第一篇：電廠脫硫工藝介紹

電廠脫硫工藝介紹

氧化鎂脫硫工藝介紹：

1、技術成熟：鎂脫硫技術是一種成熟度僅次于鈣脫硫工藝，氧化鎂脫硫工藝在世界各地非常突出，其中在日本已經應用了120多個項目，臺灣島的電站97%應用氧化鎂法除硫，美國、德國等國家都已經廣泛應用，并且目前在我國部分地區也廣泛應用。

2、原料資源充足：我國是鎂石儲量大國，礦資源豐富，目前已探明的鎂石儲藏量約為160億噸,占全世界的80%左右。其資源主要分布在遼寧、山東、四川、河北等省，其中遼寧占總量84.7%，其次是山東萊州，占總量10%，其它主要是在河北邢臺大河，四川干洛巖岱、漢源，甘肅肅北、別蓋等地。因此氧化鎂***完全能夠作為脫硫劑應用于電廠的脫硫系統中去。

3、脫硫效率高：在化學反應活性方面氧化鎂要遠遠大于鈣基脫硫劑，并且由于氧化鎂的分子量比碳酸鈣和氧化鈣都比較小。因此其它條件相同的情況下氧化鎂的脫硫效率要高于鈣法的脫硫效率。一般情況下氧化鎂的脫硫效率可達到95~98%以上，而石灰/石膏的脫硫效率僅達到90~95%左右。

4、投資費用少由于氧化鎂作為脫硫本身有其獨特的優越性，因此在吸收塔的結構設計、循環漿液量的大小、系統的整體規模、設備的功率都可以相應較小，因此整個脫硫系統的投資費用可以降低20%以上。

5、運行費用低：決定脫硫系統運行費用的主要因素是脫硫劑的消耗費用和水電汽的消耗費用。氧化鎂的價格比氧化鈣的價格高一些，但是脫除同樣的SO2氧化鎂的用量是碳酸鈣的40%；水電氣等動力消耗方面：液氣比是十分重要的因素，它直接關系到整個系統的脫硫效率以及系統的運行費用。對石灰、石膏系統而言，液氣比一般在15L/m3以上，而氧化鎂在5 L/m3以下，這樣輕燒氧化鎂脫硫工藝就起到了大量節省資金。同時氧化鎂脫硫的副產物具有回收價值。

6、運行可靠性：鎂脫硫法相對于鈣脫硫法的最大優勢是脫硫系統不會發生設備結垢堵塞問題，能保證整個脫硫系統安全有效的運行，同時鎂脫硫法PH值控制在6.0~6.5之間，在這種條件下設備腐蝕問題也得到了一定程度的解決。總體來說，氧化鎂脫硫法在實際工程中的安全性能擁有非常有利的保證。

7、綜合效益高：由于鎂脫硫法的反應產物是亞硫酸鎂和硫酸鎂，回收利用價值很高。一方面我們可以進行強制氧化全部生成硫酸鎂，然后再經過濃縮、提純生成七水硫酸鎂進行出售，另一方面也可以直接煅燒生成純度較高二氧化硫氣體來制硫酸。

8、副產物利用前景廣闊。我們知道硫酸被稱為“化學工業之母”，二氧化硫是生產硫酸的原料。我國是一個硫資源相對缺乏的國家，硫磺的年進口量超過500萬噸，折合二氧化硫750萬噸。另外硫酸鎂在食品、化工、醫藥、農業等很多方面應用都比較廣，市場需求量也比較大。鎂法脫硫充分利用了現有資源，推動了中國循環經濟的發展。

9、無二次污染常見的濕法脫硫工藝里面，不可避免的存在著二次污染的問題。對于氧化鎂脫硫技術而言，對于后續處理較為完善，對SO2進行再生，解決了二次污染的問題。

第二篇：電廠循環硫化床鍋爐脫硫工藝安全原理介紹

電廠循環硫化床鍋爐脫硫工藝安全原理介紹

唐開永

（注冊安全工程師、一級安全評價師）

1、流化床鍋爐原理及影響脫硫效率的因素

流化床鍋爐所采用的脫硫劑一般為石灰石(CaCO3)。鍋爐床料大約90%是反應后的石灰石，2%左右是燃料，未反應石灰石和灰也分別占3%左右。新的石灰石進入爐膛后，在正常溫度下去被作用燃燒，并釋放出二氧化碳。燃燒過程中，燃料使石灰石硫化，其中的二氧化硫被石灰石吸收，石灰石也就轉變成石膏。在石灰石燃燒階段，石灰石的物理性能下降，容易被擠壓成粉末，并由爐膛引風帶走。如果燃料中的硫含量為2.5%或更大,則在燃燒過程中將產生足夠的二氧化硫以使石灰石容易受到硫化。這樣就加強了石灰石的物理性能，減少了由于石灰石被擠壓成粉末而被抽出爐膛帶來的石灰石損失。如果含硫量太低，就會增加這種由于研壓造成的石灰石損失。為了保持適當的床料量和脫硫率，就必須加大石灰石投入量，以補償這種損失。反應后石灰石(即硫酸鈣)和一些未反應的過量石灰石在爐膛中被不斷磨碎，然后離開爐膛，并在下游的煙氣凈化設備中被捕捉下來。脫硫劑投入流化床內受熱分解產生CaO，在氧氣含量充裕的情況下，CaO與燃燒中產生的SO2反應生成CaSO4，反應方程式下：

