0 前言
当前我国小型氮肥企业和部分大、 中型氮肥企业仍以煤为原料进行氨的合成。2 0世纪 6 0一一7 O年代氮肥企业刚刚兴建时， 合成 l t 氨需要消耗2．0—2．5 t 的焦炭， 后来经过一系列设备、 工艺及原料等的改造， 原料煤( 无烟煤) 的吨氨消耗量大多降到 1．3～1．4 t 以下。 进入 2 l 世纪后， 国家从产业政策出发， 关停了部分小煤矿， 致使煤炭价格一再升高。各合成氨企业为了自身的生存和发展， 普遍进行了多种节能降耗改造。现在， 先进的氮肥企业吨氨人炉原料煤数量已降到 l 0 0 0 k g或更低， 差一点的也降到了l 2 0 0 k g 。
为了保护有限的煤炭资源， 进一步降低造气原料煤耗， 下面先从合成氨的理论煤耗进行分析，然后再从操作控制方面寻求节煤措施和手段。供同行参考。
l 合成氨生产过程中理论煤耗
( 1 ) 依碳平衡计算吨氨理论碳耗
在使用煤制造半水煤气时， 存在以下 2个主要反应 ：
C+H 2 0=C O+H 2 +1 2 2．6 7 k J ( 1 )
C+O2+3．7 6N2 = CO2+3．7 6N2—4 0 1．9 3 2 3 kj ( 2 )
若不考虑热平衡问题， 将反应式( 2 ) 所生成的产物全部回收到水煤气中， 且把 C O视同为合成氨所需要的 H2 ( 在变换过程中 1m o l C O变换成 l m o l H2) ， 考虑到氨合成时要求 H2：N2= 3 ， 需 l 1．2 8 mo l ( C O+H 2 ) ； 能与 3．7 6m o l N 2 完全反应生产氨， 将( 1 ) 乘以5．6 4与( 2 ) 相加可得：
仅据碳平衡计算， 合成 1 t氨理论上需要6 2 3．2 8 k g 1 0 0 ％的纯碳。
现普遍使用的原料是无烟煤， 其固定碳含量约 7 0 ％ 一 8 0 ％。为便于行业内比较和统计， 国家和原化工部规定将不同固定碳含量和不同发热量的煤折成固定碳含量为 8 4 ％或发热量为 2 9．3 l MJ／k g ( 7 0 0 0 k c a l /k g ) 的标准煤。将 6 2 3．2 8 k g 纯碳折成 8 4 ％的标准煤为7 4 2 k g 。
( 2 ) 依热平衡计....
