娄冰 年产20万吨合成氨造气炉设计
娄冰年产20万吨合成氨造气炉设计.
目录一、绪论 (1)1.1 合成氨概述 (1)1.2 煤气化技术发展 (1)二、生产方法的选择及论证 (2)2.1 生产方法的介绍 (2)2.2 生产方案的选择及论证 (3)三、常压固定床间歇气化法 (3)3.1 固定床气化法的特点 (3)3.2 半水煤气制气原理 (3)3.3 发生炉内燃料分布情况 (4)3.4间歇式制半水煤气工艺流程 (5)四、工艺计算 (5)4.1工艺计算方法及已知条件确定 (5)4.2理想气化过程原料煤消耗量 (6)4.3煤气发生炉的物料及热量衡算 (7)4.4 吹风阶段的物料及热量衡算 (8)4.4.1物料衡算 (8)4.4.2热量衡算 (10)4.5 制气阶段的物料及热量衡算 (11)4.5.1 物料衡算 (11)4.5.2 热量衡算 (14)五、设计的体会和收获 (16)六、参考文献 (17)一、绪论1.1 合成氨概述氨是一种重要的化工原料，特别是生产化肥的原料，它是由氢和氮合成。
合成氨工业是氮肥工业的基础。
为了生产氨，一般均以各种燃料为原料。
首先，制成含H2和CO等组分的煤气，然后，采用各种净化方法，除去气体中的灰尘、H2S、有机硫化物、CO、CO2等有害杂质，以获得符合氨合成要求的洁净的1：3的氮氢混合气，最后，氮氢混合气经过压缩至15Mpa以上，借助催化剂合成氨。
我国能源结构中，煤炭资源占很大比重。
煤的气化是煤转化技术中最主要的方面，并已获得广泛的应用。
煤气化提供洁净的可以管道输送的气体燃料。
当前城镇及大中型企业要求实现煤气化的迫切性越来越大，至今以合成气为原料的合成含氮、含氧化物、烃类及燃料的C化学技术已经获得相当成功，并且这方面的开发活动至今仍方兴未衰。
目前还在建设采用各种煤气化技术的工业化装置。
煤气化在各方面的应用都依赖于煤气化技术的发展，这主要因为煤气化环节往往在总投资及生产成本中占相当大的比重。
我国合成氨工业原料路线是煤汽油并举，以煤为主。
合成产量60%以上是以煤为原料，全国现有1000多家大中小型以煤为原料的合成氨厂。
年产20万吨合成氨合成工艺设计
年产20万吨合成氨合成工艺设计年产20万吨合成氨合成工艺设计The Process Design of 200kt/a of Synthetic AmmoniaSynthesis目录摘要 (I)Abstract.................................................. I I引言 (1)第一章综述 (2)1.1 氨的研究背景 (2)1.2 氨的用途 (2)1.3 氨的生产方法的选择 (3)第二章氨合成过程的步骤及工艺流程 (5)2.1 氨合成的步骤 (5)2.2 氨合成工艺流程简述 (6)第三章工艺计算 (9)3.1 原始条件 (9)3.2 物料衡算 (9)3.2.1 合成塔物料衡算 (9)3.2.2 氨分离器气液平衡计算 (10)3.2.3 冷凝塔气液平衡计算 (11)3.2.4 液氨贮槽气液平衡计算 (12)3.2.5 液氨贮槽物料计算 (14)3.2.6 合成系统物料计算 (15)3.2.7 合成塔物料计算 (16)3.2.8 水冷器物料计算 (17)3.2.9 氨分离器物料计算 (18)3.2.10 冷凝塔物料计算 (19)3.2.11 氨冷器物料计算 (21)3.2.12 冷凝塔物料计算 (23)3.2.13 液氨贮槽物料计算 (24)3.3 热量衡算 (26)3.3.1合成塔热量计算 (26)3.3.2 废热锅炉热量计算 (28)3.3.3 热交换器热量计算 (29)第四章设备的计算与选型 (31)4.1 已知条件 (31)4.2 计算并初选换热器规格 (31)4.3 校核总传热系数K (31)4.3.1官内给热系数α计算 (31)4.3.2 管外给热系数αo (35)4.3.3 总传热系数K (38)4.4 管子拉脱力的计算 (38)4.5 计算是否安装膨胀节 (39)4.6 换热器主要结构尺寸和计算结果 (41)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录 (45)附录A：工艺流程图 (45)附录B：设备图 (45)年产20万吨合成氨合成工段工艺设计摘要：合成氨是化学工业的基础，也是我国化学工业发展的重要先驱，其中氨合成工段是合成氨工艺的中心环节。
年产20万吨合成氨工程设
编号：毕业设计（论文）开题报告设计题目: 年产20万吨合成氨工程设计院系:专业:班级:学号:学生姓名:指导老师:日期年月日开题简介（课题来源，设计或论文的选题的目的和意义，关于该论题的研究现状和发展趋势，设计或论文的主攻方向、主要内容和提纲、研究方法及技术路线，工作进度安排，所具备的条件等）课题来源：“改选”教师自定的题目。
设计或论文的选题的目的和意义：合成氨工业是基础化学工业的重要组成部分，在国民经济中占有相当重要的位置。
氨是化学工业的重要原料之一，具有十分广泛的用途。
氨是氮素肥料工业的主要原料，用氨作原料可生产多种氮肥，如尿素,硫酸铵，硝酸铵，碳酸氢等；氨还可以用来生产多种复合化肥，如磷酸氢铵等。
合成氨工业对农业的生产具有重大意义。
氨也是工业的重要原料。
基本化学工业中的硝酸，纯碱及各种含氮的无机盐以及制冷工业中冷却剂，有机工业中各种中间体，制药工业中磺胺药物，高分子工业中聚纤维，氨基塑料，丁情香蕉，冷却剂等，都需要以氨，氨的化合物及衍生物为原料或工作介质。
国防工业中也需要氨，如三硝基甲苯，硝化甘油，硝化纤维的各种硝基炸药；尖端技术如导弹，火箭的推进剂和氧化剂等都离不开氨。
我国合成氨产量虽然已跃居世界第1位，但单系列装置规模较小，合成氮平均规模为5万t/a，无法适应世界合成氨的发展趋势。
据有关资料统计，俄罗斯约有35套合成氨装置，合成氮平均规模为40万t/a；美国有50多套合成氨装置，合成氨平均规模30万t/a以上。
近年来合成氨装置大型化是世界合成氨的主流发展趋势，目前世界最大单系列合成氨装置规模已达130万t/a。
所以为了拉近与国际氨工业生产的距离，我们必须加强科技研究，这对我们国家以后的发展具有很重要的目的和意义。
关于该论题的研究现状和发展趋势：1784年，有学者证明氨是由氮和氢组成的。
19世纪末，在热力学、动力学和催化剂等领域取得进展后，对合成氨反应的研究有了新的进展。
1901年法国物理化学家吕·查得利提出氨合成的条件是高温、高压，并有适当催化剂存在。
20万吨合成氨工厂毕业设计
年产20万吨合成氨厂工艺设计摘要氨的工业生产主要是利用氮气和氢气通过催化剂的催化而得到。
本设计是年产20万吨合成氨厂的工艺设计，但由于合成氨的整个生产工艺较长，细节问题较多，鉴于设计时间的紧迫，本设计主要对合成氨的主要工段——合成工段进行了工艺计算、设备选型，并绘制了全厂平面布置图、合成氨工艺流程示意图、合成工段带控制点工艺流程图、合成工段物料流程图、合成车间的立面图和平面图。