CaCO3=CaO+CO2 ①

CaO+SO2+1/2O2=CaSO4 ②

①式為煅燒過程，把石灰石煅燒成生石灰，是吸熱反應；②式是硫酸鹽化過程，把煤燃燒后產生的SO2通過與CaO、O2反應，而合成為CaSO4，通過此種方式達到脫硫的目的，這個反應為放熱反應。流化床脫硫的效率受多方面的因素影響，但主要是以下幾個方面：

(1)鍋爐床溫的影響。硫酸鹽化反應的速度隨溫度的變化而變化，對流化床床溫在850-900℃范圍內脫硫效果最佳。50-900℃，石灰石與二氧化硫的反應速度會隨著溫度的降低而降低，使二氧化硫未能與氧化鈣反應就被帶出爐膛，如果要達到脫硫效果，就只有增加石灰石的投入量。這樣不但使成本增加，同時也加大了底灰系統的負荷。

(2)鈣硫比的影響。脫硫反應的鈣硫摩爾比為1，但由于床內氧化鈣和二氧化硫接觸時間較短，二氧化硫的分壓力低，而氧化鈣顆粒表面反應生成的硫酸鈣致密層又阻止二氧化硫與氧化鈣進一步接觸，所以氧化鈣在脫硫反應中只有部分被利用。脫硫效率隨鈣硫比增加而增加，但增加得緩慢。對循環硫化床鍋爐達到90%的脫硫效率所需鈣硫比為1.5-2.0，鼓泡床需2.5-3甚至更高才能達到這樣的脫硫效果。

(3)石灰石粒徑的影響。有關實驗表明，石灰石粒徑對脫硫效率有影響，顆粒較小(小于0.5mm)的石灰石脫硫效果好，表現在脫硫反應維持的時間長。這是因為小顆粒石灰石能提供更多的外表面與二氧化硫進行反應。小顆粒硫酸鹽化后，剩下的未反應核較小，石灰石利用率較高。石灰石粒徑較大，剩下的未反應核較大，石灰石利用率較低。但粒徑過小又會使石灰石在床內停留時間縮短，脫硫效率下降。對特定的循環流化床燃燒裝置，采用特定的石灰石，應選用一個最佳的石灰石粒徑，這要視石灰石的孔隙特性和分離器特性而定。以達到一個最佳的脫硫效率。如果石灰石顆粒太大，超過了300mm，綜合起來有如下危害：

①石灰石耗量增加；

②鍋爐床溫高于正常值；

③降低爐膛傳熱，從而增大減溫水水量，并提高了排煙溫度；

④鍋爐效率降低；

⑤底灰量超過設計值；

⑥為了床溫恢復到正常值，不得不增大布風板的風量；

⑦由于燃燒空氣的分級燃燒效應下降，并提高了排煙溫度，使NOX生成量上升。

⑧加劇設備磨損。而如果石灰石太小，其結果也將使石灰石耗量上升，這是由于石灰石顆粒不能按照要求的停留時間在高溫循環回路中進行循環。另一個不利影響就是飛灰系統和飛灰輸送系統超負荷運行，同時由于未反應的石灰石在濕式除灰系統與水混合后產生大量的熱，使除灰工作遇到困難。

(4)循環倍率的影響。脫硫劑在脫硫反應中只有部分被利用，對于循環流化床鍋爐隨著循環倍率的增加，石灰石在床內的停留時間加長，增加了反應時間，提高了石灰石的利用效率，從而提高了脫硫效率。

(5)其他因素的影響。脫硫劑在脫硫反應，不同種類的石灰石分解后產生的氧化鈣孔隙直徑分布是不一樣的，小孔能在單位吸收重量下提供較大的空隙面積，但其如口處容易被硫酸鹽堵塞，影響石灰石的利用率；大孔可提供向吸收劑內部的便利通道，卻相比小孔隙直徑的氧化鈣反應表面有所減少。另外，煤質對脫硫效果也有影響，不同的煤質中堿金屬、氧化鈣含量不同，固硫能力也不相同。(含硫量較高的煤，脫硫性也較好)。

