半水煤气
水煤气与半水煤气的比较
用途 组成：H2 CO CO2 N吸热反应，碳和空气中氧的反应为放 热反应，间歇式制水煤气或半水煤气必须交替进行，空气吹入炉子 即吹风阶段是提高炉膛温度的阶段，蒸汽吹入炉子即制气阶段是降 低炉温的阶段，两者交替进行工作循环。 吹风、蒸汽吹净、一次上吹制气、 吹风、一次上吹制气、下吹制 下吹制气、二次上吹制气、空气吹 气、二次上吹制气、空气吹 净，其中吹风、蒸汽吹净和空气吹 净，只有吹风阶段不送气柜 净不送气柜 3分钟 ~26% 无 ~26% ~36% ~9% ~3% 0.41--0.45kg/Nm3半水煤气 1.4--1.8Nm3/kg煤 2.9--3.2Nm3/kg煤 2.1--2.5Nm3/kg煤
工作循环阶段 循环时间 各阶段百分比: 吹风 蒸汽吹净 一次上吹 下吹 二次上吹 空气吹净 消耗量：无烟煤 蒸汽 空气 煤气产率
水煤气与半水煤气的比较
水煤气 半水煤气
定义
以空气和水蒸汽分别作气化剂 以水蒸汽为气化剂制得的煤气称水 得到的空气煤气和水煤气按一 煤气，其中氢和一氧化碳的含量通 定比例进行混合，当（ H2+CO ） 常在85%以上，而氮含量较低。 与N2体积之比为3.1--3.2时即称 为半水煤气。 主要用于合成甲醇、作为合成氨原 主要用作合成氨的原料气。 料气中氢气的来源。 47--52 35--40 5--7 2--6 0.3--0.6 0.1--0.2 0.2 37--39 28--30 6--12 20--23 0.3--0.5 0.4 0.2
半水煤气的主要成分
半水煤气的主要成分半水煤气（Semi-water gas 或者Semi-water gas）是一种工业燃料，也被称为合成气。
主要成分是一氧化碳（CO）和氢气（H2），产生半水煤气的过程经过水煤气反应，将固体煤转化为可燃气体。
以下是对半水煤气的主要成分的详细描述：1.一氧化碳（CO）：一氧化碳是半水煤气的主要成分之一，通常占据总体积的30-40%。
它可以通过水煤气反应中的干馏和燃烧过程产生。
一氧化碳是一种有毒气体，无色无味，易燃。
在工业领域，一氧化碳广泛用作燃料和还原剂，也用于合成其他化学物质，例如甲醇和氢气。
2.氢气（H2）：氢气是半水煤气的另一个主要成分，占据总体积的40-60%。
它是一种无色、无毒、无味且高度易燃的气体。
氢气在工业中有广泛的应用，如合成氨、加氢、氢气燃料电池等。
此外，半水煤气中还可以包含以下一些次要成分：3.氧气（O2）：氧气是半水煤气中的一个常见成分，通常是通过空气进入反应系统。
氧气在反应过程中起着辅助燃烧和氧化的作用。
4.二氧化碳（CO2）：部分煤气中可能含有二氧化碳，它是一种无色、无味、非易燃的气体。
在水煤气反应中，当煤中的碳不完全转化为一氧化碳和氢气时，会形成二氧化碳。
5.氮气（N2）：氮气是常见的非反应性气体，通常以气体的形式存在于半水煤气中。
它在水煤气反应中主要作为稀释剂，不参与主要反应。
半水煤气是一种重要的工业燃料，广泛用于加热、发电和合成化学物质等领域。
半水煤气的成分可以根据生产过程的不同而有所变化，但一氧化碳和氢气是其主要成分，具有较高的燃烧热值和广泛的应用前景。
水煤气和半水煤气
水煤气是水蒸气通过炽热的焦炭而生成的气体，主要成份是一氧化碳，氢气，燃烧后排放水和二氧化碳，有微量CO、HC和NOX。
燃烧速度是汽油的7.5倍，抗爆性好，据国外研究和专利的报导压缩比可达12.5。
热效率提高20－40%、功率提高15%、燃耗降低30%，尾气净化近欧IV标准，还可用微量的铂催化剂净化。
比醇、醚简化制造和减少设备，成本和投资更低。
压缩或液化与氢气相近，但不用脱除CO，建站投资较低。
还可用减少的成本和投资部分补偿压缩（制醇醚也要压缩）或液化的投资和成本。
有毒，工业上用作燃料，又是化工原料。
将水蒸气通过炽热的煤层可制得较洁净的水煤气（主要成分是CO和H2），现象为火焰腾起更高，而且变为淡蓝色（氢气和CO燃烧的颜色）。
化学方程式为C+H2O===(△)CO+H2。
这就是湿煤比干煤燃烧更旺的原因。
煤气厂常在家用水煤气中特意掺入少量难闻气味的气体，目的是CO和H2为无色无味气体，当煤气泄漏时能闻到及时发现。
甲烷和水也可制水煤气化学方程式为CH4+H2O===CO+3H2环保型水煤气发生炉另：一种低热值煤气。
由蒸汽与灼热的无烟煤或焦炭作用而得。
主要成分为氢气和一氧化碳，也含有少量二氧化碳、氮气和甲烷等组分；各组分的含量取决于所用原料及气化条件。
主要用作合成氨、合成液体燃料等的原料，或作为工业燃料气的补充来源。
工业上，水煤气的生产一般采用间歇周期式固定床生产技术。
