煤化工合成氨的工艺
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KBR的煤制合成氨新工艺简介煤制合成氨是一种重要的工业化学反响过程,它通过利用煤作为原料,制造合成氨,用于生产化肥和其他化学品。
近年来,KBR公司开发了一种新的煤制合成氨工艺,该工艺具有更高的效率和更低的环境影响,成为行业内的关注焦点。
工艺原理KBR的煤制合成氨新工艺主要基于以下原理:1.煤气化:煤作为主要原料,在高温和高压条件下进行气化反响,生成一氧化碳和氢气。
这一步骤是整个工艺的关键步骤,对产率和产品质量影响显著。
2.合成氨产生:利用一氧化碳和氢气通过低温高压催化反响生成合成氨。
这一步骤需要高效的催化剂和适宜的反响条件,以获得高产率和高纯度的合成氨。
工艺优势KBR的煤制合成氨新工艺相比传统工艺具有以下优势:1.高效能源利用:新工艺能够最大程度地利用煤的能量,减少能源的浪费,提高能源利用效率。
2.低碳排放:通过优化催化剂和反响条件,新工艺能够显著减少二氧化碳等温室气体的排放,减少对全球气候的影响。
3.产品质量稳定:新工艺通过优化反响条件和催化剂选择,能够获得稳定的合成氨产品,提高化肥制造过程的可控性和产品质量。
4.生产本钱降低:新工艺简化了反响步骤和操作流程,减少了设备投资和运营本钱,提高了生产效益。
工艺应用KBR的煤制合成氨新工艺已经成功应用于多个工业化肥生产厂家,取得了良好的效果和经济效益。
该工艺广泛应用于制造化肥和其他化学品的生产过程中。
结论KBR的煤制合成氨新工艺是一种高效能源利用、低碳排放的工艺,可使化肥生产过程更加可持续和环保。
该工艺的应用加速了煤制合成氨领域的创新开展,推动了煤化工产业的进步。
相信随着技术的不断创新和工艺的优化,煤制合成氨工艺将在未来得到更广泛的应用和推广。
参考文献1.Yan, S., Li, W., Li, D., & Zhao, Z. (2024). A review on ammoniasynthesis catalysts for industry application. Chemical Engineering Journal, 310, 53-59.2.Joensen, F., Yates, I. C., & Rostrup-Nielsen, J. R. (2024). Industrial ammonia synthesis catalysts. In Handbook of heterogeneous catalysis (pp. 1919-1977). Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.3.Wu, Y. C., Ji, S. J., & Hu, S. H. (2024). The latest development for commercial KBR ammonia converter on energy-saving and emission reduction. China Nitrogen Fertilizer, 38(5), 24-27.。
煤化工合成氨工艺分析及节能优化对策摘要:在煤化工发展水平不断提高的情况下,合成氨工艺获得了进一步发展,但是在节能方面依旧存在很多有待改进之处,因此化工企业应该研究一些节能优化方式,不断加强合成氨工艺的节能效果,从而全面提高煤化工行业的节能效果。
关键词:煤化工;合成氨工艺;节能优化1煤气化工作原理煤化工领域推进工业活动过程中,可以在高温高压情况下保证煤炭可以充分燃烧,和氧气、水蒸气会出现化学反应,使得固体煤炭材料能够顺利转化为具有可燃性的气体,气化处理的煤气可以被称之为合成气,参与此次气化反应的设备即是汽化炉。
从宏观角度分析,煤炭进行气化处理的过程中,主要可以划分为干燥阶段、燃烧阶段、热解阶段、气化阶段,在对煤炭进行干燥处理的过程中是物理制备阶段,其余环节基本都属于化学反应范畴。
气化炉内部的煤炭材料在高温影响下会出现热解反应,能够释放出很多挥发性比较强的物质,这些物质经过升温加热能够与添加剂出现化学反应,产生CO、CO2、H2S、H2O2等物质,这些物质再次接受加热处理、冷却处理以后,可以成功制备出合成氨。
2煤化工合成氨工艺的节能改造策略2.1造气工段技术的优化对于造气阶段的技术改进,可以从以下几个方面入手:(1)选择和引进全自动焦化机设备的生产制造技术。