(6)某發電廠的石灰石系統運行中，出現了諸如石灰石緩沖倉因震打造成的緩沖倉法蘭裂紋、輸送空氣管道堵塞等問題。這兩樣問題的出現對石灰石系統正常運行造成了一定的威脅，必須加以及時解決。后來，經過某發電廠技術人員的集體努力，通過加裝法蘭處橡皮膨脹節；輸石空壓機及干燥系統改造等方式，有效的解決了上述問題。

2、脫硫系統的組成及控制方式

脫硫系統通常包括脫硫劑的設備、廠外運輸、廠內運輸、爐前給料等幾部分。這幾個部分有機的配合在一起，成為連續、穩定的石灰石系統。該系統主要包括：

1、輸石皮帶，2、石灰石一級破碎機，3、輸石皮帶，4、石灰石顆粒倉，5、石灰石二級破碎機，6、氣力輸送倉泵，7、石灰石粉倉，8、石灰石輸送絞龍，9、爐膛。

在某發電廠，石灰石開采后經一級破碎成小于25mm、平均粒徑15mm石灰石顆粒，輸送進入石灰石倉，然后在石灰石二級破碎機破碎成為小于1mm，平均粒徑為500μm的顆粒，用力輸送倉泵輸送至石灰石粉倉。此粉倉的儲藏量為48小時滿負荷發電時的石灰石用量，最后再經過石灰石緩沖倉進入石灰石輸送絞龍內，由專門的石灰石輸送風機送入爐膛內(旋風分離器回料腿上)。由此進入爐膛后同煤一起燃燒。爐前給料也有采用機械系統的，如安裝在錦州熱電股份有限公司的75噸循環流化床鍋爐的脫硫系統原理為，刮板給料機將石灰石由爐前石灰石送入循環灰入口管道，與循環物料一起進入爐膛(該爐實際沒有脫硫系統)。石灰石的給料量應按一定的公式以及實際煤種、石灰石的情況來決定，加入過多或過少都對除硫或爐膛燃

燒產生影響，其給料量的大小應由如下公式決定：石灰石給料量=(100/32)×(Ca/S)×(Sar/Xcaco3)×Bj其中Ca/S——石灰石中鈣總量與煤中硫總量之比，Sar——燃煤含硫量，%Xcaco3——脫硫劑中碳酸鈣的含 量，%Bj——計算燃料量，Kg/h石灰石給料量通常采用單回路控制，根據設定的鈣硫比(鈣硫比通常由鍋爐設計單位根據排放指標或脫硫效率，考慮影響脫硫效率的各種具體因素確定)、燃煤含硫量、鍋爐負荷的變化調整石灰石給料量，考慮煤質、鍋爐床溫等因素的影響通過檢測煙氣中二氧化硫含量變化來校正石灰石的給料量。

3、脫硫系統改造需注意的問題

1、脫硫劑用量及粒徑分布的確定

脫硫反應與脫硫劑的活性有很大的關系，應盡量選擇活性較好的石灰石。影響最佳脫硫率的對應的石灰石粒徑分布的因素是多方面的。鍋爐制造廠、鍋爐設計單位給出的分布不同，法國通用電氣阿爾斯通公司認為d50=120-150μm；美國ABB-CE公司認為小于1mm，平均粒徑500。針對我國煤種寬篩分特性，浙江大學熱能工程系提出石灰石粒徑為0-2mm，鼓泡床則應更大些。石灰石用量由鈣硫比確定。在工業發達國家，因其環保要求很高，其鈣硫比是按滿足排放要求和脫硫率90%取嚴格值，某發電廠循環流化床鍋爐是從芬蘭引進的機組，其設計已按照脫硫率90%進行設計和設備制造。當然我國的排放標準同發達國家相比還有一定的差距，不區分燃煤含硫量一味滿足90%的脫硫率是不合適的，因此建議鈣硫比應取滿足我國現行標準，同時考慮鈣硫比的發達國家鈣硫比標準，使用時考慮一定的富裕量。對于脫硫系統改造更應如此，因為脫硫系統改造，遠鍋爐在設計時可能沒有考慮脫硫的影響，過多加入石灰石不僅影響燃燒，而且會增加排渣量和漂塵排放量，對除塵、除灰系統帶來不利影響，還可能使漂塵排放超標。在1996年某發電廠循環流化床鍋爐投產以來，為了起到真正的循環流化床鍋爐示范的作用，一直堅持以脫硫率90%來確定鈣硫比。鍋爐的脫硫系統、除渣系統、除灰系統等經受住了這樣脫硫率加入石灰石帶來的考驗，各個系統運轉正常。