炉子结构采用UGI气化炉的型式。
在气化炉中，碳与蒸汽主要发生如下的水煤气反应：C+H2O===（高温）CO+H2C+2H2O===（高温）CO2+2H2以上反应均为吸热反应，因此必须向气化炉内供热。
通常，先送空气入炉，烧掉部分燃料，将热量蓄存在燃料层和蓄热室里，然后将蒸汽通入灼热的燃料层进行反应。
由于反应吸热，燃料层及蓄热室温度下降至一定温度时，又重新送空气入炉升温，如此循环。
当目的是生产燃料气时，为了提高煤气热值，有时提高出炉煤气温度，借以向热煤气中喷入油类，使油类裂解，即得所谓增热水煤气。
分析化验_半水煤气全分析(1904型奥式气体分析仪)
半水煤气全分析（1904型奥式气体分析仪）1、范围本方法适用于半水煤气中CO2、O2、CO、H2、CH4及N2+Ar含量的联合测定。
2、原理用KOH溶液吸收CO2，焦性没食子酸钾溶液吸收O2，氨性氯化亚铜溶液吸收CO，用爆炸法测定H2、CH4，余下的气体则为N2+Ar。
根据吸收缩减体积和爆炸后缩减体积及爆炸后生成CO2的体积计算各组分的体积百分含量。
CO2+2KOH=K2CO3+H2O2C6H3（OK）3+1/2O2=（OK）2C6H2-C6H2（OK）2+H2OCu2Cl2+2CO+4NH3+2H2O=2NH4Cl+2Cu+（NH4）2C2O42H2+O2=2H2OCH4+2O2=CO2+2H2OCH4燃烧时1体积CH4和2体积的氧气反应生成1体积的CO2，因此气体体积的缩减等于2倍的CH4体积；H2爆炸时，有3体积的气体消失，其中2体积是氢气，即氢气占缩减体积的2/3，所以体积缩减的总量为3/2VH2。
3、试剂3.1 KOH溶液：300g/L3.2 NaOH溶液：300g/L3.3 焦性没食子酸钾溶液：250g/L称取250g焦性没食子酸，溶液于750mL热水中，摇匀。
使用时将此溶液与氢氧化钾（3.2）溶液按1+1比例混合，即为焦性没食子酸钾溶液。
本吸收剂性能为1mL溶液可吸收15mL氧气。
3.4 硫酸溶液：1+93.5 硫酸溶液；1+193.6 氨性氯化亚铜溶液称取50gNH4Cl溶于480mL水，加入200g氯化亚铜，用520mL氨水（P=0.91g/ml）溶解。
4、仪器4.1 改良奥氏气体分析仪4.2 取样球胆5、操作程序5.1 仪器安装将奥氏仪的全部玻璃部分洗涤干净，旋塞涂好真空脂。
按如图所示的各部件中加入相应的溶液：“3”中加入1+19硫酸溶液；“4”中加入300g/L NaOH（或KOH）溶液；“5”中加入焦性没食子酸钾溶液；“6”和“7”中加入氨性氯化亚铜溶液；“8”中加入1+9硫酸溶液；“9”中加入1+19硫酸溶液。
半水煤气的主要成分
半水煤气的主要成分半水煤气是一种煤的气化产品，主要成分包括一氧化碳、氢气、甲烷、二氧化碳等。
本文将详细介绍半水煤气的主要成分及其特性。
一氧化碳半水煤气中最主要的成分是一氧化碳，其含量通常在20%~25%左右。
一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体，是一种有毒有害的物质。
在空气中，一氧化碳会与血红蛋白结合，导致血红蛋白失去运输氧气的能力，从而引起中毒。
一氧化碳的主要来源是燃烧不完全，因此在使用半水煤气时需要注意通风，确保安全。
氢气氢气是半水煤气中的另一种主要成分，其含量通常在15%~20%左右。
氢气是一种无色、无味、无臭的气体，是一种非常重要的工业原料。
氢气具有高热值、易储存、易运输等优点，在化工、电力、燃料电池等领域有着广泛的应用。
甲烷甲烷是半水煤气中的另一种重要成分，其含量通常在5%~10%左右。
甲烷是一种无色、无味、易燃的气体，是一种重要的天然气成分。
甲烷具有高热值、清洁环保等优点，在燃气锅炉、发电、燃料电池等领域有着广泛的应用。
二氧化碳二氧化碳是半水煤气中的另一种主要成分，其含量通常在3%~5%左右。
二氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体，是一种重要的温室气体。
二氧化碳的排放是导致全球气候变化的主要原因之一。
在使用半水煤气时，需要注意减少二氧化碳的排放，保护环境。
其他成分除了上述几种主要成分外，半水煤气中还含有一些其他的成分，如氮气、氧气、硫化氢等。
氮气和氧气的含量通常较低，硫化氢的含量较低但有毒有害，需要注意安全使用。
总结半水煤气是一种重要的煤的气化产品，主要成分包括一氧化碳、氢气、甲烷、二氧化碳等。
这些成分具有不同的特点和应用，需要根据实际需要进行选择和利用。
在使用半水煤气时，需要注意安全和环保，减少污染，保护环境。
