煤为原料生产合成氨项目建议书说课讲解

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工业合成氨资料讲解

工业合成氨资料讲解

1. 合成氨工业(1)简要流程(2)原料气的制取N2:将空气液化、蒸发分离出N2或将空气中的O2与碳作用生成CO2,除去CO2后得N2。

H2:用水和燃料(煤、焦炭、石油、天然气)在高温下制取。

用煤和水制H2的主要反应为:(3)制得的H2、N2需净化、除杂质,再用压缩机制高压。

(4)氨的合成:在适宜条件下,在合成塔中进行。

(5)氨的分离:经冷凝使氨液化,将氨分离出来,提高原料的利用率,并将没有完全反应的N2和H2循坏送入合成塔,使之充分利用。

2.合成氨条件的选择(1)合成氨反应的特点:合成氨反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应:(2)合成氨生产的要求:合成氨工业要求:○1反应要有较大的反应速率;○2要最大限度的提高平衡混合物中氨气的含量。

(3)合成氨条件选择的依据:运用化学反应速率和化学平衡原理的有关知识,同时考虑合成氨生产中的动力、材料、设备等因素来选择合成氨的适宜生产条件。

反应条件对化学反应速率的影响对平衡混合物中NH3的含量的影响合成氨条件的选择增大压强有利于增大化学反应速率有利于提高平衡混合物中NH3的产量压强增大,有利于氨的合成,但需要的动力大,对材料、设备等的要求高,因此,工业上一般采用20MPa—50MPa的压强升高温度有利于增大化学反应速率不利于提高平衡混合物中NH3的产量温度升高,化学反应速率增大,但不利于提高平衡混合物中NH3的含量,因此合成氨时温度要适宜,工业上一般采用500℃左右的温度(因该温度时,催化剂的活性最强)使用催化剂有利于增大化学反应速率没有影响催化剂的使用不能使平衡发生移动,但能缩短反应达到平衡的时间,工业上一般选用铁触媒作催化剂,使反应在尽可能低的温度下进行。

○1温度:500℃左右○2压强:20MPa—50MPa ○3催化剂:铁触媒除此之外,还应及时将生成的氨分离出来,并不断地补充原料气,以有利合成氨反应。

(6)合成氨生产示意图3.解化学平衡题的几种思维方式(1)平衡模式思维法(三段思维法)化学平衡计算中,依据化学方程式列出“起始”“变化”“平衡”时三段各物质的量(或体积、或浓度),然后根据已知条件建立代数式等式而进行解题的一种方法。

以煤为原料制取合成氨造气工段物料

以煤为原料制取合成氨造气工段物料

以煤为原料制取合成氨造气工段物料、热量衡算一、已知条件1、计算基准:按照100Kg煤为计算标准。

2、已知条件(1)煤的组成(2)吹风气组成(3)半水煤气组成(4)灰渣组成(5)带出物组成(6)现有生产消耗(7)循环时间(8)各物料进出煤气炉的温度空气:温度2℃吹风气:350℃上行煤气温度:360℃下行煤气温度:160℃灰渣:200℃入炉蒸汽:压力0.05Mpa 温度220℃(9)带出物的百分比:11.6%(10)千立方耗蒸汽790Kg/KM3,千立方耗煤625Kg/KM3,吨氨耗气3700M3,16台煤气炉产气量55000M3/h,每小时蒸汽用量845×55=46475Kg,每台炉每小时蒸汽使用量46475/16=2904.7Kg。

按照上下吹蒸汽手轮开启比例计算上下吹蒸汽用量:V=uA,上吹手轮为下吹手轮的1.8倍,面积是(1.8×1.8)/1=3.24倍,忽略入炉蒸汽压力波动,上吹蒸汽流量为1921.4Kg/h,下吹蒸汽流量为640.5Kg/h.每台里每小时产气量为55000/16=3437M3,使用煤量为3437×625/1000=2148Kg/h,每100Kg煤每小时蒸汽上吹用量为1921.4/2148×100=89.45Kg/h, 每小时蒸汽下吹用量为640.5/2148×100=29.82Kg/h。

