水煤气和半水煤气

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

水煤气1、简介水煤气是水蒸气通过炽热的焦炭而生成的气体，主要成份是一氧化碳，氢气，燃烧后排放水和二氧化碳，有微量CO、HC和NO X。

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。

向固定床煤气化炉交替通入空气和水蒸气，制得的煤气。

其组成大致为：CO25%、H250%，CO40%，N25%。

以空气和水蒸气的混合气，连续通入气化炉，在高温下进行煤气化反应。

调节空气与水蒸气的比例，气化炉可以自热运行，制得的煤气称为发生炉煤气。

其组成大致为：CO25.5%，CO29%，H210.5%，N255%。

发生炉煤气氮含量很高，不适于作合成氨原料气，但可以和水煤气掺混使用。

也可以直接作为低热值燃料煤气或作为城市煤气的掺混气。

2、制作方法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）。

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：CH4+H2O===CO+3H2另：一种低热值煤气。

由蒸汽与灼热无烟煤或焦炭作用而得。

主要成分为氢气与一氧化碳，也含有少量二氧化碳和氮气和甲烷等组分；各组分含量取决于所用原料及气化条件。

主要用作合成氨和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气化炉型式。

天然气 脱硫 一段转化 二段转化
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

用途 组成：H2 CO CO2源自N2 CH4 O2 H2S反应机理
水蒸汽作气化剂与碳的反应为吸热反应，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
无烟煤蒸汽空气煤气产率水蒸汽作气化剂与碳的反应为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
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
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/制气原理
(一) 理想水煤气
理想水煤气条件: (1)气化原料为纯碳，通空气时只产生CO2；
通水蒸气时只产生CO和H2。 (2)反应物按化学反应方程式计量提供，反应物无损失、
无过剩。 (3)整个气化过程无热损失，热量自身平衡。 理想水煤气两个反应:
热量自身平衡: 406.4/118.8≈3.44 理想水煤气总反应:
移动床加压气化/
液态排渣加压气化法的主要特点： （与固态排渣法相比较） (1)气化强度高。“液”比“固”提高3~5倍。 (2)水蒸气耗量低;水蒸气分解率提高。
汽氧比(摩尔比)：“固” 9，“液” 1.3； 水蒸汽耗量“液”为“固”的20%左右； 水蒸汽分解率： “固” 40%左右， “液” 95% (3)煤气中可燃组分和热值提高。 (4)煤种适应性强. (5)碳转化率、气化效率和热效率均有提高。 (6)废水处理量仅为固态排渣时的1/4~1/3。
1.每个循环分成五个阶段(省去“②蒸汽吹净阶段”）； 2.在吹蒸汽制气阶段的同时加入适量的空气(一般称加 氮空气)。
为避免加氮空气和残存的煤气相遇发生爆炸，在上、 下吹制气换向时，加氮空气的送入时间要稍迟于蒸汽送入 时间，加氮空气停送时间要稍早于水蒸气停送时间。
水煤气/间歇法水煤气的生产
（五）水煤气生产对原料的要求
移动床加压气化/加压气化原理
(三) 压力对气化炉生产能力的影响
移动床气化炉的生产能力常以控制一定的带出物数量为 限度。 ω1、ρ1和ω2、ρ2----分别表示常压气化炉和加压气化炉内的
煤气实际流速、煤气实际密度。 按动压头相等时，煤气带出物量相同(对于同一原料煤） 则有下列方程式:
若气化炉截面积S相同，煤气产量分别为V10和V20（准状态下）。

