浅谈造气工艺

毕业论文

论文题目浅谈造气工艺

学院云锡职业技术学院专业应用化工技术

年级 11级应用化工技术姓名谷智敏

指导教师李德

2013年9月10日

毕业设计（论文）

任务书

题目浅谈造气工艺

专业应用化工技术班级 11级应用化工技术

学生姓名谷智敏学号 11121401020 指导教师李德学号 11121401020

摘要

造气主要任务是以无烟块煤、小籽煤、煤棒或煤球为原料，采用固定床连续气化法，在高温条件下，交替或同时通空气和蒸汽进行气化反应，制得合格、充足的半水煤气供后工段使用。

关键词：造气，工艺流程，工艺指标

目录

前言 (1)

1富富氧造气的性质与用途 (1)

1.1富富氧造气的物理性质 (1)

1.2富氧造气的化学性质 (1)

1.3富氧造气的用途 (1)

1.4富氧造气的生产方法 (1)

2 工艺流程 (2)

2.1气体流程 (2)

2.2煤气系统工艺流程图 (2)

3富氧制气操作规程 (3)

3.1工艺流程 (3)

3.2工艺指标 (3)

3.3富氧炉正常操作要点： (4)

4常见事故判断与处理 (5)

4.1富氧炉上气道温度过高 (5)

4.2灰仓温度超指标 (5)

4.3过氧 (6)

4.4炉内阻力增大 (6)

4.5炉下压力过大 (6)

4.6炉下压力过低 (6)

4.7安全注意事项： (7)

5 正常操作要点 (7)

5.1工艺调节、操作原则 (7)

5.2工艺调节操作要点 (7)

总结 (12)

参考文献 (12)

致谢 (13)

前言

富氧造气主要是为合成氨做准备，目前，中国是世界上最大的化肥生产和消费大国，合成氨年生产能力已达4222万吨。但合成氨一直是化工产业的耗能大户。6月7日～8日，全国合成氨节能改造项目技术交流会在北京召开，明确了“十一五”期间合成氨节能工程在降耗、环保等方面要达到的具体目标。

大型合成氨装置采用先进节能工艺、新型催化剂和高效节能设备，提高转化效率，加强余热回收利用；以天然气为原料的合成氨推广一段炉烟气余热回收技术，并改造蒸汽系统；以石油为原料的合成氨加快以洁净煤或天然气替代原料油改造；中小型合成氨采用节能设备和变压吸附回收技术，降低能源消耗。煤造气采用水煤浆或先进粉煤气化技术替代传统的固定床造气技术。到2010年，合成氨行业节能目标是：单位能耗由目前的1700千克标煤／吨下降到1570千克标煤／吨；能源利用效率由目前的42.0％提高到45.5％；实现节能570万～585万吨标煤，减少排放二氧化碳1377万～1413万吨。

1富富氧造气的性质与用途

1) 1.1富富氧造气的物理性质

以含氧量大于21％的空气和水蒸气为气化剂在高温下进行煤)连续气化的方法。富氧空气可由空气分离或变压吸附方法制得。富氧气化可在固定床炉中也可在流化床炉中进行。采用含氧量50％左右的富氧空气可制得符合合成氨原料气要求的合成气。

1) 1.2富氧造气的化学性质

以无烟煤块、小籽煤、煤棒为原料，采用间歇式固定层气化法，在高温条件下，交替同空气和蒸汽进行气化反应，制得合格、充足的半水煤气。

1) 1.3富氧造气的用途

富氧造气的气体主要是半水煤气，是气体燃料的一种。主要成分是氢和一氧化碳。由水蒸气和赤热的无烟煤或焦炭作用而得。工业上大多用蒸气和空气轮流吹风的间歇法，或用蒸气和氧一起吹风的连续法。热值约为10500千焦/标准立方米。此外，尚有用蒸气和空气一起吹风所得的“半水煤气”。可作为燃料，或用作合成氨、合成石油、有机合成、氢气制造等的原料。

1) 1.4富氧造气的生产方法

目前的中氮厂大多以焦炭或山西无烟煤（白煤）为原料，采用间歇法工艺技术，生产半水煤气加工合成氨。

2 工艺流程

1) 2.1 气体流程

向造气炉内交替通入空气和蒸汽，与炉内灼热的炭进行气化反应。吹风阶段生成的吹风气根据要求送三气岗位回收热量或直接由烟囱放空，并根据需要回收一小部分进入气柜，用以调节循环氢。从造气炉出来的半水煤气经显热回收、洗气塔冷却后，在气柜中混合，然后经静电除尘去压缩工段。

上述制气过程在微机集成油压系统控制下，往复循环进行，每一个循环一般分六个阶段，其流程如下：

（1）吹风阶段

空气由鼓风机来→吹风阀→自炉底鼓风箱入炉→旋风除尘器→三气阀（或烟道阀）→三气岗位（或烟囱放空）

（2）回收阶段

空气由鼓风机来→吹风阀→自炉底鼓风箱入炉→旋风除尘器→上行煤气阀→煤气总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜→静电除焦→压缩

（3）上吹（加氮）制气阶段

蒸汽（加氮空气）由蒸汽总管来→上吹蒸汽阀→自炉底入造气炉→旋风除尘器→上行煤气阀→煤气总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜→静电除焦→压缩

（4）下吹制气阶段

蒸汽由蒸汽总管来→下吹蒸汽阀→自炉顶入造气炉→下行煤气阀→煤气总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜→静电除焦→压缩

（5）二次上吹制气阶段

蒸汽由蒸汽总管来→上吹蒸汽阀→自炉底入造气炉→旋风除尘器→上行煤气阀→煤气总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜→静电除焦→压缩

（6）空气吹净阶段

空气由鼓风机来→吹风阀→自炉底鼓风箱入炉→旋风除尘器→上行煤气阀→煤气总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜→静电除焦→压缩

1) 2.2煤气系统工艺流程图

单台造气炉工艺流程图

3富氧制气操作规程

1) 3.1 工艺流程

富氧制气过程是指将氧压缩机来的纯氧减压后与空气按照一定比例混合，然后与蒸汽混合从炉底进入与煤发生气化反应的过程。

富氧空气与蒸汽混合→自炉底入造气炉→旋风除尘器→上行煤气阀→煤气总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜

主要化学反应： C+O

2=CO

2

+409.1kJ

2C+O

2

=2CO+246.6 kJ

2CO+O

2=2CO

2

+573.2 kJ

C+H

2O＝CO+H

2

-122.7 kJ

C+2H

2O＝CO

2

+2H

2

-80.4 kJ

CO

2

+C＝2CO-165.0 kJ 1) 3.2 工艺指标

（1）纯氧指标

压力：减压前4.0MPa，减压后0.025MPa

流量：正常使用时5000m3/h。

（2）富氧指标