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合成氨工藝總結范文1
隨著我國經濟的不斷發展，社會各個生產環節對于資源、能源的需求量不斷增加，由于資源、能源的相對有限，因而社會對于提高資源、能源利用效率也越來越關注，所以，天然氣加壓直接轉化法制造合成氨的生產影響因素分析和生產優化工作受到了較多的關注。
一、轉化工段
天然氣加壓直接轉化法制造合成氨，轉化工段是重中之重，對合成氨裝置節能降耗起到關鍵作用，它是在轉化催化劑作用下的強吸熱反應，其反應式為CH4+H2O=CO+3H2-206.29KJ/mol，在一段爐反應中，需要天然氣與空氣混合燃燒為轉化管提供熱量。因而在其生產環節應進行如下改進和優化：第一.控制適當的爐膛負壓，既滿足天然氣燃燒有充足的氧含量，又讓對流段熱量能得到充分回收。第二.由于運行過程中輻射段熱能回收部分的換熱器內管壁結垢，保溫材料附著在外管壁，對流段盤管換熱效果逐漸變差，吸收熱量減少，出對流段煙道氣溫度升高，導致熱能損失，因此利用大修停車機會應進行內管壁化學清洗、外管壁空氣清掃以提高熱能回收效果。第三.如果發現對流段出口煙道氣溫度偏高，熱能損失偏大，可通過調節爐膛負壓、有條件可增加一組預熱燃燒空氣、預熱工藝天然氣盤管等方法來回收熱量。我廠于2007年利用系統大修機會，對一套合成氨裝置的對流段尾端增加了一組預熱工藝天然氣盤管，改造后出對流段煙道氣溫度由223.5℃，下降到161.9℃；一段爐熱效率提高約3.2%，全年可節約天然氣54.8萬m3，價值93萬元。而改造投資費用38.6萬元，投資回收期僅需5個月。第四.操作中，一、二段爐應整體考慮，一般來說，一段爐水碳比每下降0.1，噸氨少耗蒸汽51.6Kg；在保證催化劑安全和脫碳熱負荷需要的前提下，盡量降低一段爐水碳比提高二段出口溫度以保證二段轉化氣殘余CH4合格。第五. 控制二段爐催化劑裝填量。生產中往往認為催化劑裝填得越多越好，但是當燃燒空間不夠，空氣與工藝氣混合不均，二段爐總體轉化效果將下降。如果適度減少催化劑裝填量，增大燃燒空間，使空氣與工藝氣混合均勻，二段轉化效果將有明顯提高。
二、變換工段
變換反應是放熱反應，降低溫度有利變換反應的進行。選擇起始活性溫度低的中溫變換催化劑（如B113-2低溫催化劑，使用B113-2低溫催化劑在中變爐進口及床層溫度比使用B110-2催化劑降低18℃的條件下，在生產負荷相同的情況下，中變氣出口一氧化碳由2.3-2.7%下降到1.9-2.4%，一氧化碳的變換率明顯提高，同時也大大減輕了低變爐負擔，有利于后工序生產）。因此，在中變工段的改進和優化方面建議使用低溫催化劑。
三、脫碳工段
脫碳系統是合成氨生產裝置的關鍵系統之一。近幾年在兩段吸收、兩段再生的節能改良苯菲爾溶液法的裝置中，不少廠家的吸收塔、再生塔仍使用三層散裝鮑耳環的板式塔填料，這樣的裝置常常出現兩塔阻力增加，產生泛液現象；溶液再生度較低，二氧化碳吸收能力下降，凈化氣二氧化碳含量上升，生產中常常出現減負荷的情況，導致系統消耗上升。目前，波紋填料的分離、吸收二氧化碳效率與散裝鮑耳環的板式塔填料相比，增加了液體的均勻分布和填料潤濕性能，具有持液量較小、阻力較低、吸收分解效果好以及操作性能穩定等優點，能提高傳質效率。因而在其生產環節應進行如下改進和優化：第一、將散裝鮑耳環更換為Y250型規整波紋多孔填料，由于規整波紋多孔填料比散裝鮑耳環填料空隙率的自由截面大，利于氣、液流通，也增加了氣液接觸面，有利溶液吸收或解吸再生。第二、嚴格管理脫碳溶液組分，及時調整脫碳溶液成分，提高脫碳溶液吸收二氧化碳效果。第三、加強脫碳溶液中雜質的過濾，避免因溶液雜質多而使塔阻力增加，產生泛液現象。
四、壓縮機工段
合成氨生產能耗和產量的穩定性會直接受到壓縮機工段的影響。較為常見的壓縮機工段影響因素包括：第一、若壓縮機倒機和開停機控制不理想，則系統氣量會發生大幅度的波動，進而導致系統壓力發生變化，當系統壓力升重時，會導致一段爐蒸汽量瞬間大幅減少，而工藝天然氣由于壓縮機的加壓做功系統壓力升高影響較小，這樣，一段爐水碳比就會立即下降，如果低于催化劑的保護值，保護連鎖動作系統就會跳車停運；當壓力降低嚴重時，會導致CO2吸收塔帶液，威脅到甲烷化爐的生產。操作上，在壓縮機倒機和開停機控制過程中，利用壓縮機的回路控制好氫氮段進氣壓力，力求壓力平穩，避免系統出現較大波動。第二、加強壓縮機各段的積油、積炭清洗，油水的按時排放，避免壓縮機打氣量差，電耗增加，甚至損壞壓縮機。第三、當生產負荷不足時，壓縮機空氣段的放空應在壓力低級段放空，避免在加壓做功后才放掉，導致電耗增加。
