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合成氨工艺简介

?合成氨的原料及简单流程：?合成氨的原料是氢气和氮气。氮气来源于空气，可以在制氢过程中直接加入空气，氢气来源于水或含有烃的各种燃料。工业上普遍采用的是以焦炭、煤、天然气等燃料与水蒸气作用的气化方法。?简单流程如图所示：?原料→造气→净化→合成?合成氨过程由许多环节构成，氨合成反应过程是整个工艺过程的核心。

一、造气?1、反应原理?在气化过程中各类气化剂与碳反应所起的化学反应，称为一级反应，如：?C+O2=CO2C+2H2O=CO2+2H2?2C+O2=2COC+H2O=CO+H2?一级反应的生成物与碳、气化剂及生成物之间的化学反应为二级反应，如：?2CO+O2→2CO2C+2H2→CH4?CO+H2O→CO2+H2?CO2+C→2CO2CO+2H2→CH4+CO2CO+3H2→CH4+H2O2H2+O2→2H2O?CO2+CH4→2CO+2H2

?2工艺流程?（1）、烘干后的煤棒通过皮带输送机送往钢煤斗，经过自动加焦机进入煤气炉。在吹风阶段，空气由炉底送入，由炉顶出来的吹风气经单炉旋风除尘器，由烟囱放空或送吹风气回收工段；回收阶段，吹风后期，空气由炉底送入，由炉顶出来经单炉旋风除尘器、煤总旋风除尘器、显热回收器、洗气塔、安全水封送到气柜；上吹制气阶段，水蒸汽由炉底进入，与燃料反应生成的水煤气，从炉顶出来，经单炉旋风除尘器、煤总旋风除尘器、显热回收器、洗气塔、安全水封送气柜；下吹制气阶段，蒸汽由炉上部加入，与燃料反应生成的水煤气自炉底出来，经过下行旋风除尘器，煤总旋风除尘器、显热回收器、洗气塔、安全水封到气柜；二次上吹阶段的流程同上吹阶段相同。空气吹净阶段的流程与回收阶段相同。灰渣落入炉底灰仓，定期排出炉外。

?（2）、固定层间歇法制半水煤气各工艺循环的作用?吹风：以空气为气化剂，空气自下而上通过燃料层，目的是通过C与O2的化学反应，放出热量，并贮存于燃料层中，为制气阶段提供热量。?回收：吹风后期，空气自下而上，通过燃料层，氧气燃烧后，回收氮气到气柜，控制H2/N比。?上吹制气：以蒸汽（或配少量空气）为气化剂，自下而上通过燃料层，2燃料中的C与水蒸汽反应，生成半水煤气。这个过程加入空气并不单纯为了提高温度，主要是为了配入适量N求，即所谓“上吹加氮”。2，以满足原料气H2/N2比要?下吹制气：上吹制气后，蒸汽改变进入燃料层的方向，自上而下通过燃料层生产水煤气，以保持气化层的位置和温度稳定在一定区域内。?二次上吹：下吹制气后，蒸汽改变方向，自下而上通过燃料层，即生产水煤气，又能排净炉底残留的半水煤气，为空气通过燃料层创造安全条件。?空气吹净：空气自下而上通过燃料层，生产空气煤气，将原来炉上部残留的水煤气一并送入气柜。

?3、工艺流程图

二、脱硫?1、生产原理?在碱性溶液中添加（催化剂）等组成脱硫液，与需净化的半水煤气在脱硫塔内逆流接触，脱去硫化氢（H2S)，吸收了硫化氢的脱硫液经氧化再生槽与空气氧化作用，使脱硫液得到再生，并浮选出单质硫。脱硫液循环使用。?吸收反应：?碱性溶液吸收H2S生成HS-（脱硫塔内进行）?Na2CO3+H2S→NaHS+NaHCO3?再生反应：?NaHS+NaHCO3+O2→Na2CO3+S↓+H2O

?2、工艺流程?（1）.气体流程：来自气柜的半水煤气，经过气柜后洗气塔降温、除尘，分二路进1#2#前静电除焦塔进口水封，再进入前静电除焦塔下部，从下向上通过静电场，在此除去所含的粉尘、煤焦油等杂质，从前静电除焦塔顶部出来进入前静电除焦塔出口水封，汇集总管，通过风机进口水封进入罗茨鼓风机加压，加压后半水煤气温度约70℃，压力约为49Kpa，先送入冷却塔下段，与来自冷却塔上段冷却水逆流接触换热，被冷却至35℃以下，再送入预脱硫塔下部从下向上与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触脱除部分硫化氢后，从预脱硫塔上部出来进入主脱硫塔下部，从下向上通过喷嘴层、填料层，并与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触脱除硫化氢，从主脱硫塔上部出来的硫化氢含量80--150mg/Nm3的半水煤气进入清洗塔，用冷却水洗去其中夹带的雾沫后，分二路进1#2#后静电除焦塔进口水封，从静电除焦塔顶部出来进入出口水封，最后送往压缩工段。?副线:冷却塔出口管回罗茨鼓风机进口总管；?预脱硫塔出口管至主脱硫塔出口管；

?2.脱硫液流程：脱硫液由贫液泵打入（预）脱硫塔，与来自罗茨风机的半水煤气在填料层、喷淋层逆流接触吸收H2S以后，出（预）脱硫塔的溶液，进入1#2#富液槽由富液泵加压送入1#2#喷射氧化再生槽，在此进行再生并浮选分离出硫泡沫。再生后脱硫液，经液位调节器进入1#2#贫液槽，再经贫液泵加压送（预）脱硫塔，溶液循环使用。从再生槽环槽出来的硫泡沫，借位