半水煤气脱硫堵塔因素的探讨
１０元／ ， 吨氨耗 煤棒 成 本 为 １４ ０元 ， ０ ｔ则 ５ 吨氨 耗
块煤 成本 为 １５０元 ， 用 煤 棒 制 气 时 吨 氨成 本 ６ 采 可 节约 ｌ０元 左右 。若 １０ｋ ａ合成 氨装置 气化 １ ０ ｔ ／ 用 煤全部 使用 煤棒 ， 每年可 增加 效益 １６０万元 。 ０
统、 由静 电 除焦 油器 作 进 一 步 净 化 ， 后 送 往 压 然
缩 机一 段 进 口。
公司 ） 现有 ３套半水煤气脱硫装 置 ， 均采用 “ 纯碱 ＋ 栲 胶 ＋８８ 湿式 氧化 法脱 硫工 艺 。由于脱 硫 前半 ８” 水煤气 中 Ｈ Ｓ 质量 分数 ， 同 ） （ 下 比较 高 ， 了确保 为 半水煤气脱硫效 率 ， ３套装 置均 采用 ２台脱硫 塔 串 联流程 。装 置投运 以来 ， 问题 是脱硫塔 阻力 上 主要 升较快 ， 运行 ５～８个 月后单 塔 阻力 就达 到 了 一般 １ Ｐ ， 系 统 阻力 达 到 ２ Ｐ ， 以维持 正 常 ０ｋ ａ脱硫 ０ｋ ａ难
驴 驴 驴 驴
降低。通过实际生产 中的不断摸索调整， 当延 适 长 了吹风 时 间 ５～６Ｓ 循环 时 间控 制在 １５ｓ ， ３ 较为
合适 ， 以减 少 炉况 波 动 对 产气 量 的影 响 。延长 吹
根据 出渣情 况判 断炉况 ， 并及 时采 取相应 措施 。
６ 经 济 效 益 分 析
（ 收到修 改稿 日期 ２ １ － —２ ０ ２０ ２ ） ２
严重 时 出灰 偏 斗 （ 斗 表 明造 气 炉 内气 体 偏 流 、 偏
有 风洞 或蒸 汽 压 力 不 足 ） 。炉 渣 细 灰 多 ， 明 炉 表
温 较低 ； 炉渣 外 白内黑 ， 明煤 棒未 完全燃 烧 。应 说
半水煤气分析实验
实验九 半水煤气的分析一、实验目的1 掌握半水煤气的分析成分分析的原理及方法。
2 掌握本法测定半水煤气成分的条件。
二、实验原理半水煤气是合成氨的原料，它是由焦炭、水蒸汽、空气等制成。
它的全分析项目有CO 2、O 2、CO 、CH 4、H 2及N 2等。
可以利用气相色谱法来进行分析，也可利用化学分析法进行分析。
当用化学分析法时，CO 2、O 2、CO 可用吸收法测定，CH 4和H 2可用燃烧法测定，剩余气体为N 2。
各种气体的体积分数一般为CO 2：7～11％；O 2：0.5％；CO ：26～32％；H 2：38～42％；CH 4：1％；N 2：18～22％。
半水煤气各成份的体积分数，可作合成氨造气工段调节水蒸汽和空气比例的依据。
用化学分析法进行测定时，主要采用吸收法和燃烧法。
分析的次序如下： KOH 溶液吸收CO 2；溴水吸收C n H m ；焦性没食子酸碱溶液吸收O 2；氯化亚铜的氨性溶液吸收CO ；燃烧法测定CH 4及H 2；剩余的气体为N 2。
1．仪器改良奥氏气体分析仪（图1）和苏式ВТИ气体分析仪（图2）2．试剂2.1氢氧化钾溶液（33％）； [2.10]2.2焦性没食子酸碱性溶液； [8.24]2.3氯化亚铜氨性溶液； [8.25]2.4封闭液 [3.38]三、测定步骤3.1准备工作 首先将洗涤洁净并干燥好的气体分析仪各部件用橡皮管连接安装好。
所有旋转活塞都必须涂抹润滑剂，使其转动灵活。
依照拟好的分析顺序，将各吸收剂分别自吸收瓶的承受部分注入吸收瓶中。
为进行半水煤气分析，吸收瓶I 中注入33％的KOH 溶液；吸收瓶II 中注入焦性没食子酸碱性溶液；吸收瓶III 、IV 中注入亚铜氨溶液。
水准瓶中注入封闭液。
先检查仪器是否漏气。
调节三通活塞5，使量气管与大气相通，提高水准瓶，排除气体至液面升至量气管的顶端标线为止。
然后关闭三通活塞５，使梳型管与空气隔绝，放低水准瓶，依次打开吸收瓶I ～IV 及爆炸球的活塞，使吸收瓶中的吸收液液面上升至标线，关闭活塞，排出吸收瓶I ～IV 及爆炸球中的废气。
半水煤气的化学方程式
半水煤气的化学方程式半水煤气（Semi-water gas），也称为混合煤气或焦炉煤气，是一种由焦炭和水蒸气在加热条件下生成的可燃气体。
它主要由一氧化碳（CO）、氢气（H2）和少量的氮气（N2）组成。
半水煤气是一种重要的工业燃料，在过去被广泛用于照明、加热和发电等领域。
半水煤气的化学方程式可以表示为：C（焦炭）+ H2O（水蒸气）→ CO（一氧化碳）+ H2（氢气）在这个化学反应中，焦炭与水蒸气发生反应，产生一氧化碳和氢气。
焦炭（碳）是一种固体物质，它是由煤炭在高温下加热而得到的。
水蒸气是气态的水分子，当水蒸气与焦炭接触并加热时，发生了化学反应。