二、基本的物料衡算(一)带出物中各组分的含量Kg100×11.6%=11.6其中:C 11.6×62.51%=7.25A 11.6×24.32%=2.82(二)由灰渣平衡计算灰渣质量Kg灰渣质量=(24.32-2.82)/0.8051=26.705其中:C 26.705×24.32%=6.49A 26.705×80.51%=21.5(三)煤种各组分损失带出物及灰渣中的总量Kg其中:C 7.25+6.49=13.74A 2.82+21.5=24.32(四)煤气化后进入煤气中的C元素的量Kg100Kg原料煤,固定碳含量为60.04%,其碳含量为100×60.04%=60.460.4-13.74=46.66三、吹风阶段的计算(一)物料衡算1、每m3吹风气中所含各元素的量KgC=12×(0.094+0.119+0.014)/22.4=0.122N=28×0.735/22.4=0.922、由碳平衡计算吹风气的产量M360.4/0.122=495.083、由氮平衡计算空气用量M3(495.08×0.92)×22.4/(0.79×28)=461M3(二)热量衡算(基准温度为0℃)计算依据根据反应前后碳反应所产生的热量,以及计算出热量的使用地方,如何才能够最大限度利用这部分热量。

煤化工合成氨工艺分析及节能优化对策

煤化工合成氨工艺分析及节能优化对策

煤化工合成氨工艺分析及节能优化对策摘要:在煤化工发展水平不断提高的情况下,合成氨工艺获得了进一步发展,但是在节能方面依旧存在很多有待改进之处,因此化工企业应该研究一些节能优化方式,不断加强合成氨工艺的节能效果,从而全面提高煤化工行业的节能效果。

关键词:煤化工;合成氨工艺;节能优化1煤气化工作原理煤化工领域推进工业活动过程中,可以在高温高压情况下保证煤炭可以充分燃烧,和氧气、水蒸气会出现化学反应,使得固体煤炭材料能够顺利转化为具有可燃性的气体,气化处理的煤气可以被称之为合成气,参与此次气化反应的设备即是汽化炉。

从宏观角度分析,煤炭进行气化处理的过程中,主要可以划分为干燥阶段、燃烧阶段、热解阶段、气化阶段,在对煤炭进行干燥处理的过程中是物理制备阶段,其余环节基本都属于化学反应范畴。

气化炉内部的煤炭材料在高温影响下会出现热解反应,能够释放出很多挥发性比较强的物质,这些物质经过升温加热能够与添加剂出现化学反应,产生CO、CO2、H2S、H2O2等物质,这些物质再次接受加热处理、冷却处理以后,可以成功制备出合成氨。

2煤化工合成氨工艺的节能改造策略2.1造气工段技术的优化对于造气阶段的技术改进,可以从以下几个方面入手:(1)选择和引进全自动焦化机设备的生产制造技术。

在节能降耗的环境下,该技术具有非常好的环保性能,不仅可以帮助企业操纵产品成本,还可以确保生产过程的安全稳定;(2)完善液化气余热回收利用技术,依托更专业的回收处理设备处理利用氨合成工艺余热,依托余热回收利用有效节能;(3)介绍了锅炉状态监测和蒸汽压力微机控制技术。