关键词：氨，催化剂，工艺，图Ammonia Plant Process of The Technological Designof 200,000 t Ammonia Per YearABSTRACTThe industrial production of ammonia is used mainly nitrogen and hydrogen through the catalyst to be obtained. The design of the annual output of 200,000 tons of synthetic ammonia plant process design, but because of the ammonia production process is longer, more details, in view of the urgency of the design time. The main design of the main section of ammonia-synthesis section of the technology, equipment selection, and the mapping of the entire plant layout map Ammonia Process Chart, Synthesis Process control point with the process flow chart Synthesis Process flowchart materials, synthetic workshop elevation and floor plans.KEY WORDS:ammonia ，catalyst ，technology ，chart目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 工程设计背景与发展状况 (1)1.1工程设计的背景 (1)1.2我国合成氨产业概况 (1)1.3我国合成氨需求现状及设计规模 (1)2 工程设计条件与总平面布置 (3)2.1工程设计条件 (3)2.1.1 原材料及辅助物料的资源条件 (3)2.1.2 公用工程概述 (3)2.1.3 劳动力资源条件 (3)2.2总平面布置 (3)2.2.1 总平面布置的基本原则 (3)2.2.2 总平面布置概述 (4)3 化工工艺设计 (7)3.1车间组成概述 (7)3.2车间生产综合叙述 (7)3.2.1 合成工段的概况及特点 (7)3.2.2 工作制度 (7)3.2.3 产品的主要技术规格及标准 (8)3.2.4 工艺流程叙述 (8)4 合成工段的工艺计算及设备选型 (10)4.1合成工段设计要求 (10)4.2合成工段物料衡算图 (10)4.3.1 物料衡算 (11)4.3.2 热量衡算 (24)4.3.3 主要设备的计算 (31)4.3.4 主要设备型号一览表 (45)5 安全生产及环境保护 (46)5.1环境保护与综合利用 (46)IV5.2劳动安全卫生 (46)致谢 (48)参考文献 (49)年产20万吨合成氨工厂工艺设计 11工程设计背景与发展状况1.1 工程设计的背景合成氨是化学工业中的一种重要的基础原料。
年产20万吨合成氨项目可行性研究报告
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。
本项目拟建一座年产20万吨的合成氨生产装置，以满足市场需求。
本报告将对该项目的可行性进行研究，包括市场需求、技术可行性、经济可行性等方面的分析。
一、市场需求：目前，合成氨市场需求量大，市场前景广阔。
合成氨广泛应用于制造尿素、硝酸铵等化肥，以及合成氨基酸、合成纤维素等化工产品。
随着农业和化工行业的发展，合成氨的需求量持续增长，有稳定可靠的市场基础。
二、技术可行性：合成氨的生产通常采用哈柏法或诺里特法，这两种方法均经过长期实践验证，技术可行且成熟。
本项目拟采用先进的诺里特法，以提高生产效率和产品质量。
三、经济可行性：1.投资分析：本项目总投资约为5000万元，其中包括设备购置、厂房建设、原材料储运等。
预计设备和厂房的使用寿命为20年，年折旧费用为250万元。
2.生产成本分析：以年产20万吨合成氨为基准，预计每吨合成氨的生产成本约为1500元，包括原材料、能耗、人工、管理费用等。
预计年销售收入为3亿元，净利润约为8000万元。
3.运营分析：项目正常运营下，每年将产生5000万元的纳税收入，对地方经济发展具有积极贡献。
四、环境可行性：1.项目将采用现代化环保技术，对环境的影响较小。
设备排放符合国家标准，废气经过脱硫和脱硝处理后排放，废水经过处理后回用或排放。
2.加强环境保护意识，合规经营，定期开展环境评估和监测，确保项目的环保达标。
综上所述，该项目可行性较高。
市场需求大、技术可行、有较好的经济效益和环保性，能为当地经济发展带来积极影响。
同时，项目运营过程中需加强环保工作，确保对环境的最小影响。
年产20万吨合成氨扩建项目可行性研究报告
XXXX化股份有限公司年产20万吨合成氨项目可行性研究报告（此文档为WORD格式，下载后可编辑）第一章总论1.1概述1.1.1项目名称、主办单位名称、企业性质及法人项目名称：20万吨/年合成氨项目主办单位：XXXXX化股份有限公司企业性质：股份制企业法人：王华雄邮编：电话：传真：1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则1.1.2.1编制依据1.原化工部化计发（1997）426号文“化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定”（修订本）；2.《中华人民共和国工程建设标准强制性条文》；3.《建设项目环境保护设计规定》[（87）国环字第002号]及国务院（98）253号文；4.《建设项目环境保护管理办法》；5. 污水综合排放标准：（GB8978－96）；6.大气污染物综合排放标准：（GB1629-1996）；7.合成氨工业水污染物排放标准：（GB13458－2001）；8. 环境空气质量标准：（GB3095－1996）；9.锅炉大气污染物排放标准（GB13271－2001）；10.恶臭污染物排放标准（GB14554－93）；11.城市区域环境噪声标准（GB3096－93）；12..工业企业厂界噪声标准（GB12348－90）；1.1.2.2编制原则1.实事求是的研究和评价，客观地为上级主管部门审议该项目提供决策依据。
2.坚持可持续发展战略，企业生态环境建设，实现社会、经济、环境效益的统一。
3.坚持以人为本的原则，创造优美的企业环境。
4.合理有序的安排用地结构，用地功能布局考虑产业用地与生态环境协调发展。
5.根据工厂的区域位臵及性质，严格控制污染，污水的排放应遵循大集中小分散的原则。
6.在满足生产工艺及兼顾投资的前提下，尽可能地推广新技术、新工艺、新设备新材料的应用，以体现本工程的先进性。
7.新增生产装臵具有先进性和适用性，达到节能降耗，提高企业经济效益的目的。
8.加强环保意识，遵循环境工程与主体工程同时设计、同时施工、同时投产运行的“三同时”原则。
20万吨年Φ1800合成氨系统
