0 前言
燃料气化后所生成的半水煤气的组分,与合成氨所需要的组分有很大的差异。按一定比例混合的氢氮混合气,可以制得与合成气组分更为接近的气体。理想的半水煤气应该符合如下的要求:
(1)(CO+H2)体积分数为68%~70%;
(2)无尘埃和油雾;
(3)氢氮混合气中其它组分含量最低;
(4)对变换催化剂有毒害的杂质(氧及硫化物等)的含量最少;
(5)温度较低。
燃料气化后所生成的气体中还含有CO2,CH4,H2O,H2S,O2及少量氩气和尘埃。这些气体中也可能有炭黑的颗粒和氮氧化合物及有机硫化物。要达到理想的合成气的要求,必须要进行精制。
半水煤气中的成分中各种气体的组分含量和温度高低、含尘量多少等,对变换、脱硫、合成等工序的正常运行和消耗,有着不同程度的影响。各种气化炉所生产的半水煤气成分质量好坏,除了气化方法的差别之外,还与气化炉的温度和燃料品种有关。因此,气化炉制造出合格的、理想的半水煤气是降低合成氨综合能耗的有效措施。
1 半水煤气的除尘
原料气的精制是从除尘开始,因为原料气中的灰尘将会影响后工序的工艺过程中所用的煤气鼓风机和压缩机的运行周期,含尘量过高,灰尘附着在叶轮上的时间就快,叶轮上的灰尘增加到一定的时候,就会减少打气量,电机负荷增加,运行周期缩短,增加设备维修费用。另外,高含尘煤气进入变换炉后,灰尘覆盖在催化剂表面,使催化剂效率下降。
从煤气炉出来的半水煤气,首先要经过高效旋风除尘器,将大颗粒的灰尘除掉,然后进入联合废锅,煤气经过废锅时,也会有部分灰尘在废锅内部除掉。如果采用阻力较大的废锅,灰尘就会积得多。但是,从废锅使用周期来考虑,不希望有太多的灰尘在废锅内积存,否则不但会影响废锅的传热效率,降低蒸汽产率,而且会因废锅灰尘过多,增加阻力(热管废锅翅片最易积灰),降低煤气炉的气化强度,因为废锅主要作用是回收煤气的显热,而不是除尘。因此,在设计废锅时要求气体流通面积要大于废锅进气管的面积,这样才有利于降低阻力。废锅阻力低,煤气经过废....