在具体的生产过程中,根据这两种技术合理安排生产过程中的网络资源,通过对锅炉状态的检测,对造气炉的周围环境和内部结构运行进行实时检测。

如果在生产过程中发现问题,应及时解决预警信息,确保整个生产过程的安全稳定;(4)改进集中式高效气体洗涤器的应用。

在氨合成的具体过程中,可以采用集中高效气体洗涤器来缓解运行中的压力,特别是可以合理解决生产过程中产生的污水;(5)改进高炉余热回收利用技术。

以煤为原料合成氨工艺流程

以煤为原料合成氨工艺流程

以煤为原料合成氨工艺流程
以煤为原料合成氨是一种重要的工业化学过程,它可以将煤中的碳和氮转化为氨,用于肥料、化学制品等行业。

下面我们将介绍一种常见的以煤为原料合成氨的工艺流程。

首先要明确的是,以煤为原料合成氨的工艺流程包括煤气化、气体净化、合成气制氨和氨净化四个主要步骤。

首先是煤的气化过程。

将煤炭与空气或氧气进行反应,生成一系列的气体,包括一氧化碳(CO)、氢气(H2)和氮气
(N2)。

这一步骤可以通过多种方式实现,包括煤气和水蒸
气反应、氧气和煤气反应等。

接下来是气体净化的过程。

这个步骤主要是去除煤气中的杂质和不纯物质,以保证合成氨的质量。

常见的净化方法包括凝结、洗涤、吸附和吸收等。

然后是合成气制氨的过程。

在这个步骤中,通过加压和加热将合成气中的氢气和氮气进行反应,生成氨气(NH3)。

这一步骤的核心是催化剂的使用,常用的催化剂有铁、钼等金属催化剂。

最后是氨气的净化过程。

在这个步骤中,主要是去除合成氨中的杂质和不纯物质,以提高合成氨的纯度和质量。

常见的净化方法包括吸附、洗涤和蒸馏等。

总的来说,以煤为原料合成氨的工艺流程是一个复杂而连续的
过程。

通过煤气化、气体净化、合成气制氨和氨净化,可以将煤中的碳和氮转化为氨气。

这个工艺流程不仅可以有效利用煤炭资源,还可以为农业、化工以及能源等行业提供重要的原料和产品。

同时,这个工艺流程还面临着许多的技术挑战和环境问题,需要不断的研究和改进。

年产18万吨合成氨和30万吨尿素项目建议书

年产18万吨合成氨和30万吨尿素项目建议书

年产18万吨合成氨/30万吨尿素项目建议书XX重化工产业基地办公室目录一、概述 (1)二、产品用途及市场预测分析 (2)三、产品方案和生产规模 (5)四、工艺技术方案 (6)五、原辅材料及燃料供应 (13)六、建厂条件和厂址方案 (14)七、公用工程 (17)八、环境保护 (18)九、工厂组织和劳动定员 (19)十、项目实施计划 (20)十一、投资估算 (20)十二、财务评价 (22)一、概述㈠.项目名称年产18万吨合成氨、30万吨尿素项目。

㈡.建设地点XX市XX能源重化工产业基地。

㈢.项目区概况XX市XX能源重化工产业基地位于XX市的中心地带,是以XX自治旗XX矿区为中心,向东辐射到牙克石西部地带,向西辐射到海拉尔东部地带。

核心区XX矿区煤炭资源、水资源、土地资源丰富,交通方便。

牙克石和海拉尔矿产资源丰富,可为高载能产业提供原料保障。

㈣.项目建设的必要性XX市近年来以发展为主题,紧紧抓住国家实施西部大开发、振兴东北老工业基地、电力体制改革等这些难得机遇,以市场为导向,积极推进煤炭产业、煤电转化和煤炭气化及煤化工项目建设。

与此同时XX市委、市政府又做出建设XX能源重化工产业基地的重大决策,以XX矿区为核心打造新型工业化产业集群,为基地实现跨越式发展提供了良好的政策保障。

XX市煤炭资源、水资源和土地资源丰富,交通便利,完全满足项目建设的原料需求。

同时地域广阔,总面积25.3万平方公里,东与黑龙江省接壤,南与兴安盟毗邻,而XX市和兴安盟境内均无合成氨和尿素生产厂家,化肥市场广阔,且邻近的东北三省做为农业大省,目前化肥生产亦不能满足农业生产需要。

另一方面,近年来由于国家对“三农”问题的关注,导致化肥市场供不应求,因此在XX能源重化工产业基地建设合成氨及尿素生产项目不但有较好的经济效益,而且还能满足XX市及相邻地区的化肥市场的需求,有着较好的社会效益。

二、产品用途及市场预测分析㈠.合成氨的用途合成氨工业在国民经济中占有重要的地位是因为合成氨的用途广泛。

以焦炉煤气制合成氨的主要工艺分析与选择

以焦炉煤气制合成氨的主要工艺分析与选择

以焦炉煤气制合成氨的主要工艺分析与选择景志林,张仲平(山西焦化股份有限公司,山西洪洞041606)2007-12-14山西焦化股份有限公司现拥有80 kt/a合成氨,130 kt/a尿素的生产能力。

公司拟建设15 Mt/a焦炉扩建项目(二期工程)。

焦炉装置建成后,产生的焦炉煤气除自用外,可外供焦炉气32650 m3/h,这些焦炉气若不及时加以利用,不仅对当地大气环境造成不利的影响,还会造成能源的极大浪费。

对于富裕焦炉煤气利用问题,公司经过多方论证,考虑到多年氮肥生产的技术和管理优势,计划配套建设以焦炉煤气制180 kt/a合成氨,300 kt/a尿素的生产装置。

本文介绍“18·30”项目合成氨制备中主要工艺技术路线的选择。

1 焦炉气配煤造气制合成氨的必要性焦炉气生产合成氨类似天然气生产合成氨,焦炉煤气自身的特点是氢多碳少,C/H低,焦炉气成分如表1。

单独用于合成氨生产时,原料气耗量大,弛放气排放量多,单位产品能耗高。

必须补碳。

综合考虑,周边煤炭资源丰富,价格便宜,宜采用煤制气补碳,煤制气有效成分(H2+CO)高,可以把合成气调整合理,最大限度地利用原料气。

因此,要想取得好的经济效益,合理地利用原料资源,采用煤、焦、化一体化的联合流程,不仅将能源和环境保护结合起来,而且将传统的焦化工业与化学工业及化肥工业有机地结合起来,生产大宗支农产品——尿素,是新一代焦炉气综合利用的好途径。