五、氨合成工段
通常可從下述幾個方面著手對氨合成工況進行優化改進：第一，加強進塔氣體成分的控制，為裝置提供理想氣源。第二，在低空速、高氨凈值運行的基礎上，使用高效分離、冷卻設備。第三，加強觸媒升溫還原和裝填工作，避免氣體偏流，減小徑向及軸向溫差，從而充分發揮出觸媒的活性。第四，聯合使用高性能觸媒和高效內件，以低空速、高氨凈值的方式運行，減少壓縮電耗和循環電耗，緩解合成系統壓力[1]。
六、系統尾氣的處理
合成氨系統尾氣的處理各廠根據自身實際情況各不相同。目前，我廠使用的合成馳放氣和氨罐閃蒸氣聯合回收方法是利用馳放氣膜分離法分離后的回收尾氣減壓至2.0 MPa作為氨罐閃蒸氣回收補充動力氣，這樣能增加合成馳放氣和氨罐閃蒸氣回收效率，提高企業經濟效益和競爭能力；同時還減少了稀氨水產生，減輕了氮肥企業處理稀氨水的壓力，是一項非常理想的環保節能項目。其回收處理方法為：來自合成一氨分經過氣液分離后的合成馳放氣經調節閥減壓、脫鹽水洗滌后，其氨含量降到100ppm以下，再經過分離塔分離掉夾帶的水后，用低壓蒸汽將其加熱到35℃-50℃，再進入膜分離管，易滲透的氫從膜管束外部滲透到中心，并匯集后經調節閥降壓到與甲烷化氣壓力相等 ，與甲烷化氣一并被壓縮機加壓后進入合成系統；而不易滲透的氬氣、甲烷氣 和氮氣等尾氣則從膜管束外另一端引出，壓力仍為11MPa，再被調節閥減壓到2.0 Mpa左右，去微動力氨回收裝置作透平膨脹機的動力氣源——解吸氣。2006年我廠采用中科院物化所開發的深冷微動力氨回收技術，利用中高壓氣體節流膨脹制冷、氣體中氨與其他組分冷凝液化溫度不同的原理，進行回收氨罐閃蒸氣中的氣氨，回收氣氨純度99.6%以上，經冰機加壓冷凝變為液氨；回收后，氨含量小于0.4%的尾氣全部返回一段爐作燃料氣，氨罐閃蒸氣中的氨回收率達97.8%以上，其回收氣氨的效果十分理想。
合成氨工藝總結范文2
我國中型氮肥廠大都建于五六十年代。以煤為原料的中型氮肥廠的合成氨裝置主要采用我國自行開發的工藝技術，如常壓固定層煤氣化、拷膠脫硫、熱鉀堿法脫碳、往復式壓縮、高壓合成等；尿素生產主要采用水溶液全循環工藝。以油為原料的合成氨工藝也是國內開發的。只有以氣為原料的部分廠采用引進技術?？偟恼f來，我國的合成氨、尿素生產技術均較為落后，尤其是以煤、焦為原料的一些工廠，五六十年代建成，有些廠先天不足，設備陳；日，能耗高，運行了多年，更新改造力度不夠。而且現有的中氮企業絕大多數單系列裝置規模偏?。ㄒ话愫铣砂睘?～8萬t/a，尿素為13萬t/a，公用工程潛力大，人員多，競爭能力差，抗風險能力弱；還有的工廠三廢排放高于國家標準，急待改造?！鞍宋濉薄ⅰ熬盼濉逼陂g，雖然國家投入一部分資金對中氮肥實行技術改造（如利用亞行、世行貸款在12個工廠新上12套8一131程，還有20多個工廠的技術改造主要是增加2～3萬t/a合成氨、3～5萬t/a尿素），但改造力度還不夠大。在國際、國內競爭激烈的新形勢下，利用近幾年新開發的新技術，在現有的基礎上加大對中氮肥技術改造的力度，進一步擴大裝置規模，降低消耗和成本，縮小和國外以及國內大型氮肥廠的差距，提高競爭能力，勢在必行。究竟如何改造？綜合大家意見，我想就此提出一些思路。
一、要突出技術進步
中氮肥企業絕大部分采用國產工藝技術和設備，對它的技術改造也要緊緊依靠國內研究、設計和大專院校等科研部門所開發的新工藝、新技術。
1．合成氨工藝技術的改造
(1）造氣造氣爐采用新型爐底、爐箅，造氣采用用微機控制、優化操作；采用過熱蒸汽制氣，提高造氣廢鍋蒸汽壓力，并改造造氣風機，增加吹風強度，提高單爐產氣量。
(2)脫硫采用噴射再生技術及新型填料等技術，提高生產能力及脫硫效果。
(3)變換利用現有設備進行全低變技術改造，并采用新型觸媒。
(4)脫碳用苯菲爾脫碳技術的企業，可采用雙塔變壓再生、空間位阻胺、蒸汽噴射閃蒸等技術進行改造；用物理吸收技術的企業，可采用NHD等低能耗脫碳技術進行改造；脫碳富液采用水力透平回收能量。
(5)精制銅洗通過新型填料、新型塔板等進行技術改造，甲烷化采用新型催比劑。
(6)合成采用新型內件進行改造，如采用湖南安淳公司的ⅢJ一99型或南化NC一1200軸徑向合成內件，中置廢鍋回收熱量。
(7)壓縮壓縮機采用膛罐，增加副缸，改造氣閥、填料等技術，增加打氣量，防止泄漏，提高運行周期。
(8)氫回收可根據需要采用膜分離或變壓吸附等技術進行改造。
2、尿素工藝技術的改造
要采用預分離、預精餾流程；設置一吸塔外冷器，增加吸收能力；改造一段蒸發、二段蒸發加熱器；氨泵、甲胺泵等根據情況改為變頻調速，更新改造；新增深度水解系統，回收尿素工藝冷凝液；造粒塔采用新型噴頭。
