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1、 班 级： 学 号：笑嘻嘻小大学毕业设计(论文)题 目 年产2万吨合成氨造气工段工艺设 计算 专 业 应用化工技术 学 生 指导教师 摘要4第一章 绪论.1.1煤炭资源.1.2中国煤化工行业发展前景与特点.1.3合成氨的发展历程.1.4合成氨产品的性能、用途及市场需要.1.5煤炭气化发展史.第二章 合成氨煤炭气化原理与生产方法的选择及论证.2.1煤炭气化原理.2.1.1气化过程主要化学反应.2.1.2气化过程的物理化学基础.2.2合成氨造气所需原料、来源及生产方法的选择与论证.2.2.1合成氨造气所需的主要原料、来源.2.2.2生产方法的介绍.2.2.2.1煤气化方法分类.2.2.2.2固定床
2、气化法.2.2.2.3流化床气化.2.2.2.4气流床气化.2.2.3生产方案的选择与论证.2.2.3.1水煤浆气化技术.2.2.3.2移动床气化技术.2.2.3.3流化床气化技术.2.2.3.4气流床气化技术.第三章 常压固定床间歇气化法.3.1 半水煤气定义.3.2 固定床气化法的特点.3.3 生产半水煤气对原料的选择.3.4 半水煤气制气原理.3.5 发生炉内燃料分布情况.3.6 各主要设备的作用.3.6.1 煤气发生炉.3.6.2 燃烧室.3.6.3 废热锅炉.3.6.4 洗气箱.3.6.5洗涤塔.3.6.6 烟囱.3.6.7 自动机.3.7 间歇式制半水煤气的工艺条件.3.8 生产流
3、程的选择及论证.3.9 间歇式气化的工作循环.3.10 间歇式制半水煤气工艺流程.第四章 合成氨煤炭性质对气化的影响.4.1煤种对气化的影响.4.2煤质对气化的影响.第五章 工艺计算.5.1工艺计算（物料及热量衡算）.5.1.1空气吹风阶段计算.5.1.2蒸汽吹送阶段的计算.5.1.3总过程计算.5.2主要设备计算.5.2.1煤气发生炉.5.2.2余热回收器.第六章 物料流程图.6.1带控制点工艺流程图.6.2设备图.第七章 设备一览表.第八章 合成氨车间布置简述.第九章 安全技术与节能.9.1 安全技术.9.2 节能.第十章 设计总结.致 谢.参考文献.摘要 年产2万吨合成氨造气工段工艺设计
4、煤炭深加工与利用 指导老师：摘要 本设计时年产能力为2万吨合成氨造气工段（合成氨所需原料气-半水煤气）的初步工艺设计。本设计采用常压固定床间歇制气法。根据株化集团合成氨厂现场实习及有关文献资料，完成物料、热量的计算。此设计配有设计说明书一份，图纸二张。说明书内容：1.煤造气的发展及发展趋势；2.造气工段的生产原理，流程选择及生产方法的论证与选择；3.物料衡算、热量 衡算；4.主要设备的计算及选型；5.安全技术及节能；6.技术经济.二张图纸：1.带控制点的物料流程图；2.设备平面布置图；关键词：合成；氨；半水煤气；工艺；设计The Design of Producing Coal Gas abo
5、ut Manufacturing Synthesis of Ammonia 20000T/aChemical engineering and techniques Chen Chao Guide Teacher Liu Hexiu Abstract：This design is a primary design about the synthesis of ammonia 20000T/year techniques accidence contrive. The design owns the process of producing semi-water gas. The design c
6、ompleted the calculation of material and heat quantity according to relevant date. During the design period an instruction and four serials of diagram have been worked out.The instruction includes: 1. The development history of producing coal gas and the developing trend.2. The production way of pro
7、ducing semi-water gas、demonstrating and the choosing ,factory chamber plan.3. The calculation of material and the calculation of heat quantity.4. The designing and technological calculation about the main equipments.5. Safety and saving energy.6. Economic estimate.Four serious of diagram includes:1.
