年产30万吨合成氨造气工段设计_Word_文档.doc

目录
1 常压固定床间歇气化法 1
半水煤气定义 1
固定床气化法的特点 1
生产半水煤气对原料的选择 1
半水煤气制气原理 2
发生炉内燃料分布情况 3
各主要设备的作用 3
煤气发生炉 3
燃烧室 4
废热锅炉 5
洗气箱 5
5
烟囱 5
自动机 5
间歇式制半水煤气的工艺条件 5
生产流程的选择及论证 6
间歇式气化的工作循环 7
间歇式制半水煤气工艺流程 8
2 工艺计算 9
煤气发生炉(含燃烧室)的物料及热量衡算 9
物料及热量衡算 10
13
物料衡算 13
热量衡算 15
总过程计算 16
配气计算 19
消耗定额 20
吹净时间核算 20
废热锅炉的热量衡算 21
夹套锅炉的物料及热量衡算 25
3 设备计算 26
煤气炉指标计算 26
煤气台数的确定 26
空气鼓风机的选型及台数确定 27
4 各设备的选型及工艺指标 27
28
燃料室的工艺指标 28
洗气箱工艺指标 28
29
30
煤气发生炉自动加煤机工艺指标 30
10000m3螺旋式气柜的工艺指标 30
集尘器 31
5 车间布置简述 31
6 安全技术与节能 32
安全技术 32
节能 32
7投资和成本估算 33
人员工资 33
总投资计算 34
成本计算 36
8附录 36
年产30万吨合成氨造气工段工艺设计
1常压固定床间歇气化法
半水煤气定义
半水煤气是以水蒸气为主加入适量的空气为气化剂与赤热的炭反应,所生成的煤气称为半水煤气,它是合成氨的原料气,其成分中CO2+H2一般在68%左右。用于合成氨的半水煤气要求氢氮比为3:1。
固定床气化法的特点
固定床气化法其煤气发生炉的排渣和加料不是连续的,而是间断的排渣和加料,其致密的煤层在气化过程中是静止不动的,随着气化反应的进行,以温度化分的各区域将逐渐上移,必须经过间歇排渣和加炭后各区域才恢复到原来的位置。
生产半水煤气对原料的选择
间歇法生产半水煤气对原料的要求:
(1)对水分的要求
燃料中水分含量过高,会影响煤气发生炉的气化效率,在气化过程中因水分蒸发吸热造成炉温下降使燃料消耗增加,炉子操作条件恶化,影响水煤气产量和质量。因此,要求入炉煤的水分含量小于3~5%。
(2)对挥发份的要求
燃料中如果挥发份含量高,则由于甲烷和焦油的含水两增加而不仅会增加动力燃料消耗,而且降低炉子的制气能力影响氨的产量。因此,要求燃料中挥发份较低为宜。
(3)对灰份的要求
煤中含灰分其主要成份为二氧化硅、氧化铁、氧化铝、氧化钙和氧化镁等无机物质。这些物质的含量对灰份有决定性影响。灰份高的燃料,不仅增加运输费用,而且使气化条件变得复杂,所以要求燃料中灰份较低为宜。
(4)对硫份的要求
煤中的硫份在气化过程中转化为含硫气体,不仅对设备和系统管道有腐蚀作用,而且会使催化剂中毒。在合成氨生产系统中,根据流程特点,对含硫量有一定的要求,并应在净化过程中将其除去。
(5)对化学活性的要求
化学活性高的燃料,有利于气体物质和气化率的提高。至于对气化效率的影响,则因所选用的煤气发生炉炉型不同而有所差异。
(6)对机械强度的要求
机械强度高,以免燃料在炉内或上料过程中受碰撞和挤压而发生碎裂,机械强度低会使炉内阻力和气体带出物增加,气化能力下降,消耗增高。
(7)对热稳定性要求
热稳定性是指燃料在受高温后粉碎的程度。热稳定性差的燃料,不仅增加炭阻力和气体带出物,而且会堵塞炉膛和系统管道,增加动力消耗,影响制气产量。
(8)对粘结性的要求
粘结性是煤在高温下干馏粘结的性能,粘结性较强的原料煤,气化过程中煤相互粘结后生成焦,破坏燃料的透气性,妨碍气化剂的均匀分布,影响气体成分和制气产量。所以要求煤的粘结性较低为宜。
(9)对燃料粒度的要求
合成氨原料煤首先对煤种要求是无烟煤,其次对粒度则要求采用块煤和粉煤的成型,特别以23~50mm的粒度最好。
总之,对间歇式生产水煤气,若要使生产取得良好的气化指标,应采用热稳定性好、机械强度高、不粘结、粒度均匀、水分较少、灰分和挥发分不高,