在自動化控制方面，要采用DES系統優化控制。在公用工程方面，要采用新型橫流冷卻塔，新型填料等新技術改造冷卻水系統；鍋爐采用循環流化床技術，摻燒造氣爐渣，熱電聯產，能量多級利用。
二、必須以經濟效益為中心
通過近幾年化肥市場疲軟的事實，我們充分認識到了經濟效益是企業的立身之本。無論哪一項技術，哪一項工藝，哪一個設備，都要詳細探討和論證投入和產出，仔細地計算經濟效益。提高經濟效益是我們一切工作（包括技術改造和企業管理等）的出發點和歸宿，離開了這一點，一切都是沒有意義的。
中氮改造不能單純靠增加設備來增加能力。要提高技術水平，改造裝置中的“瓶頸”部分，挖掘潛力，以少投入多產出為目標，達到最佳的經濟效益。
三、挖潛改造與擴大規模相結合，實現系列化，規?；?/p>
目前，全國中氮肥廠的合成氨裝置大都已達到8萬t/a的規模，這在“八五”當時是經濟規模，安陽化肥廠大膽探索，利用原來的設備，采用新技術，將原來的系統規模擴大到12萬t/a。這是一條值得其它廠推廣和借鑒的經驗。1996年，化工部在安陽化肥廠召開過全國中氮肥行業發展研討會，該廠就已提出過這種想法，但沒有完全得到大家的認同。通過近兩年的實踐證明，他們這一想法已付諸實施，取得良好的經濟效益，噸氨能耗可以降低6．3～7．5GJ，尿素生產成本約降低20％。我國中氮肥裝置的工藝和設備雖然各廠有所不同，但大同小異，可以參照安陽化肥廠的模式進行改造。若全國以煤焦為原料的中化肥裝置先改造20套，即合成氨由8萬t/a增加到12萬t/a，尿素由12萬t/a增加到20萬t/a，那么，總共可增加合成氨能力80萬t/a，尿素能力140萬t/a，差不多相當于增加了3個30萬t/a合成氨廠，而投資則要比新建節省很多。這是我國中氮肥技術改造的一條好路子。近年來，在市場經濟的競爭中，一批小化肥企業脫穎而出，其規模已達到中氮肥的規模。如何進一步改造這批小化肥，方案需要認真研究，要盡量靠近經濟規模。
關于原料路線的改造，各廠條件不同，情況各異，要根據各自的不同特點進行充分論證，因地制宜，不能強求一致。
四、重視產品結構調整，發展多種經營
我國中氮肥絕大部分都是運行了幾十年的老廠，很多廠有幾種甚至幾十種產品，產品單一的生產廠很少，這就為產品結構調整，發展多種經營打下了很好的基礎。如資江氮肥廠這方面做得就很好。該廠既生產為農化服務的混配肥，還開發了多種精細化工產品。
還有的廠氮肥產品相對單一，經不起市場風浪，即使搞了些產品，也形不成氣候，在今后的技改中，必須重視發展多種經營，不能搞單打一。要化肥、化工并舉，走以肥為主、多種經營的路子。但在確定產品方案時，需要認真研究。要注重兩個問題：一是市場；二是技術來源。否則就會形成包袱。
五、握高創新和開發能力
很多中氮肥廠在這方面已經取得了明顯的經濟效益。有的廠利用一些高等院校、科研單位及兄弟廠的新工藝、新技術進行本廠的技術改造。今后，中氮肥廠的改造也應加強與這些部門的聯系。也可以引進國外的一些技術，“取人之長，補己之短”。同時，也要提高自己的發展創新能力，搞些小改小革，增加這方面的投入。目前，我們的中氮肥采用新技術的力度不夠，不夠大膽，需要轉變思想觀念。21世紀是知識經濟時代，誰有新技術，誰就會主動，誰就會在市場競爭中占居有利地位，占領市場經濟的制高點。
六、加強空觀調控，維持公平競爭秩序
我這里是指整個氮肥行業。
1994年、1995年國內化肥市場走俏，各地各廠新上了一大批裝置，國家也審批了一批項目，氮肥能力增加很快，加之國家又大量進口化肥，造成了目前國內化肥滯銷的局面。應當總結經驗，吸取教訓，加強化肥市場的宏觀調控，控制化肥進口。要控制那些
僅是靠外延提高效益的項目。
近一個時期，國家機關機構改革，行業管理有所削弱，行業遇到一些新情況，如流動資金不足、企業三角債相互拖欠、市場競爭無序等，政府主管部問是不十分清楚的。建議國家加強行業管理，維護公平競爭秩序。希望有關行業管理部問派出相關調查組到企業去深入調查研究，幫助企業解決困難。
另外，行業統計不準確，有些數字水分大，宏觀決策缺乏可靠的依據。化肥企業非常希望國家盡快通過《化肥法》，維護企業的利益，等等。這些都是需要加強的行業管理范疇。
七、要對中氮肥改造給予適當的優惠政策
化肥是關系國計民生的民用物資，解決化肥問題只能立足國內。我國是一個農業大國，國際化肥市場直接受我國化肥需求的影響，過份依賴進口化肥，必然會引起國際市場化肥價格的上漲。這在歷史上是有教訓的。因此，國內不能因為效益差而放棄生產化肥。國家應給予適當的優惠政策鼓勵化肥生產。具體有以下幾個方面的建議：
（1）增加貸款力度，對“八五”、“九五”的項目，國家和地方的貸款要及時到位，盡快把項目建成，不能一拖再拖。貸款利率應適當優惠。
