作者/來源：蘇月清 任傳嶺 ( 山東濟(jì)寧市化工設(shè)計院) 張井巖 楊傳舉 (山東濟(jì)寧市恒立化工有限公司) 日期： 2010-01-21 點擊率：2123
0 前言
當(dāng)前我國小型氮肥企業(yè)和部分大、 中型氮肥企業(yè)仍以煤為原料進(jìn)行氨的合成。2 0世紀(jì) 6 0一一7 O年代氮肥企業(yè)剛剛興建時， 合成 l t 氨需要消耗2．0—2．5 t 的焦炭， 后來經(jīng)過一系列設(shè)備、 工藝及原料等的改造， 原料煤( 無煙煤) 的噸氨消耗量大多降到 1．3～1．4 t 以下。 進(jìn)入 2 l 世紀(jì)后， 國家從產(chǎn)業(yè)政策出發(fā)， 關(guān)停了部分小煤礦， 致使煤炭價格一再升高。各合成氨企業(yè)為了自身的生存和發(fā)展， 普遍進(jìn)行了多種節(jié)能降耗改造。現(xiàn)在， 先進(jìn)的氮肥企業(yè)噸氨人爐原料煤數(shù)量已降到 l 0 0 0 k g或更低， 差一點的也降到了l 2 0 0 k g 。
為了保護(hù)有限的煤炭資源， 進(jìn)一步降低造氣原料煤耗， 下面先從合成氨的理論煤耗進(jìn)行分析，然后再從操作控制方面尋求節(jié)煤措施和手段。供同行參考。
l 合成氨生產(chǎn)過程中理論煤耗
( 1 ) 依碳平衡計算噸氨理論碳耗
在使用煤制造半水煤氣時， 存在以下 2個主要反應(yīng) ：
C+H 2 0=C O+H 2 +1 2 2．6 7 k J ( 1 )
C+O2+3．7 6N2 = CO2+3．7 6N2—4 0 1．9 3 2 3 kj ( 2 )
若不考慮熱平衡問題， 將反應(yīng)式( 2 ) 所生成的產(chǎn)物全部回收到水煤氣中， 且把 C O視同為合成氨所需要的 H2 ( 在變換過程中 1m o l C O變換成 l m o l H2) ， 考慮到氨合成時要求 H2：N2= 3 ， 需 l 1．2 8 mo l ( C O+H 2 ) ； 能與 3．7 6m o l N 2 完全反應(yīng)生產(chǎn)氨， 將( 1 ) 乘以5．6 4與( 2 ) 相加可得：
僅據(jù)碳平衡計算， 合成 1 t氨理論上需要6 2 3．2 8 k g 1 0 0 ％的純碳。
現(xiàn)普遍使用的原料是無煙煤， 其固定碳含量約 7 0 ％ 一 8 0 ％。為便于行業(yè)內(nèi)比較和統(tǒng)計， 國家和原化工部規(guī)定將不同固定碳含量和不同發(fā)熱量的煤折成固定碳含量為 8 4 ％或發(fā)熱量為 2 9．3 l MJ／k g ( 7 0 0 0 k c a l /k g ) 的標(biāo)準(zhǔn)煤。將 6 2 3．2 8 k g 純碳折成 8 4 ％的標(biāo)準(zhǔn)煤為7 4 2 k g 。
( 2 ) 依熱平衡計....
