煤为原料的合成氨工艺流程简图讲解学习
合成氨工艺中的煤气化 共21页PPT资料
冷却水
半水煤气 去气柜
入
下
水
空气来自
道
鼓风机
固定ห้องสมุดไป่ตู้煤气发生炉
型）制半水煤气工艺流程
煤气发生炉；2-燃烧室恋；3-水封槽；4-废热锅炉；5-洗气塔；6-燃料贮仓；7-烟囱
煤
蒸汽，氧
回炉碳 蒸汽
鲁
煤气 奇
炉 1-煤箱；
结 2-分布器；
构
3-水夹套； 4-灰箱；
示 5-洗涤器
意
图
链接
煤气
煤 氧气+蒸汽
CO +H2O(g)= CO2+2H2 △Hθ298=-41.19kJ/mol
C+2H2= CH4
△Hθ298=74.90kJ/mol
独立反应数：6-3= 3 平衡计算：
4
二、煤气化原理
平衡含量：相同压力下温度高于900℃，水蒸汽与碳反应的 平衡产物中，含有等量的H2及CO ，其它组分含量接近于零。 随着温度的降低H2O、 CO2及CH4等平衡含量逐渐增加。
结疤。 灰熔点：t1变形温度、t2软化温度、t3熔融温度。 气流床：T<t1 防粘结 固态出渣：T<t2防结疤 液体排渣： T>t3
10
（四）、间歇式制半水煤气的工艺条件
（2）吹风速度：许可条件下高风量,吹风速度直接决定放热。 利：高风量，扩散控制，氧化层反应加速，CO2在还原层停留
短，CO低，热 量损失小；空气吹净小些。 弊：风量过高，易结疤；吹翻燃料层，炉况恶化，飞灰带走的
后气化 区
沸腾层
灰渣
温克勒煤气化炉
链接
水煤气
氧气 水煤浆
反应室 灰渣锁斗
蒸汽 煤气 水
煤制氨工艺流程
煤制氨工艺流程
煤制氨工艺流程简述如下：
首先，通过气化装置将煤炭转化为含氢和一氧化碳的合成气（主要成分为H2、CO和少量CH4、CO2等）。
接着，合成气经过净化步骤去除杂质如硫、氮化合物及粉尘等。
随后，进行变换反应，将部分CO转化为H2，以获得富含氢气的气体。
再通过深冷分离或变压吸附技术提取高纯度氢气。
最后，在合成塔内，利用铁系催化剂在高温高压条件下使氮气与氢气发生哈柏法反应生成氨气（NH3），经冷却、分离后得到液氨产品。
整个过程需严格控制温度、压力和化学平衡，确保氨的高效合成和设备安全稳定运行。
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。
煤为原料的合成氨工艺流程简图讲解学习
以煤为原料的合成氨工艺煤合成氨工艺的核心问题是制备纯净的氢气，而制备纯净的氢气，就涉及到脱硫脱碳工序！含硫、含碳的气体，都是酸性气体！C+H2O(水蒸气)=CO+H2（水煤气法） CO+H2O=CO2+H2拥有氢气与氮气，即可制得氨。
氨与二氧化碳作用生成氨基甲酸铵（简称甲铵），进一步脱水生成尿素！2NH3+CO2==COONH2NH4（放热），COONH2NH4==CO(NH2)2+H2O（吸热）。
尿素加热分解可以制成三聚氰胺6CO(NH2)2==C3N3(NH2)3(三聚氰胺)+3CO2+6NH3。
工艺流程(1)原料气制备将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。
对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。
(2)净化对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。
①一氧化碳变换过程在合成氨生产中，各种方法制取的原料气都含有CO，其体积分数一般为12%到40%。
合成氨需要的两种组分是H2和N2，因此需要除去合成气中的CO。
变换反是： CO+H2O→H2+CO2=-41.2kJ/mol 0298HΔ由于CO变换过程是强放热过程，必须分段进行以利于回收反应热，并控制变换段出口残余CO含量。