（2）對于引進的關鍵設備，應免證關稅和增值稅。
（3）對現有中氮肥企業在原料、供電、運輸、稅收等方面都應給予和小化肥同樣的優惠政策，實行公平競爭。
合成氨工藝總結范文3
【關鍵詞】高考 STS教學 解題思路 化學工藝題
【中圖分類號】G424 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-5962（2013）06（b）-0181-01
化學工藝題，早在20世紀末就多次出現在山東、上海、湖北等地的高考試題之中，但那時沒有給予這樣的專業稱呼。直到2007年新課程標準高考改革以來，全國各省的高考中頻繁出現類似題型時，才引起了我們教育工作者和高中學生的高度關注。該題型主要將現代化工生產過程或化學實驗中的主要環節以方框、箭頭和圖形的方式表達出來，并對環節中所涉及的中學化學知識巧妙提問，從而形成了現在讓學生感到畏懼的化學工藝試題。怎樣輔導學生，才能使學生很好的掌握這類題的解題方法正是一線教師非常關心的問題。
對于近幾年高考中出現的化學工藝題一般按生產原料可分為以下幾類：利用礦產資源生產的工藝流程題（工業制硫酸、冶鐵煉鋼等）、利用空氣資源生產的工藝流程題（如合成氨工藝流程題）、利用水資源生產的工藝流程題（如海水制鹽、氯堿工業、海水提溴碘、海水提鎂等）、利用化石燃料生產的工藝流程題（如有機合成工藝題）等等。
在學生做題時要準確、順利完成工藝流程題的解答。首先學生必須要掌握物質的性質和物質之間相互作用的基本知識，其次要掌握除雜分離提純物質的基本技能，另外也要具備分析工藝生產流程的方法和能力。下面針對新課程高考改革后化學工藝類題型的解題思路作如下探討：
案例一：鹵代烴RX與金屬鈉作用，可增加碳鏈制取高級烴，反應的化學方程式為：RX+2Na+R’xR-R’+2NaX。其中x代表鹵素原子，R和R，為烴基，可以相同也可以不同。試以苯、乙炔、Br2、HBr、金屬鈉、金屬鐵等為原料，通過三步反應制取苯乙烯，寫出制取該苯乙烯過程中的涉及的化學方程式。
解題思路：對于該類型題，我們可以在草稿紙上先畫出工藝流程圖，這時我們不難看出這是一類線型流程工藝（從原料到產品的生產工序）試題。為此分析整個生產流程示意圖中的所使用的原料與產品，從中找到原料與產品之間的聯系，弄清楚整個生產流程中原料轉化為產品的基本原理和除雜分離提純產品的化工工藝，然后再結合題設的問題，逐一推敲解答。
具體分析如下：從題目中可知（1）原料為苯、乙炔、Br2、HBr、金屬鈉、金屬鐵。目標物質為苯乙烯。（2）題中給定條件為利用鹵代烴RX與金屬鈉作用，可增加碳鏈制取高級烴，RX+2Na+R’xR-R’+2NaX。（3）在學生的已有學習了，苯、炔烴的性質，比如乙炔的加成反應，苯的取代反應等。由此可得出答案。
當然有些化工生產選用多組原材料，事先合成一種或幾種中間產品，再用這一中間產品與部分其它原材料生產所需的主要產品。以這種工藝生產方式設計的工藝流程題時，我們為了便于分析掌握生產流程的原理、方便解題，通常將提供的工藝流程示意圖畫分成幾條生產流水線，進行交叉分析。也有些題型考查用同樣的原材料生產多種（兩種或兩種以上）產品（包括副產品）的類型的化學工藝題，這時用截段分析更容易找到解題的切入點，便可很快得出最有效的解題思路，從而得到正確答案。
案例二：合成氨的流程示意圖如下：（如圖1）
回答下列問題：
（1）工業合成氨的原料是氮氣和氫氣。氮氣是從空氣中分離出來的，通常使用的兩種分離方法是______，______，氫氣的來源是水和碳氫化合物，寫出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學方程式_____，_______。
（2）設備A中含有電加熱器，觸媒和熱交換器，設備A的名稱是_______，其中發生的化學反應方程式為_______。
（3）設備B的名稱是_______，其中m和n是兩個通水口，入水口是
（填“m”或“n”）。不宜從相反方向通水的原因是_______。
（4）設備C的作用是_______。
（5）在原料氣制備過程中混有的CO對催化劑有毒害作用，欲除去原料氣中的CO，可通過如下反應來實現：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），已知1000K時該反應的平衡常數K=0.672，若要使CO的。轉化率超過90%，則起始物中c（H2O）：c（CO）不低于________。