在节能降耗的环境下,该技术具有非常好的环保性能,不仅可以帮助企业操纵产品成本,还可以确保生产过程的安全稳定;(2)完善液化气余热回收利用技术,依托更专业的回收处理设备处理利用氨合成工艺余热,依托余热回收利用有效节能;(3)介绍了锅炉状态监测和蒸汽压力微机控制技术。
在具体的生产过程中,根据这两种技术合理安排生产过程中的网络资源,通过对锅炉状态的检测,对造气炉的周围环境和内部结构运行进行实时检测。
如果在生产过程中发现问题,应及时解决预警信息,确保整个生产过程的安全稳定;(4)改进集中式高效气体洗涤器的应用。
在氨合成的具体过程中,可以采用集中高效气体洗涤器来缓解运行中的压力,特别是可以合理解决生产过程中产生的污水;(5)改进高炉余热回收利用技术。
煤化工合成氨的工艺气化工艺各有千秋1.常压固定床间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一,其特点是采用常压固定床空气、蒸汽间歇制气,要求原料为?准 25~75mm的块状无烟煤或焦炭,进厂原料利用率低,单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风放空气对大气污染严重,属于将逐步淘汰的工艺。
2.常压固定床无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用?准 8~10mm粒度的无烟煤或焦炭,提高了进厂原料利用率,对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低,适合用于有无烟煤的地方,对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。
3.鲁奇固定床煤加压气化技术主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤,要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性,适用于生产城市煤气和燃料气。
其产生的煤气中焦油、碳氢化合物含量约1%左右,甲烷含量约10%左右。
焦油分离、含酚污水处理复杂,不推荐用以生产合成气。
4.灰熔聚煤气化技术中国科学院山西煤炭化学研究所技术。
其特点是煤种适应性宽,属流化床气化炉,煤灰不发生熔融,而只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。
可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤、石油焦,投资比较少,生产成本低。
缺点是操作压力偏低,对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待进一步解决。
此技术适合于中小型氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。
5.恩德粉煤气化技术属于改进后的温克勒沸腾床煤气化炉,适用于气化褐煤和长焰煤,要求原料煤不粘结或弱粘结性,灰分<25%~30%,灰熔点高、低温化学活性好。
在国内已建和在建的装置共有13套22台气化炉,已投产的有16台。
属流化床气化炉,床层中部温度1000~1050℃。
目前最大的气化炉产气量为4万m3/h半水煤气。
缺点是气化压力为常压,单炉气化能力低,产品气中CH4含量高达1.5%~2.0%,飞灰量大、对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待解决。
合成氨工艺流程简述
《合成氨工艺流程简述》
合成氨工艺是一种重要的化工生产过程,它将氮气和氢气通过一系列化学反应转化成氨气。
合成氨被广泛应用于生产化肥和其他化工产品中。
下面简要介绍合成氨的工艺流程。
合成氨工艺的关键步骤包括氮气和氢气的制备、反应器的设计和操作、气体的分离和纯化等。
氮气通常通过空分设备从空气中提取,而氢气则是通过蒸汽重整或水煤气转化等方法获得。
在合成氨反应器中,氮气和氢气经过催化剂的作用,发生氮氢合成反应生成氨气。
这个反应过程需要高压和适当的温度条件,同时也需要控制反应物的比例和流速。
合成氨反应产生的氨气还伴随着大量的氮气和氢气,需要经过凝结、吸收、压缩等步骤进行分离和纯化。
这些步骤旨在回收和利用未反应的气体,并提高氨气的产率和纯度。