第一步是高温变换，使大部分CO转变为CO2和H2；第二步是低温变换，将CO含量降至0.3%左右。
因此，CO变换反应既是原料气制造的继续，又是净化的过程，为后续脱碳过程创造条件。
②脱硫脱碳过程各种原料制取的粗原料气，都含有一些硫和碳的氧化物，为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒，必须在氨合成工序前加以脱除，以天然气为原料的蒸汽转化法，第一道工序是脱硫，用以保护转化催化剂，以重油和煤为原料的部分氧化法，根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。
工业脱硫方法种类很多，通常是采用物理或化学吸收的方法，常用的有低温甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。
煤化工合成氨生产工艺流程
煤化工合成氨生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!煤化工合成氨生产是通过对煤炭进行化学加工，使其转化为氨气的过程，这一过程对于化工产业和农业生产具有重要意义。
煤制取合成氨的主要步骤
煤制取合成氨的主要步骤
煤制取合成氨的主要步骤包括以下几个步骤：
1. 煤气化：将煤炭在高温和高压条件下与氧气或蒸汽反应，产生合成气（一种由一氧化碳和氢气组成的气体）。
煤气化可以通过煤气化炉或气化反应器进行。
2. 气体净化：通过一系列的步骤，将合成气中的杂质如硫化物、颗粒物和其他有害物质去除，以保证后续的反应过程能够进行。
3. 催化转化：将合成气中的一氧化碳和氢气转化为氨气。
这一步骤通常采用催化剂（如铁、钴等）来加速反应速率。
催化转化可以通过低温催化、高温催化或选择性催化等不同的过程进行。
4. 分离和纯化：将氨气从反应产物中分离出来，并通过一系列的分离和纯化步骤去除其中的杂质，以得到高纯度的合成氨。
这些步骤通常需要使用大量的能源和参与多个反应过程，所以煤制取合成氨是一个能量消耗较高的过程。
合成氨工艺简介
合成氨工艺简介一合成氨工艺简介中小型氮肥厂是以煤为要紧原料，采纳固定层间歇气化法制造合成氨原料气。
从原料气的制备、净化到氨的合成，通过造气、脱硫、变换、碳化、压缩、精炼、合成等工段。
工艺流程简图如下所示：该装置要紧的操纵回路有：（1）洗涤塔液位；（2）洗涤气流量；（3）合成塔触媒温度；（4）中置锅炉液位；（5）中置锅炉压力；（6）冷凝塔液位；（7）分离器液位；（8）蒸发器液位。
其中触媒温度操纵可采纳全系数法自适应操纵，其他回路采纳PID操纵。
二要紧操纵方案（一）造气工段操纵工艺简介：固定床间歇气化法生产水煤气过程是以无烟煤为原料，周期循环操作，在每一循环时刻里具体分为五个时期；(1)吹风时期约37s；(2)上吹时期约3 9s；(3)下吹时期约56s；(4)二上吹时期约12s；(5)吹净时期约6s.l、吹风时期现在期是为了提升炉温为制气作预备的。
这一时期时刻的长短决定炉温的高低，时刻过长，炉温过高；时刻过短，炉温偏低同时都阻碍发气量，炉温要紧由这一时期操纵。
般工艺要求现在期的操作时刻约为整个循环周期的18％左右。
2、上吹加氮制气时期在现在期是将水蒸汽和空气同时加入。
空气的加入增加了气体中的氮气含量，是调剂H2/N2的要紧手段。
然而为了保证造气炉的安全该段时刻最多不超过整个循环周期的26％。
3、上吹制气时期该时期与上吹加氯制气总时刻为整个循环的32％，随着上吹制气的进行下部炉温逐步下降，为了保证炉况和提升发气量，在现在期蒸汽的流量最好能得以操纵。