8、 20000T/Y ammonia process technique flow heat with controlled point.2. The factory chamber plan diagram.3. The factory spare picture.4. The main equipment installing picture.Key words: synthesis; ammonia、semi-water gas、technology design. 前 言本设计说明书是年产2万吨合成氨厂造气工段的初步设计。氨是一种重要的化工原料，特别是生产化肥的原料，它是由氢和氮合成。合
9、成氨工业是氮肥工业的基础。为了生产氨，一般均以各种燃料为原料。首先，制成含H2和CO等组分的煤气，然后，采用各种净化方法，除去气体中的灰尘、H2S、有机硫化物、CO、CO2等有害杂质，以获得符合氨合成要求的洁净的1：3的氮氢混合气，最后，氮氢混合气经过压缩至15Mpa以上，借助催化剂合成氨。我国能源结构中，煤炭资源占很大比重。煤的气化是煤转化技术中最主要的方面，并已获得广泛的应用。煤气化提供洁净的可以管道输送的气体燃料。目前还在建设采用各种煤气化技术的工业化装置。煤气化在各方面的应用都依赖于煤气化技术的发展，这主要因为煤气化环节往往在总投资及生产成本中占相当大的比重。我国合成氨工业原料路线是煤
10、汽油并举，以煤为主。合成产量60%以上是以煤为原料，全国现有1000多家大中小型以煤为原料的合成氨厂。随着油价的不断上涨，今后将停止以油为原料的新设备建设，并要求进行以煤代油的技术改造。本说明书是在工艺和设备计算的基础上加以工艺论证及选择而编制的。主要内容包括：绪论、设计任务及要求、生产方案，生产流程的选择及论证、制气生产原理、工艺指标、设备计算及选型。 第一章 绪论1.1煤炭资源煤炭的定义：煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。一种固体可燃有机岩，主要由植物遗体经生物化学作用，埋藏后再经地质作用转变而成。煤炭资源：煤炭资源，能源矿产资源之一。在世
11、界一次能源消费量中占25%。2000年底，世界煤炭总产量为46.61亿吨，消费量46.59亿吨，贸易量5.9亿吨。世界探明可采储量为9842.11亿吨。其中，主要集中在美国（2466.43亿吨）、俄罗斯（1570.10亿吨）、中国（1145亿吨）、澳大利亚（904亿吨）、印度（747.33亿吨）、德国（670亿吨）、南非（553.33亿吨）、乌克兰（343.56亿吨）、哈萨克斯坦（340亿吨）、波兰（143.09亿吨）、巴西（119.50亿吨）等国。1.2中国煤化工行业发展前景与特点新型煤化工是指以洁净能源和化学品为目标产品， 应用煤转化高新技术，建成未来新兴煤炭能源化产业；结合煤炭资源开发和
12、煤炭生产建设的发展，建成若干大型产业基地或基地群。新型煤化工是煤炭工业调整产业结构，走新型工业化道路的战略方向。新型煤化工与传统煤化工的区别：新型煤化工通常指煤制油、煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃、煤制乙二醇等等。传统煤化工涉及焦炭、电石、合成氨等领域。新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主，如柴 油、汽油、航空煤油、液化石油气。新型煤化工的特点：(1）以清洁能源为主要产品。新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲隧、电力、热力等，以及煤化工独具优势的特有化工产品，如芳香短类产品。(2）煤炭一能源
13、化工一体化。新型煤化工是未来中国能源技术发展的战略方向，紧密依托于煤炭资源的开发，并与其它能源、化工技术结合，形成煤炭一能源化工一体化的新兴产业。(3）高新技术及优化集成。新型煤化工根据煤种、煤质特点及目标产品不同，采用不同煤转化高新技术，并在能源梯级利用、产品结构方面对不同工艺优化集成，提高整体经济效益，如煤焦化一煤直接液化联产、煤焦化一化工合成联产、煤气化合成一电力联产、煤层气开发与化工利用、煤化工与矿物加工联产等。同时，新型煤化工可以通过信息技术的广泛利用，推动现代煤化工技术在高起点上迅速发展和产业化建设。(4）建设大型企业和产业基地。新型煤化工发展将以建设大型企业为主，包括采用大型反应
14、器和建设大型现代化单元工厂，如百万吨级以上的煤直接液化、煤间接液化工厂以及大型联产系统等。在建设大型企业的基础上，形成新型煤化工产业基地及基地群，制砂设备。每个产业基地包括若干不同的大型工厂，相近的几个基地组成基地群，成为国内新的重要能源产业。(5）有效利用煤炭资源。新型煤化工注重煤的洁净、高效利用，如高硫煤或高活性低变质煤作化工原料煤，在一个工厂用不同的技术加工不同煤种并使各种技术得到集成和互补，使各种煤炭达到物尽其用，充分发挥煤种、煤质特点，实现不同质量煤炭资源的合理、有效利用。新型煤化工强化对副产煤气、合成尾气、煤气化及燃烧灰渣等废物和余能的利用。(6）经济效益最大化。通过建设大型工厂，应用高新技术，发挥资源与价格优势，资源优化配置，技术优化集成，资源、能源的高效合理利用等措施，减少工程建设的资金投入，降低生产成本，提高综合经济效益，选矿设备。(7）环境友好。通过资源的充分利用及污染的集中治理，达到减少污染物排放，实现环境友好。(8）人力资源得到发挥。通过新型煤化工产业建设，带动煤炭开采业及其加工业、运输业、建筑业、装备制造业、服务业等发展，扩大就业，充分发挥我国人力资源丰富的优势。1.3合成氨的发展历程在探索合成氨崎岖的道路上，它不仅使两位杰出的化学家勒夏特列和能斯特折戟蒙羞，而且使一位对人类社会发展