间歇法制取半水煤气的工艺流程英文回答：The process of producing semi-water gas using the intermittent method involves several steps. First, coal is heated in a gas producer to produce a mixture of carbon monoxide and hydrogen gas. This gas mixture is then cooled and passed through a scrubber to remove impurities. The purified gas is then mixed with steam in a steam generator, where it undergoes a water-gas shift reaction to convert carbon monoxide into additional hydrogen gas and carbon dioxide. The resulting gas mixture, known as water gas, is then cooled and passed through another scrubber to remove any remaining impurities.After the purification process, the water gas is mixed with additional steam and passed through a catalytic reactor. In the reactor, the water gas reacts with a catalyst to produce a mixture of hydrogen and carbon dioxide. This mixture, known as semi-water gas, is thencooled and passed through a final scrubber to remove any remaining impurities. The resulting semi-water gas can be used as a fuel or as a feedstock for various chemical processes.An example of the intermittent method for producing semi-water gas can be seen in a coal gasification plant. In this plant, coal is continuously fed into a gas producer and heated to produce a gas mixture. The gas mixture is then cooled and purified through scrubbers. The purified gas is then mixed with steam and passed through a steam generator to undergo the water-gas shift reaction. The resulting water gas is further purified and mixed with additional steam before being passed through a catalytic reactor. The semi-water gas produced in the reactor is then cooled and purified before being used or further processed.中文回答：制取半水煤气的间歇法工艺流程包括几个步骤。

标准名称：工业企业煤气安全规程GB 6222-86 UDC 658.382：614.824标准编号：GB 6222-86标准正文：工业企业煤气安全规程Safety code for gas of industrial enterprises国家标准局1986-04-09发布，1986-12-01实施为了保障职工的安全与健康，防止煤气中毒、着火、爆炸事故的发生，特制订本规程。

本规程适用于工业企业厂区内的发生炉、水煤气炉、半水煤气炉、高炉、焦炉、直立连续式炭化炉、转炉等煤气及压力小于或等于12×10＾5Pa(12.24kgf/cm3)的天然气(不包括开采和厂外输配)的生产、回收、输配、贮存和使用设施的设计、制造、施工、运行、管理和维修等，凡涉及安全方面必须执行本规程，还应遵守国家现行的有关标准、规程、规范。

本规程不适用于城市煤气市区干管、支管和庭院管网及调压设施、液化石油气等。

因采用新技术、引进技术和引进工程而不能执行本规程的有关规定时，需提出相应的安全规定(附科学依据)，报省、自治区、直辖市的劳动部门批准并报劳动人事部备案后，才能使用和运行。

各企业应依据本规程制订实施细则。

1基本要求1.1煤气设施的设计应做到安全可靠，对于笨重体力劳动及危险作业，应优先采用机械化、自动化措施。

1.2重大的煤气设施设计，应由持有主管工业部或省、自治区、直辖市有关部门颁发的设计许可证的设计单位设计。

设计审查应有煤气设施使用单位的安全部门参加。

设计和制造应有完整的技术文件。

煤气设施的设计人员，必须经有关部门考核，不合格者，不得独立进行设计工作。

1.3煤气设施的焊接工作必须由持有合格证的焊工担任。

1.4施工必须按设计进行，如有修改应经设计单位书面同意。

工程的隐蔽部分，应经煤气使用单位与施工单位共同检查合格后，才能封闭。

施工完毕，应由施工单位编制竣工说明书及竣工图，交付使用单位存档。

1.5新建、改建和大修后的煤气设施必须经过检查验收，证明符合安全要求并有安全规程后，才能投入运行。

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。

摘要煤气化法是我国合成氨的主要制气方法，也是未来更替天然气和石油资源所必将采用的制气方法。

即利用无烟煤、蒸汽和空气在碳发生炉内生产合成氨所需要的气体，俗称半水煤气。

在已制得的半水煤气中，除了含有按合成工艺所需要的氮气和氢气外，还含有许多杂质和有害气体。

由于这些杂质和有害气体很容易使合成触媒中毒而降低触媒效能。

为保护触媒，延长其使用寿命，保证合成氨生产的正常进行，半水煤气中的杂质和有害气体必须在合成之前得以及时清除，这就需要对混合气体进行净化处理，并且要求连续性作业，以达到化学反应稳定进行，从而构成了合成氨工艺流程错综复杂和连续性强的生产特点。