2、加入脫硫劑后對現有鍋爐及輔助設備系統的影響

(1)在設計中不但要考慮加入石灰石帶來的物理熱和脫硫反應生成物帶走的物理熱損失，也應考慮煅燒反應的吸熱和硫酸鹽化反應的放熱。可將石灰石加入后物理損失統一在q6損失中考慮，單獨考慮脫硫反應熱。此項由下面兩部分構成，即：碳酸鈣煅燒的熱損失應下一個公式計算：qcaco3=(Bcaco3Xcaco3×1.83×10)/(Bj×Qar,net,p)%硫酸鹽化放熱損失”qcaso4=(Sar×ηm×1.5×104)/ 4 3

(Qar,net,p其中Bcaco3——石灰石的給料量，Kg/hXcaco3——脫硫劑中碳酸鈣的含量，%Sar——燃煤的含硫量，%Qar,net,p——燃料的低位發熱量kj/kgBj——計算燃煤量，kg/ hηm——脫硫率，%)

(2)由上述公式我們可以知道，脫硫反應消耗氧。這必然使鍋爐燃燒理論空氣量增加。煅燒1mol碳酸鈣產生1mol二氧化碳，反應中部分氧化鈣吸收煙氣中的二氧化硫，1mol氧化鈣吸收1mol二氧化硫。總的來說，使煙氣流量增加，對引風機，送風機的工作負荷產生了變化，這樣就應該對引風機、送風機風量進行校核。

(3)脫硫反應的固體產物包括硫酸鈣、氧化鈣及石灰石中惰性物質。這些反應物增加了鍋爐的排渣量、煙氣中的含塵量，需要對分離器、回料裝置、除塵器、除塵系統的容量進行較核，同時應考慮鍋爐受熱面的傳熱變化和磨損的問題，對引風機，送風機的壓頭也應進行較核。

(4)在某發電廠410T/h循環流化床鍋爐除塵系統采用干式除塵系統，但在除灰到灰車上時，采用水來冷卻及防止下灰時的環境污染，這樣灰渣中的氧化鈣遇水生成Ca(OH)2造成熱污染，同時對除灰絞龍產生了較大的堿腐蝕，絞龍的使用年限教干除灰有所降低。在電除塵器，因煙氣中二氧化硫的含量減少，使煙氣比電阻變化，這樣，就有可能使電除塵器的除塵效率下降。

3、脫硫系統的可能形式

采用氣力輸送系統布置靈活、可靠性高、便于控制、易于實現多點給料。但由于國內的流化床多是燃用劣質燃料，呈現寬篩分特性。即使是循環流化床，要求的石灰石的粒徑也較大，這樣氣力輸送不僅投資大而且能耗也高，尤其是爐前石灰石氣力輸送國產設備可靠性差，進口設備又價格昂貴。因此在進行脫硫系統改造或技術創新時，應考慮到脫硫系統的性價比。脫硫系統的種類有很多種，在選擇石灰石的種類時，要本著經濟實用的原則來進行，不能一成不變的照學其他電廠的石灰石情況，要根據自身的情況和煤及石灰石的情況來決定石灰石系統的安排及具體的設備等。在某發電廠循環流化床鍋爐，使用的是氣力輸送系統，從1996年發電以來，出現過緩沖倉裂紋泄漏、石灰石入爐粉管堵塞等問題。但通過在緩沖倉法蘭處加裝橡皮緩沖膨脹節，較好的解決了因震打時造成的法蘭連接處泄漏；通過對空壓機的干燥系統的改造和空壓機的改造，有效的解決了壓縮空氣帶水的問題，也就解決了石灰石入爐粉管因帶水而堵塞的問題。4 結束語

流化床鍋爐脫硫系統的技術改造應貫徹安全、可靠、經濟的原則，在充分考慮現有條件限制的同時，還要注意到改造對鍋爐及其輔助設備系統的影響。脫硫系統的改造求全責備是沒有意義的，應根據我國現有的環保標準、鍋爐的運行水平，因地制宜選擇適當的入爐方式、輸送系統及控制方式，不應追求過高的脫硫效率和控制水平。改造首先選擇在容量較大、運行穩定、燃煤含硫量較高的循環流化床上進行，這樣可以用相對較小的投資和運行費用取得良好的環保效益。

第三篇：電廠脫硫工作總結

工作總結

一年以來，從我的工作職責方面，我很感激公司領導以及班組成員的扶持幫助，讓我將在課本中學到的知識得以實踐并學到了在學校里學不到的東西。這些功績的取得與領導以及班組成員的幫助是分不開的作為項目部新的一名，面對從未接觸過的脫硫巡檢工作，一年多以來我時時刻刻力求嚴格要求自己，事事盡量力求身體力行，在實踐中鍛煉自己，在問題面前提高自己。

