【摘要】自从基于焦炭炉煤气为原料的高压合成氨法工业投入生产以来，对于氮肥以及合
成氨的生产主要还是以焦炭为原料，但随着社会经济的发展对能源需求量的增加，能源短
缺成为现代化生产的一个重大问题，开发新的生产工艺以减轻能源压力是社会经济技术发
展的要求。本文对以煤为原料进行加压气化生产合成氨的工艺技术进行探讨和分析，希望该
工艺的使用和推广可以促进相关工业的生产。
　　【关键词】煤原料；气化方法；

GSP 技术；PMK 炉

　　科学技术伴随着社会经济的迅猛发展而不断提高，在原来的技术支持下进行新技术的
开发和改造是科技发展与进步的有效手段，同时又提高了生产力，促进了社会经济的现代
化发展的良性循环。基于焦炭原料的间歇式固定层常压气化法是目前我国包括太化集团有限
公司化肥厂在内的中、小型合成氨工业采用的最常见方法，该方法技术相当落后，是新型合
成氨生产技术进行研究和改造的重点。而以煤为原料的加压气化制粗煤气工艺成功代替了以
焦炭炉煤气为原料的间歇式固定层常压气化工艺，并在具体生产中彰显出该工艺的优越性。
本文以基于煤原料的

PKM 炉（即固定层加压气化炉）以及 GSP 炉（即气流床加压气化

炉）为例进行比较分析，对两种气化法的气化过程和出口气体成分以及其它相关工艺参数
进分析和探究。
　　

1.工艺原理及气化过程

　　太化集团有限公司化肥厂

20 万 t／a 合成氨异地技术改造项目选用 PMK 炉炉型及固定

层加压气化法工艺，固定层加压气化法有气化强度高、缩短合成氨工艺路线以及降低吨氨成
本的优势。
　　而

GSP 炉炉型以及气流床加压气化法用于合成氨工艺，除了集 PKM 炉及固定层加压

气化法工艺的优点外，而且生产出来的粗煤气的气体质量较高，还便于三废的有效治理。
　　

1.1 加料过程

　　

PMK 炉—经破碎筛选，粒度在 4mm～30mm 之间的原料煤，用煤斗加入煤锁，并在煤

锁内加压至炉内压力，然后从炉顶通过分布器均匀加入炉内。
　　

GSP 炉—原料煤经预热干燥、破碎，筛粒径小于 0.2mm，在压力锁内用蒸汽加压，由给

料器送往炉顶的喷嘴，并以燃烧状态进入炉内。
　　

1.2 气化过程

　　

PMK 炉—用煤锁加入的煤，经过干燥、干馏进入气化区、燃烧区、灰渣区，而气化剂由

炉底炉篦均匀加入炉内逆流接触进行气化反应。
　　

GSP 炉—气化剂也是通过喷嘴加入的，它与煤并流同向进入炉内。

　　

1.3 排灰渣过程

　　

PMK 炉—灰渣从炉底通过灰锁排出。首先，用蒸汽给灰渣锁充压至炉内压力，然后，

使灰渣落人灰锁，卸下后从灰口排出。

PMK 炉炉型也是采用水夹套壳体结构，并配有废热

锅炉，可以自供一些蒸汽。粗煤气从干燥、干馏区即炉子的上部排出。
　　

GSP 炉—在 2000

℃左右的温度下，煤中的灰被熔化，产生的液态熔渣和粗煤气同向一

起由炉底排出，进入淬冷系统并分离。本炉型也是采用水夹套壳体结构，并配有废热锅炉。
　　

2.气体组成

　　

PMK 炉—原料为官地矿贫煤。40.7％的 H2、3.41％的 CO、 27.66 ％的 C02、7.81％的

CH4、0.38％的 C+、0.4 6％的 H2S、1.33％的 N2、0.63％的 Ar。
　　

GSP 炉—原料煤(Cf>0.71％／Wf5.14、Vf5.38％、Af18.87％)；27．6％的 H2／68.0％的

CO；2.6％的 CO2；0.2％的 CH4；19％的 N2；0.8％的 H2S。
　　

3.主要工艺参数指标

　　

PMK 炉—原料煤：煤种不限；蒸汽：3.9MPa(过热蒸汽)，450

℃；气化强度：300Nm3

／

h-500Nm3／h；蒸汽分解率：40％；氧气：0.5Nm3／kg；气化热效率：90％；灰中含碳