安徽昊源化工集团有限公司新建20万吨/年Φ1800合成氨系统基础设计说明书南京国昌化工科技有限公司总目录一、前言二、气象条件三、工艺设计条件要求四、设计能力计算（详细数据见物料热量衡算表）五、G CΦ1800三轴一径合成塔技术特点六、Φ1800合成系统工艺流程及特点（见流程图）七、Φ1800合成系统主要设备技术规格八、平面布置说明九、土建说明十、电器说明十一、仪表说明十二、保温与防腐十三、安全与环保附表、合成系统物料热量衡算表附表、系统主要工艺管线流速计算表附表、工艺仪表条件表（另附）附图、Φ1800合成系统带控制点的工艺流程图附图、Φ1800合成系统循环机工艺流程图附图、Φ1800合成系统设备平面布置图附图、Φ1800合成框架工艺条件图附图、Φ1800合成塔外筒条件图附图、Φ3000/Φ3400废热锅炉条件图附图、Φ1400气-气换热器条件图附图、套管式水冷器条件图附图、Φ1400冷交换器条件图附图、Φ1600/Φ2200氨冷器条件图附图、Φ1400氨分离器条件图附图、Φ1400循环机油分条件图附图、Φ1600新鲜气氨冷器条件图附图、Φ1000新鲜气油分条件图一、前言安徽昊源化工集团有限公司根据企业发展及市场需要,目前准备将合成氨生产线进行能力扩大,产品结构重组：新建二套Φ1600中压联醇系统，一套Φ1400高压醇烷化系统和一套Φ1800氨合成系统。
为此受安徽昊源化工集团有限公司委托,我公司将承接一期工程的Φ1800氨合成新系统及相关配套工程的基础设计。
二、气象条件年平均气温： 14.1℃极端最高气温： 40.3℃极端最低气温： -18.3℃降雨量： 771.7mm年最大降雨量： 1263.8 mm年平均气压： 1007.3毫巴年平均湿度： 68.92%㎜㎜年平均风速： 2.7m/s年最大风速： 32m/s地震列度： 7级雪载荷： 400N/m2三、工艺设计条件要求根据合同技术条件要求，工艺设计条件如下：1．入塔气体成份H2N2CH4Ar NH3％58 20.5 14 4.5 32．新鲜气成份H2 N2 CH4Ar％73.7 24.5 1.5 0.33．生产能力（按300天计）保证生产能力：650吨氨/天, 压力: ≤29MPa4．补充气量：～78600 Nm3/h冷却水温度：上水≤31℃, 回水41～43℃, 压差≥0.2MPa 气氨压力：0.15～0.25MPa,液氨压力： 1.6 MPa,废锅蒸汽压力： 1.3MPa四、设计能力计算(详细数据见物料热量衡算表)1. 进合成塔总气量：～320367Nm3/h新鲜气气量：77634 Nm3/h放空量：6060Nm3/h2 氨产量：650T/d氨净值：≥13%3. 废锅副产蒸汽：2.5 MPa、223℃、0.9 T/ T NH34. 温度塔壁温度：～90℃合成二进温度：～180℃合成二出温度：～340℃废锅出口温度：～226℃水冷器进出口温度： 88℃/37℃氨冷器出口温度： -8℃5.压力系统压力：≤29 MPa系统压差：≤2.0 MPa合成二进二出压差：≤0.8MPa废锅蒸汽压力： 1.3 MPa氨冷器气氨压力：0.15～0.35 MPa补氨压力： 1.6 MPa五、GCΦ1800三轴一径合成塔技术特点1．塔内件采用三轴一径绝热反应型式。
年产20万吨工业合成氨造气工段工艺设计课件
毕业设计（论文）年产20万吨合成氨造气工段工艺设计姓名：张宇学号：12171045专业：化学工程与工艺系别：化学工程系指导教师：许晓娟讲师2016年5月摘要本设计是年产能力为20万吨合成氨造气工段（半水煤气）的工艺设计，造气工段是获得合成气的首要工段。
本设计首先简单介绍了合成氨工业，阐述了煤气化的发展历程和方法。
介绍了半水煤气的定义和制气原理，以及常见的生产方法和工艺流程。
结合我国合成氨现状及生产成本综合考虑，本设计采用常压固定床间歇制气法,块煤送入造气炉制气，工艺流程选择利用吹风气持有热和上行煤气显热的流程。
通过查阅相关文献和设计资料对工艺环节进行了相关计算，先对煤气发生炉的的吹风阶段、制气阶段和总过程进行了物料衡算和热量衡算，从而确定了煤气炉的型号，并对废热锅炉和鼓风机进行了相关计算和选型。
关键词：造气；合成氨；半水煤气ABSTRACTThe instructions is the design of the annual production capacity of 300,000 tons of synthetic ammonia syngas production (semi-water gas) process design, syngas production is the primary section to obtain syngas. First, a brief introduction to the design of synthetic ammonia industry, describes the history and development of coal gasification methods. Introduces the definition and principles of semi-water gas gas, as well as common production methods and processes. Considering the current situation of our country and costs of ammonia production, atmospheric fixed bed intermittent method is used in this design, lump coal into gas furnace gas, rocess Blown holders the option of using heat and sensible heat of the gas flow upstream. The gasification process of the design has been calculated through accessing to relevant documents and design information, first , material balance and heat balance has been calculated for gas furnace blower stage gas phase and the total process in order to determine the gas stove models, and waste heat boilers and blowers for the relevant calculation and selection. KEYWORDS：synthesis ammonia;gas making;semi-water gas目录摘要 (i)ABSTRACT............................................................................................................. i i 目录 ..................................................................................................................... i ii 1绪论 .. (1)2合成氨造气概况 (2)2.1合成气原料的选择 (2)2.2制水煤气工艺的发展历史 (2)2.3国内外煤气化技术的发展趋势 (3)3生产方法的选择及论证 (4)3.1生产方法的介绍 (4)3.1.1沸腾层气化法概述 (4)3.1.2水煤浆制气法概述 (4)3.1.3固定层间歇气化法概述 (5)3.1.4固定层连续气化法概述 (5)3.2生产方案的选择及论证 (5)4常压固定床间歇气化法 (7)4.1半水煤气定义 (7)4.2固定床气化法的特点 (7)4.3半水煤气生产对原料的选择 (7)4.4半水煤气制气原理 (8)4.5煤气发生炉内燃料层分布情况 (9)4.6各主要设备的作用 (11)4.6.1水煤气发生炉 (11)4.6.2燃烧室 (11)4.6.3废热锅炉 (12)4.6.4洗气箱 (13)4.6.5洗涤塔 (13)4.6.6烟囱 (13)4.6.7自动机 (14)4.7间歇式制半水煤气工艺条件 (14)4.7.1温度 (14)4.7.2吹风速度 (14)4.7.3蒸汽用量 (14)4.7.4燃料层的高度 (15)4.7.5循环时间 (15)4.7.6气体成分 (15)4.8生产流程的选择及论证 (15)4.9间歇式气化工艺流程的各个阶段 (16)4.10间歇式制半水煤气生产工艺流程 (18)5工艺计算 (20)5.1煤气发生炉（含燃烧室）的物料及热量衡算 (20)5.2物料及热量衡算 (22)5.3制气阶段的物料与热量衡算 (26)5.3.1物料衡算 (26)5.3.2热量衡算 (31)5.4生产总过程的计算 (32)5.4.1燃料使用分配 (32)5.4.2计算每100kg燃料的生产指标 (33)5.4.3物料衡算（kg） (33)5.4.4热量衡算 (37)5.5配气计算 (38)5.6消耗定额 (39)5.7吹净时间的计算 (39)5.8废热锅炉热量衡算 (41)5.8.1设已知条件 (41)5.8.2热量衡算 (43)5.8.3热量平衡和总固体的衡算 (46)5.9衡算夹套锅炉的热量和物料 (47)5.9.1已知条件 (47)5.9.2产气量和消耗水量的计算 (47)6设备计算 (49)6.1煤气炉指标计算 (49)6.2确定煤气台数 (50)6.3确定空气鼓风机的选型及台数 (51)6.4各设备的选型及工艺指标 (52)6.4.1Φ3米U.G.I型煤气发生炉的工艺指标： (52)6.4.2燃料室的工艺指标： (52)6.4.3洗气箱工艺指标： (53)6.4.4索尔维式废热锅炉工艺指标： (54)6.4.5填料式洗涤塔工艺各项指标： (55)6.4.6煤气发生炉自动加煤机工艺指标： (56)6.4.7集尘器 (56)6.4.810000m3螺旋式气柜的工艺指标： (56)7安全技术与节能 (58)7.1安全技术 (58)7.2节能 (58)结论 (59)参考文献 (60)致谢 (61)附录 (62)1绪论本工艺设计是年产20万吨工业合成氨厂造气工段设计。
年产二十万吨合成氨变换工段工艺设计
合成氨变换工段是合成氨生产过程中的关键工艺环节之一，它将合成气中的氮气和氢气在催化剂的作用下，通过催化反应转化为合成氨。
本文将围绕年产二十万吨合成氨的变换工段工艺设计进行详细阐述，旨在提供一个完整的工艺设计方案。
首先，变换工段的催化剂选择非常重要。
对于年产二十万吨合成氨的工艺，常用的催化剂有铁素体、铁铬铝混合催化剂等。
这些催化剂在一定的操作条件下，能够实现高效的合成氨转化率和选择性。
在实际应用中，应根据具体工艺要求和经济效益进行选择。
其次，合成气的净化和预热是变换工段的重要准备工作。
合成气中常含有一定的杂质，如氧、水蒸气、二氧化碳等，这些杂质会影响催化剂的活性和寿命。
因此，合成气需要通过一系列净化设备，如除氧、除硫、除水等步骤，将其净化为适合变换反应的合成气。
同时，为了提高反应的热效应，还需要对合成气进行预热，一般可以采用换热器进行热量回收。
接下来是变换反应的具体设计。
变换反应是一个平衡反应，根据Le Chatelier原理，可以通过提高反应温度、降低反应压力、增加氢气过量等方式推动平衡向产氨方向偏移。
在实际设计中，应在考虑较高转化率的前提下，平衡反应速率和催化剂活性与寿命的关系，做出合理的选择。
另外，变换反应需要保持一定的循环气速和循环气气体组成。
循环气速过高会造成能耗增加，循环气速过低则会影响气体传质效果。
循环气气体组成应符合催化剂的操作条件，一般应保持一定的氢气过量，同时控制氮气和氢气的比例。
最后是变换工段的控制策略。
合成氨变换工段是一个高温高压的工艺过程，对于安全和稳定运行，需要建立完善的自动化控制系统。
控制策略应包括反应温度和压力的控制、循环气速和气体组成的控制、催化剂的修复和更换等。
在实际设计中，应结合具体的工艺要求和设备性能，进行综合技术经济分析，选取最佳的工艺参数和操作条件。
同时，在设计过程中还应考虑到工艺的可持续性和环境保护要求，合理利用资源，减少废物排放，实现工艺的可持续发展。
年产二十万吨合成氨变换工段工艺设计
4、二氧化碳
CO2为变换反应的产物，除去CO2有利于反应平衡向生成H2
的方向移动，从而提高CO的变换率，降低变换气中CO含量。
生产中，若选用中变串低变工艺，可在两个变换炉之间串 入脱碳装置，最终CO含量可降低到0.1％。
CO变换工艺流程
CO水蒸气变换反应，简称CO变换反应:
CO+H2O
H2+CO2
转 化 气
CO 13-15%， 800℃， 3.04MPa
甲烷 化预 热器
饱和器
贫液再沸器
变换气
中串低流程特点
主要工艺参数:中变部分的进口温度~ 3000C、 出口温度~ 450℃，低变部分的进口温度~ 1800C、出口温度~ 2300C，反应汽气比~ 0.5，吨氨蒸汽消耗450Kg，中变催化剂空速 ~ 700 h-1，低变催化剂空速~ 1 800 h-1， 出口CO含量~ 1.5%。 与中变流程相比，中串低工艺蒸汽消耗下降， 饱和塔负荷减轻。
蒸汽转化法 制气
煤连续加压 气化法制气
自给
重油部分氧 化水冷激除 碳黑法制气
提供蒸汽 的方式
外供
煤间歇常压 气化法制气
一、大型氨厂一氧化碳中变串低变流程
370℃，
220℃，
CO 3-4%
废 热 锅 炉
中 变 炉
440℃，
低 变 炉
废 热 锅 炉
235℃，
CO 0. 3-0.5%
CO 3-4%
软水
474017.95
85021.13
15330.33
4737.91
中变炉 二段
89759.04
变换工段存在的意义
合成氨的生产主要分为原料气的制取和 原料气的净化与合成。粗原料气中常含有 大量的C0，由于CO是合成氨催化剂的毒物， 所以必须进行净化处理，通常，先经过CO 变换反应，使其转化为易于清除的CO2和氨 合成所需要的H2。因此，CO变换既是原料气 的净化过程，又是原料气造气的继续。最 后，少量的CO用液氨洗涤法，或是低温变 换串联甲烷化法加以脱除。
年产20万吨合成氨项目可行性研究报告
摘要：本文通过对年产20万吨合成氨项目进行可行性研究，对项目的技术、市场、经济等多个方面进行了全面评估和分析。
结果表明，该项目具备良好的发展前景和经济效益，可以进一步推进。
一、引言本章主要介绍了本次可行性研究的背景和目的，并概述了文章的结构和研究方法。
二、项目概述本章主要介绍了年产20万吨合成氨项目的基本内容，包括项目规模、产品用途等。
三、技术可行性研究本章主要对该项目的技术可行性进行分析，包括原料、生产工艺、设备等方面的考察和评估，并对可能出现的技术难题进行了解决方案的提出。
