煤氣化技術在合成氨生產中的實際應用

呂文波 呂文坡

摘要：我國作為煤炭資源大國，要想充分發揮煤炭資源的優勢，不僅要學會充分發揮煤炭資源的優勢所在，更嘗試了更多的煤化工基礎關鍵技術。因此，使用煤氣化發展不僅可以發揮國內外煤氣化的技術優勢，還能讓未來的發展趨勢變得更加全面，梳理分析的才更為詳細。從實際應用方面來講，本文深刻闡述了煤氣化技術在合成氮生產中的具體實用功效。

關鍵詞：煤氣化技術;合成氧生產;實際應用

引言：

煤炭是地球上分布相對廣泛的資源。煤氣化一直都是合成氮生產過程中的重要程序。煤氣化占據能源基礎的70%以上，甚至還是直接影響產品質量和企業經濟的重要因素。雖然我國煤氣化技術發展比較晚，但煤氣化技術在合成氮生產過程中依舊取得了較大的進展。本文根據國內一些合成氮在生產過程中的使用情況，成為使用合成氮的重要程序。

一、煤氣化裝置的發展現狀

近年來，由于我國已經引進了多項文化再創新，煤氣化裝置方面同樣也取得了創新成果，還形成了一整套先進的知識產權煤氣化技術工程。煤氣化裝置作為煤化工的關鍵技術，更是煤化工產業發展至今的重要保證[1]。因為有了這項關鍵技術，我國的煤氣化技術才在多年后有了一定的技術保證。而在經過一系列發展過程后，我國煤氣化工業不僅包括天然氣、油品、合成氮等技術，最終還涵蓋了很多煤氣化技術的新特點。在煤氣化工業經過多年的發展之后，原有的固定床、氣流床、流化床等幾乎都可以制成爐型。單一的固定層氣化工藝可以開發出耐火磚、水冷壁、激冷、廢鍋流程等。利用這些技術降低低氣化，并逐漸提升氣化工段水平技術，才能最終完成煤氣化裝置。

二、煤氣化技術在合成氨生產中的實際應用

（一）固氣床氣化

1. 提升型固氣床空氣間歇氣化

提升型固定床所使用的原料是塊狀的無煙煤或者焦炭，在常壓之下生產合成原料，才能生產出原料或者燃料氣。只是該技術不僅制造相對容易，而且生產操作更加簡單，在運行的時候也更加安全可靠。再加上合成這種材料的氮主要生產原來相對難，因此不經過幾十年也壓根生產不出新水平新技術，自然與原有的技術更是大不相同[2]。比如，從無煙煤塊轉成煤球、高硫無煙煤、粘煤球等;普通煤炭則轉成碳化煤球等。加煤出灰方式也從原本的停爐加煤，轉變為不停地添加煤塊。因此，在機械上也很難出現上煤事件。按照爐子本體原來的出氣口方位、體型等相較于傳統來講，自然也會有很大的變動和改進。

2. 常壓固定床連續氣化

運用該技術不僅嚴重降低了系統的阻力，更提高了常壓固定床連續氣化的余熱回收效率，減少了常壓固定床連續氣化的冷卻用水量和污水處理量。用蒸汽分辨率提高了蒸汽消耗，這樣才能大大降低常壓固定床的連續氣化。要想實現廢氣可燃物的超低排放，無外乎從過去的吹風氣顯熱逐漸擴散到廢氣可燃物。因此，以往爐灶處理爐渣時，使用的方式也逐漸過渡到循環利用鍋爐的程度，進而制成粉煤、粉磚，最終才能將這些資源全都綜合利用起來，進而獲得最大的效益。從直接排放逐漸發展到循環使用，最終才能實現污水的零排放。

3. 碎煤固定床加壓氣化

碎煤一直在工業中是一種相對成熟的技術，自從我國初代工業化生產資料不僅開發了五代，還開發了二代三代后，我國的廠家技術便逐漸將褐煤氣運用于氮原料氣，最終形成一代魯奇爐技術。

（二）流氣床氣化

1. 恩德爐粉煤氣化

結合改進的溫科勒氣化爐，利用該技術完善本來就存在的問題，這樣才能逐漸形成改善新型實用技術。氣化爐改為布鳳爐，也算逐漸提高效率的一種方式。先將煤氣夾帶細煤粒放回到火爐內，盡量讓爐內的含碳量有所減少，才能真正形成熱物循環，才能真正讓轉化率有了成效。肺熱鍋爐設置在除塵器之后，通過肺熱鍋爐，最終避免爐管積灰，才能進一步延長廢鍋的使用壽命。

2. 灰熔聚流化床粉煤氣化

該技術一直都建立在集中煤的試驗基礎上，并在開發基礎上獲得過應有的專利。煤氣送人原合成的單系統原料和動力也進入被調整項目當中，天津建昌采用了灰熔聚流化氣化床，采用該技術的合成方式。

（三）氣流床氣化

1. 水煤漿加壓氣化

該方法采用的是加壓氣化工藝，本就是世上最先進的氣化技術之一。該技術在積累基礎數據的基礎上，實現煤漿設備，并在此基礎上還相繼引進了多套氣化裝置。多噴嘴對置水煤漿氣化技術不僅成為我國自主知識產權的研發方式，更是目前所采用的重點安裝技術[4]。

2. 殼牌粉煤加壓氣化

該煤氣化工藝在幾十年來經過一系列小試、中試、工試后，加壓氣流床煤氣化技術，從而更好的實現煤加壓氣化。只是，在自從進入21世紀以來，我國各種中大型合成氮企業，不僅成為了以氮氣合成材料為主的氣化技術，更成為了以煤代生產的合成氣，從而改造成氣化技術，引進裝置生產合成氮。

3.干粉煤氣化技術

運用氣化塑料廠生產過程中所產出的廢料時，所建設的不僅僅只是工業裝置，更是合成轉讓技術，不僅會用于聯合循環發電項目，更會讓這些項目轉化為合同，最終形成的合成氮技術在生產中應用的幾率也相對較少。西北化工研制的多元化料漿氣化技術不僅固定在固體或者液態中，最終還會通過一定的潤滑劑制成的漿料，生產出合成氣。水煤漿由于加壓氣不僅成為少量的用戶，更成為特定型號。

4. 粉煤氣技術

我國著名煤氣提供商提供的煤塊相對比較干燥。這種煤炭技術可以根據大量氣流床研發出來新技術，最終為客戶提供粉煤氣化技術和生物氣化技術等一系列綜合運營服務技術。而前期的工業化裝置的研發工作，無法采用更加專業的設備，因此很難打通氣化裝置，最終進入相對穩定的運行階段。專有設備調試技術和工藝，最終才能形成一種相對高效、經濟的氣化技術。

三、結束語

合成氮主要的氮肥原料和工業原料一向在經濟生產中占據著比較重要的位置。新的煤氣化技術設備剛開始使用的都是煙煤、褐煤和高硫煤等劣質煤。從劣質煤開始打開合成氮的市場，最終發展為煤氣化技術的最佳方式。將煤氣化技術應用于合成氮的使用情況中，才能形成一整套相對完整的應用策略。

參考文獻：

[1] 王明友， 陳寧， 王卓群. 工業型煤氣化技術在合成氨工業中的應用[J].? 2021（2015-3）：89-91.

[2] 曹軍鋒. 煤氣化技術在合成氨生產中的應用情況[J].? 2021（2019-14）：100-101.

[3] 曹軍鋒. 煤氣化技術在合成氨生產中的應用情況[J]. 化工管理， 2019（14）：2.