摘要 對涮河化肥廠德士古水煤漿制氨工藝壘系統(tǒng)及各工序的能量消耗進(jìn)行了分析計算, 指出了該系統(tǒng)節(jié)能降耗的途徑和方向。
關(guān)鍵詞 合成氨 水煤漿 能耗分析
以煤為原料制合成氨工業(yè)是氮肥生產(chǎn)的一個重要分支, 盡管我國已擁有以天然氣、 石腦油或渣油為原料的大型合成氨裝置二十余套, 但以煤為原料所生產(chǎn)合成氯的產(chǎn)量仍占年總產(chǎn)量的一半左右, 世界合成氨產(chǎn)量的 1 0%以上也是以煤、 焦炭、 褐煤為基礎(chǔ)的。由于我國石油及天然氣資源相對煤炭資源較為貧乏. 加之分布不均, 同時近年米石油及天然氣價格迅速上漲, 因而煤制氨工業(yè)無疑將其資源分布廣、 能夠長期穩(wěn)定供應(yīng)、 經(jīng)濟(jì)性好而具有強(qiáng)盛的生命力, 也是未來替代天然氣和石油資源所必將采用的制氣方法。
l 我國煤制氨工業(yè)的發(fā)展簡況
我國在 6 0年代末到 7 O年代初, 建設(shè)了許多以焦炭、 無煤煙為原料, 生產(chǎn)能力 30O O ~1 0 0 0 0 t/a的小型合成氨裝置及數(shù)十套生產(chǎn)能力 4 ~6萬t/a 的中型合成氨裝置, 其煤氣化均采用固定層常壓間歇武氣化工藝, 該工藝的最大特點是采甩蒸汽一空氣進(jìn)行間歇蓄熱氣化, 不需要昂貴的制氧裝置, 但其原料局限性很大, 只能使用熱穩(wěn)定性好、 灰熔點高的塊狀無煙煤或焦炭, 不能使用其它劣質(zhì)原煤; 同時燃燒層的溫度波動較大, 氣化效率低; 采用常壓氣化, 原料氣的壓縮功耗較大; 同時間歇式操作, 生產(chǎn)管理的難度大, 單爐生產(chǎn)能力低。 整個生產(chǎn)過程的熱能回收利用較差, 能耗高達(dá)6 7 GJ/t N H 3 。目前運行各廠經(jīng)多年挖潛改造, 能耗有所下降, 但與大型加壓氣化工藝相比, 仍有相當(dāng) 差距。 8 0 年代初, 我國引進(jìn)了采用魯奇加壓氣化工藝的大型煤制氨裝置一套, 配套生產(chǎn)硝酸磷肥。 該裝置采用魯奇加壓氣化工藝, 氣化壓力 3.0 MP a ( G) , 可使用弱粘結(jié)性煙煤和褐煤, 由于采用加壓氣化, 碳轉(zhuǎn)化率高達(dá) 9 0%左右, 單爐生產(chǎn)能力大大提高, 所得煤氣的熱值也高, 但是其缺點是不能使用強(qiáng)粘結(jié)性、 熱穩(wěn)定性差、 灰熔點低的煤種及粉狀煤, 且生成氣中C H4含量較高, 生產(chǎn)過程中有大量焦油和含氰廢水存在, 使整個工藝流程復(fù)雜化, 與其配套的后序工藝為耐硫一氧化碳變換、 魯奇和林德低溫甲醇洗、 法國液空的液氮洗及空分裝置、 甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化、 高溫變換、 S 一 1 0 0型徑向流合成塔。由于采用加壓氣化及熱能的綜合利用系統(tǒng), 使其噸氨能耗降至 5 0 G J/t N H3左右, 單爐生產(chǎn)能力也大大提高。
渭河化肥廠新引進(jìn)的大型合成氨裝置足以煤為原料、 采用美國T....