4、下吹制气时期为了充分地利用炉顶部高温、提升发气量，下吹制气也是专门重要的一个时期。
这段时刻约占整个循环的40％左右。
5、二次上吹时期为了确保生产安全，造气炉再度进行吹风升温之前，须把下吹制气时留在炉底及下部管道中的半水煤气吹净以防不测，故进行第二次上映。
这段时刻约占7％左右。
6、吹净时期这段时刻要紧是回收上行煤气管线及设备内的半水煤气。
约占整个循环的3％。
工业合成氨装置生产工艺流程与失效模式及检验关注要点
工业合成氨装置生产工艺流程与失效模式及检验关注要点发布时间：2021-11-07T10:23:56.349Z 来源：《中国科技信息》2021年10月下30期作者：韩世勋[导读] 氨是重要的化工产品之一，用途广泛。
在农业方面，以氨为主要原料可以生产各种氮素化肥，如尿素、硝酸铵、碳酸氢铵、氯化铵等，作为各种含氮复合肥料。
液氨本身就是一种高效氮素肥料。
可以直接施用。
目前世界上氨产量的85％～90％用于生产各种氮肥。
合成氨工业是氮肥工业的基础，对农业增产起着重要的作用。
合成氨工业的迅速发展，也促进了高压催化、特殊金属材料、固体燃料气化、低温等科学技术的发展。
同时，尿素和甲醇的合成、石油加氢、高压聚合等工业，也是在合成氨工业的基础上发展起来的。
所以合成氨工业在国民经济中占有十分重要的地位，氨及氨加工工业已成为现代化学工业的一个重要部门。
甘肃省特种设备检验检测研究院韩世勋甘肃兰州 730050摘要：氨是重要的化工产品之一，用途广泛。
在农业方面，以氨为主要原料可以生产各种氮素化肥，如尿素、硝酸铵、碳酸氢铵、氯化铵等，作为各种含氮复合肥料。
液氨本身就是一种高效氮素肥料。
可以直接施用。
目前世界上氨产量的85％～90％用于生产各种氮肥。
合成氨工业是氮肥工业的基础，对农业增产起着重要的作用。
合成氨工业的迅速发展，也促进了高压催化、特殊金属材料、固体燃料气化、低温等科学技术的发展。
同时，尿素和甲醇的合成、石油加氢、高压聚合等工业，也是在合成氨工业的基础上发展起来的。
所以合成氨工业在国民经济中占有十分重要的地位，氨及氨加工工业已成为现代化学工业的一个重要部门。
关键词：合成氨；生产工艺流程；失效模式；检验。
1 典型生产工艺流程由于原料和净化方法的不同，生产合成氨的工艺流程不相同。
但其合成的过程一般包括三个基本步骤：造气、净化、压缩合成。
这三个基本步骤中净化在整个合成氨生产过程中起着合成气制备和氨合成两者之间的联络和纽带关系。
煤制合成氨工艺流程
煤制合成氨工艺流程煤制合成氨工艺流程是一种将煤转化为合成氨（NH3）的方法，可用于生产化肥和合成各种化学物质。
以下是该工艺流程的概述。
首先，原料煤经过煤气化反应转化为合成气，这是一个高温、高压的过程。
煤料在煤气化炉中与氧气和蒸汽反应，产生合成气，其中包括一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）和氢气（H2）。
煤气化反应通常采用多级煤气化技术，以提高产气效率。
其次，合成气经过净化处理。
这一步骤旨在去除合成气中的杂质、硫化物和固体颗粒物。
净化过程通常包括冷却、洗涤和吸附等步骤，以确保合成气的纯度和稳定性。
然后，净化后的合成气进入合成氨反应器。
合成氨反应器中，合成气和氮气经过催化剂的作用，发生氨合成反应。
这一反应需要适宜的温度和压力条件，通常在400-500℃和100-200 atmospheres下进行。
催化剂通常采用铁或铁钴催化剂，以提高反应速率和转化率。
最后，产生的合成氨被冷却和压缩。
冷却过程可以将反应器中的热量释放，并使氨气冷凝成液体。
压缩将液体氨压缩为高压氨气。
压缩过程通常采用多级压缩技术，以达到所需的压力。