現將自己一年多的工作簡單總結如下：

一：基本情況

作為項目生產運行的一員，敬業愛崗，以公司理念要求自己，誠信待人，踏實做事，服從領導安排，在班組遇到班組缺少人員時堅持在本職崗位上，努力工作，客服自身困難，認真仔細的巡檢，不放過現場任何一個細小的設備缺陷，在發現問題的同時第一時間通報級組長，避免了設備重大事故的發生。始終以積極的心態對待工作。這一年多來，我深深了解到自己肩負著的重要使命，深感責任的重大。在職擔任巡檢的時候，也深感自己是安全生產的責任人，所以認真做好各項巡檢記錄義不容辭。巡檢時，按時對所有設備進行巡檢，并認真填寫巡檢記錄，巡檢過程中力求全面，不放過任何細節問題，若果發現問題及時向班組負責人反應。當班期間，及時完成相關的定期工作。平時工作期間都按照相關工作制度按時上下班與交接班，上下班期間力求做到不遲到，不早退，接班的過程中做到仔細認真，不了解的情況及時向當班同事詳細了解清楚后方可接班，交班時將本班發生過的事情與發生在本班但沒有及時處理到位的問題與接班人員全部交代清楚。非正常上班與學習班期間，充分利用時間學習各方面專業知識，把在工作中遇到的不懂的問題以及不是非常清楚的東西，及時向相關人員了解清楚。巡檢上，認真做好相關設備啟動前和運行中檢查，包括球磨機的檢查；稱重皮帶給料機的檢查；斗式提升機的檢查；振動給料機的檢查；稱重皮帶給料機的檢查；三個旋流器（石灰石旋流器，廢水旋流器，石膏旋流器）的檢查：脫水機的檢查；真空泵的檢查；還有另外攪拌器等設備的檢查；工作中積極配合相關人員完成相關設備的啟停操作。

二、工作中存在的不足之處

1.工作中最大的弱點當屬是對專業知識掌握的不夠透徹和全面，對所有運行數據的了解不夠深入，簡單來說只是將表面的運行數據羅列到各項報表中，對產生數據的原因和結果的由來分析不夠透徹。

2、對設備的學習不夠深入，知其然而不知其所以然，設備故障時，只是簡單按照相關操作對于故障進行排除，并沒有深入分析產生故障的原因。

3若說“技術”比作“智商”的話，那么“能力”就可比作“情商”，運行亦是如此，智商高就不見得情商高，因為技術是死的，能力是活的。工作一年的經驗告訴我只有做到活學活用，才能更好地干好工作。

三、回顧過去，展望未來。

對于過去得與失，我會吸取有利因素強化自己工作能力，把不利因素在自己以后工作中排除，一年工作讓我在成為一名合格職工道路上不斷前進，我相信通過我努力和同事合作，以及領導們指導，我會成為一名優秀員工，充分發揮我個人能力。也感謝領導給我這一個合適工作位置，讓我能為公司做出自己該有貢獻。一年來我做得雖然還不夠最好，但我相信在今后工作中，我還會繼續不斷努力下去，我相信，只要我在崗位上一天，我就會做出自己最大努力，將自己所有精力和能力用在工作上，相信自己一定能夠做好！

今后要為自己制定出一套詳細的，長久的學習計劃，通過工作實踐與理論知識相結合，認真鉆研專業知識。工作中力求做到認真細致，不放過任何小問題，面對問題和數據時多想為什么，在反復思考的基礎上能夠舉一反三。

四：對公司的建議：

1、希望公司加強對生產運行工作的管理。

2、安全設施能否更加完善、細致一些，設定設備誤動保護措施，故障演習預案以及酸堿事故求援方案，防患于未然，更新傳統的化學監督觀念，變被動處置為主動預見預防。

總結工作不是為了應付工作，需要的是在總結中認識到自己存在的缺點和不足的地方并加以改正，在今后的工作中以此為戒，避免重復同樣的錯誤的發生，才能不斷提高和完善自己。

2014年6月24日彭鴻華

第四篇：合成氨精脫硫工藝介紹（小編推薦）

氨氣合成工藝流程圖

新鄉中科化工合成氨工藝

煤??

造氣??

凈化除塵??靜電除塵??

脫硫??合成甲醇（CO+2H2-----CH3OH △H1 =651kj/mol 吸熱）

CO置換??

脫碳??

精制氣體??

制取氨氣??