2 工艺生产路线概述将来自焦化厂净化后的剩余焦炉煤气,进入气柜进行混合、缓冲,然后通过罗茨鼓风机升压,湿法脱硫装置脱除焦炉气中的H2S,再加压至2.3 MPa,送干法脱硫装置,将气体中的总硫脱至7 mg/m3以下,利用深冷空分装置送来的富氧,混入蒸汽进行催化部分氧化转化,将气体中的甲烷及少量其他烃转化为CO 和H2,转化后的高温气体经废锅回收热量降温后,补加蒸汽进入变换工序的中变炉,进行CO变换反应,调整CO含量至3%,然后进入ZnO 精脱硫槽,将气体中的总硫脱至(1~3)×10-6,再进入装有铜锌催化剂的低温变换炉,控制变换气中CO含量为0.3%。

氨的合成说课稿

氨的合成说课稿

说课稿各位领导、老师,大家好!今天我要进行说课的内容是《氨的合成》下面我将从教材分析、教学目标分析、重点难点分析、教法学法分析和教学过程五个方面来对本课进行说明:首先,我对教材进行分析一、教材分析1、所处的地位和作用《氨的合成》是第六章第二节的内容。

本节课是在学习了氨的概述后学习的,第一节中氨的基本的性质、氨的合成原料和原料气的生产与净化为本节奠定了一定的基础。

本节内容是第六章的重点,也是学习第三节的前提。

2、学情分析本节课的教学对象是2010级化工学生,学生已经学习了相关的基础化学知识,有一定的化学基础;并且前面已经学习了硫酸和氯碱的生产工艺,对于学习无机化合物的生产工艺方法和过程已有一定的了解,所以学习会相对容易。

但学生基础比较差,所以在教学中要根据学生的具体情况加以引导。

二、教学目标分析根据本教材的结构和内容分析,结合学生的认知结构及其心理特征,我制定了以下的教学目标:1、知识目标(1)掌握氨合成反应的化学平衡、热效应,反应机理及动力学方程;(2)能正确选择合成氨的工艺条件;(3)能识别各种类型的氨合成塔,熟悉工艺流程。

2、能力目标(1)提高学生归纳总结的能力;(2)培养学生应用已学过的基础理论解决实际问题的能力;(3)利用模型法帮助思维,理论联系实际,建立具体和抽象的联系。

3、情感态度与价值观:(1)利用合成氨条件的选择,让学生形成节约、高效、经济的意识;(2)通过合成氨工艺的学习感受化学学科对社会生产生活的重要作用。

三、说教学的重点、难点依据课程标准,在吃透教材基础上,我确定了以下的教学重点和难点重点:合成氨的工艺原理、工艺流程难点:合成氨的工艺条件的选择为了讲清教材的重、难点,使学生能够达到本节内容设定的教学目标,我再从教法和学法上谈谈:四、教法和学法分析基于本节课内容的特点,我主要采用了以下的教学方法:(一)说教法1、直观演示法:利用模型进行直观演示,激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛,促进学生对知识的掌握。

煤合成氨

煤合成氨

一:以煤为原料的合成氨工艺。

各种工艺流程的区别主要在煤气化过程。

典型的大型煤气[wiki]化工[/wiki]艺主要包括固定床碎煤加压气化工艺、德士古水煤浆加压气化工艺以及壳牌干煤粉加压气化工艺。

①固定床碎煤气化固定床碎煤加压气化,以鲁奇炉为代表,是指一定粒度范围(5。

50mm)的碎煤,在1.0。

3.0MPa的压力下与气化剂逆流气化的反应过程。

碎煤加压气化最先由德国鲁奇公司开发成功,是当今世界上用于生产城市煤气、合成天然气、合成气的重要煤气化技术。

在鲁奇加压气化工艺中,气化压力3.0MPa,可使用弱粘结性烟煤和褐煤,由于采用加压气化,碳转化率高达90%左右,单炉生产能力大大提高,所得煤气的热值也高,但是其缺点是不能使用强粘结性、热稳定性差、灰熔点低的煤种及粉状煤,且生成气中CH4含量较高,生产过程中有大量焦油和含氰废水存在,使整个工艺流程复杂化,与其配套的后序工艺为耐硫一氧化碳变换、鲁奇和林德公司的低温甲醇洗、法国液化空气公司的液氮洗及空分装置、甲烷蒸汽转化、高温变换、S-100型径向流合成塔。

由于采用加压气化及热能的综合利用系统,使其吨氨能耗降至50GJ左右,单炉生产能力也大大提高②德士古水煤浆加压气化工艺美国德士古发展公司(Texaco Development Corporation TDC)从开发重油气化工艺中得到启发,于1948年首先提出水煤浆气化的概念,取名为德士古煤气化工艺,简称Texaco法。