合成氨的最终产品可以在此处进行包装和储存，以备市场销售和使用。
此外，尾气中的二氧化碳可以进行回收利用或同化处理，以提高工艺的可持续性。
总的来说，煤制合成氨工艺流程是一种将煤转化为合成氨的高效方法。
通过煤气化、净化、合成氨反应和冷却压缩等步骤，可以将煤资源转化为有用的化学品，并提高能源利用效率。
此工艺流程在化肥和化学工业中具有重要的应用价值，并且正在不断优化和改进以满足环保和可持续发展的需求。
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。
煤制合成氨工艺流程
煤制合成氨工艺流程
《煤制合成氨工艺流程》
煤制合成氨是利用煤这一丰富资源来生产氨，这是一种重要的化工工艺。
煤制合成氨的工艺流程通常包括煤气化、合成气制备和氨合成三个阶段。
首先是煤气化阶段，这一阶段将煤炭通过高温和压力的处理转化为含有一定成分的合成气。
合成气的主要成分是一氧化碳、氢气和二氧化碳，这些气体将在后续的步骤中被利用。
接下来是合成气制备阶段，这一阶段将合成气分离和净化，去除掉其中的杂质和不必要的成分，以确保后续的氨合成反应能够顺利进行。
通常会采用水煤气变换和甲醇合成等技术来对合成气进行处理。
最后是氨合成阶段，这一阶段是利用合成气来制备氨气。
氨合成一般采用哈勃法，即在高温高压下，利用铁催化剂和适当的催化剂促进剂，将氮气和氢气通过一系列化学反应形成氨气。
煤制合成氨工艺流程不仅可以有效利用煤这一资源，还可以生产出广泛用途的氨气，用于化肥、合成纤维等工业领域。
然而，在实际应用中，煤制合成氨也存在着能耗高、环境污染等问题，因此在未来的发展中需要不断改进工艺流程，减少能耗，提高环保性能，实现可持续发展。
合成氨工艺流程图
概述氮肥生产是高能耗的工业，其生产成本主要取决于系统的能耗，系统能耗除了与采用的工艺流程有关外，在很大程度上取决于系统控制的算法及稳定性，因此，化肥生产过程的控制系统对整个生产成本具有关键意义。
氮肥生产系统是由一个个相对独立的单元（工段）组成的。
各单元之间具有密切关系。
上一单元的产品或输出，即为下一单元的原料或输入，各个单元相互紧密联系形成一个连续的生产过程。
各个单元在地域上相互分散，但距离又不很远。
整个生产过程可以分为造气、脱硫、压缩、变换、脱碳、合成、甲醇、尿素等主要单元（工段）。
上述各单元（工段）的操作在工艺上密切联系，但在地域上分散、在控制上相对独立。
浙江威盛DCS在氮肥生产过程控制方面具有许多特点：●生产工艺的优化控制。
●各单元工艺参数的集中监控。
●在紧急情况下的遥控措施（阀门、马达等）。
●必要的报警和联锁。
●方便地查阅实时趋势和历史趋势。
●可以与企业管理网相连，实现数据共享。
1、造气造气一般是以块煤为原料，采用间歇式固定层常压气化法，在高温和程控机油传动控制下，交替与空气和过热蒸汽反应。
反应方程式：吹风C+O2→CO2+QCO2+C→2CO-Q上、下吹C+H2O(g)→CO+H2-QA、吹风阶段吹风阶段的主要作用是产生热量，提高燃料温度。
B、上吹（加氮）阶段上吹阶段的主要作用是置换炉底空气，吸收热量、制造半水煤气，同时加入部分氮气。
C、下吹阶段下吹阶段作用是制取半水煤气，吸收热量，使上吹后上移的气化层下移。
D、二上吹阶段二上吹的主要作用是将炉底及进风管道中煤气吹净并回收，确保生产安全。
E、吹净阶段吹净的主要作用是回收造气炉上层空间的煤气及补充适量的氮气，以满足合成氨生产对氮氢比的要求。
造气工艺流程图控制方案在生产中，一般均是多个造气炉组成一组。
在多台造气炉同时投入运行时，为了保证造气炉在吹风阶段的风量，必须对造气炉的吹风阶段进行顺序控制。
对造气炉进行吹风排序，也就是要实现吹风时间自寻优及动态跟踪。