在这个反应中，焦炭起到了催化剂的作用。
焦炭的表面具有很大的表面积，可以提供更多的反应活性位点，从而促进反应的进行。
同时，焦炭也可以吸附水蒸气分子，使其更容易与焦炭发生反应。
在反应过程中，水蒸气分解为氢气和氧气。
氢气是一种无色无臭的气体，具有很高的燃烧热值，可以作为燃料使用。
一氧化碳也是一种无色无臭的气体，具有较高的燃烧热值，可以用于燃烧或用作化学原料。
半水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，它们可以通过燃烧产生热能。
一氧化碳可以与空气中的氧气反应，产生二氧化碳和水蒸气，并释放出大量的热能。
这种燃烧反应可以用于加热、烹饪或产生蒸汽。
同时，氢气也可以与氧气反应，产生水蒸气，并释放出大量的热能。
这种燃烧反应可以用于发电或驱动发动机等应用。
半水煤气的制备过程主要包括焦炭的加热和水蒸气的供应。
焦炭通常通过焦炉进行加热，使其达到高温条件。
水蒸气可以通过水蒸气发生器或水蒸气管道供应。
当焦炭与水蒸气接触并加热时，化学反应就会发生，产生半水煤气。
半水煤气的制备过程需要控制合适的温度和压力条件。
温度过高或过低都会影响反应的进行。
此外，还需要控制供应给反应器的焦炭和水蒸气的比例。
通常情况下，焦炭和水蒸气的摩尔比应该在适当的范围内，以保证反应的高效进行。
半水煤气在过去被广泛应用于照明和加热领域。
半水煤气燃烧热值
半水煤气燃烧热值半水煤气是一种合成气体，主要成分是一氧化碳（CO）和氢气（H2），产生于煤气化过程中。
半水煤气燃烧热值是指单位质量或单位体积的半水煤气在完全燃烧下释放的热量，通常以焦耳/克（J/g）或焦耳/立方米（J/m³）为单位。
以下是关于半水煤气燃烧热值的详细说明：一.定义：半水煤气燃烧热值是指在标准大气压下，单位质量或单位体积的半水煤气完全燃烧时，释放的热量。
它是衡量半水煤气作为燃料的能量含量的重要指标之一。
二.计算方法：半水煤气的燃烧热值通常通过实验测定获得。
实验通常在控制好气体流量和气体成分的条件下进行，将半水煤气与氧气或空气完全燃烧，通过测量产生的热量来计算其燃烧热值。
三.影响因素：半水煤气燃烧热值的大小受多种因素影响，包括：1.成分：半水煤气的成分主要是一氧化碳和氢气，其比例会影响燃烧热值。
2.含硫量：如果半水煤气中含有硫化合物，则硫的氧化会释放一定的热量，影响总的燃烧热值。
3.含灰量：半水煤气中的灰分也会影响燃烧热值。
4.热损失：在实际燃烧过程中，可能会有一定的热损失，影响实际获得的燃烧热值。
四.应用：半水煤气燃烧热值是评价半水煤气作为燃料的重要参数之一，对于煤气化工艺的优化设计、燃气发电厂的运行管理以及煤制油、煤制天然气等煤化工行业的生产过程都具有重要意义。
五.常见数值：半水煤气燃烧热值的数值通常在10-20 MJ/m³（焦耳/立方米）之间，具体数值会受到煤种、煤气化工艺等因素的影响而有所差异。
六.单位换算：常见的单位换算关系为：1 MJ/m³ = 25.1 kcal/m³，1 MJ/kg = 238.85 kcal/kg。
七.安全性考虑：在半水煤气的使用过程中，需要考虑其燃烧热值以及与氧气的配比等因素，以确保燃烧过程安全可靠。
半水煤气燃烧热值是评价半水煤气作为一种燃料的重要参数之一，对于煤气化工艺、燃气发电和煤化工产业的发展都具有重要意义。
半水煤气脱硫技术
DS碱法脱硫包括气体进入液体的扩散过程， 也包括化学反应过程。影响扩散的因素有 温度、液气比、传质面积、脱硫液浓度等； 影响化学反应的因素包括脱硫液组成、温 度、化学反应种类、反应进行程度等。
： 1) 适用范同广，能够脱除高含量硫； 2) 脱硫脱氰效率高，H2S 脱除率可达 96％以上，HCN 脱除率可达 95％以
湿式栲胶法脱硫缺点 设备较多，工艺操作也较复杂，设备投资较大。
湿式栲胶法脱硫优点 湿式栲胶法脱硫整个脱硫和再生过程为连续在线过程， 脱硫与再生同时进行，不需要设置备用脱硫塔；煤气 脱硫净化程度可以根据企业需要，通过调整溶液配比 调整，适时加以控制，净化后煤气中H2S含量稳定。 运行费用低，经济效益好。
工艺特点 该工艺优点： 1) 脱硫效率高，一般可大于 99％，能将 H2S 从 6g／m3，脱至 2ppm，只需一次
脱 硫即可达到城市煤气标准。 2) 该工艺技术成熟，操作稳定，设备和材料均可在国内解决，是一种比较理想的 脱硫脱氰工艺。 该工艺缺点： 1) 磺、硫代硫酸钠和硫氰酸钠产品品位不高，操作环境较差，因此综合效益较差； 2) 改良 ADA 脱硫装置位于煤气净化处理末端，腐蚀性较强，对前端设备和管道材 质要求较高；