解題思路：這是2012年海南省的一道高考題，屬于一個典型的利用空氣資源進行生產的工藝流程題（如合成氨工藝流程題）。在該化學工藝生產中，出現了循環壓縮機是為了充分利用原料，變廢為寶，設計的生產流水線除了主要考慮將原料轉化為產品外，同時還要考慮將生產過程的副產品轉化為原料的循環生產工藝。在解答這類題分析工藝生產流程時，必須考慮原料轉化的產品的同時也要充分考慮原料的充分利用和再生產問題。
具體分析過程如下：（1）利用空氣中氮氣的沸點比氧氣的沸點低，先將空氣加壓降溫變成液態，然后再加熱，使氮氣首先從液態空氣中蒸發出來，留下的就是液態氧氣。故分離方法是液化和分餾。（2）合成氨的設備為合成塔。（3）冷凝分離氨氣的設備為冷卻塔，為了增強冷卻效果，冷卻水應從下端進入，逆向冷卻效果好。（4）設備C是分離器，能將液氨和未反應的原料分離。（5）通過題中CO的轉化率求出CO、H2O的起始濃度，再求出它們的比值。
同時化學工藝題也存在如下的結構特點；
一是試題源于現代生產和中學化學實驗。以解決化學面臨的實際問題進行設疑，使問題情境真實呈現于生產生活中，意在培養學生利用所學理論知識分析和解決實際面臨的問題。
二是由于社會生產的多樣性，化學工藝試題內容非常豐富，涉及的化學基礎知識各個方面的內容，既能考查學生化學雙基知識的掌握情況，也能考查學生應用雙基知識解決化工生產、化學實驗中相關問題的能力。
合成氨工藝總結范文4
[關鍵詞]GE水煤漿；配煤；技術經濟；研究
貴州赤天化桐梓化工有限公司設計年產30萬噸合成氨、30萬噸甲醇和52萬噸尿素。氣化裝置采用GE公司水煤漿氣化工藝技術，配置3臺氣化爐，每臺設計煤漿量為62m3/h，最大煤漿量為72m3/h。根據GE水煤漿工藝技術特點，煤炭原料主要以低灰分、高揮發分的煙煤為主。但是，由于該項目地處貴州省桐梓縣，而當地主要生產高灰分、低揮發分的無煙煤。雖然煙煤對GE水煤漿工藝具有良好的適應性，但是產地主要分布在西北一帶，運輸路途遙遠，價格相對較高。而桐梓本地煤雖然運輸路途近，價格相對較低，但是對GE水煤漿的適應性差，碳轉化率低。因此，研究GE水煤漿工藝配煤的技術經濟性，即通過工程技術試驗，尋找配煤技術經濟性規律，建立數學模型，研究煤炭價格變化與最佳經濟性配比的數學關系。
1配煤試驗
1.1試驗方案
1.1.1試驗對象和范圍
以氣化爐作為研究對象，通過研究桐梓本地煤和北方煙煤的5種配比分別對公司產品煤耗、產品煤成本、產量經濟效益的影響，推導最佳配煤比及計算方法，確定某種煤價條件下的最佳配比。
1.1.2數據收集、計算和分析
根據GE水煤漿工藝特點，在穩定煤倉和煤漿槽料位前提下(控制在70%~80%)，主要對氣化爐煤倉進口原料煤量、煤質及煤漿的組分，氣化爐產水煤氣的氣量和組分，排出的粗細渣量和組分，合成氨和粗甲醇產量、碳洗塔出口水煤氣溫度和壓力等數據進行采集。通過上述采集數據，計算有效氣量，粗甲醇折算氨產品計算噸氨煤耗，千方有效氣煤耗，千方有效氣耗氧，產渣率和碳轉化率。通過采集和計算數據，進行對比分析，結合煤質變化，分析造成差異的主要原因。
1.1.3配煤精準度管理
校驗頻率由每月1次改為每周1次，精準度要達到千分之三。自動采樣器每隔30分鐘進行取樣1次，并將一個班的樣進行混合均勻后，再進行分析，避免了以往隨機取樣造成樣品代表性差的問題。將煤場各種煤進行了標識和分類管理，提高配煤人員操作的準確性，安排專職人員日常到煤場進行監督管理，檢查物料部配煤臺帳，精確到各煤種的每班配量，每周五定時對各種煤進行盤庫。
1.2數據收集、統計和計算
2016年5月25日——2016年6月24日，共采集了本地無煙煤和北方煙煤的配煤比(質量比)分別為7︰3、6︰4、5︰5、4︰6和3︰7五種數據，根據生產工藝數據和分析數據，作了數據統計、分析、計算和對比。
1.3主要數據分析
1.3.1耗煤量分析
根據圖1，除配煤比為5︰5以外，噸氨煤耗隨桐梓本地煤占比增大與增加，且大多數點都在擬合的直線上下。雖然各種配比的轉化率相差不大，但是實際獲得水煤氣中CO、H2量相差較大。北方煙煤中揮發分含量較無煙煤高20%左右，揮發分中主要含各種烷烴和芳香烴，碳活性較好。北方煙煤占比越高，有效氣中CO、H2占比越高。桐梓本地無煙煤與北方煙煤的配比越高，煤耗越高。當桐梓煤與北方煙煤比值為7︰3時，噸氨耗煤和千方有效氣耗煤分別比桐梓煤與北方煙煤比值為3︰7時的高6.81%和8.17%。當配比為5︰5時，由于煤漿濃度和揮發分含量達到一個較為理想的中間值，因此兼顧了北方煤和桐梓本地煤的優點，噸產品耗煤和有效氣耗煤達到一個較低值。
1.3.2產渣率分析、耗氧量、碳轉化率和熱值分析