合成氨流程.完美版PPT
在换热器E503及E504中与合成气、尾气、空分补冷液氮、返回300＃富CO液等换热，使得出E504后的原料气温度降至—189℃，进入
天然气在氧气、蒸汽气化剂存在的情况下，在气化炉（ADC101A/B）内发生部分氧化反应生成以CO+H2为主体的高温原 料气，气体温度约1350℃。高温原料气经废锅（A-EC101A/B） 副产10.5MPa的高压饱和蒸汽，高压饱和蒸汽送去过热炉（ABA701）过热后作为全厂动力。原料气经碳黑洗涤塔（A-DA101 ）除去残存碳黑，并洗涤掉气体中的绝大部分氨和氢氰酸，原料 气冷却降温到45℃送往低温甲醇洗。
由变换单元来在的含压饱和力水塔的变T换3气2（1419中MPa，，4塔0℃顶，1分246离25N出m3/纯h）氮进入，变换一器部冷却分气（送A—入EA氮401压）内机冷却A后- 温度为－16.
经过净化的合成气含有微量的氩和摩尔比为3:1的H2和N2，他们在4.
A离—开DHA24S0吸1内收顶G塔部（B有A0—除0D雾4A器2,0在，1）出A塔口-顶管G的线B气还0体设0总有4硫分三含离量罐段小（于A出—1.F口A4送02）出。 高压氮产品（5.2 MPａN2），
化采用Shell渣油部分氧化法，原料气净化采用LVRGI两步法低温甲醇洗和液氮洗工艺，合成采用凯洛格卧式合成塔，全部工艺设计由 日本东洋公司承担完成，1996年11月投产，投产后经九年多的摸索总结，工艺操作逐渐成熟，但随着国际油价的不断上涨，油头合成 氨的成本越来越高，已失去市场竞争力，国内油头合成氨装置纷纷改成了煤头或气头。
合成氨工艺介绍
合成氨工艺一：以煤为原料的合成氨工艺以煤为原料的大型合成氨工艺流程如图1-1所示，各种工艺流程的区别主要在煤气化过程。
典型的大型煤气化工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 DevelopmentCorporation 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。
以煤为原料的合成氨工艺选择
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 。
·16 ·
化学工业与工程技术
2000 年第 21 卷第 4 期
合成氨流程.完整版PPT资料
2
合成氨工艺流程方框图
空气压缩机
P：0.742 T：100 F：130450
空气分离
P：7.0 T：380 F：1
蒸 汽
天然Biblioteka P：6.6气T：250
F：33716
O2 P：6.61 T：38.5 F：22150
气化
P：6.2 T：40 F：34.5
P：5.52 T：45 F：89523 P：0.3 T：138 F：41.35
8℃，其中绝大多数氨被冷凝下来，分离出来的循环气经过A-EC601换热后返回到合成气压缩机。
5D2AM2P01a），，45H℃2过S，吸8净收89塔7化1分N和上m3下/干h两）段含燥，饱的下和段水空作的为粗气预原洗进料段，入，经上过冷段原作箱料为气中主分洗离压段器。塔进行T分3离2原1料1气底中部夹带。的水，然后进入H2S吸收塔（A—
7℃，经冷却的变换气在变换气氨冷器（A—EA402）中用液氨进一步冷却至－28℃后
海洋石油天野在化工塔是年低产得30万到吨合的成液氨，氧52万由吨液尿素氧联产泵20P万3吨5甲6醇8的A大/型B化加工企压业至，原6设.5计1合M成氨P装ａ置经空分换采用热林器德精馏工艺，气
化采用Shell渣油部分氧化法，原料气净化采用LVRGI两步法低温甲醇洗和液氮洗工艺，合成采用凯洛格卧式合成塔，全部工艺设计由