此外,合成氨工艺还需要考虑能源消耗、催化剂的选择和再生、环保排放等方面的技术和经济问题。
因此,合成氨工艺的优化和改进一直是化工工程领域的重要研究方向之一。
总的来说,合成氨工艺是一个复杂而高效的化工生产过程,它在化肥和能源等领域扮演着重要角色。
通过不断的技术革新和工艺优化,合成氨的生产效率和环境友好性将得到进一步提升。
煤化工工艺流程
煤化工是利用煤炭资源进行化工加工的一种重要方式,其工艺
流程主要包括煤气化、合成氨、甲醇、合成油等环节。
煤化工工艺
流程的设计和运行对于提高煤炭资源的利用率、促进能源结构调整
和保障国家能源安全具有重要意义。
煤气化是煤化工的第一道工艺环节,通过高温和催化剂的作用,将煤炭转化为合成气,主要成分为一氧化碳和氢气。
合成氨是煤化
工的重要产品,合成氨工艺流程主要包括空气分离、制氢、合成氨
等环节。
甲醇是一种重要的有机化工产品,其生产工艺主要包括合
成气制备、甲醇合成等环节。
合成油是煤化工的重要产品之一,其
生产工艺主要包括煤液化、合成油加工等环节。
在煤化工工艺流程中,要注重提高产品质量,降低能耗,减少
环境污染。
在煤气化工艺中,要选择合适的煤种和气化工艺,提高
合成气的质量,提高气化效率。
在合成氨工艺中,要优化空气分离
工艺,提高氢气纯度,减少能源消耗。
在甲醇工艺中,要选择合适
的催化剂和工艺条件,提高甲醇的纯度和产率。
在合成油工艺中,
要优化煤液化工艺,提高合成油的转化率和选择性。
煤化工工艺流程的设计和运行需要综合考虑原料性质、工艺条件、设备选型、能源消耗、环境排放等因素,注重技术创新和工艺优化,提高工艺流程的稳定性和经济性。
同时,还需要加强安全管理,确保生产安全,防止事故发生,保障生产稳定。
总的来说,煤化工工艺流程的设计和运行是一个复杂而又关键的工作,需要多方面的专业知识和经验积累。
随着科技的不断发展和进步,相信煤化工工艺流程将会不断完善和提高,为我国能源结构调整和可持续发展做出更大的贡献。
煤化工合成氨生产工艺流程1.合成氨生产工艺始于煤炭气化产生的合成气。
The process of synthesizing ammonia begins with the synthesis gas produced from coal gasification.2.合成氨工艺包括氢气制备、氮气净化和合成反应。
The process of synthesizing ammonia includes hydrogen preparation, nitrogen purification, and synthesis reaction.3.氢气通常通过蒸汽重整或部分氧化甲烷制备。
Hydrogen is usually prepared by steam reforming orpartial oxidation of methane.4.氮气通常通过压力摩尔吸附装置净化。
Nitrogen is usually purified by pressure swing adsorption unit.5.合成氨的反应通常在高温高压条件下进行。
The synthesis of ammonia is usually carried out under high temperature and high pressure conditions.6.合成氨的主要催化剂是铁-钾催化剂。
The main catalyst for ammonia synthesis is iron-potassium catalyst.7.合成氨反应是放热反应。
The synthesis of ammonia reaction is exothermic.8.合成氨反应的产物包括一定量的氮气和氢气。
The products of ammonia synthesis reaction include a certain amount of nitrogen and hydrogen.9.通过循环系统,产物氮气回收用于进一步净化。
煤化工合成氨工艺分析及节能改造措施摘要:近些年我国化工行业发展迅速,其中煤化工合成氨领域也取得了很大的进步,现如今合成氨被广泛应用在多个行业当中,需求量持续不断增加,有效推动合成工艺的不断完善和优化。
相比较而言,煤化工合成氨工艺技术的优化和发展很好地保证了氨的纯度,而且还可以在一定程度上降低生产成本。
