一種改進(jìn)的合成氨系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種改進(jìn)的合成氨系統(tǒng)。它包括采用管道連通的加氮空氣儲存裝置、煤氣爐裝置和氨合成裝置，還包括與加氮空氣儲存裝置并聯(lián)且通向煤氣爐的制氧裝置，所述制氧裝置與煤氣爐之間設(shè)置有控制裝置。本實(shí)用新型本實(shí)用新型縮短了吹風(fēng)時(shí)間，提高熱利用率，提高單爐產(chǎn)氣量。
【專利說明】一種改進(jìn)的合成氨系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種改進(jìn)的合成氨系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]合成氨的過程即是將精煉后的氫、氮按3:1的比例，在特定溫度溫度、特定壓力和催化劑的催化作用下，在合成塔內(nèi)直接合成氨。煤氣爐工藝運(yùn)行其包括吹風(fēng)和制氣兩個過程。
[0003](一)、吹風(fēng):
[0004]吹風(fēng)的目的是利用爐內(nèi)氧與碳發(fā)生燃燒反應(yīng)所放出的熱量，提高溫度，積蓄熱量，以滿足制氣對熱量的要求。
[0005]吹風(fēng)階段將空氣吹入煤氣爐中使碳層溫度達(dá)到700°C時(shí)發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng):
[0006]C+02=C02+401.93kJ......(I)
[0007]C+C02=2C0-164.96kJ......⑵
[0008]2C+02=2C0+236.97kJ......⑶
[0009]2C0+02=2C02+566.89kJ......⑷
[0010](二)、制氣:
[0011]炭層溫度提高后(約1100°C左右)，將過熱蒸汽和少量空氣按一定比例送入爐內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)制得半水煤氣(若不加空氣時(shí)為水煤氣)，其化學(xué)反應(yīng)如下:
[0012]C+H20 i =C0+H2-122.67kJ......⑴
[0013]C+2H20 i =C02+2H2-80.39kJ......(2)
[0014]C+02=C02+401.93kJ......⑶
[0015]C0+H20 i =C02+H2+42.29kJ......(4)
[0016]C+C02=2C0-164.96kJ......(5)
[0017]此處，在炭層溫度較低時(shí)還會產(chǎn)生副反應(yīng)，生成少量甲烷:
[0018]C+2H2=CH4+83.32kJ......(6)
[0019]上述過程為制氣過程，反應(yīng)過程中碳與水蒸汽的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此爐內(nèi)在吹風(fēng)階段積蓄的熱量大部份被吸收，其爐內(nèi)溫度逐漸降低，待爐溫降低到一定限度，就必須再進(jìn)行吹風(fēng)升溫，如此吹風(fēng)和制氣交換進(jìn)行，上加氮空氣中氧的含量為20?21%，吹風(fēng)時(shí)間31?32 (S)，總循環(huán)時(shí)間135 (S)，吹風(fēng)時(shí)間占總循環(huán)時(shí)間約22.9?23.7%，現(xiàn)一臺煤氣爐產(chǎn)氨量(總氨)約42噸/日。由上可知，現(xiàn)有的合成氨的過程中，吹風(fēng)時(shí)間過長，熱利用率低，能耗大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型目的在于提供一種改進(jìn)的合成氨系統(tǒng)，其縮短了吹風(fēng)時(shí)間，延長制氣時(shí)間，提高熱利用率，提高單爐發(fā)氣量。
[0021]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:[0022]一種改進(jìn)的合成氨系統(tǒng)，包括采用管道連通的加氮空氣裝置、煤氣爐裝置和合成氨裝置，還包括與加氮空氣儲存裝置并聯(lián)且通向煤氣爐的制氧裝置，所述制氧裝置與煤氣爐之間設(shè)置有控制裝置。
[0023]所述制氧裝置與控制裝置之間設(shè)置有閥門。
[0024]所述加氮空氣裝置與煤氣爐裝置之間設(shè)置有閥門。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型將煤氣爐上吹加氮空氣配入富氧空氣(O2含量約55%)，使上吹加氮空氣O2含量為33%左右，上吹氮?dú)庵醒鹾吭黾?，氧與碳的更加完全、反應(yīng)放出更多的熱量，提供蒸汽與碳反應(yīng)需要的熱量、一個循環(huán)時(shí)間約可減少吹風(fēng)時(shí)間3?4
(S)，一臺爐子每天約多產(chǎn)半水煤氣4000?5500Nm3 (標(biāo)準(zhǔn)立方)，拆成氨產(chǎn)量約1.2?1.7噸/日。由此可知，本實(shí)用新型縮短了吹風(fēng)時(shí)間，提高熱利用率，提高單爐產(chǎn)氣量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型流程示意圖；
[0027]圖中:制氧裝置1、控制裝置2、加氮空氣裝置3、煤氣爐裝置4、合成氨裝置5。【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明:
[0029]如圖1所示，本實(shí)用新型為一種改進(jìn)的合成氨系統(tǒng)，包括采用管道連通的加氮空氣儲存裝置3、煤氣爐裝置4和合成氨裝置5，還包括與加氮空氣裝置3并聯(lián)且通向煤氣爐5的制氧裝置1，所述制氧裝置I與煤氣爐5之間設(shè)置有控制裝置2。
[0030]所述制氧裝置I與控制裝置2之間設(shè)置有閥門。
[0031]所述氮?dú)鈨Υ嫜b置3與煤氣爐裝置4之間設(shè)置有閥門。
【權(quán)利要求】
1.一種改進(jìn)的合成氨系統(tǒng)，包括采用管道連通的加氮空氣儲存裝置(3)、煤氣爐裝置(4)和氨合成裝置(5)。其特征在于:還包括與加氮空氣儲存裝置(3)并聯(lián)且通向煤氣爐(5)的制氧裝置(I)，所述制氧裝置(I)與煤氣爐(5 )之間設(shè)置有控制裝置(2 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的合成氨系統(tǒng)，其特征在于:所述制氧裝置(I)與控制裝置(2 )之間設(shè)置有閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的合成氨系統(tǒng)，其特征在于:所述加氮空氣儲存裝置(3)與煤氣爐裝置(4)之間設(shè)置有閥門。
【文檔編號】C01C1/04GK203699932SQ201320739784
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】陳華, 王太松, 王昌敏, 魯家洪, 賈晉林 申請人:貴州開磷（集團(tuán)）有限責(zé)任公司