通過幾組數據對比分析，各種配比產渣量隨著桐梓本地煤占比升高而增大，這與桐梓本地煤灰分較高相關。桐梓本地煤比例越高，有效氣的耗氧量越高，增大了空分運行成本。根據數據表，當桐梓煤與北方煙煤比值為7︰3時，千方有效氣耗氧分比桐梓煤與北方煙煤比值為3︰7時的高4.96%，即千方有效氣多耗高壓蒸汽0.05噸。以渣為計算依據，各種配比碳轉化率相差很小，氣化溫度達到1350℃及以上溫度時，煤中碳轉化率均接近化學平衡。但是粗渣中殘碳受煤種影響較大，尤其是桐梓本地煤占比越高，粗渣殘碳越高。北方煙煤比例越高，混合煤的熱值越低，主要原因是混合煤中固定碳含量較低。例如，收到基固定碳在桐梓煤與北方煤比例為7︰3時，比在桐梓煤與北方煤比例為3︰7時高3.5%。
1.3.3產硫量分析
桐梓本地煤與北方煙煤比值越大，混合后煤中總硫含量越高，因此，當桐梓煤與北方煙煤比值為7︰3時，煤中硫含量比桐梓煤與北方煙煤比值為3︰7時的高85%，即增加450m3/h硫化氫氣體，每天可增大硫磺產量15.5噸。
2技術經濟分析
2.1工藝最低消耗分析
根據試驗數據，當桐梓本地煤：北方煙煤比例為3:7和5︰5時，噸產品耗入爐煤消耗最低，分別為1.422t/t和1.435t/t，有效氣耗煤分別為0.674t/km3和0.702t/km3。
2.2現行煤價的成本分析
根據各種配比下噸氨和有效氣的消耗數據，結合當前北方煙煤、桐梓本地煤的采購煤價和蒸汽價格(桐梓本地煤與北方煙煤采購均價分別為460元/噸和650元/噸，高壓蒸汽價格為120元/噸)，編制了噸氨耗煤和有效氣耗煤的成本表。
2.3配比與煤價的關系式推導
2.3.1擬合直線
利用噸氨煤耗與配比擬合一條直線，如圖1直線，根據上述氨煤耗和配比數據，計算方程式系數：a=0.058，b=1.392即得方程式：y=0.058x+1.392(1≥x≥0)式中y為噸氨煤耗，x為桐梓本地煤占入爐煤的比率。
2.4經濟效益與配比的關系
根據產品價格、不同配比產量和消耗的關系建立經濟效益關系式。因為合成氨涉及消耗原材料較多，本次只以噸氨耗煤計入消耗成本。具體關系式推導如下：效益=收入-消耗=產量×[產品單價-煤耗成本]根據各種配比的煤耗成本，可以計算經濟效益。從最大經濟效益中選擇最大效益對應的配比作為最佳經濟效益配比。通過計算，根據現行煤價和產品液氨銷售價格，當桐梓本地煤與北方煙煤配比為5︰5和6︰4時，經濟效益較高。
3結論
根據試驗及運行數據，桐梓本地煤與北方煙煤配比越高時，噸氨消耗、產渣率、水煤氣硫含量、灰分及殘碳較高，有效氣產率較低。其中，桐梓本地煤與北方煤比例為3︰7和5︰5，噸產品耗煤較低。根據試驗數據和現行煤價，桐梓本地煤與北方煤比例為7︰3、6︰4和5︰5時，噸氨耗煤和有效氣煤耗的成本較低。從經濟效益來看，當桐梓本地煤與北方煙煤配比為5︰5和6︰4時，經濟效益最高。通過數學分析，建立了水煤漿經濟配比與煤耗成本的數學關系式，用于指導生產實際。
參考文獻
[1]胡云凱，婁倫武．無煙煤在GE水煤漿氣化裝置的應用總結[J]．氮肥技術，2014，35(4)：24-26．
[2]蔡書琴，杜?。簼{配煤試驗研究與應用[J]．化肥工業，2015，42(4)：31-33．
[3]鄒杰，許玲玉．水煤漿濃度變化對煤氣化工藝的能耗影響分析[J]．煤化工，2016，44(2)：50-53．
合成氨工藝總結范文5
關鍵詞：氨合成催化劑 裝填 軸徑向 合成塔
2010年石化廠合成車間因原料氣短缺待料停車，并于2011年對裝置進行檢修，檢修過程涉及合成塔催化劑的更換。本論文主要針對A110 —1 催化劑的裝填進行總結。
1、催化劑的化學組成和主要性能
1.1 合成氨反應原理
3H2 + N2 = 2NH3 + Q
此反應是可逆放熱體積縮小且有催化劑存在才能以較快的速率進行的反應。
1.2 催化劑的化學組成
根據裝置生產特點，選用的是安格工藝技術（南京）有限公司產A110 —1型催化劑，為無規則顆粒狀鐵系氨合成催化劑,主要用經過精選的磁鐵礦按傳統的熔融法制造而成。其主要成分為Fe3O4、其中含有Al2O3、K2O、CaO、SiO2、BaO等結構性助催化劑，A110-1型催化劑的化學組成和性能見表1。
表1 A110-1型催化劑化學組成和性能
催化劑型號 組分含量（%） 尺寸（mm） 壓力（MPa） 溫度
（℃） 空速
( 104/h)
A110 —1型 Al2O3 K2O CaO SiO2 BaO Fe2/Fe3 3.3-9.4 15-30 370-510 3
2.4-2.8 0.5-0.7 1.9-2.3
2、催化劑的裝填
2.1催化劑的裝填方案
本裝置氨合成塔采用南化研究院提供的“三軸一徑”內件式合成塔，該塔有4個催化劑床層。催化劑顆粒有3種尺寸,分別為3.3——4.7mm、4.7——6.7mm和6.7——9.4mm。催化劑經過篩后,嚴格按催化劑裝填方案進行裝填。詳細裝填情況見表2。