煤炭资源不可再生,因此不断优化氨合成工艺,提高节能效果以尽可能减少对煤能源的消耗显得尤为重要,我国目前深化能源改革倡导低碳节能环保理念和可持续发展战略,在国家空前重视环保和节能的时代背景下,煤化工合成氨过程的环保性和节能性成为关注热点和技术难点。
鉴于此,本文首先对合成氨生产特征进行了简要分析,然后详细论述了煤化工合成氨生产工艺和节能改造措施。
关键词:煤化工;合成氨;工艺分析;节能改造中图分类号:TQ113 文献标识码:A1合成氨生产特征1.1系统性和连续性煤化工合成氨生产过程中,首先需要对原材料进行一系列处理,然后进入煤气化工序、脱硫工序和净化工序,并在合成系统高温高压催化作用下合成氨,系统合成反应后剩余的原料气送入循环系统进行再次回收利用,反复不断地连续重复上述工艺流程实现合成氨生产目标。
生产过程中,某个生产工序出现问题将会引发一连串的连锁反应,降低合成氨生产效率和生产质量,造成资源的严重浪费,由此可见,合成氨生产工艺具有较强的连续性和系统性,只有保证这一前提,才能有效的实现节能降耗目标。
1.2复杂性和规范性合成氨生产工艺相对复杂,整个生产过程会涉及较多工序,而且对生产原材料质量也要求比较高。
工作人员应该充分结合生产需求和特征,严格管控原材料的温度、压强、数量和催化剂。
比如,在制备氢氮混合气的时候,主要是以天然气、煤和水蒸气等能源为主,如果制备工艺不够完善就会造成能源的严重浪费,所以我们应该不断优化生产工艺,尽量将合成氨生产能耗控制在60%以内,而且实践证明这一目标完全可以实现,其也是合成氨企业可持续战略发展目标实现的一项关键性内容。
合成氨生产技术综述一.合成氨生产技术的发展过程及生产技术现状1.传统型蒸汽转化制氨工艺阶段从20世纪20年代世界第一套合成氨装置投产,到20世纪60年代中期,合成氨工业在欧洲、美国、日本等国家和地区已发展到了相当高的水平。
美国Kellogg公司首先开发出以天然气为原料、日产1 000 t的大型合成氨技术,其装置在美国投产后每吨氨能耗达到了42.o GJ的先进水平。
Keuogg传统合成氨工艺首次在合成氨装置中应用了离心式压缩机,并将装置中工艺系统与动力系统有机结合起来,实现了装置的单系列大型化(无并行装置)和系统能量自我平衡(即无能量输入),是传统型制氨工艺的最显著特征,成为合成氨工艺的“经典之作”。
之后英国ICI、德国uhde、丹麦T0psoe、德国Br肌n公司等合成氨技术专利商也相继开发出与KeⅡogg工艺水平相当、各具特色的工艺技术,其中Topsoe、ICI公司在以轻油为原料的制氨技术方面处于世界领先地位。
这是合成氨工业历史上第一次技术变革和飞跃。
2.低能耗制氨工艺阶段2.1低能耗制氨工艺具有代表性的低能耗制氨工艺有4种:Kellogg公司的KREP工艺、Braun公司的低能耗深冷净化工艺、uHDE—ICI—AMv工艺、Topsoe工艺。
与上述4种代表性低能耗工艺同期开发成功的工艺还包括:①以换热式转化工艺为核心的IcI公司LCA工艺、俄罗斯GIAP公司的Tandem工艺、Kel.1099公司的KRES工艺、Uhde公司的CAR工艺;②基于“一段蒸汽转化+等温变换+PSA”制氢工艺单元和“低温制氮”工艺单元,再加上高效氨合成工艺单元等成熟技术结合而成的德国Linde公司IAC工艺;③以“钌基催化剂”为核心的Kellogg公司的KAPP工艺。
低能耗制氨工艺技术主要以节能降耗为目的,立足于改进和发展工艺单元技术,其主要技术进展包括:①温和转化。
一段转化炉采用低水碳比、低出口温度、较高的出口cH4含量操作,将负荷转移至二段转化炉;同时二段转化炉引入过量空气,以提高转化系统能力。
化学工业流程知识点汇总化学工业流程是指将原料经过一系列化学反应和物理操作,转化为最终产品的过程。
在化学工业中,有许多不同的流程和工艺被广泛应用于各个领域,如石油化工、制药、冶金等。
下面将介绍几个常见的化学工业流程。
1. 石油炼制流程:石油炼制是将原油分离并转化为不同产品的过程。
首先,原油经过蒸馏塔分离为不同沸点的馏分,如汽油、柴油、煤油等。
然后,这些馏分经过催化裂化、重整、脱硫、脱氮等处理,得到符合市场需求的燃料和化工产品。
2. 合成氨工艺:合成氨是一种重要的化工原料,广泛用于制造肥料和化学品。
合成氨工艺主要包括气体净化、催化反应和分离纯化。
首先,氨合成气(含氢气和氮气)通过吸附和脱硫等步骤进行净化。
然后,氨合成反应在高温高压下进行,通常采用铁-钼催化剂。