长见识！82张动图大合集直观了解煤化工工艺全流程
长见识！82张动图大合集直观了解煤化工工艺全流程今天小七给大家整理了82张煤化工工艺流程动图。
煤化工工段包括造气工段、脱硫工段、脱碳工段和氨合成工段。
造气工段造气工段以碳（无烟煤或焦炭）、水蒸气、空气为原料，利用固体燃烧将水气分解，由此产生CO、H2、N2混合气体。
造气工段中煤气发生炉是制造半水煤气的主要设备，它属于非催化固定床反应器。
造气工段分为：煤气化工艺流程、气化炉及附属设备、水煤浆制备工段。
煤气化工艺流程煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生反应。
气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。
三种气化方式锁斗系统工艺流程泻压锁斗系统工艺流程清洗锁斗系统工艺流程排渣锁斗系统工艺流程充压锁斗系统工艺流程集渣多喷嘴对喷水煤浆气化工艺流程shell气化法流程直接激冷方式的TEXACO气化炉工艺流程装有煤气冷却器的TEXACO气化炉工艺流程KT气化流程气化压力为3MPa急冷流程气化压力为3MPa的废热锅炉流程气化压力为8.5MPa的急冷流程中型氨厂煤造气工艺流程固定层加压连续气化工艺流程灰处理工艺流程气化炉及附属设备气化炉是以氧气为气化剂对多元料浆进行加压气化，制取合成甲醇原料气的关键设备。
该设备的主要功能是制取粗合成气：一氧化碳（CO）和氢气（H2）。
洗涤塔的主要功能是将气化炉急冷室送来的水煤气中夹带的碳渣（固体颗粒）和较大液滴的水去除。
锁斗的目的是为了及时排出气化炉激冷室冷却水中沉淀的灰渣。
破渣机的作用是破碎炉渣或脱落的耐火砖，以防止炉渣堆积堵塞而造成整个装置停车。
液压系统主要由液压泵、内外辅助泵、油箱、油冷器、过滤器、油加热器、蓄能器和各种控制阀门、仪表组成。
工艺烧嘴采用三流道外混式结构设计，最里流道是氧气，称为中心氧。
德士古（TEXACO）气化炉德士古（TEXACO）气化工艺烧嘴K-T气化炉水煤浆气化工艺急冷流程用气化炉沸热锅炉流程用气化炉日产千吨合成氨厂急冷流程用气化炉氧与蒸汽外混合双套管喷嘴二次气流雾化双套管喷嘴水煤浆制备工艺流程灰处理工艺流程自动机主水压缸剖面图湿式电除尘器固定层加压连续气化工艺流程废热锅炉气柜洗气塔中型氨厂煤造气工艺流程直径为2.74m煤气发生炉固定层煤气发生炉中燃烧的分层情况水煤浆制备工段制浆工艺（偏高浓度湿法制浆）流程一般分为：原煤环节、药剂制备环节、磨浆环节及储浆输送环节4部分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
以煤为原料的合成氨工艺
煤合成氨工艺的核心问题是制备纯净的氢气，而制备纯净的氢气，就涉及到脱硫脱碳工序！含硫、含碳的气体，都是酸性气体！
C+H
2O(水蒸气)=CO+H
2
（水煤气法） CO+H
2
O=CO
2
+H
2
拥有氢气与氮气，即可制得氨。
氨与二氧化碳作用生成氨基甲酸铵（简称甲铵），进一步脱水生成尿素！
2NH
3+CO
2
==COONH
2
NH
4
（放热），COONH
2
NH
4
==CO(NH
2
)
2
+H
2
O（吸热）。
尿素加热分解可以制成三聚氰胺
6CO(NH
2)
2
==C
3
N
3
(NH
2
)
3
(三聚氰胺)+3CO
2
+6NH
3。
工艺流程
(1)原料气制备
将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。
对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。