3) 废液处理流程较长，能耗高，致使装置投资费用较高。
PDS
01
PDS 工艺主要应用于煤气、焦炉气、合成氨厂、半
水煤气、炼厂气等，一般是与
02
ADA 法和栲胶法配合使用。只需要在原脱硫液中
加微量的 PDS 即可，消耗费用较Fra bibliotek03 低。
泡塔的位离循沫底压调心在来环从靠部缩节后P自泵2液D，空器的台粗将S位N与气流硫催脱苯脱aN差塔接回膏化硫H的a硫自S2顶触脱外剂塔温+液S2流喷使硫运的 底度xNH分+入脱aC淋脱塔，作排为1别H硫N硫/的硫循离用出3C2送+泡0液OO脱液环心下的NN～入沫32吸硫再使液，脱aa3++222槽2收5液生用经可硫台(HCCNxN℃，HOO2－逆。，过脱液再aa的O2H33用PH1向再浮低除经生S+DS煤)→SN←泵的SH2+接生于位无液塔+Sa气H→2将←法过221H触后再槽机封底SO2N依/硫C→脱程H（22S，的生返硫槽部2aO次NON2泡N硫还C→气→脱脱塔回与进，3Sa2a进Na沫的伴进，）OC除硫顶脱有入与2N←+N入NHS连原随一其←aC煤液部硫机溶再a→x++2HO续2理+以步基→气 从 扩 系硫液生台SxSSN2CS送及下参本+H2→中塔大统，循塔串+O程↓aON2往工副加V反HO2的上部，同环底联见S3NaD+2H离艺反反应（+H大部分工时槽部的a图OuH+H心CC流应应为液T部经的艺促，鼓脱2.x1LO2NOS机程：：。：）#8O分液硫流使用入硫3S↓，
间歇式半水煤气流程
定期更换催化剂或采用再生方法恢复其活性。
压力波动过大
稳定压力波动，确保反应器内的压力稳定。
产物纯度不高
优化分离过程，提高产物纯度。
05
间歇式半水煤气流程优化与 改进
工艺优化
减少半煤气中的杂质
通过改进原料气处理和净化流程，降低半水煤气中的杂质含量， 提高产品质量。
提高反应效率
优化反应条件，如温度、压力和停留时间，以提高半水煤气中有效 组分的转化率。
某焦化厂半水煤气流程故障
案例描述
某焦化厂在采用间歇式半水煤气流程过程中，出现了流程故障，导致煤气产量和质量下降 ，同时能耗和污染物排放增加。
案例分析
该案例失败的主要原因在于设备维护不到位和操作人员技能水平不足，导致流程运行不稳 定。教训是加强设备维护和操作人员培训，确保流程的稳定高效运行。
感谢您的观看
定期对管道与阀门进行检查和维护， 确保其正常运行和使用寿命。
其他辅助设备
加热设备
根据工艺需要，配置合适的加热 设备，如电热器、燃气热风炉等。
冷却设备
为了控制反应温度，需要配置适 当的冷却设备，如水冷器、空冷
器等。
储存设备
根据生产需求，配置适当的储存 设备，如储罐、储池等，以满足
生产过程中的物料储存需求。
01
案例名称
某化工厂半水煤气流程优化
02
案例描述
某化工厂通过对原有半水煤气流程进行优化，提高了煤气的质量和产量，
降低了生产成本，同时实现了环保达标。
03
案例分析
该案例成功的关键在于优化过程中对工艺参数的调整和设备维护的加强，
同时采用了先进的监测和控制技术，确保了流程的稳定高效运行。
失败案例及教训
半水煤气净化能耗浅析
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第 ４期 ２０ ０ ６年 ７月
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ｔ ｅｐ ｏ ｅｓｃ ｎ ｉｕ ａｉｎ ｗｈｃ ｕｔｂｅｆ ｒｓｍ ｉ ｔｒｇ ｕ ｉ ｃ ｔ ｎ． ｈ ｒ ｃｓ ｆｇ ｒｔ ｉ ｉ ｓ ｉ ｌ ｏ ｅ — ｏ ｏ ｈ ｓ ａ ｗａ ｅ ａ ｐ ｒ ｉ ｉ ｓ ｆａ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｍｉ ｔｒｇ ；ｐ ｒｆ ｔ ｎ ｎ ｒ ｙ ｃ ｎ ｕ ｐ ｉｎ；ｐｏ ｅｓｓ ｌｃｉｎ ｙｗｏ ｄ ： ｅ — ｅ ａ ｗａ ｓ ｕ ｉ ｉ ；ｅ ｅｇ ｓ ｉ ｃ ｏ ａ ｏ ｍ ｔ ｏ ｒ ｓ ｅ ｔ ｃ ｅ ｏ
半水煤气中的硫化物
l. 半水煤气中的硫化物主要有哪几种?它们的主要性质是什么?半水煤气中硫化物的种类因煤的种类不同而含有数量不等的硫化物。
这些硫化物主要是硫化氢，约占硫化物总量的90％。
另外还含有少量的有机硫化物，主要是二硫化碳、羰基硫、硫醇等。
硫化物的主要性质分述如下。
(1) 硫化氢分子式H2S，是无色气体，有类似腐烂鸡蛋的恶臭味。
性剧毒。
易溶于水，其水溶液呈酸性，能与碱生成盐。
可用碱溶液来吸收它以除去气体中的硫化氢。
硫化氢有很强的还原能力，易被氧化成硫磺和水，这一性质被广泛地用于脱除硫化氢并副产硫磺的工艺上。