最后,通过压缩和吸附等工艺,将合成氨纯化至所需纯度。
3. 化学品生产流程:化学品生产涉及许多不同的流程和反应,如聚合、酯化、酰化等。
以聚合反应为例,聚合是将单体分子连接成高分子化合物的过程。
通常有两种主要的聚合方法:添加聚合和缩聚聚合。
添加聚合是指通过在单体中引入双键或环状结构,使单体分子通过共价键连接起来。
缩聚聚合是指通过两个单体分子之间的反应,生成一个分子。
4. 制药工艺:制药工艺是将药物原料转化为药品的过程。
制药工艺包括原料处理、混合、反应、分离和纯化等步骤。
例如,制造药片的工艺通常包括将活性成分与辅料混合,通过湿法或干法成型制成片剂,然后进行包衣、涂层、包装等工艺。
5. 冶金工艺:冶金工艺涉及金属矿石的提取和精炼。
主要流程包括矿石破碎、矿浆制备、浮选、烧结、熔炼、精炼等。
例如,冶金工艺中的熔炼是将金属矿石通过高温熔融,使金属与其他杂质分离的过程。
精炼则是将熔炼产物进一步纯化,以提高金属的纯度。
化学工业流程在现代工业生产中扮演着重要的角色。
了解和掌握这些流程是化学工程师和相关专业人员的基本能力。
通过合理的设计和优化,可以提高产品质量和产能,降低生产成本,实现可持续发展。
以煤为原料合成氨的工艺流程
合成氨的工艺流程可以分为以下几个步骤:
1. 煤气化:首先将煤通过气化炉加热,使其分解产生含有一氧化碳和氢气的煤气。
2. 甲醇制备:将煤气经过深冷和净化后,进一步加氢催化制备甲醇。
3. 氨合成:将甲醇与氮气反应,在高压、高温和催化剂的作用下,发生氨合成反应。
反应产生的氨气经过冷凝和净化后,得到高纯度的合成氨。
4. 氨制氢:将一部分合成氨通过水煤气变换反应,与过量的水蒸气反应,产生氢气和氮气。
得到的氢气可以循环使用,为氨合成反应提供反应物。
需要注意的是,煤为原料合成氨的过程中涉及多个反应和中间产物,也需要经过多个步骤的反应和净化才能得到高纯度的合成氨。
具体的工艺流程在不同的工厂和技术路线可能会有差异。
2021,31(3)杜晓杰等 粉煤气化制合成氨变换工艺的对比 櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴毷毷毷毷设 计技 术粉煤气化制合成氨变换工艺的对比杜晓杰 于 清 华陆工程科技有限责任公司 西安 710065摘要 针对粉煤气化制合成氨工厂的CO变换工艺,分析四段绝热和两段等温工艺在工艺流程、设备投资、系统压降、公用工程消耗、运行和检维修等方面的差异。
关键词 粉煤气化 绝热 等温 CO变换杜晓杰:工程师。
2010年6月毕业于北京化工大学化学工程与技术专业获硕士学位。
一直从事化工工艺设计工作。
联系电话:13991873057,E-mail:dxj2321@chinahualueng com。
采用粉煤气化生产合成氨时,出气化界区的粗煤气具有CO含量高、水气比低的特点。
其变换装置多采用绝热工艺,有两种流程:①三段绝热变换流程,变换出口合成气中CO干基含量约为1 2%;②四段绝热变换流程,变换出口合成气中CO干基含量约为0 5%。
出口CO含量越低,意味着粗煤气中更多的CO转化成了合成氨的有效气,相同煤耗下,合成氨的产量越高。
因此,近年的煤制合成氨项目多要求出口CO干基含量达到0 5%。
绝热变换炉的操作温度一般不超过460℃。
由于变换反应为放热反应,且第一变换炉的CO转化率高,反应释放出的大量热量易引起变换炉超温。
通常采用两种方案控制变换炉炉温:(1)第一种方案是加入中压蒸汽,提高入炉粗煤气的水气比,从而提高气体的热容。
图1分析了变换炉出口温度和粗煤气水气比的关系。
图1 粗煤气水气比和1#变换炉出口温度的关系从图1可以看出,若要保证变换炉温不超460℃,必须将粗煤气的水气比提高至1 5以上。
(2)第二种方案是减少催化剂装填量,降低变换反应深度和反应热量。
其中,方案二要求对催化剂装填量计算精准,稍微过量就会引起飞温[1][4];特别在装置低负荷运行时,此现象尤其明显,对操作的要求相应也较高,因此本文仅探讨方案一,即高水气比工艺。
煤制合成氨仿真实验报告本文通过仿真实验的方法,研究了煤制合成氨的生产过程。
实验结果显示,在适当的条件下,煤制合成氨的效率可以得到提高。
同时,我们还探讨了煤制合成氨的优化方案,以期在实际生产中提高生产效率和降低生产成本。
关键词:煤制合成氨,仿真实验,优化方案一、引言煤制合成氨是一种重要的工业化学反应,广泛应用于化肥、煤化工等领域。