氣體循環??氣體回收

1）予脫塔

原料氣進入工段經過預脫塔先進行初脫硫。2）預熱塔

用蒸汽加熱到40-80℃，為接下來的水解塔工段進行做準備。3）水解塔

使用水解催化劑，脫出無機硫。在溫度為320～350℃、壓力為1.3～1.5MPa的條件下，在鈷鉬脫硫劑的作用下進行有機硫加氫轉化反應及氧化鋅吸收生成H2S ZnS，排入地溝。4）水冷器

水冷器是為使水冷卻到常溫，方便后一階段的精脫硫。5）精脫塔

這個工段脫出的是有機硫，把最后殘余的硫進行精脫，減少氨氣中硫的含量。

經過這5個工段后，硫的含量小于0.06×10－6，甲醇催化劑壽命大大延長，減少更換甲醇催化劑，生產時間和能力大幅度提高。

用到的設備有預脫塔、預熱器、水解塔、水冷器、精脫塔。

合成氨

氨

氨（Ammonia，舊稱阿莫尼亞）是重要的無機化工產品之一，在國民經濟中占有重要地位。農業上使用的氮肥，除氨水外，諸如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復合肥都是以氨為原料生產的。合成氨是大宗化工產品之一，世界每年合成氨產量已達到1億噸以上，其中約有80%的氨用來生產化學肥料，20%作為其它化工產品的原料。

合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨。別名氨氣，分子式為NH3，英文名：synthetic ammonia。世界上的氨除少量從焦爐氣中回收外，絕大部分是合成的氨。

合成氨主要用于制造氮肥和復合肥料。氨作為工業原料和氨化飼料，用量約占世界產量的12％。硝酸、各種含氮的無機鹽及有機中間體、磺胺藥、聚氨酯、聚酰胺纖維和丁腈橡

膠等都需直接以氨為原料生產。液氨常用作制冷劑。發現

德國化學家哈伯(F.Haber，1868-1934)從1902年開始研究由氮氣和氫氣直接合成氨。于1908年申請專利，即“循環法”，在此基礎上，他繼續研究，于1909年改進了合成，氨的含量達到6%以上。這是目前工業普遍采用的直接合成法。反應過程中為解決氫氣和氮氣合成轉化率低的問題，將氨產品從合成反應后的氣體中分離出來，未反應氣和新鮮氫氮氣混合重新參與合成反應。合成氨反應式如下：

N2+3H2≒2NH3(該反應為可逆反應,等號上反應條件為:“高溫 高壓”,下為:“催化劑”)合成氨的主要原料可分為固體原料、液體原料和氣體原料。經過近百年的發展，合成氨技術趨于成熟，形成了一大批各有特色的工藝流程，但都是由三個基本部分組成，即原料氣制備過程、凈化過程以及氨合成過程。

工藝流程

1.合成氨的工藝流程

(1)原料氣制備 將煤和天然氣等原料制成含氫和氮的粗原料氣。對于固體原料煤和焦炭，通常采用氣化的方法制取合成氣；渣油可采用非催化部分氧化的方法獲得合成氣；對氣態烴類和石腦油，工業中利用二段蒸汽轉化法制取合成氣。

(2)凈化 對粗原料氣進行凈化處理，除去氫氣和氮氣以外的雜質，主要包括變換過程、脫硫脫碳過程以及氣體精制過程。

① 一氧化碳變換過程

在合成氨生產中，各種方法制取的原料氣都含有CO，其體積分數一般為12%~40%。合成氨需要的兩種組分是H2和N2，因此需要除去合成氣中的CO。變換反應如下：

CO+H2O→H2+CO2 =-41.2kJ/mol 0298HΔ

由于CO變換過程是強放熱過程，必須分段進行以利于回收反應熱，并控制變換段出口殘余CO含量。第一步是高溫變換，使大部分CO轉變為CO2和H2；第二步是低溫變換，將CO含量降至0.3%左右。因此，CO變換反應既是原料氣制造的繼續，又是凈化的過程，為后續脫碳過程創造條件。

② 脫硫脫碳過程

各種原料制取的粗原料氣，都含有一些硫和碳的氧化物，為了防止合成氨生產過程催化劑的中毒，必須在氨合成工序前加以脫除，以天然氣為原料的蒸汽轉化法，第一道工序是脫硫，用以保護轉化催化劑，以重油和煤為原料的部分氧化法，根據一氧化碳變換是否采用耐硫的催化劑而確定脫硫的位置。工業脫硫方法種類很多，通常是采用物理或化學吸收的方法，常用的有低溫甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。

粗原料氣經CO變換以后，變換氣中除H2外，還有CO2、CO和CH4等組分，其中以CO2含量最多。CO2既是氨合成催化劑的毒物，又是制造尿素、碳酸氫銨等氮肥的重要原料。因此變換氣中CO2的脫除必須兼顧這兩方面的要求。

一般采用溶液吸收法脫除CO2。根據吸收劑性能的不同，可分為兩大類。一類是物理吸收法，如低溫甲醇洗法(Rectisol)，聚乙二醇二甲醚法(Selexol)，碳酸丙烯酯法。一類是化學吸收法，如熱鉀堿法，低熱耗本菲爾法，活化MDEA法，MEA法等。