表2 氨合成塔催化劑裝填方案
觸媒層 序號 規格（mm） 重量（t） 備注
第一軸向層 1 Ф(6.7-9.4) 0.2 強化磨角
2 Ф(3.3-4.7) 4.4 強化磨角
第二軸向層 3 Ф(3.3-4.7) 0.5 強化磨角
4 Ф(4.7-6.7) 9.2 強化磨角
第三軸向層 5 Ф(4.7-6.7) 9.3 強化磨角
6 Ф(6.7-9.4) 0.6 強化磨角
第四徑向層 7 Ф(6.7-9.4) 0.2 強化磨角
8 Ф(3.3-4.7) 11.0 強化磨角
2.2具體裝填操作
(1)在對催化劑進行裝填前，想要對其進行過篩，目的是將催化劑顆粒中的粉塵去除，防止在升溫還原、和正常操作過程中因塔內催化劑密度不均衡造成氣體分布不均勻，從而使塔內局部溫度過高，導致催化劑結塊，影響生產。同時催化劑開桶人員要嚴格把好觸媒質量關，對于發現受潮、堿化、發紅（銹）的觸媒應立即匯報妥善處理。
(2)裝填耐火球，在內件底部裝填φ5～10耐火瓷球約50kg，然后裝最下面徑向層。
(3)將3個熱電偶套管放入固定盤固定孔，使熱偶套管固定，如圖2所示
圖2 合成塔內部固定盤
(4)徑向觸媒層催化劑的裝填。人下到內件里徑向口固定盤處，用填料將徑向層三根測溫套管環隙封好。再將上面中心管管口封好，用石墨盤根填料塞住環隙，確保不留空隙以防止觸媒進入中心管、裝好定位花板，并使中心管與內件壁的距離相等，然后將觸媒傾倒在中心管擋板處使其在塔內四周分泄均勻，如圖4。在裝填過程中用線錘檢查觸媒裝填高度，當觸媒面距徑向層花板附近時要小心測量距離，將觸媒裝至徑向層測溫套管（Φ57×3）管口下10—20mm處即可，如圖2所示，必要時由專人進入合成塔內件將觸媒面撥平，催化劑裝至剛好把固定盤沒住，如圖3：之后裝冷三分布器。
圖3 徑向層催化劑裝填位置
(5)軸向觸媒層催化劑的裝填。分別將各層分布器按次序安裝到內件筒內，安裝時要確保分布器安裝到位，安裝上部定位花板，確保正中心管居中，固定好固定盤螺栓。蓋好冷激管、測溫套管、中心管管口，開始按方案裝軸向層觸媒裝填，觸媒裝至定位花板處為裝填完成。之后封好合成塔大、小蓋。做合成塔氣密，合格后開始催化劑的升溫還原。
合成氨工藝總結范文6
關鍵詞：職教新干線；化工仿真；資源共享；遠程教學
中圖分類號：G403 文獻標識碼：B 文章編號：1673-8454(2012)13-0080-03
化工生產具有工藝過程復雜、操作要求嚴格，并且常伴有高溫、高壓、易燃、易爆、有毒、有腐蝕等不安全因素，給職業院校化工類專業學生的現場實習、技能操練帶來了困難，而傳統的課堂教學模式早已不能滿足職業教育培養高素質技能人才的需求，于是利用計算機模擬真實操作控制環境的化工仿真實訓軟件應運而生。
基于職教新干線開發的空間化工仿真教學平臺，充分利用“空間”的開放、調控與交互功能，使化工生產工藝類課程的教學實現了遠程學習訓練、隨時輔導交流，與原單機版化工仿真教學軟件相比，突破了必須在學院指定時間、地點進行操練的局限性，構建了一種達到 “人人、處處、時時”的全開放性化工仿真教學模式。
一、傳統化工仿真實訓軟件的局限性
傳統化工仿真教學軟件是單機版的，學院購買以后，安裝在固定機房，所有教學、訓練都只能在該機房完成，其時空局限性十分明顯。因此，軟件不足之處主要體現如下兩方面：
1.開放性不夠
開發者完成研制工作后，系統即為完全定型的產品，使用者不能根據自己的需要和時間安排自主選擇學習內容，必須在學院統一安排下進行訓練和學習。
2.資源不夠豐富
現有仿真實訓系統一般僅限于展示生產工藝，缺少基礎知識、設備結構、過程控制等方面的元素。這一缺陷造成學生不能全面了解工業生產過程的全貌。[1]
二、空間化工仿真教學平臺設計思路
該網絡學習交流平臺是按照整體規劃、分步實施、共建共享、動態更新的原則，以較好服務石油化工等湖南支柱產業、優勢產業為宗旨開發，依托職教新干線空間，將理論學習、交流溝通、在線仿真和考核評價等多種功能集成于一體，通過化工技術類專業核心課程對接湖南石化產品典型工藝，仿真操作過程對接實際生產過程，構建了工學結合教學新模式。這一平臺設計的主要思路和方法如下：
（1）服務器架構在本地，獨立于世界大學城網絡版仿真軟件，師生通過職教新干線空間賬號登錄使用；
（2）該平臺將職教新干線網絡資源課程與仿真實訓項目融為一體；
（3）構建仿真實訓管理中心，全程指導監控、考核評價學員仿真實訓效果；
（4）采用網游模式運行。學校用于實驗和實習的仿真軟件采用網游的模式網絡化運行。學生可以在虛擬的化工工藝生產過程中，通過扮演不同的角色共同完成一項生產任務。