通过不断的改进整个装置在工艺设计中充分考虑了工艺的先进性和能量的综合利用,使吨氨能耗可以降至46~47 GJ。

水煤浆制氨工艺不论在工艺路线、工艺设计上都是煤制氨工业的一个新起点。

20世纪90年代,我国渭河化肥厂引进美国Texaco公司的水煤浆加压气化技术的新型工艺装置其方法是将煤制成一定浓度(65%~70%)的水煤浆,然后在高温高压下进行气化,气化压力可高达6.4MPa,压缩功耗大大降低,碳转化率高达96%以上,而且合成气中CH4 含量较低(0.01%左右),是一种高效低污染的煤气化工艺。

以煤为原料合成氨工艺流程

以煤为原料合成氨工艺流程

以煤为原料合成氨工艺流程
《以煤为原料合成氨工艺流程》
合成氨是一种重要的化工原料,广泛用于制造化肥、合成塑料和其他化工产品。

传统上,合成氨是通过对空气和天然气进行催化反应而得到的,但是这些原料资源的有限性以及能源消耗等问题促使科学家们转向寻找其他合成氨的方法。

以煤作为原料合成氨的工艺流程就是其中之一。

这种工艺流程利用煤炭中的碳和氢元素,通过一系列复杂的化学反应制得合成氨。

以下是合成氨工艺流程的概述:
首先,煤炭经过气化反应,将煤炭转化为一种气体混合物,包括一氧化碳、氢气和其他气体。

然后,这种气体混合物经过水气转化反应,将一氧化碳和水反应生成一氧化碳和氢气。

接着,这些气体再经过一系列反应步骤,包括变换反应和氨合成反应,逐步转化为合成氨。

整个工艺流程中涉及到多种催化剂和反应条件的控制,以保证反应的高效性和选择性。

此外,工艺流程中涉及到的一些中间产物和废气也需要进行有效的回收和处理,以减少对环境的影响。

以煤为原料合成氨的工艺流程具有一些优势,比如煤炭资源丰富、分布广泛,可以减少对天然气等其他资源的依赖,同时也可以降低能源成本。

然而,由于工艺流程较为复杂,催化剂的耗损和废气的处理等问题仍然需要进一步的研究和改进。

总的来说,以煤为原料合成氨的工艺流程为合成氨的生产提供了另一条新的途径,虽然还存在着一些挑战,但是随着科技的进步和工艺的改进,相信这种工艺流程将会在未来发挥越来越重要的作用。

煤制合成氨尿素简介PPT课件

煤制合成氨尿素简介PPT课件
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液氮洗涤精制和配氮
▪ 这是低温液氮洗装置的生产任务。与 低温甲醇洗装置一起,都源自德国林 德公司(LINDE)公司的专利,低温 甲醇洗装置与液氮洗装置联合使用, 不仅可以回收利用液氮洗装置的冷量 ,还可以作为液氮洗装置的预冷阶段 ,显得更为经济合理。生产运行的经 济性非常高。
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六、氨的合成
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表 1 空气主要组成
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表 2 空气组成的主要物性
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2、空气分离制得氧氮
▪ 空气分离生产的原理就是将空 气冷凝成液体(空气冷凝温度 82K,-191.35℃),利用低温精 馏法按各组份蒸发温度的不同 将空气分离,获得纯氧气和纯 氮气及一些稀有气体。这就是 我们空分装置的生产任务。
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• 四、氢、二氧化碳的制取
煤制合成氨尿素
尿素
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总体概述
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2
尿素的合成
▪ 尿素是由人及哺乳动物的尿液中含 有这种物质而得名。
▪ 分子式为CO(NH2)2,或 NH2CONH2,英文名为Urea。
▪ 在工业尿素生产中,常用符号“Ur” 表示。
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五、液氮洗涤精制氢气和配氮
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液氮洗涤精制和配氮
❖ 低温甲醇洗产出的高纯度氢气中还有少 量的一氧化碳(CO)、惰性气体CH4、Ar ,会影响氨合成催化剂的寿命及造成合 成回路中的惰性气积累而影响合成反应 、使惰性气体弛放气量增加造成有效气 体损失,需进一步对制得的氢气进行精 制。
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液氮洗涤精制和配氮
这是一个非常重要的反应,是学化工的人 和生产尿素的工程技术人员最喜欢的一个 反应,非常奇妙。