③ 氣體精制過程

經CO變換和CO2脫除后的原料氣中尚含有少量殘余的CO和CO2。為了防止對氨合成催化劑的毒害，規定CO和CO2總含量不得大于10cm3/m3(體積分數)。因此，原料氣在進入合成工序前，必須進行原料氣的最終凈化，即精制過程。

目前在工業生產中，最終凈化方法分為深冷分離法和甲烷化法。深冷分離法主要是液氮洗法，是在深度冷凍(<-100℃)條件下用液氮吸收分離少量CO，而且也能脫除甲烷和大部分氬，這樣可以獲得只含有惰性氣體100cm3/m3以下的氫氮混合氣，深冷凈化法通常與空分

以及低溫甲醇洗結合。甲烷化法是在催化劑存在下使少量CO、CO2與H2反應生成CH4和H2O的一種凈化工藝，要求入口原料氣中碳的氧化物含量(體積分數)一般應小于0.7%。甲烷化法可以將氣體中碳的氧化物(CO+CO2)含量脫除到10cm3/m3以下，但是需要消耗有效成分H2，并且增加了惰性氣體CH4的含量。甲烷化反應如下：

CO+3H2→CH4+H2O =-206.2kJ/mol 0298HΔ

CO2+4H2→CH4+2H2O =-165.1kJ/mol 0298HΔ

(3)氨合成 將純凈的氫、氮混合氣壓縮到高壓，在催化劑的作用下合成氨。氨的合成是提供液氨產品的工序，是整個合成氨生產過程的核心部分。氨合成反應在較高壓力和催化劑存在的條件下進行，由于反應后氣體中氨含量不高，一般只有10%~20%，故采用未反應氫氮氣循環的流程。氨合成反應式如下：

N2+3H2→2NH3(g)=-92.4kJ/mol

2.合成氨的催化機理

熱力學計算表明，低溫、高壓對合成氨反應是有利的，但無催化劑時，反應的活化能很高，反應幾乎不發生。當采用鐵催化劑時，由于改變了反應歷程，降低了反應的活化能，使反應以顯著的速率進行。目前認為，合成氨反應的一種可能機理，首先是氮分子在鐵催化劑表面上進行化學吸附，使氮原子間的化學鍵減弱。接著是化學吸附的氫原子不斷地跟表面上的氮分子作用，在催化劑表面上逐步生成—NH、—NH2和NH3，最后氨分子在表面上脫吸而生成氣態的氨。上述反應途徑可簡單地表示為：

xFe + N2→FexN

FexN +［H］吸→FexNH

FexNH +［H］吸→FexNH2

FexNH2 ＋［H］吸FexNH3xFe+NH3

在無催化劑時，氨的合成反應的活化能很高，大約335 kJ/mol。加入鐵催化劑后，反應以生成氮化物和氮氫化物兩個階段進行。第一階段的反應活化能為126 kJ/mol～167 kJ/mol，第二階段的反應活化能為13 kJ/mol。由于反應途徑的改變（生成不穩定的中間化合物），降低了反應的活化能，因而反應速率加快了。

3.催化劑的中毒

催化劑的催化能力一般稱為催化活性。有人認為：由于催化劑在反應前后的化學性質和質量不變，一旦制成一批催化劑之后，便可以永遠使用下去。實際上許多催化劑在使用過程中，其活性從小到大，逐漸達到正常水平，這就是催化劑的成熟期。接著，催化劑活性在一段時間里保持穩定，然后再下降，一直到衰老而不能再使用。活性保持穩定的時間即為催化劑的壽命，其長短因催化劑的制備方法和使用條件而異。

催化劑在穩定活性期間，往往因接觸少量的雜質而使活性明顯下降甚至被破壞，這種現象稱為催化劑的中毒。一般認為是由于催化劑表面的活性中心被雜質占據而引起中毒。中毒分為暫時性中毒和永久性中毒兩種。例如，對于合成氨反應中的鐵催化劑，O2、CO、CO2和水蒸氣等都能使催化劑中毒。但利用純凈的氫、氮混合氣體通過中毒的催化劑時，催化劑的活性又能恢復，因此這種中毒是暫時性中毒。相反，含P、S、As的化合物則可使鐵催化劑永久性中毒。催化劑中毒后，往往完全失去活性，這時即使再用純凈的氫、氮混合氣體處理，活性也很難恢復。催化劑中毒會嚴重影響生產的正常進行。工業上為了防止催化劑中毒，要把反應物原料加以凈化，以除去毒物，這樣就要增加設備，提高成本。因此，研制具有較強抗毒能力的新型催化劑，是一個重要的課題。

4.我國合成氨工業的發展情況

解放前我國只有兩家規模不大的合成氨廠，解放后合成氨工業有了迅速發展。1949年全國氮肥產量僅0.6萬噸，而1982年達到1021.9萬噸，成為世界上產量最高的國家之一。