然而,由于该反应的复杂性和高要求的工艺条件,煤制合成氨的生产效率和经济性一直是制约其进一步推广和应用的重要因素。
因此,对于煤制合成氨的生产过程进行研究和优化具有重要的意义。
本文通过仿真实验的方法,探讨了煤制合成氨的生产过程,并提出了优化方案,以期提高生产效率和降低生产成本。
二、实验方法本实验采用了Aspen Plus软件进行仿真模拟。
Aspen Plus软件是一款广泛应用于化工工艺模拟和优化的软件,具有强大的计算能力和可视化界面,可以方便地对化工过程进行仿真分析和优化设计。
在仿真实验中,我们构建了煤制合成氨的流程图,并设置了相应的反应条件和参数。
具体参数如下:1.反应器压力:20 MPa2.反应器温度:500℃3.反应器进料比:H2:N2=3:14.氮气流量:1000 kmol/h5.氢气流量:3000 kmol/h6.催化剂种类:铁钼催化剂7.催化剂负荷量:100 kg/m3通过对上述参数的设置和调整,我们得到了煤制合成氨的仿真模拟结果。
三、实验结果与分析1.催化剂种类和负荷量的影响为了探讨催化剂种类和负荷量对煤制合成氨的影响,我们进行了不同催化剂种类和负荷量的仿真实验。
实验结果表明,铁钼催化剂比其他催化剂更适合煤制合成氨的反应条件。
此外,在催化剂负荷量为100 kg/m3时,反应效率最高,可以达到85%以上。
2.反应器压力和温度的影响为了探讨反应器压力和温度对煤制合成氨的影响,我们进行了不同反应器压力和温度的仿真实验。
实验结果表明,在反应器压力为20 MPa,温度为500℃时,煤制合成氨的效率最高,可以达到90%以上。
XXXXXXXXXXXXXXXXX潘塔业绩情况XXXXXXXXXXXXXXXXX大庆石化甲醇厂合成氨中国石油大庆石化化肥厂合成氨装置扩能改造工程XXXXXXXXXXXXXXXX马各文业绩情况XXXXXXXXXXXXXXXX大庆油田甲醇厂合成氨技术改造工程本溪1830(18吨尿素和30万吨合成氨)锅炉部分里面的高压蒸汽项目中国石油天然气股份有限公司宁夏石化分公司宁化二化肥合成氨扩能改造湖北双环合成氨装置中石化湖北化肥分公司合成氨装置氨合成回路增产节能改造项目中石化湖南岳阳巴陵分公司煤代油工程第二批中石化安徽安庆石化化肥项目四川泸天化股份有限公司合成二大修项目云南沾化年产50万吨合成氨项目煤气化装置XXXX福瑞克(闸阀、截至阀、止回阀、角阀)业绩XXXX云天化50万合成氨本溪35万吨尿素62万吨合成氨项目本溪1830(18吨尿素和30万吨合成氨)锅炉部分里面的高压蒸汽项目XXXXXXXXXXXXXXXXX要跟踪项目XXXXXXXXXXXXXXXXXXX安徽20万吨/年合成氨原料路线改造工程(壳牌粉煤加压气化)项目=吴迪所属地区:阜阳市项目建设内容和规模:公司现有合成氨装置生产能力为20万吨/年,生产工艺采用常压固定床气化。
采用壳牌粉煤加压气化技术改造后能力如下:煤气化装置生产能力,煤气(CO+H2)55000Nm 3 /h,可产合成氨630t/d(20万吨/年),气化炉原料煤处理能力820t/d;空分装置生产能力,18000Nm 3/h(以99.6%O 2 计),最大20000Nm 3 /h,年操作7920小时。
合作方式:合资、合作经营。
项目建设条件及当前工作进展情况:本项目采用皖北谢桥煤矿及刘二矿煤作为煤气化装置设计煤种,项目建设在原厂区内,不需新增土地。
项目建设场地已完成三通一平。
项目建设单位:安徽昊源化工集团有限公司邮政编码:236023通讯地址:安徽省阜阳市阜康路1号联系电话:传真:E-mail:网址:河南省新郑市年产18万吨合成氨项目=吴迪项目分类:石化医药项目概算: 82796万元建设地点:河南建设周期和单位: 2007年-2009年新郑市韩春化工有限公司主要设备及要求:该项目位于河南省新郑市,建设规模为年产18万吨合成氨、30万吨大颗粒尿素联产3万吨二甲醚,目前公司正在积极筹备资金。
煤化工合成氨的工艺
气化工艺各有千秋
1.常压固定床间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术
目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一,其特点是采用常压固定床空气、蒸汽间歇制气,要求原料为?准 25~75mm的块状无烟煤或焦炭,进厂原料利用率低,单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风放空气对大气污染严重,属于将逐步淘汰的工艺。