平臺的構建主要具有以下特點：
1.選取開放平臺
開放的數字化資源體系是整個空間化工仿真教學平臺的核心。職教新干線為空間化工仿真教學實現跨越時空教學交互動提供了廣闊的發展平臺，將抽象、陌生的知識直觀化、形象化，創建生動的表象，激發學習者興趣，調動其主動學習的積極性。同時打破時間和空間的制約，延伸和拓寬了教學時空，實現全開放性訓練，滿足職業院校學生自主學習和多樣化學習的需求，也為企業員工培訓及遠程教學提供了一條簡潔實用的方式。[2]
2.科學遴選項目
隨著化工生產工藝流程的不斷改進和工廠自動化程度的不斷提高，圍繞化工類專業人才的專業核心能力培養需求，按照適用性、針對性、操作性強和貼近實踐等原則，對接典型的化工單元操作和化工產品生產工藝，目前平臺選擇的主要訓練項目有丙烯酸甲酯、合成氨、PVC聚合3個工段級項目及間歇反應釜、離心泵、精餾塔、吸收解吸、固定床、流化床等10余個單元級項目，其如圖2所示。通過項目訓練，有效促進學生對基本的化工生產工藝流程及操作技能的掌握。
3.設計多樣功能
化工仿真教學平臺將傳統的教學工作和用于實驗、實習的仿真系統整合在一起，具有網絡教學多種功能。
（1）整合、共享教學資源。化工仿真教學平臺將基礎化學、化工單元操作、PVC生產技術、合成氨工藝、反應器操作與技術等專業課程資源和仿真實訓項目集成，構建了共享性專業教學資源庫。
（2）開展遠程教學與培訓。將傳統的授課、學習、輔導、答疑、作業、考核、評價等教學活動網絡化，實現在校學生與企業員工的遠程教學及培訓。
（3）進行教學適時監控。教師利用選擇性內容功能，為每一位學生、每一個小組量身定制適合他們的教學路徑，實現對課程進度的直觀掌控和有效引導。[3]同時，平臺管理人員對教師教學、學員學習、考試成績等數據進行分析、匯總，并導出Excel進行匯報、存檔等，使其成為良好的教學評價與教學診斷工具。
三、基于空間的化工仿真教學模式
新型課程教學模式以“項目導向”為主體，按以下四步將空間化工仿真教學平臺運用到教學過程當中，即仿真預習——課程教學——評價反饋——拓展引導，下面以“合成氨生產工藝”課程教學為例進行具體闡述。
（1）仿真預習。教師將授課班級學生分為三個任務小組，每個小組負責不同工段的仿真預習。學生通過空間仿真預習，了解單元設備及工藝的基本操作流程等，讓學生身臨其境。
（2）課程教學。通過學生空間仿真預習（留言、私信、群組討論），豐富了教師課堂教學的資源，增強了教學針對性，提高了教學效果。
（3）評價反饋。學生通過空間仿真實訓，開展師生群組討論互動，老師匯總學生仿真實訓信息總結評價。
（4）拓展引導。通過以上步驟訓練，學生對合成氨生產工藝的過程有了較為全面的認識，任課教師針對學生情況進行個性化的拓展學習指導。
四、空間仿真教學成效
1.拓寬了課堂時空
該平臺可以在有效時間內傳輸最大量的信息，學習者可以利用多媒體教學軟件，鏈接點上提供的不同內容，根據自身學習進度與要求，將學習時間從課堂延伸到課外，將學習地點從教室拓展到校外，進行個性化、自主化的學習和全方位、全過程的互動交流。
2.拓展了工學結合途徑
該平臺利用先進的計算機仿真技術再現典型化工生產流程、化工單元操作過程和設備原理，高保真動靜態機理模擬開停車、操作、調試、事故處理等過程。在非常逼真的操作環境下，學員依據生產中各種工藝條件和過程參數的變化，進行化工單元實訓和真實產品的模擬生產實訓，開辟了工學結合新途徑。
3.提高了學生學習興趣
以現場實際為依托，通過虛實結合、循序漸進的仿真實訓教學，豐富了教學資源，打破了教師唱獨角戲的局面，革新了教學方式，動靜結合的操作彈性等，激發了學生求知欲望和學習興趣，提高了教學效果。
五、空間仿真教學發展思路
以與企業合作為契機，以真實的工業裝置技術資料為依據，將先進的綠色化工元素植入科學設計的化工仿真教學平臺框架內，形成集知識學習、操作技能培訓和考核評價功能于一體的多媒體動畫“3D化工仿真資源”。對接湖南省內各大中型化工企業典型產品的生產工藝，與企業合作開發真實的實景3D仿真系統，進一步豐富網絡仿真教學與培訓資源庫，其視頻截圖如圖3所示。
當前，化工仿真空間教學已逐步成為我院化工類專業教學的主要手段，它打破了傳統的課程教學模式和教學方法，借助多媒體技術和網絡通信技術等，探索出了新型的課程教學模式和教學方法。但是如何利用世界大學城內豐富的信息資源，組織開發構建一個信息資源共建、共享的空間化工仿真教學完整體系將是我們需要進一步研究和探索的問題。?
參考文獻：
[1]丁忠偉，魏杰等.新型多功能化工仿真實訓系統的開發與應用[J].實驗技術與管理,2012（29）:71-73.