硫化氢还容易与金属、金属氧化物或金属的盐类生成金属硫化物。
(2) 二硫化碳分子式CS2，无色液体，难溶于水，与碱的水溶液发生反应：二硫化碳还可被氢还原，视反应条件可生成硫化氢、硫醇或其他有机硫化物，在高温下与水蒸气作用几乎可完全转化为硫化氢。
(3) 羰基硫分子式COS，是无色无嗅的气体，微溶于水。
干燥的COS较稳定，在高温下有可能分解为二硫化碳和二氧化碳，900℃可分解出硫。
在高温下可与水蒸气作用转化成硫化氢。
与碱的水溶液一起能缓缓地进行下面的反应：(4)硫醇分子式RSH(R为烷基)，低分子硫醇具有令人厌恶的气味，浓度仅为1×10-3g/L，就可被人感觉出来。
有毒。
不溶于水。
呈酸性，其酸性比相应的醇类强，能与金属盐类或碱作用。
硫醇在加热条件下可分解成烯烃与硫化氢，分解温度150～250℃。
2. 硫化物对合成氨生产工艺过程有何危害?(1) 对催化剂的危害硫是甲烷化催化剂、高(中)温变换催化剂、甲醇合成催化剂和氨合成催化剂的主要毒物之一，能使它们的活性和寿命显著降低。
(2) 对产品质量的危害碳铵生产过程中，当变换气中H2S含量高时，在碳化母液中积累增高。
使母液黏度增大，碳铵结晶变细，不仅造成分离困难，同时，由于生成FeS沉淀致使碳铵颜色变黑。
H2S带入制碱过程，在碳化时生成难溶的铁硫化合物致使重碱变黑。
半水煤气中CO2含量偏高的因素
相对较高（ ２ ２ ｃ＋ Ｈ ０ｆ：Ｃ ＋ Ｈ ） Ｃ ２ Ｏ ２ ２ ，Ｏ 生成率 就低 ， 水煤 气 中 （ Ｏ ） 就偏 低 ； 之 ， 汽 半 Ｃ 也 反 蒸
温度低 （ 不能低 于 １０ｏ ， 汽 分解 率 必然 会低 ６ Ｃ）蒸 （ ２ ２ Ｃ＋ Ｈ ＯＴ＝ Ｃ ２ ２ ２ ，Ｏ 生成 率会 高 。 Ｏ ＋ Ｈ ）Ｃ ２
１ ４
小氮肥
第３ 卷 ８
第 １ 期 ２１ １ 月 １ ０ ０年 １
半水 煤气 中 Ｃ ２含 量偏 的 因 Ｏ 高 局的 素
索贵宾
（ 苏邳 州 市兴亚炉 箅有 限公 司 ２ １０ ） 江 ２３０ 气 化层高 度 ： 山西 块 煤 要 求 ０ ８～１０ｍ； ① ． ．
１ 影 响半水煤气 中 Ｃ ： Ｏ 含量的因素
主机 开机前 调节 勺管 位 置 ， 动偶 合 器 的外 置 油 启
３ 改造效果
此次 改造完 成后 ， 格按 以上要求 开机 运行 ， 严 结果 发现 ： 当勺管 油量调 节到零 位时 ， 合器 的输 偶 出轴不转 动 ， 即输 出转速 为 ０； 当逐 渐 调节 勺 管开 度后 ， 有约 ３０ｒｒｉ ０ ／ ｎ的正 常 输 出转 速 ； 时通 过 ａ 同 调节勺 管径 向位 置 ， 能很 好 地 实现 对 机 器输 出转 速 的无 级调节 ， 效 地 消除 了偶 合 器 的异 常 振 动 有 和导致 的机组共 振 ， 而 引起 合 成 氨装 置 被 迫全 进 系统停 车的重 大安 全 隐 患 ， 确保 了合成 氨 装 置 的
１４ 系统 阻 力 ．
８０℃ 时 ，Ｏ ０ Ｃ 生成率 ＞１％ 。因此 ， 据 半水 煤 ２ 根 气 中的 Ｃ ：含量 的高 低 也 可 以推 算 出气 化 层 温 Ｏ
间歇式制半水煤气
间歇式制半水煤气：五个阶段，吹风阶段：吹入空气，提高燃料层的温度，吹风气放空；一次上吹制气阶段，自下而上吹入水蒸气进行气化反应，燃料层下部温度下降，上部升高；下吹制气阶段，水蒸气自上而下进行反应，使燃料层温度趋于均衡；二次上吹制气阶段，使底部下吹煤气排净，为吹入空气做准备；空气吹净阶段，此部分吹风气加以回收，作为半水煤气中氮的主要来源。
防止析炭：（1）实际水碳比大于理论水碳比，这是不会有炭黑生产的前提。
（2）选用活性好，热稳定性好的催化剂，避免进入动力学可能析炭区。
（3）防止原料气和水蒸气带入有害物质，保证催化剂具有良好的活性。
（4）选择适宜的操作条件。
析炭的处理方法：较轻时，采取降压，减量，提高水碳比的方法将其去除。
析炭较重时：采取蒸汽除炭，即C（s）+H2O⇌CO+H2硫酸制备的几步：1焙烧(如何提高焙烧速度)提高温度，矿料粒度，氧浓度2.转化：so2+O2=so3催化剂：钒催化剂(主要成分：五氧化二钒)3.吸收用水吸收化学脱co2：热酸钾，有机胺，氨水吸收法。
物理脱co2：碳酸丙烯酯，变压吸附外筒(承受高压)内件(承受高温) 尿素学名;碳酰二胺(co(NH2)2 CO2的变换作用：co2的变换既是原料气的净化过程又是原料气的制备的继续（工艺条件：1.温度2.压力3.H20/co）压就改善了塔的工作条件。
为此，使冷原料气首先通过合成塔塔体和内件间的环隙，内件采用保温措施。