以煤为原料的合成氨工艺选择

以煤为原料的合成氨工艺选择
表 4 采用节能措施后能耗值
名 称
原料煤/ kg 电/ kW·h 冷却水/ t 炉渣回收去锅炉/ kg 合计
耗用量
1600 1400 374 320
单位能量 / kJ
21673 11832 2510 - 1674
能耗值 / GJ 34. 68 16. 57 0. 73 - 0. 54 51. 44
以无烟块煤或焦炭为原料的常压造气技术 ,目 前有空气间歇气化及富氧连续气化二种 。空气间歇
造气有多年使用经验 ,中 、小氮肥厂普遍采用 ,投资 少 ,不用氧气 ,但能耗高 ,吹风气排放时对环境有污 染 。富氧气化效率高 ,节省用煤 ,单炉生产能力及蒸 汽分解率高 ,流程简单 ,无吹风气 ,不影响环境 。但 要加氧气或富氧空气 ,制备氧气及富氧空气的装置 造价昂贵 ,耗电量大 。
(2) 造气用煤合理分配 ,大 、中块造气用 ,小颗粒 及炉渣作为锅炉用煤 。
(3) 设置造气吹风气锅炉 ,吹除气夹带的可燃成 份及本身的热量加以利用 。
(4) 采用全低温变换 ,加入软水取代蒸汽 ,节省 变换用工艺蒸汽 。变换余热加热软水 。
(5) 脱 CO2 采用物理吸收 。 (6) 合成选用适当压力的废热锅炉 ,产生的蒸汽 在工艺中使用 。 (7) 合成吹除气用氢回收装置回收氢气 ,其余 CH4 等作为燃料气 。 (8) 全装置热能综合利用 ,如合成废热产饱和蒸 汽供变换 ,变换 、造气产低压蒸汽供造气 ,全装置做 到蒸汽自给 。 采用上述节能措施后 ,可使常压气化的氨装置 达到化工部颁要求的能耗水平 ,初步能耗计算见表 4。
以煤为原料制氨的总体流程选择 ,大体上可分 为水煤浆气化工艺路线及常压气化路线 。
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化学工业与工程技术
2000 年第 21 卷第 4 期
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四川(泸州)地区以煤为原料生产合成氨项目建议书项目承建:四川XXX股份有限公司项目书编制:XXX二O一四年九月十日目录一、项目建设目的和意义 (1)二、产品生产方案和生产规模 (4)三、工艺技术初步方案 (6)四、原材料、能源和动力的来源及供应 (8)五、建厂条件和厂址初步方案 (9)六、劳动卫生、安全保障及环境保护 (10)七、工人组织和人员配备 (11)八、投资估算和资金筹措方案 (12)九、经济效益和社会效益的初步评价 (13)十、结论与建议 (16)一、项目建设目的和意义1.项目提出的背景和依据目前,XXX公司仍以天然气为原料合成氨,进而生产其主要产品尿素。

但众所周知,我国是一个富煤、少气、贫油的国家。

特别是近年来,我国天然气开采供应日渐枯竭,已难以维持工业生产的需要,甚至需要从国外巨资购买维持民用。

地处长江边的泸州,是中国天然气化工的发源地。

化学工业一直是泸州规模最大、资产存量最厚、发展潜力最好的产业。

化学工业总量已占到了全省的25%左右。

XXX公司作为泸州地区化工行业领头企业,拥有雄厚的技术力量基础。

2.市场调研及预测分析我们可以通过下面一系列数据得以验证:2013年,我国天然气表观消费量达到1676亿立方米,同比增长13.9%,已成为世界第三大天然气消费国。

从2006年我国天然气开始进口,进口量逐年上升,天然气进口通道不断完善,对外依存度不断提高。

2013年,随着中缅管道建成投运,广东珠海、河北唐山和天津浮式LNG项目陆续建成投产,西北、西南、海上三条天然气进口通道初步建成。

天然气进口量继续快速增长,全年进口量530亿立方米,同比增长25%,对外依存度突破了30%升至31.6%,比上年同期增加2.8个百分点。

2013年,国家发改委出台了天然气价格改革方案,天然气定价机制市场化改革取得了重大突破。

预计2014年,消费量将达1860亿立方米,进口量达到630亿立方米。

未来我国天然气需求还将不断上升,基准情景下,2015年需求可能达到2000亿立方米,2020年达3000亿立方米,到2030年将接近5000亿立方米。

供需缺口还将进一步扩大(见图1)。

国内煤炭能源消耗大,石油进口量多,而进口石油90% 由海上船运,其中运船90%是外轮。

这就给国家能源安全造成了威胁。

因此,节约能源,开发煤基能源,利用煤基能源燃料,减少石油进口量是保证国家能源安全的重要方面。

我国能源现状与发展中的瓶颈问题:提倡能源节约1、可从政府照明,灯光工程中做起;2、减少直接燃煤,可节约资源,少污染环境;3、以煤化工来替代石油化工;4、使用煤油、煤甲醇、煤水、煤油水等混合燃料;5、用煤间接液化,生产不含硫的高清洁汽油,柴油等油品来替代动力燃料。