四、市场可行性分析本章主要对该项目的市场可行性进行分析，包括市场需求、竞争格局、市场前景等的评估，并根据市场情况提出了相应的市场推广策略。
五、经济可行性评价本章主要对该项目的经济可行性进行评估，并运用财务分析方法对项目的投资回收期、利润率、财务指标等进行了计算和综合评价。
六、风险分析与对策本章主要对该项目可能面临的风险进行了分析，并提出了相应的风险对策，包括技术风险、市场风险等方面的内容。
七、可行性结论本章对整个可行性研究进行了总结，明确指出该项目的可行性和推进意义，并提出了进一步研究和推进的建议。
附录：项目概况和相关数据本部分包括项目的规模、投资、建设周期等信息，并附上项目的相关图片和图表。
本文全面分析了年产20万吨合成氨项目的技术、市场和经济可行性，并提出了相应的解决方案和风险对策。
结果显示，该项目具有较高的可行性，有望取得良好的经济效益和市场竞争优势。
希望本文能为相关人员提供参考，并推动该项目的进一步实施。
毕业设计小论文
年产20万吨合成氨合成工序工艺设计专业:化学工程与工艺学号:09160207 姓名:GXX 指导教师:赵仲丽(教授) 巨婷婷（讲师）摘要本设计是以净化工序送来的新鲜氮氢气为原料,铁触煤为反应催化剂,采用中压法（压力为20～60MPa，温度为450～550℃）对合成氨合成工段的设计[1]。
通过查阅文献，确定了最优化的工艺流程，并对工艺流程图中合成塔等设备进行了物料衡算、能量衡算，对热交换器等主要设备进行了选型和工艺计算，提出了安全生产、绿色环保的措施[2]。
最后，绘制了带控制点的工艺流程图和列管式热交换器设备图。
关键字:合成氨；合成工段；热交换器一、引言氨是重要的基础化工产品之一，用途广泛。
合成氨工业是氮肥工业的基础，在国民经济中占有重要地位。
在常温常压下，氨是一种具有特殊刺激性气味的无色气体，有强烈的毒性[3]。
氨的化学性质也较为活泼，能与酸反应生成盐。
在有水的条件下，氨对铜、银、锌等金属有腐蚀作用[4]。
氨合成工序的任务是：在适当温度、压力，并有催化剂催在条件下，将精制的氮氢混合气直接合成为氨。
反应式为：3H2（g）+N2（g） 2NH3（g）△r H mθ= -92.44KJ/mol其反应特点是：可逆、放热、体积缩小、有催化剂才能较快进行的反应[5]。
因合成氨反应条件苛刻，故对氨合成设备、管道的材质和强度要求高，结构复杂，工艺操作难度大，能耗高。
采用低压、高活性催化剂将会大大降低氨合成生产成本[6]。
因此，本设计对反应的综合考虑操作压力为20～60MPa，温度450～550℃下进行。
该设计用到的催化剂是铁触煤，铁催化剂是一种黑色，有金属光泽，带磁性，外观是不规则的固体颗粒。
在合成氨反应中最佳温度是500℃[7]。
二、生产工艺流程氨合成工序物料流程示意图如图1所示（为后续计算方便，在流程图中各不同部位的物料，用数字编号表示）。
图1 氨合成工序物料流程示意图从图1中可以看出：从净化工序送来的新鲜氢氮气，补充在油分离器出口的循环气中，进入冷交换器和氨冷器进一步冷却，使其中的氨气绝大部分被冷凝并分离出去。
年产20万吨合成氨气态制氢工段工艺设计
年产20万吨合成氨气态制氢工段工艺设计介绍本文档旨在提供年产20万吨合成氨气态制氢工段工艺设计的详细说明。
该工艺设计旨在实现高产量的气态制氢过程。
工艺概述年产20万吨合成氨气态制氢工段工艺设计包括以下步骤：1. 原料准备：将合适的原料供应到制氢反应器中。
2. 制氢反应：使用适当的催化剂，在反应器中进行合成氨气态制氢反应。
3. 分离和净化：通过分离和净化步骤，从反应产物中分离出气态制氢。
工艺设计考虑因素在设计年产20万吨合成氨气态制氢工段的工艺时，需要考虑以下因素：1. 反应条件：选择合适的反应温度、压力和催化剂，以实现高效制氢。
2. 能源消耗：优化工艺参数，降低能源消耗，提高工艺效率。
3. 设备选择：选择适当的设备和材料，以确保工艺的安全性和稳定性。
4. 环境影响：减少工艺对环境的影响，符合环境保护要求。
工艺步骤详述原料准备1. 确定原料种类和质量要求。
2. 设计原料供应系统，包括储存、输送和供应设备。
制氢反应1. 设计合成氨气态制氢反应器，确定反应温度、压力和催化剂。
2. 确定反应物的摩尔比例和目标产物的纯度要求。
分离和净化1. 设计分离和净化系统，包括冷凝、吸附和脱附等步骤。
2. 选择合适的分离设备，确保分离效果和产物纯度。
安全考虑在设计年产20万吨合成氨气态制氢工段的工艺时，安全是一个重要的考虑因素。
以下是一些安全考虑：1. 确保设备和管道的强度和密封性，防止泄漏事故的发生。
2. 设计防火、防爆和排放控制系统，保障工厂的安全运行。
3. 制定紧急情况应对措施和培训计划，提高工作人员应急响应能力。
以上是年产20万吨合成氨气态制氢工段工艺设计的简要说明。
详细的设计和实施步骤需要根据具体情况进行进一步研究和优化。
年生产20万吨的合成氨生产中CO2解吸塔毕业设计（论文）
年生产20万吨的合成氨生产中CO2解吸塔毕业设计（论文）1 绪论1.1 课题来源、目的、意义枝江化肥厂技术改造年生产20万吨的合成氨生产中CO2解吸塔，特此考察该设备相关企业使用情况，调研查阅文献，收集相关资料进行设计。
课题来源中国石油化工股份有限公司湖北化肥分公司（以下简称湖北化肥分公司）位于长江中上游结合部、江汉平原西缘――湖北省枝江市。
东临古城荆州，西接宜昌三峡，近临三峡国际机场，南濒万里长江，北靠宜黄高速公路。
铁路专用线与全国铁路联网，产品可通过水路、铁路、公路、航空运往全国各地。
区域内资源富集，中国石化川气东送和中国石油西气东输管线直达厂区，有丰富的磷矿资源、卤水资源以及水电资源，可为企业持续发展提供丰富的资源。
湖北化肥分公司是中国石化在湖北省内的唯一一家大型化肥生产企业，也是中南地区规模较大的化肥生产企业之一。
建厂30多年来，累计生产优质尿素1300多万吨，为农业增效、农民增收作出了较大的贡献，付出了巨大的努力。
现有固定资产总值28.7亿元，经过“气代油”、“煤代油”改造，现具备以天然气和煤为原料的两套造气系统，提高了原料路线的适应性，为持续发展打下了坚实的基础，大大提高了企业的抗风险能力和竞争能力；经过扩能改造，上游装置具备年产120万吨合成氨的供气能力，下游装置具备年产33万吨合成氨、56万吨尿素的能力。
公用工程配套完善，现有三台总蒸发量700吨/小时的高压煤锅炉和两台25兆瓦的发电机组，为主装置生产提供动力供应。
除主导产品合成氨、尿素外，还有氮气、氧气、氩气、硫磺、硫胺等附产品。
湖北化肥分公司以“从严、求实、团结、文明、进取”的企业精神，不断创新企业管理，积极推行内控制度、ERP信息化管理、HSE管理体系、全面质量管理等现代化管理手段，同时，坚持“三基”等传统的管理方式。
先后荣获“全国五一劳动奖状”、“全国设备管理优秀单位”、“湖北省守合同重信用企业”等300多项省部级以上荣誉。
年产20万吨合成氨造气工段工艺设计
摘要本设计是年产能力为20万吨合成氨造气工段（合成氨所需原料气---半水煤气）的初步工艺设计。
本设计采用常压固定床间歇制气法。
根据株化集团合成氨厂现场实习及有关文献资料，完成物料、热量的计算。
此设计配有设计说明书一份，图纸三张。
说明书内容：1.煤造气的发展及发展趋势；2.造气工段的生产原理，流程选择及生产方法的论证与选择；3.物料衡算、热量衡算；4.主要设备的计算及选型；5.安全技术，绿色环保及节能；6.技术经济.三张图纸：1.带控制点的物料流程图；2.设备平面布置图；3.发生炉工艺装配图。