氨的合成：N2+3H2=2NH3影响平哼氨的因素：温度，压力，氢氮比的影响，惰性气体含量的影响，提高平衡氨含量的方法：提高压力，降低温度或减少惰性气体含量.氨碳比氨过量有什么好处：NH3过量能提高尿素的转化率，因为过剩的NH3促进二氧化碳的转化，同时能与脱出的水结合成NH4OH，使水排出于反应之外，这就等于移除部分产物(工艺条件：氨碳比，水碳比，操作压力，反应时间)湿法脱硫：物理吸收法，化学吸收法，直接氧化法。
干法脱硫：活性炭法，氧化铁法，分子筛法一氧化锌法。
半水煤气(一氧化碳和氢气混合物)安全技术说明书
一氧化碳和氢气混合物化学品安全技术说明书第一部分化学品及企业标识化学品中文名称：一氧化碳和氢气混合物化学品英文名称：Carbon monoxide and bydrogen mixtures 企业名称：地址：邮编：电子邮件地址：联系电话：传真号码：企业应急电话：产品代码： 1 产品推荐用途：中间产品制作甲醇、无水氨产品限制用途：无资料第二部分危险性概述物理化学危险：极度易燃气体，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火即发生爆炸。
有毒，吸入可因缺氧致死。
健康危害：一氧化碳与血液中血红蛋白结合造成组织缺氧。
轻度中毒者出现剧烈头痛、头晕、耳鸣、心悸、恶心、呕吐、无力，轻度至中度意识障碍但无昏迷，血液碳氧血红蛋白浓度可高于10％；中度中毒者除上述症状外，意识障碍表现为浅至中度昏迷，但经抢救后恢复且无明显并发症，血液碳氧血红蛋白浓度可高于30％；重度患者出现深度昏迷或去大脑强直状态、休克、脑水肿、肺水肿、严重心肌损害、锥体系或锥体外系损害、呼吸衰竭等，血液碳氧血红蛋白可高于50％。
环境危害：对大气造成污染。
GHS危险性类别：根据《化学品分类和危险性公示通则》（GB 13690-2009）及化学品分类和标签规范（GB 30000.2-2013～30000.29-2013）系列标准，该产品属于易燃气体,类别1；压力下气体，压缩气体；急性毒性-吸入,类别3；生殖毒性,类别1A。
标签要素：象形图：警示词：危险危险信息：极度易燃气体；内含高压气体，遇热可能爆炸；吸入会中毒;可能损害生育力或胎儿。
防范说明：预防措施：远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。
操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。
密闭操作，全面通风。
按要求使用个体防护装备。
使用防爆型的通风系统和设备。
禁止使用宜产生火花的机械设备和工具。
未适当通风前，禁止进入使用区域和贮存区域。
事故响应：如发生火灾，可用水、干粉、二氧化碳灭火。
如发生泄漏，加强通风扩散。
半水煤气名词解释
半水煤气名词解释
半水煤气是将煤和水作为气化物料进行气化的一种燃气，半水煤气是将蒸汽和空气一起吹入煤气发生炉中与赤热的无烟煤或焦炭作用而产生的煤气。
是水煤气和发生炉煤气的混合气体。
主要用于煤化工行业，有时也可用作燃料。
半水煤气主要成分是一氧化碳、氢气还有其他惰性气体和可燃烧的甲烷、焦油、酚等其他物质的混合气体，一般可用做煤化工原料，尤其是小型合成氨装置的原料气，有时也作为燃气使用。
半水煤气的成份基本上就是氮气，氧气，氢气，一氧化碳，水蒸汽，可燃成分主要是氢气和一氧化碳，与氮气的比例为3.1～3.2，也是一种合成氨原料气。
半水煤气生产流程：
1、将蒸汽和空气（或富氧空气）按1:1的比例一起吹入煤气发生炉中与赤热的无烟煤或焦炭作用而产生，是水煤气和发生炉煤气的混合气体。
2、将分别制成的水煤气和发生炉煤气按一定比例配合而得。
半水煤气的应用：
1、半水煤气在除去氧、一氧化碳、二氧化碳、硫化物等杂质后，其氢与氮的组成为3：1的半水煤气，作为合成氨的原料气。
2、也可用作燃料，但与普通水煤气相比，热值较低。
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半水煤气
脱碳
变换
天然气转化流程
天然气压缩到3.6MPa并配氢氮混合气，到一段炉的对流 段3预热至380～400℃，热源是辐射段4的高温烟道气。 预热后进钴钼催化脱硫器l，有机硫加氢成硫化氢，再到 氧化锌脱硫罐2脱除硫化氢，总含硫量降至0.5×10-6以下。 脱硫后与中压蒸汽混合，送至对流段加热到500～520℃， 分流进入辐射段4的转化管，自上而下经管内催化剂层转 化反应，热量由管外燃烧天然气提供。 反应管底部转化气温度为800～820℃，甲烷含量约9.5％， 汇合于集气管沿中心管上升，由炉顶送往二段转化炉5。 二段炉入口引入预热450℃的空气，与部分甲烷在炉顶燃 烧，温度升至1200℃，经催化剂层继续转化，二段炉出 口转化气温度约1000℃，压力3.0MPa，残余甲烷低于0.3 ％，(H2+CO)／N2=3.1～3.2。二段炉出来高温转化气先 后经二个废热锅炉6,7，回收显热产生蒸汽.此蒸汽经对流 段加热成高压过热蒸汽，作为工厂动力和工艺蒸汽。转 化气温度降至370℃，送变换工段。