发展煤基化工的几个观点:观点一、现在是能源化工与煤化工发展的最好时机,是氮肥工业与能源化工相互结合的最好时机,是甲醇化工、甲醇燃料、甲醇系产品发展的最好时机。

提倡应该象炼油一样去炼煤。

煤不仅是燃料,更应该作为资源与原料来进行加工。

观点二、用煤制合成气,可生产氮和化肥,合成油品,制甲醇,用甲醇制烯烃,还可合成醇、醛、酸、酯、醚等一系列含氧化合物和其他化工产品。

观点三、以煤气化为龙头的多联产能源化工系统计划。

甲醇是煤炭转化为能源与化工产品的主要中间环节,大量甲醇增量将主要集中在煤基燃料和现代煤化工产业的目标:建立以煤气化为核心的多联产能源化工系统,纯净的合成气可作为原料进行热、电、气、化、冶、的联产生产,也可用于矿石的还原冶炼。

煤化电、煤化冶、煤焦化、一体化等多联产系统,形成一种新型的以煤炭资源为核心的多种产业集群态势,有效地促进区域经济的良性发展。

以煤代油,煤液化变油,或煤气化合成油是立足现有可利用的煤炭资源,解决国家能源安全,补充,替代石油短缺的有效途径。

--摘自国家化工行业生产力促进中心煤化工中心副主任申同贺教授学术报告《1:煤基能源燃料是国家能源安全的可靠保证;2:醇醚清洁燃料介绍》3.投资的经济意义然而,正如前面我们所说,我国是一个煤储量丰富的国家。

而且煤亦可作为合成氨原料,我国煤化工行业正处于发展阶段,具有较大技术研究发展空间,因此在我国,特别是西部地区发展煤化工具有加大盈利空间。

而在此特殊时期,泸州获得国务院正式批复的《西部大开发“十二五”规划》提出,在“十二五”期间,将着力建设一批循环经济产业园区。

而在被点名提及的十二个试点园区中,位于泸州市的泸州化工园区,更是牵动了不少泸州市民的心。

泸州市经信委称,目前泸州全市因供气严重不足,影响工业产值减少逾100亿元,严重制约了工业产能的充分发挥。

200亿方/年煤气化项目建成后,可以有效缓解天然气供应紧张的压力,全市主要化工企业可在不增加任何投资的情况下,新增产值近70亿元。

泸州市委书记朱以庄表示,依托古叙煤田及云贵基地的优质无烟煤,加快200亿方/年煤气化项目建设,推进泸州市及毗邻地区的煤炭资源转化为优质高效的清洁能源,是四川省委、省政府振兴全省能源化工产业的重大决策。

200亿方/年煤气化项目建成后,目前生产化肥的天然气将被替换,用以发展附加值更高的化工产品。

过去长期存在的企业与民“争气”的状况将得以缓解。

二、产品生产方案和生产规模本项目以煤为原料,经过煤气化、脱硫、变换、压缩、合成等工序,其中造气工段是关键工序,工段的任务就是用煤和蒸汽制备合成氨的生产原料——半水煤气。

煤气化采用GSPTM 气化技术 GSPTM 气化技术是20 世纪70 年代末,由前民主德国燃料研究所(DBI)开发并投入商业化运行的大型粉煤气化技术。

该研究所创建于1956 年,全称为Deutsches BrennstoffinstitutFreiberg,一直致力于煤炭综合利用的开发工作,即使在国际市场石油过剩时,也没有中断过对煤气化技术的开发工作。