关键词：合成氨；造气；半水煤气；工艺；设计AbstractThis design is a primary design about the synthesis of ammonia 200000T/year techniques accidence contrive. The design owns the process of producing semi-water gas. The design completed the calculation of material and heat quantity according to relevant date. During the design period an instruction and four serials of diagram have been worked out.The instruction includes:1. The development history of producing coal gas and the developing trend.2. The production way of producing semi-water gas、demonstrating and the choosing ,factory chamber plan.3. The calculation of material and the calculation of heat quantity.4. The designing and technological calculation about the main equipment.5. Safety ,Green Initiative and saving energy.6. Economic estimate.Four serious of diagram includes:1. 100000T/Y ammonia process technique flow heat with controlled point.2. The factory chamber plan diagram.3. The factory spare picture.4. The main equipment installing picture.Key words: synthesis ammonia;gas making;semi-water gas;technology design目录第一章前言 (1)第二章合成氨造气概况 (2)2.1 合成气原料的选择 (2)2.2 煤气化发展史 (2)2.3 煤气化技术发展趋势 (2)第三章生产方法的选择及论证 (4)3.1 生产方法的介绍 (4)3.1.1 固定层间歇气化法 (4)3.1.2 固定层连续气化法 (4)3.1.3 沸腾层气化法 (5)3.1.4 水煤浆制气法 (5)3.2 生产方案的选择及论证 (5)第四章常压固定床间歇气化法 (6)4.1 半水煤气定义 (6)4.2 固定床气化法的特点 (6)4.3 生产半水煤气对原料的选择 (6)4.4 半水煤气制气原理 (7)4.5 发生炉内燃料分布情况 (8)4.6 各主要设备的作用 (8)4.6.1 煤气发生炉 (8)4.6.2 燃烧室 (9)4.6.3 废热锅炉 (10)4.6.4 洗气箱 (10)4.6.5 洗涤塔 (11)4.6.6 烟囱 (11)4.6.7 自动机 (11)4.7 间歇式制半水煤气的工艺条件 (11)4.7.1 温度 (11)4.7.2 吹风速度 (11)4.7.3 蒸汽用量 (12)4.7.4 燃料层高度 (12)4.7.5 循环时间 (12)4.7.6 气体成分 (12)4.8 生产流程的选择及论证 (12)4.9 间歇式气化的工作循环 (13)4.10 间歇式制半水煤气工艺流程 (14)第五章工艺计算 (16)5.1 煤气发生炉（含燃烧室）的物料及热量衡算 (16)5.2 物料及热量衡算 (17)5.2.1 物料衡算 (18)5.2.2 热量衡算 (19)5.2.3 吹风效率 (19)5.2.4 热量平衡表 (20)5.3 制气阶段的计算 (20)5.3.1 物料衡算 (20)5.3.2 热量衡算 (22)5.4 总过程计算 (24)5.4.1 燃料使用分配 (24)5.4.2 每100kg燃料的生产指标 (24)5.4.3 物料衡算 (24)5.4.4 热量衡算 (26)5.5 配气计算 (26)5.6 消耗定额 (27)5.7 吹净时间核算 (27)5.8 废热锅炉的热量衡算 (28)5.8.1 设已知条件 (28)5.8.2 热量衡算 (29)5.8.3 热量平衡和总固体平衡 (32)5.9 夹套锅炉的物料及热量衡算 (33)5.9.1 已知条件 (33)5.9.2 产气量及消耗两计算 (33)第六章设备计算.................................................. - 34 -6.1 煤气炉指标计算.............................................. - 34 -6.2 煤气台数的确定.............................................. - 35 -6.3 空气鼓风机的选型及台数确定................................... - 35 -第七章各设备的选型及工艺指标.................................. - 37 -7.1 Φ3米U.G.I型煤气发生炉的工艺指标........................... - 37 -7.2 燃料室的工艺指标............................................ - 37 -7.3 洗气箱工艺指标.............................................. - 38 -7.4 索尔维式废热锅炉工艺指标.................................... - 38 -7.5 填料式洗涤塔工艺指标........................................ - 39 -7.6 煤气发生炉自动加煤机工艺指标................................ - 40 -7.7 10000m3螺旋式气柜的工艺指标................................. - 40 -7.8 集尘器...................................................... - 41 -第八章车间布置简述 ............................................. - 42 -第九章安全技术与节能........................................... - 43 -9.1 安全技术.................................................... - 43 -9.2 绿色环保节能................................................ - 43 -第十章投资和成本估算........................................... - 45 -10.1 人员工资................................................... - 45 -10.1.1 人员编制.............................................. - 45 -10.1.2 一年支付工资及附加费.................................. - 45 -10.2 总投资计算................................................. - 45 -10.2.1 固定资金.............................................. - 45 -10.2.2 建设期贷款利息........................................ - 46 -10.2.3 流动资金.............................................. - 47 -10.3 成本计算................................................... - 47 -第十一章结论 .................................................... - 49 -参考文献........................................................ - 50 -致谢 ........................................................... - 51 -第一章前言本设计为年产20万吨合成氨厂造气工段的初步设计。
【精品】年产20万吨天然气合成氨合成段的工艺设计
2014 届化工原理课程设计设计【关键字】精品《年产20万吨天然气合成氨合成段的工艺设计》说明书学生姓名学号所属学院专业班级指导教师二Ｏ一二年十二月年产39万吨天然气合成氨合成段的工艺设计任务书一、设计项目：年产20万吨天然气合成氨合成段的工艺设计二、设计规模：20万吨/年，年生产时间：330三、设计阶段：初步设计四、设计条件与要求1、合成塔进口气体组成（V%）NH3：2.26% H2：58.79% N2：19.55% CH4：17.49% Ar：1.91%2、合成塔出口气体NH3含量：17.8%3、水冷器出口温度：35℃4、合成塔操作压力：30.0MPa五、设计要求和工作量完成设计报告一份六、设计主要内容1、工艺流程设计2、物料衡算3、热量衡算4、主要设备工艺设计与选型化工设计报告（大体章节要求）摘要第一章前言第二章天然气合成氨简介4.1物料衡算4.2能量衡算计算及选型主要结构参数表第六章设计小结参考文献七、设计主要参考文献《化工原理》；《化工产品手册》；《化工工艺设计手册》；《小氮肥厂工艺设计手册》；《氮肥工艺设计手册》；《小合成氨厂工艺技术与设计手册》；《合成氨》；《无机化工生产技术》等八、设计时间：目录........................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.3天然气合成氨转变工序的工艺原理............................................... 错误!未定义书签。
1.3.1 天然气合成氨的典型工艺流程介绍............................... 错误!未定义书签。
1.3.2 天然气合成氨转化工序的工艺原理................................... 错误!未定义书签。
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目录一、绪论 (1)1.1 合成氨概述 (1)1.2 煤气化技术发展 (1)二、生产方法的选择及论证 (2)2.1 生产方法的介绍 (2)2.2 生产方案的选择及论证 (3)三、常压固定床间歇气化法 (3)3.1 固定床气化法的特点 (3)3.2 半水煤气制气原理 (3)3.3 发生炉内燃料分布情况 (4)3.4间歇式制半水煤气工艺流程 (5)四、工艺计算 (5)4.1工艺计算方法及已知条件确定 (5)4.2理想气化过程原料煤消耗量 (6)4.3煤气发生炉的物料及热量衡算 (7)4.4 吹风阶段的物料及热量衡算 (8)4.4.1物料衡算 (8)4.4.2热量衡算 (10)4.5 制气阶段的物料及热量衡算 (11)4.5.1 物料衡算 (11)4.5.2 热量衡算 (14)五、设计的体会和收获 (16)六、参考文献 (17)一、绪论1.1 合成氨概述氨是一种重要的化工原料，特别是生产化肥的原料，它是由氢和氮合成。
合成氨工业是氮肥工业的基础。
为了生产氨，一般均以各种燃料为原料。
首先，制成含H2和CO等组分的煤气，然后，采用各种净化方法，除去气体中的灰尘、H2S、有机硫化物、CO、CO2等有害杂质，以获得符合氨合成要求的洁净的1：3的氮氢混合气，最后，氮氢混合气经过压缩至15Mpa以上，借助催化剂合成氨。
我国能源结构中，煤炭资源占很大比重。
煤的气化是煤转化技术中最主要的方面，并已获得广泛的应用。
煤气化提供洁净的可以管道输送的气体燃料。
当前城镇及大中型企业要求实现煤气化的迫切性越来越大，至今以合成气为原料的合成含氮、含氧化物、烃类及燃料的C化学技术已经获得相当成功，并且这方面的开发活动至今仍方兴未衰。
目前还在建设采用各种煤气化技术的工业化装置。
煤气化在各方面的应用都依赖于煤气化技术的发展，这主要因为煤气化环节往往在总投资及生产成本中占相当大的比重。
我国合成氨工业原料路线是煤汽油并举，以煤为主。
合成产量60%以上是以煤为原料，全国现有1000多家大中小型以煤为原料的合成氨厂。
随着油价的不断上涨，今后将停止以油为原料的新设备建设，并要求进行以煤代油的技术改造。
1.2 煤气化技术发展煤炭气化，是以煤或焦碳为原料，用氧气（空气、富氧或纯氧）水蒸汽或氢气等作为气化剂（或称气化介质），在高温条件下通过化学反应将煤或焦碳中的可燃部分转化为气体燃料的过程。
煤炭气化包括煤的热解、气化和燃烧3部分。
煤炭气化时所得的可燃气体称气化煤气。
当前国内外煤完全气化技术发展的趋势，概括地可以归纳出如下几点：（1）气化向大型化方向发展，因为大型化可以提高单位设备的生产能力：（2）使用氧气为气化剂，提高煤气化炉的操作温度：（3）提高煤气化操作压力，几乎各种类型的新开发的气化炉都采用加压气化的工艺；（4）扩大气化煤种的范围，随着采煤机械化和水力采煤技术的发展，原煤中的碎煤产率越来越多，为了适应这种趋势，一些新开发的新气化方法都用碎煤或粉煤气化；（5）开发利用无污染的气化方法，许多开发的气化方法，都考虑了在工艺过程中消除或减少有害物质的产生。
总之，由于各国自然资源和社会条件的不同，具体的能源政策也各不相同，但可以预料在21世纪煤炭仍将成为世界的主要能源之一。
对于我国来说，随着国民经济的不断发展及人民生活水平的不断提高，应积极进行煤气化的研究，掌握和运用国内外的先进煤气化及其应用技术，对加快我国实现四个现代化有着重要的意义。