近幾年來，我國引進了一批年產30萬噸氮肥的大型化肥廠設備。我國自行設計和建造的上海吳涇化工廠也是年產30萬噸氮肥的大型化肥廠。這些化肥廠以天然氣、石油、煉油氣等為原料，生產中能量損耗低、產量高，技術和設備都很先進。

5.化學模擬生物固氮的研究

目前，化學模擬生物固氮的重要研究課題之一，是固氮酶活性中心結構的研究。固氮酶由鐵蛋白和鉬鐵蛋白這兩種含過渡金屬的蛋白質組合而成。鐵蛋白主要起著電子傳遞輸送的作用，而含二個鉬原子和二三十個鐵和硫原子的鉬鐵蛋白是絡合N2或其他反應物（底物）分子，并進行反應的活性中心所在之處。關于活性中心的結構有多種看法，目前尚無定論。從各種底物結合物活化和還原加氫試驗來看，含雙鉬核的活性中心較為合理。我國有兩個研究組于1973—1974年間，不約而同地提出了含鉬鐵的三核、四核活性中心模型，能較好地解釋固氮酶的一系列性能，但其結構細節還有待根據新的實驗結果精確化。

國際上有關的研究成果認為，溫和條件下的固氮作用一般包含以下三個環節：

①絡合過程。它是用某些過渡金屬的有機絡合物去絡合N2，使它的化學鍵削弱；②還原過程。它是用化學還原劑或其他還原方法輸送電子給被絡合的N2，來拆開N2中的N—N鍵；③加氫過程。它是提供H+來和負價的N結合，生成NH3。

目前，化學模擬生物固氮工作的一個主要困難是，N2絡合了但基本上沒有活化，或絡合活化了，但活化得很不夠。所以，穩定的雙氮基絡合物一般在溫和條件下通過化學還原劑的作用只能析出N2，從不穩定的雙氮絡合物還原制出的NH3的量相當微少。因此迫切需要從理論上深入分析，以便找出突破的途徑。

固氮酶的生物化學和化學模擬工作已取得一定的進展，這必將有力地推動絡合催化的研究，特別是對尋找催化效率高的合成氨催化劑，將是一個有力的促進。生產方法

生產合成氨的主要原料有天然氣、石腦油、重質油和煤（或焦炭）等。

①天然氣制氨。天然氣先經脫硫，然后通過二次轉化，再分別經過一氧化碳變換、二氧化碳脫除等工序，得到的氮氫混合氣，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳約0.1％～0.3％（體積），經甲烷化作用除去后，制得氫氮摩爾比為3的純凈氣，經壓縮機壓縮而進入氨合成回路，制得產品氨。以石腦油為原料的合成氨生產流程與此流程相似。

②重質油制氨。重質油包括各種深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料氣，生產過程比天然氣蒸氣轉化法簡單，但需要有空氣分離裝置。空氣分離裝置制得的氧用于重質油氣化，氮作為氨合成原料外，液態氮還用作脫除一氧化碳、甲烷及氬的洗滌劑。

③煤（焦炭）制氨。隨著石油化工和天然氣化工的發展，以煤（焦炭）為原料制取氨的方式在世界上已很少采用。

用途 氨主要用于制造氮肥和復合肥料，氨作為工業原料和氨化飼料，用量約占世界產量的12％。硝酸、各種含氮的無機鹽及有機中間體、磺胺藥、聚氨酯、聚酰胺纖維和丁腈橡膠等都需直接以氨為原料。液氨常用作制冷劑。

貯運 商品氨中有一部分是以液態由制造廠運往外地。此外，為保證制造廠內合成氨和氨加工車間之間的供需平衡，防止因短期事故而停產，需設置液氨庫。液氨庫根據容量大小不同，有不冷凍、半冷凍和全冷凍三種類型。液氨的運輸方式有海運、駁船運、管道運、槽車運、卡車運。

第五篇：電廠工藝流程圖

電廠工藝流程圖 煤場 斗輪機 鍋爐原煤倉 火車 翻車機
輸煤系統（包括輸送機、輸煤皮帶、犁煤器等）

脫硝系統

除木器

碎煤機

靜電除塵器 煙囪

空 氣 入 口 濾 網

一次風機

暖風器

一次風空 氣預熱器

鍋爐磨煤機

電站鍋爐 脫硫島 引風機

暖風器

送風機
暖風器

二次風空 氣預熱器 干渣機

暖風器

渣倉 冷卻水塔

干除灰 系統 電網

晾水池 汽輪機 循環水泵 發電機 主變壓器

其他工業用水 凝汽器 凝結水泵 高壓加熱器 給水泵 除氧器 低壓加熱器 除鹽水泵

化學除鹽水箱 江邊取水站 補水泵 化學水處理系統

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