在线气体分析仪在煤化工中的应用—合成氨

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在线气体分析仪在煤化工中的应用—合成氨

来源：武汉天禹智控科技有限公司 2021年11月17日 14:18

我国是一个多煤、少油、贫气的国家，煤炭资源极其丰富，煤化工是发展煤基化学品(氨、甲醇、二甲醚等、煤制油、煤制乙二醇)、煤基液体燃料、*的IGCC 发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础。以煤间接液化为例，规模为500万吨/年的生产装置，气化用煤在2200~2500万吨/年。国内在建的甲醇装置、合成氨装置、煤制油装置和处于筹建中煤制烯烃装置、煤制油装置、甲醇装置项目众多，对分析仪器的需求依然旺盛。

化肥厂—合成氨

▲ 造气工段：造气出来的煤气也就是半水煤气，在气柜出口（或入口）控制其中的氧含量，防止氧含量超高从而对电捕焦器带来危险，其检测目的是安全检测。

▲ 变换工段：

低变：CO 0-5% H2 35-75%

第二步：原料气的净化。除去粗原料气中的氢气、氮气以外的杂质。一般由原料气的脱硫、一氧化碳的变换、二氧化碳的脱除、原料气的精制工序组成。

以煤、天然气或重油为原料制取的合成氨原料气中，都含有一定量的硫化物。一些工厂在脱硫工段脱硫塔后对H2S进行在线测量。

▲ 脱碳

中变： CO 0-15% CO2 0-1%

CO2出工段：CO2 0-100

净化出口：CO2 0-1%

醇后气：CO 0 ～2% CO2 0 ～1%

目前只有小化肥厂在使用铜洗法，一般中型以上化肥厂均使用甲烷化法

甲烷化出口：CO 0-50ppm ,CO2 0-50ppm

第三步：原料气的压缩与合成。将符合要求的氢氮混合气压缩到一定的压力后，在高温、高压和有催化剂的条件下，将氢氮气合成为氨。一般由压缩、合成工序组成。

在合成氨生产过程中，采用不同原料制备的合成氨原料气，需要输送到在一定压力下操作的净化、合成工序，同时完成原料气各工序间的输送，所以需要对原料气进行压缩。压缩工序的任务就是输送合成氨原料气并提高其压力，以满足各个工序对压力的实际需求。

▲ 合成

新鲜气：H2 35-75%

进合成塔混合气：H2 35-75% CH4 0-30% NH3 0-5%

▲ 尿素

液氨与二氧化碳反应生成氨基甲酸铵，反应后送造粒塔喷淋，下落过程干燥、结晶，落到塔底成为尿素。反应过程中要严格控制二氧化碳中的氧含量，氧的测量范围是0～1%，背景气是CO2。

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