二、生产方法的选择及论证2.1 生产方法的介绍煤气化方法按不同的分类有多种，分叙如下：按制取煤气的热值分类为（1）制取低热值煤气方法，煤气热值低于8347kJ/m3；（2）制取中热值煤气方法，煤气热值16747~334948347kJ/m3；（3）制取高热值煤气方法，煤气热值高于334948347kJ/m3。
按供热方式分类，气化过程的供热方式有（1）部分气化方法；（2）间接供热；（3）由平行进行的反应器直接供热；（4）热载体供热。
按反应器的形式分类，气化方法有（1）移动床（固定床）；（2）流化床；（3）气流床；（4）熔融床。
本设计按反应器的分类方法来分别简要介绍各种方法：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。
它分固定床常压气化和固定床加压气化。
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。
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。
2.2 生产方案的选择及论证与固定床气化相比其它气化方法的优点是：（1）气化能力大；（2）气化用煤广；（3）生产灵活性强，开停车容易；（4）碳转化率高；（5）环境污染小。
但是如果采用其它气化方法的话，不但其主体设备及相关必要设备的投资就将大大的增加，而且能耗也将大大的增大。
这对我国氨需求量大、技术又相对有些落后而且资金短缺这一基本国情是不太相符的。
所以，虽然固定床气化法其工艺较其它气化工艺有其不足之处且工艺较为落后。
但其气化工艺较之其它工艺更为成熟。
根据我国基本国情，本设计采用常压固定床间歇气化法。
三、常压固定床间歇气化法3.1 固定床气化法的特点固定床气化法其煤气发生炉的排渣和加料不是连续的，而是间断的排渣和加料，其致密的煤层在气化过程中是静止不动的，随着气化反应的进行，以温度化分的各区域将逐渐上移，必须经过间歇排渣和加炭后各区域才恢复到原来的位置。
3.2 半水煤气制气原理固体燃料的气化过程实际上主要是碳与氧的反应和碳与蒸汽的反应，这两个反应称为固体燃料的气化反应。
表1 以空气为气化剂主要反应方程表2 以水蒸汽为气化剂主要反应方程式在气化炉燃烧层中，炭与空气几水蒸汽的混合物相互作用时的产物称为半水煤气，其化学反应按下列方程式进行：2C＋O2＋3.76N2=2CO2＋3.76N2C＋H2O（汽）=CO＋H2这种煤气的组成由上列两反应的热平衡条件决定。
由于半水煤气是生产合成氨的原料气，因此，要求入炉蒸汽与空气（习惯上称为氮空气）比例恰当以满足半水煤气中（CO＋H2）：N2=3要求，但是在实际生产中要求半水煤气（CO＋H2）：N2≧3.2。
3.3 发生炉内燃料分布情况在煤气发生炉中固体燃料气化过程，燃料与气化呈相反方向和顺时针方向运动，当气化剂经过燃料层时，进行燃料的气化反应，同时伴随物理变化，燃料层大致可分为如图所示的5个区层（1）干燥层新加入的燃料由于下层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，燃料便发生分解，放出挥发分，燃料本身图1燃料层分区示意图也逐渐碳化，干馏层厚度小于干燥层。
（3）还原层气化剂从下面进入碳层氧化区中已含有各种气体成，而在还原层里，主要进行CO的还原分反应。
（4）氧化层在这里层中，从下面来的空气与弹反应，生成碳的氧化物，因为氧化速度较快，故其厚度比还原层薄如用水蒸汽作气化剂时，在该层中还进行碳与水蒸汽的氧化反应。
一般将还原层和氧化层通称之为气化区。
（4）灰渣层氧化层下面就是灰渣层，没有化学反应发生，起作用是能分布热空气和保护炉。
必须指出，各层之间并没有严格的界限，即没有明显的分层，各层高度随燃料的种类性质和气化条件不同而异。
3.4间歇式制半水煤气工艺流程固体燃料由加料机从炉顶间歇加入炉内，吹风时，空气鼓风机自下而上通过燃料层，吹风气经燃烧室及废热量后由烟囱放空。
燃烧室中加入二次空气，将吹风气中的可燃气体燃烧，使室内的格子蓄热砖温度升高。
燃烧室盖子具有安全阀作用，当系统发生爆炸时可泄压，以减轻设备的破坏。
蒸汽上吹制气时，煤气经燃烧室及废热锅炉回收余热后，再经洗气箱及洗涤塔进入气柜。
下吹制气时，蒸汽从燃烧室顶部进入，经预热后自上而下流经燃料层。
由于煤气温度较低，可直接由洗气箱经洗涤塔进入气柜。
二次上吹时，气体流向与上吹相同。
空气吹净时，气体经燃烧室、废热锅炉、洗气箱和洗涤塔进入气柜，此时燃烧室不必加入二次空气，在上、下吹制气时，如配入加氮空气，则其送入时间应稍迟于水蒸汽的送入，并在蒸汽停送之前切断，以避免空气与煤气相遇而发生爆炸。
燃料气化后，灰渣经旋转炉蓖由刮刀刮入灰箱，定期排出炉外。
四、工艺计算4.1工艺计算方法及已知条件确定1.实际数据计算法实际计算法是以实测煤气组成为依据的计算法，采用此法计算时，首先将气化煤进行试烧，以得到准确的煤气组成分析数据。
2.已知条件的确定（1）入炉煤组成，重量%燃烧热值为28476kJ/㎏（2）吹风气组成，体积%表4 吹风气组成，体积%（3）半水煤气真正组成，体积%表5 半水煤气组成，体积%（4）各物料进出炉的温度空气25℃；相对湿度80%，空气含水汽量0.0213kg（水汽）/kg（干汽）；吹风气，上行煤气流600℃；下吹煤气200℃；灰渣200℃；上行蒸汽120℃；饱和蒸汽的焓2730kJ/kg；下吹蒸汽550℃；过热蒸汽的焓3595kJ/kg；4.2理想气化过程原料煤消耗量生产1molNH3消耗的理论氮、氢量可按下式计算。
1/2N2＋3/2H2=NH3（1）生产1molNH3需0.5molN2，由于氮来源于空气相应带入0.5÷0.78=0.641mol空气，因而带入氧量为0.641×0.21=0.1346mol。
按式C＋O2=CO2求得消耗碳量为0.1346mol。
（2）生产1molNH3需1.5molH2，按式C＋2H2O=CO2＋2H2求得碳的消耗量为0.75mol。
按以上计算过程反应的总式为0.8846C+1.5H2O+0.641（0.78N2+0.21O2+0.01Ar）= NH3+0.8846 CO2+0.0046Ar------①式①热量未平衡，如使其平衡，则生产1molNH3尚需增加0.0372 molC。
式①生产1molNH3需0.8846molC，故生产每吨氨的理论耗碳量为1000/17×0.8846×12=624KgC/tNH3(如考虑热平衡尚须增加耗碳26Kg/tNH3，即650Kg/tNH3)由此，还可从一定半水煤气成分（CO32.1%，CO27.5%）中含碳量和理论耗碳量求出此成分下每吨氨理论耗半水煤气量为624/127×22.4×1/(0.321+0.075)=2941m3（标）/tNH3可查得半水煤气制造过程中碳的利用率最大为75%，因而每吨氨的最小耗碳量为G最小=624/0.75=832 KgC/tNH3折合含碳78.13%的煤为832/0.7813=1064.89Kg煤/tNH320万吨NH3所需煤量为：1064.89×20×104=21297.8×104kg实际气化过程中由于存在各种热损失，故氨的实际耗煤量G实=G理/η实，η实为实际生产过程的气化效率，一般在60%～70%之间。