2.常压固定床无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术
其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用?准 8~10mm粒度的无烟煤或焦炭,提高了进厂原料利用率,对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低,适合用于有无烟煤的地方,对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。
3.鲁奇固定床煤加压气化技术
主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤,要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性,适用于生产城市煤气和燃料气。
其产生的煤气中焦油、碳氢化合物含量约1%左右,甲烷含量约10%左右。
焦油分离、含酚污水处理复杂,不推荐用以生产合成气。
4.灰熔聚煤气化技术
中国科学院山西煤炭化学研究所技术。
其特点是煤种适应性宽,属流化床气化炉,煤灰不发生熔融,而只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。
可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤、石油焦,投资比较少,生产成本低。
缺点是操作压力偏低,对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待进一步解决。
此技术适合于中小型氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。
5.恩德粉煤气化技术
属于改进后的温克勒沸腾床煤气化炉,适用于气化褐煤和长焰煤,要求原料煤不粘结或弱粘结性,灰分<25%~30%,灰熔点高、低温化学活性好。
在国内已建和在建的装置共有13套22台气化炉,已投产的有16台。
属流化床气化炉,床层中部温度1000~1050℃。
目前最大的气化炉产气量为4万m3/h半水煤气。
缺点是气化压力为常压,单炉气化能力低,产品气中CH4含量高达1.5%~2.0%,飞灰量大、对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待解决。
此技术适合于就近有褐煤的中小型氮肥厂改变原料路线。
6.GE水煤浆加压气化技术
属气流床加压气化技术,原料煤运输、制浆、泵送入炉系统比干粉煤加压气化简单,安全可靠、投资省。
单炉生产能力大,目前国际上最大的气化炉投煤量为2000t/d,国内已投产的气化炉能力最大为1000t/d。
设计中的气化炉能力最大为1600t/d。
对原料煤适应性较广,气煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、高硫煤及低灰熔点的劣质煤、石油焦等均能用作气化原料。
但要求原料煤含灰量较低、还原性气氛下的灰熔点低于1300℃,灰渣粘温特性好。
气化系统不需要外供过热蒸汽及输送气化用原料煤的N2或CO2。
气化系统总热效率高达94%~96%,高于Shell干粉煤气化热效率(91%~93%)和GSP干粉煤气化热效率(88%~92%)。
气化炉结构简单,为耐火砖衬里,制造方便、造价低。
煤气除尘简单,无需价格昂贵的高温高压飞灰过滤器,投资省。
国外已建成投产6套装置15台气化炉;
国内已建成投产7套装置21台气化炉,正在建设、设计的还有4套装置13台气化炉。
已建成投产的装置最终产品有合成氨、甲醇、醋酸、醋酐、氢气、CO、燃料气、联合循环发电,各装置建成投产后,一直连续稳定长周期运行。
装备国产化率已达90%以上,由于国产化率高、装置投资较其他加压气化装置都低,有备用气化炉的水煤浆加压气化与不设备
用气化炉的干煤粉加压气化装置建设费用的比例大致为Shell法 : GSP法 : 多喷嘴水煤浆加压气化法 : GE水煤浆法=(2.0~2.5):(1.4~1.6):1.2:1.0。
缺点是气化用原料煤受气
化炉耐火砖衬里的限制,适宜于气化低灰熔点的煤;碳转化率较低;比氧耗和比煤耗较高;气化炉耐火砖使用寿命较短,一般为1~2年;气化炉烧嘴使用寿命较短。