2 半水煤气与水煤气的区别 成分上： 半水煤气=水煤气+空气煤气
其中： 水煤气是用水蒸汽与炽热的煤反应，生成含 H2、CO的气体。 空气煤气是用空气与煤反应，生成含CO、 CO2、N2的气体。
2 半水煤气与水煤气的区别 用途上： 水煤气主要用于合成甲醇，作为合 成氨原料气中氢气的来源。
半水煤气主要用作合成氨的原料气。
二段转化炉
作用：使甲烷进一步转化 结构：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。 固定床绝热式反应器
二段转化炉不需外部供热，在炉内，氧气与部分甲烷燃 烧放热，使转化反应自热进行。采用内径为3m多、高约 13m的圆筒型转化炉，壳体为碳钢制成，内衬不含硅的 耐火材料，炉壳外保温，与环境无热交换，所以，二段 炉是一个上部有均相燃烧空间的固定床绝热式催化反应 器，高温气体自上而下流过带孔的耐火砖层、耐高温的 铬催化剂层、镍催化剂层。最后由炉下部引出二段转化 气
主要设备
一段转化炉
一段转化炉由辐射段和对流段组成，外壁用钢板制成，炉内壁 衬耐火层。转化管竖直排列在辐射段炉膛内，总共有300～400 根内径约70～120mm、总长10～12m的转化管，每根管装催化 剂15.3m3。多管型式能提供大的比传热面积(单位体积的传热 面积)，而且，管径小者更有利于横截面上温度分布均匀，提 高反应效率。反应炉管的排布要着眼于辐射传热的均匀性，故 应有合适的管径、管心距和排间距，此外，还应形成工艺期望 的温度分布，要求烧嘴有合理布置及热负荷的恰当控制。反应 炉管的入口处温度500～520℃，出口处800～820℃。对流段有 回收热量的换热管。天然气一段转化炉的炉型主要有两大类。 一类是以美国凯洛格公司为代表所采用的顶烧炉，另一类是以 丹麦托普索公司为代表所采用的侧烧炉。
3 天然气制半水煤气的工艺
工Hale Waihona Puke 原理CH 4 H 2O CO 3H 2 CH 4 2 H 2O CO2 4 H 2 CO H 2O CO2 H 2
H 298 206kJ / mol H 298 165kJ / mol
主反应
H 298 41.2kJ / mol
半水煤气
班 级: 学 号: 姓 名:
主要内容
1 2 3
半水煤气与水煤气的简介
半水煤气与水煤气的区别
天然气制半水煤气的工艺
1 半水煤气与水煤气的简介
水煤气是水蒸气通过炽热的焦炭而生成 的气体。主要成份是CO ，H2 等。 半水煤气是将煤和水作为气化物料进行 气化的一种燃气，半水煤气是将蒸汽和 空气一起吹入煤气发生炉中与炽热的无 烟煤或焦炭作用而产生的煤气。是水煤 气和发生炉煤气的混合气体。主要成分 是N2，O2，H2，CO，水蒸汽等。
副反应
CH 4 C 2 H 2 2CO C CO2
H 298 74.9kJ / mol H 298 172.5kJ / mol H 298 131.4kJ / mol
CO H 2 C H 2O
3.2 天然气蒸汽转化流程和主要设备
转化流程
天然气蒸汽工艺流程图
天然气转化流程
天然气压缩到3.6MPa并配氢氮混合气，到一段炉的对流段 3预 热至380～400℃，热源是辐射段4的高温烟道气。预热后进钴 钼催化脱硫器l，有机硫加氢成硫化氢，再到氧化锌脱硫罐2脱 除硫化氢，总含硫量降至0.5×10-6以下。脱硫后与中压蒸汽混 合，送至对流段加热到500～520℃，分流进入辐射段4的转化 管，自上而下经管内催化剂层转化反应，热量由管外燃烧天然 气提供。 反应管底部转化气温度为800～820℃，甲烷含量约9.5％，汇合 于集气管沿中心管上升，由炉顶送往二段转化炉 5。二段炉入 口引入预热450℃的空气，与部分甲烷在炉顶燃烧，温度升至 1200℃，经催化剂层继续转化，二段炉出口转化气温度约 1000℃，压力3.0MPa，残余甲烷低于0.3％，(H2+CO)／ N2=3.1～3.2。二段炉出来高温转化气先后经二个废热锅炉 6,7， 回收显热产生蒸汽.此蒸汽经对流段加热成高压过热蒸汽，作为 工厂动力和工艺蒸汽。转化气温度降至370℃，送变换工段。