针对化工行业,本着降低投资与成本,而研发出的GSPTM 气化技术是世界先进的大型粉煤进料气流床加压技术之一。

分别于1979 年和1996 年,在弗赖贝格(Freiberg)建立了3MW和5MW两套气化中试装臵。

目前这两套装臵属于瑞士可持续技术控股公司下属的德国未来能源公司,试验过的煤种来自德国、中国、波兰、前苏联、南非、西班牙、保加利亚、加拿大、澳大利亚和捷克等国家。

东西德合并后,该技术扩展应用到生物质、城市垃圾、石油焦和其他燃料等气化领域。

1989 年东西德合并后,德国诺尔公司(Noell)公司收购了前东德燃料研究所气化工艺部门,成为GSPTM 气化技术的拥有者。

1999 年诺尔公司被德国巴伯高克(Babcock)电力公司收购。

2002 年德国巴伯高克电力公司破产,瑞士可持续技术控股公司(SUSTEC Holding AG)收购其气化技术部门并成立全资子公司-德国未来能源有限责任公司。

1.GSPTM技术的应用虽然GSPTM 气化技术的拥有权几经变动,但是该技术的商业化应用扩展丝毫没有停止过。

1984 年在德国黑水泵工厂采用GSPTM 气化技术建立了一套200MW 的商业化装臵,粉煤处理能力为30t/h。

该装臵在1984 至1990 年间,成功对普通褐煤及含盐褐煤进行了气化,生产民用煤气。

东西德合并后,德国政府引进天然气取代了城市煤气,且对垃圾处理有补贴政策,故1990 年后,该装臵分别气化过天然气、焦油、废油、浆料和固态污泥等原料,生产出的合成气用于甲醇生产及联合循环发电(IGCC)。

2001 年,巴斯夫(BASF)在英国的塑料厂建成30MW 工业装臵,用于气化塑料生产过程中所产生的废料。

2005 年,捷克Vresova 工厂采用GSPTM 气化技术建设的140MW 工业装臵开车运转,其气化原料为煤焦油,用于联合循环发电项目(IGCC)。

2.GSPTM技术在中国的业绩中国是能源消耗大国,更是煤炭大国,石油资源相对缺乏。

为了更好的推动GSPTM 气化技术在中国煤化工及煤制油领域的应用,瑞士可持续技术控股公司于2005 年5 月与中国神华宁夏煤业集团有限责任公司成立合资公司,即北京索斯泰克煤气化技术有限公司。

截止2006年1 月底,北京索斯泰克煤气化技术有限公司已经签订了三个技术转让合同,其中与宁夏煤业集团签订了83 万吨/年二甲醚一期60 万甲醇气化岛项目合同;与安徽淮化集团签订30 万吨/年合成氨气化岛项目合同;与江苏灵谷化工有限公司签订30 万吨/年合成氨气化岛项目合同。

发展前景良好!综上所述,并综合对XXX公司及其周边资源、市场产品需求量调查所得资料研究得出结论,拟在XXX建厂产品规模为:年产50万吨合成氨。

三、工艺技术初步方案1.以无烟煤为原料生成合成氨常见过程是:造气 -> 半水煤气脱硫 -> 压缩机1,2工段 -> 变换 -> 变换气脱硫 ->压缩机3段 -> 脱硫 ->压缩机4,5工段 -> 铜洗 -> 压缩机6段 -> 氨合成 -> 产品NH3。

2.采用甲烷化法脱硫除原料气中CO. CO2 时, 合成氨工艺流程图如下:造气 ->半水煤气脱硫 ->压缩机1,2段 ->变换 -> 变换气脱硫-> 压缩机3段 ->脱碳 -> 精脱硫 ->甲烷化 ->压缩机4,5,6段 ->氨合成 ->产品NH3。

3.运输接收工段原料煤炭由汽车运进厂,经化验合格后卸到煤场,由输送机输送到道线仓,从道线仓出来的煤炭经斗式提升机提升和气垫输送机输送到工作楼。

4.备煤系统工段预先被破碎到0~50mm的经过计量的无金属的煤,通过输送机送入磨机,在磨机内将煤碾碎到适于气化的微粒(≥94%wt,≤250微米)。

同时采用加热的惰性气流将其干燥到水份含量小于2%wt.经研磨的干燥煤粉由压缩气体(N2或CO2)送到煤的加压和投料系统。

此系统包括锁斗和给料器。

锁斗加煤后,即用压缩气(N2或CO2)加压,然后将其送至给料器。

再用压缩气(N2或CO2)从给料器中将干煤粉送到气化炉的联合喷嘴中,其中输送煤粉线速度为6~8m/s;密相煤粉量为350-450Kg/m3 ;输送能力为1200Kg/cm2 •h。

粉煤入炉量测量可通过带称重传感器的加料器与入炉煤粉管线上的流量计。

5.气体及气体冷却除尘系统加压干煤粉,氧气及少量蒸汽通过联合喷嘴进入到气化炉中。

气化炉包括一个带水冷壁的气化室和激冷室。

气化炉的操作压力为25~40千帕。

根据进料的组份和炉渣熔化的情况,气化操作温度控制在1350℃~ 1600 ℃之间。

高温气体与液态渣一起离开气化室向下流直接进入激冷室,热的合成气被喷射的激冷水所冷却。

而液态渣在激冷室底部水浴中成为颗粒状,定期的从渣锁斗中排入渣池,并通过链条输送机装车运出。

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