一合成氨的生产方法简介氨的合成，必须制备合成氨的氢、氮原料气。

氮可取之于空气或将空气液化分离而制得，氮气或使空气通过燃料层汽化将产生CO或CO2转化为原料气。

氢气一般常用含有烃类的各种燃料制取，亦通过焦碳，无烟煤，重油等为原料与水作用的方法制取。

由于我国煤储量丰富，所以以煤为原料制氨在我国工业生产中广泛使用。

合成氨的过程一般可分为四个步骤：1．造气：即制备出含有氮一定比例的原料气。

2．净化：任何制气方法所得的粗原料气，除含有氢和氮外，还含有硫化氢、有机硫、一氧化碳、二氧化碳和少量氧，这些物质对氨合成催化剂均有害，需进行脱除，直至百万分之几的数量级为止。

在间歇式煤气炉制气流程中，脱硫置于变换之前，以保护变换催化剂的活性。

3．精炼：原料气的最终精炼包括清除微量一氧化碳、二氧化碳、氧、甲烷和过量氮，以确保氨合成催化剂活性和氨合成过程的经济运行。

4．合成：将合格的氢氮混合气体压缩到高压，在催化剂作用下合成氨气。

二合成氨反应的基本原理1. 造气：合成氨的原料——氢氮可以用下列两种方法取得（1）以焦碳与空气、水蒸气作用（2）将空气分离制取氮，由焦炉气分离制氢采用煤焦固定床间歇式汽化法。

反应方程如下：C+H2O=CO +H2 (1)CO+O2=CO2(2)2．脱硫：无论以固体煤作原料还是以天然气、石油为原料制备氢氮原料气都含有一定成分的硫元素，无机硫主要含有硫化氢；有机硫主要含有二硫化碳、硫化氧碳等等。

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↓，

１１０ ｏ ， Ｏ ０ Ｃ时 Ｃ ２生 成 率 ＜８ ； 化 层 温 度 在 ％ 气
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

工业企业煤气安全规程GB 6222-86国家标准局1986-04-09发布 1986-12-01实施为了保障职工的安全与健康，防止煤气中毒、着火、爆炸事故的发生，特制订本规程。

本规程适用于工业企业厂区内的发生炉、水煤气炉、半水煤气炉、高炉、焦炉、直立连续式炭化炉、转炉等煤气及压力小于或等于12×105Pa(12.24kgf/cm3)的天然气(不包括开采和厂外输配)的生产、回收、输配、贮存和使用设施的设计、制造、施工、运行、管理和维修等，凡涉及安全方面必须执行本规程，还应遵守国家现行的有关标准、规程、规范。

本规程不适用于城市煤气市区干管、支管和庭院管网及调压设施、液化石油气等。

因采用新技术、引进技术和引进工程而不能执行本规程的有关规定时，需提出相应的安全规定(附科学依据)，报省、自治区、直辖市的劳动部门批准并报劳动人事部备案后，才能使用和运行。

