～500℃ 。
2. 压力 提高操作压力，气化反应速率加快， 可节省动力，减少煤气的含尘量。 但压力愈高，粗煤气中甲烷含量愈高，加大 后序甲烷转化的负荷 。 一般为2.4～3.1 MPa。
5、环保措施
（1）废气 固定层连续制气无吹风气外排，系统排放气收集到 火炬燃烧后
洗涤煤气水流程： 汇集在废热锅炉底部积水槽中的煤气冷凝液及 洗涤煤气水，大部分由煤气水循环泵打至洗涤冷 却器循环洗涤粗煤气，多余的煤气水排至煤气 水处理工序 。
二、固定层连续气化设备（鲁奇炉 ）
（1）炉体 ① 筒体立式双层圆管结构炉壁。
②搅拌与布煤器。炉上部有 煤分布器及搅拌器，下部有 转动炉箅及传动机构，均由炉外 液压装置驱动 。
提高过热蒸汽温度，向灰锁通入少量蒸汽，打开下阀吹扫灰锁，将挂壁灰
（4）安全操作注意事项
①煤气中的CO2、O2必须在规定指标范围内。 ②气化炉开车时切换氧气操作须在空气运行6小时后达到规定条件才 能进行。 ③气化炉开停车升降温度、压力的速度不能超过规定值。 ④煤锁上阀、灰锁下阀，泄到规定压力才允许打开。 ⑤防止油污、粉尘进入氧气管路。 ⑥夹套锅炉缺水不能立即补水，熄火或自然冷却后才能补水。 ⑦在一个加煤循环中，煤溜槽阀只能开一次。处理煤馏槽堵塞时， 要带防毒面具处理。
（3--1） （3--4） （3--5） （3--6）
副反应 有：
C+H2=CH4+ Q
（3-8）
CO+3H2=CH4+ H2O+ Q （3-10）
根据化学平衡移动原理，加压气化，有利于体积缩小的副反应（3-8）、 （3-10）平衡向右移动，使得粗煤气中甲烷含量高达8%～10%。需将甲烷 用蒸汽转化为合成氨原料气一氧化碳和氢气。
项目三
合成氨生产原料气的制取
任务要求
• 能够讲述固定层连续气化生产过 程，并且能叙述和绘出工艺流程图， 知道设备结构和作用。
• 知道固定层连续气化原理，能写 出主要反应方程式。
• 能运用反应原理并结合生产实际 技术经济情况对工艺条件选择进行分 析；知道工艺流程设置一般原则。
知道本任务安全操作规程。