(2)净化对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。
①一氧化碳变换过程
在合成氨生产中，各种方法制取的原料气都含有CO，其体积分数一般为12%
到40%。
合成氨需要的两种组分是H
2和N
2
，因此需要除去合成气中的CO。
变换
反是： CO+H
2O→H
2
+CO
2
=-41.2kJ/mol 0298HΔ
由于CO变换过程是强放热过程，必须分段进行以利于回收反应热，并控制
变换段出口残余CO含量。
第一步是高温变换，使大部分CO转变为CO
2和H
2
；第
二步是低温变换，将CO含量降至0.3%左右。
因此，CO变换反应既是原料气制造的继续，又是净化的过程，为后续脱碳过程创造条件。
②脱硫脱碳过程
各种原料制取的粗原料气，都含有一些硫和碳的氧化物，为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒，必须在氨合成工序前加以脱除，以天然气为原料的蒸汽转化法，第一道工序是脱硫，用以保护转化催化剂，以重油和煤为原料的部分氧化法，根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。
工业脱硫方法种类很多，通常是采用物理或化学吸收的方法，常用的有低温甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。
粗原料气经CO变换以后，变换气中除H
2外，还有CO
2
、CO和CH
4
等组分，其
中以CO
2含量最多。
CO
2
既是氨合成催化剂的毒物，又是制造尿素、碳酸氢铵等氮
肥的重要原料。
因此变换气中CO
2
的脱除必须兼顾这两方面的要求。
一般采用溶液吸收法脱除CO
2。
根据吸收剂性能的不同，可分为两大类。
一类是物理吸收法，如低温甲醇洗法(Rectisol)，聚乙二醇二甲醚法(Selexol)，碳酸丙烯酯法。
一类是化学吸收法，如热钾碱法，低热耗本菲尔法，活化MDEA 法，MEA法等。
③气体精制过程
经CO变换和CO
2脱除后的原料气中尚含有少量残余的CO和CO
2。
为了防止
对氨合成催化剂的毒害，规定CO和CO
2
总含量不得大于10cm3/m3(体积分数)。
因此，原料气在进入合成工序前，必须进行原料气的最终净化，即精制过程。
目前在工业生产中，最终净化方法分为深冷分离法和甲烷化法。
深冷分离法主要是液氮洗法，是在深度冷冻(<-100℃)条件下用液氮吸收分离少量CO，而且也能脱除甲烷和大部分氩，这样可以获得只含有惰性气体100cm3/m3以下的氢氮混合气，深冷净化法通常与空分以及低温甲醇洗结合。
甲烷化法是在催化剂存在
下使少量CO、CO
2与H
2
反应生成CH
4
和H
2
O的一种净化工艺，要求入口原料气中
碳的氧化物含量(体积分数)一般应小于0.7%。
甲烷化法可以将气体中碳的氧化
物(CO+CO
2)含量脱除到10cm3/m3以下，但是需要消耗有效成分H
2
，并且增加了
惰性气体CH
4
的含量。
甲烷化反应如下：
CO+3H
2→CH
4
+H
2
O =-206.2kJ/mol 0298HΔ
CO
2+4H
2
→CH
4
+2H
2
O =-165.1kJ/mol 0298HΔ
(3)氨合成将纯净的氢、氮混合气压缩到高压，在催化剂的作用下合成氨。
氨的
合成是提供液氨产品的工序，是整个合成氨生产过程的核心部分。
氨合成反应在较高压力和催化剂存在的条件下进行，由于反应后气体中氨含量不高，一般只有10%到20%，故采用未反应氢氮气循环的流程。
氨合成反应式：N
2+3H
2
→2NH
3
(g) =-92.4kJ/mol。