各企业应依据本规程制订实施细则。

1 基本要求1.1 煤气设施的设计应做到安全可靠，对于笨重体力劳动及危险作业，应优先采用机械化、自动化措施。

1.2 重大的煤气设施设计，应由持有主管工业部或省、自治区、直辖市有关部门颁发的设计许可证的设计单位设计。

设计审查应有煤气设施使用单位的安全部门参加。

设计和制造应有完整的技术文件。

煤气设施的设计人员，必须经有关部门考核，不合格者，不得独立进行设计工作。

1.3 煤气设施的焊接工作必须由持有合格证的焊工担任。

1.4 施工必须按设计进行，如有修改应经设计单位书面同意。

工程的隐蔽部分，应经煤气使用单位与施工单位共同检查合格后，才能封闭。

施工完毕，应由施工单位编制竣工说明书及竣工图，交付使用单位存档。

1.5 新建、改建和大修后的煤气设施必须经过检查验收，证明符合安全要求并有安全规程后，才能投入运行。

煤气设施的验收应有煤气使用单位的安全部门参加。

1.6 现有企业的煤气设施达不到本规程要求者，应在改建、扩建、大修或技术改造中解决，未解决前，应采取安全措施，并报省、自治区、直辖市劳动部门备案。

五、 粒度对气化的影响
煤的粒度不同，将直接影响到气化炉的运行负荷、煤气和焦油的 产率以及气化时的各项消耗指标。
1.粒度大小与比表面间的关系：煤的粒径越小，比表面积越大。
2022/2/18
19
《煤炭气化工艺》
四、气化用煤-煤质对气化的影响
五、 粒度对气化的影响
2.粒度大小与传热的关系：粒度越大，传热越慢，煤粒内外 温差越大，粒内焦油蒸气的扩散和停留时间增加，焦油的热分解加剧 。
中反应速率快、效率高。
2022/2/18
2
《煤炭气化工艺》
一、基本概念
单位时间内，单位体积的催化剂所通过气体体积数。单位：
空间速度 m3／(m3催化剂·h)。空间速度越高，单位体积催化剂处理 能力越大，生产能力就越大。
空间时间
在等密度反应过程中，气体与催化剂的接触时间。 空间时间越小，反应器的生产能力越大。
程
第四步
中间配合物的分解或与气相中到达固体(碳)表 面的气体分子发生反应。
第五步
反应物从固体(碳)表面解吸并扩散到气相
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《煤炭气化工艺》
四、气化用煤
一、 气化用煤种的主要特征
无烟煤 气化时不黏结，不产生焦油，所生产的煤气中只含有少量
贫煤
焦炭
的甲烷，不饱和碳氢化合物极少，但煤气热值较低。
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《煤炭气化工艺》
四、气化用煤-煤质对气化的影响
三、 挥发分含量对气化的影响
煤在加热时有机质部分裂解、聚合、缩聚，低分子部分呈气态 逸出，水分也随着蒸发，矿物质中的碳酸盐分解，逸出二氧化碳等。 除去水分的部分即为挥发分产率。随着变质程度的增高，煤的挥发分 逐渐降低。此外，年轻煤的挥发分产率高，年老煤的低。

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。

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。

煤气从废锅出来进入洗涤塔。洗涤塔的作用 就是使煤气冷却 、 除尘。除尘效率好坏主要决定
于洗 涤塔 的结 构 、 类 和容 积 大 小 。 中氮肥 企业 种
温度高低 、 含尘量多少等 ， 对变换 、 脱硫、 合成等工 序 的正 常运 行 和 消耗 ， 着 不 同程 度 的 影 响 。各 有 种气化 炉所 生 产 的半 水 煤气 成分 质 量 好 坏 。 了 除
对合成工序的工艺生产有很 大的影响 ， 以希望 所
半水煤气中 Ｃ Ｈ 含量越低越好 ， 理想 的半水煤气
中的 Ｃ Ｈ 体积分数要求 ＜ ％。 １ ２１１ Ｃ ．． Ｈ 偏高的原因
（） １ 气化 方 法 的因素 不 同的气化 方法 ， Ｃ 体积 分 数 高低 都 不 其 Ｈ
着在 叶轮 上 的时 间 就快 。 叶轮 上 的 灰 尘增 加 到 一
定 的时候 ， 就会减少打气量， 电机负荷增加 ， 运行 周期缩短 ， 增加设备维修费用。另外 ． 高含尘煤气 进入 变换 炉后 ， 尘覆 盖在催 化剂表 面 ， 灰 使催 化剂
除尘效果也不一样。不论采用何种气化方法 ， 其 系统除尘 效果好 坏 都要通 过煤气 中含尘量 的测 定
Ｃ ．Ｈ ０， ： ， ： Ｈ ， ： Ｈ Ｓ ０ 及少量 氩气 和尘埃 。这些 气 体
利于降低阻力。废锅阻力低 ， 煤气经过废锅 的流
速就快 ， 积灰 就少 。
中也可能有炭黑的颗粒和氮氧化合物及有机硫化 物。要达到理想的合成气的要求 ， 必须要进行精
制。 半 水 煤气 中的成分 中各种气 体 的组分 含量 和
微 粒灰尘 在煤气 总管 和气 柜 中也 有 部分沉 降在 管 内和气 柜 水封槽 的水 中。 不 同的气 化剂 和不 同 的气 化 燃 料 ， 气 中的 煤 含 尘量不 同。上述 除尘过 程是 采用 固定层 间歇气 化 法 。如果是 各类 粉煤 气 化 法 ， 除 尘 方法 不 同 则

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。