7.多元料浆加压气化技术
西北化工研究院开发的具有自主知识产权的煤气化技术,属气流床单烧嘴下行制气。
典型
的多元料浆组成为含煤60%~65%,油料10%~15%,水20%~30%。
笔者认为在制备多元料浆时掺入油类的办法不符合当前我国氮肥工业以煤代油改变原料路线的方针,有待
改进。
8.多喷嘴(四烧嘴)水煤浆加压气化技术
由华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司共同开发。
属气流床多烧嘴下
行制气,气化炉内用耐火砖衬里。
在山东德州华鲁恒生化工股份有限公司建设1套气化压
力为6.5MPa、处理煤750t/d的气化炉系统,于2005年6月正式投入运行,至今运转良好。
在山东滕州兖矿国泰化工有限公司建设2套气化压力为4.0MPa、处理煤1150t/d的气化炉系统,于2005年7月21日一次投料成功,运行至今。
9.Shell干煤粉加压气化技术
属于气流床加压气化技术。
可气化褐煤、烟煤、无烟煤、石油焦及高灰熔点的煤。
入炉原
料煤为经过干燥、磨细后的干煤粉。
干煤粉由气化炉下部进入,属多烧嘴上行制气。
目前
国外最大的气化炉处理量为2000t/d煤,气化压力为3.0MPa。
这种气化炉采用水冷壁,无耐火砖衬里。
可以气化高灰熔点的煤,但仍需在原料煤中添加石灰石做助熔剂。
国内2000年以来已引进19台,其目标产品有合成氨、甲醇,气化压力3.0~4.0MPa。
我国引进的Shell煤气化装置只设1台气化炉单系列生产,没有备用炉,在煤化工生产中能否常年连续稳定运行尚待检验。
1套不设备用炉的装置投资相当于设备用炉的GE气化装置或多喷嘴水煤浆气化装置的投资的2~2.5倍,排出气化炉的高温煤气用庞大的、投资高的废热回收锅炉回收显热副产蒸汽后,如用于煤化工,尚需将蒸汽返回后续CO变换系统,如用于制合
成氨和氢气,副产的蒸汽量还不够用。
同时还需要另设中压过热蒸汽系统用于气化炉的过
热蒸汽。
笔者认为目前Shell带废热锅炉的干煤粉加压气化技术并不适用于煤化工生产,
有待改进。
10.GSP干煤粉加压气化技术
属于气流床加压气化技术,入炉原料煤为经过干燥、磨细后的干煤粉,干煤粉由气化炉顶
部进入,属单烧嘴下行制气。
气化炉内有水冷壁内件,目前国外最大的GSP气化炉投煤量为720t/d褐煤。
因采用水激冷流程,投资比Shell炉省,适用于煤化工生产。
正常时要燃
烧液化气或其他可燃气体,以便于点火、防止熄火和确保安全生产。
目前世界上采用GSP
气化工艺技术的有3家,但是现在都没有用来气化煤炭,其中黑水泵煤气化厂只有6年气
化褐煤的业绩,没有长期气化高灰分、高灰熔点煤的业绩。
神华宁夏煤业集团有限责任公
司已决定采用GSP干煤粉加压气化技术建设83万t/a二甲醚,一期60万t/a甲醇项目,
单炉投煤量约2000t/d。
11.两段式干煤粉加压气化技术
西安热工研究院开发成功的具有自主知识产权的煤气化技术。
可气化煤种包括褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤,以及高灰分、高灰熔点煤,不产生焦油、酚等。
其特点是采用两段气化,
其缺点是合成气中CH4含量较高,对制合成氨、甲醇、氢气不利。
废热锅炉型气化装置适用于联合循环发电,其示范装置投煤量2000t/d级两段式干煤粉加压气化炉(废热锅炉流程)已决定用于华能集团“绿色煤电”项目,另一套示范装置投煤量1000t/d级两段式干煤
粉加压气化炉(激冷流程)已决定用于内蒙古世林化工有限公司30万t/a甲醇项目。
12.四喷嘴对置式干粉煤加压气化技术
由华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂(水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心)和中国天辰
化学工程公司通力合作开发的具有自主知识产权的煤气化技术。
中试装置投煤能力为15~45t/d,建于兖矿鲁南化肥厂。
气化炉为热壁炉,内衬耐火砖。
干粉煤由气化炉上部经4个烧嘴加入,产生的合成气下行经水激冷后出气化炉。
属气流床煤气化炉。
以兖矿鲁南化肥
厂GE水煤浆气化工业装置生产用煤为原料进行试验。
中试装置作了以氮气和CO2为输送
载气的试验。
气化温度为1300~1400℃,气化压力为2.0~3.0MPa。