年产30万吨合成氨装置气化技术的选择和比较煤化工的龙头是煤气化，煤气化工艺的选择，有时直接决定了企业的生死存亡或者效益好坏，最典型的例子就是国内有名的三家大型煤制烯烃企业，采用了三种不同的煤气化技术，得到三种不同的结果。 目前成熟的高压粉煤气化技术从进料方式上可以分为干法（干法进料）和湿法（水煤浆进料）。干法气化目前在国内应用较多的主要有Shell、GSP和航天炉；湿法气化目前在国内应用较多的主要GE、四喷嘴和清华炉。这些气化技术各有优缺点，就气化炉本身而言也有很多科研单位和应用单位对其优缺点、性能、使用情况进行了介绍和对比。 由于合成氨工程是技术集成度很高的综合工程，涉及多个单元，因此仅仅从气化炉本身进行对比不尽全面，不尽合理。本文从合成氨整个流程上对干法气化和湿法气化的主要流程和消耗进行比较，以便从整个流程上对两种气化方法有更全面的认识，以便于气化技术的选择。防火罩
为便于比较，故选用国内目前较成熟的工艺路线进行比较，干法气化流程为，
4.0MPa气化，四段耐硫变换，低温甲醇洗，液氮洗，合成器压缩，合成氨。湿法气化
流程为，6.5MPa气化，三段耐硫变换，低温甲醇洗，液氮洗，合成器压缩，合成氨。
合成氨装置，两种气化技术均相同，故不作比较，仅对前面工序进行对比。
对于空分工段，不是本文比较的重点，仅对氧耗进行比较，一般4.0MPa气化，配套氧气压力为5.8MPa，6.5MPa气化，配套氧气压力为8.3MPa，如均采用内压缩流程，
5.8MPa 1Nm3的氧气能耗和8.3MPa 1Nm3的能耗相差约0.02KW，在国内实际的运行案例
中，两者的实际差别几乎没有，例如，神华宁煤采用4.0MPa气化，神华包头采用6.5MPa 气化，但是宁煤空分单位氧气的能耗却比包头的还要高。
1.气化反应
不论是干法气化还是湿法气化，其气化原理是相同的，目前在国内应用的高压气流床气化均是采用纯氧气化，主要的反应式为：
对于湿法气化，由于大量水分随水煤浆进入气化炉，因此气化室内有大量的水蒸气存在，在炉内会发生部分CO变换反应，有比较多的CO会转化成CO2，同时得到相同
摩尔数的H2，而且在高温下变换反应的速率很大，所以湿法气化出气化炉的粗煤气中CO含量比干粉气化低，H2含量比干粉气化高。
干法气化中为了保证煤粉的顺利输送，通常煤粉中的水份含量要控制在2%左右，与湿法气化相比，干 法气化入炉一吨干煤粉只有20kg水到炉内。如果湿法气化的水煤浆浓度按照62%考虑，则入炉一吨干煤约带613kg水到炉内进行气化。不过根据气化技术不同，在干法气化中需要向气化炉内加入约5~20%的水蒸气（在本文的计算中假定为8%），因此干法气化时一吨干煤需要的入炉水量为80kg。
固液分离装置
湿法气化炉气化室出口水蒸气含量通常约20%左右，1000kg煤通常的干气产量约2200Nm3，因此气化室出口仍然还有约440Nm3的水蒸气，即约353kg的水没有反应，只是温度需要加热到气化室出口温度（本文计算中按照1350℃考虑）。
假定干法气化炉出口的水蒸气含量为0%。在干粉气化中原煤带入的2%水分需要从常温加热到气化室出口温度，以蒸汽方式进入的水分需要从饱和温度加热到气化室出口的温度。
无论是湿法气化还是干法气化，气化炉出口合成气中的氢气来源一部分是煤本身含有的氢元素，另外一部分进入气化炉的水反应生成的H2。为了简化计算，假定进入气化炉中的水和焦炭发生异相水煤气变换反应，即：
根据现有的实际运行经验，就气化炉本身来说，干法气化的氧耗和煤耗都比湿法气化要低。从以上分析可以看出，入炉一吨干煤的条件下，主要是由于湿法气化中需要将带入的水分加热到气化室的出口温度，同时在湿法气化炉中还有约260kg的水要发生吸热的异相水煤气变换反应，而干法气化炉中发生此反应的水分只有约80kg。经过核算，湿法气化与干法气化相比，由于要将带入水分加热到气化室
出口温度，同时要提供大量热量供异相水煤气变换反应，需要额外提供的热量差约为2553MJ。假定这些额外的热量供应需要入炉煤完全燃烧并生成CO2来提供，则入炉一吨干煤时，湿法气化比干法气化约要多103kg煤转化成为CO2，并多消耗86Nm3的氧气。这也是湿法气化炉出口中CO2含量高于干法气化的一个原因。
根据国内气化的典型结果，吨氨煤耗为1353kg，吨氨氧耗为710Nm3，因此：
usb视频设备表1 氧耗和煤耗比较表
2.煤浆（粉）制备降压散
2.1 干粉制备
干粉气化采用干磨，原料煤在微负压条件和热惰性气条件下，在磨煤机中进行磨粉和干燥，热惰性气由热风炉提供，采用加热的惰性气体进行干燥，通过惰性气体对煤粉进行吹扫，同时将蒸发出来的水
分带走，惰性气体和煤粉在煤粉袋式过滤器中分离后，进入循环风机加压，部分气体放空，剩余部分通过热风炉加热后循环使用。如果煤中的水分过高，则必须采用两级干燥进行。
干粉一般控制含水量为2%左右，粒度要求大于90微米的小于10%、小于5微米的小于10%。
干粉制备主要消耗的物料有燃料气、工厂空气、氮气和电。
根据经验，制备一吨干煤粉的电耗为30KW（根据煤种不同会有所不同），燃料气耗一般根据煤的含水量不同而不同，如1吨含水量为10%的煤种，在干燥时需消耗的能量为1000×（0.1-0.02）×2670÷0.7=3051428KJ（燃料气能量利用率按70%计）。
干粉气化一般利用液化气、天然气、工厂废气或粗煤气燃烧产生热量进行干燥，干燥时温度控制非常关键，如果温度过高，极有可能发生燃烧、爆炸的事故。
2.2水煤浆制备
水煤浆气化采用湿磨，原料煤通过煤称重给料机和水、添加剂一起加入磨煤机，磨机采用溢流式，合格的煤浆从磨机的出口流出，煤浆浓度一般为58%~65%。煤浆浓度一般和煤的内水有关，煤的内水越低，成浆性能越好，煤浆浓度越高。
水煤浆制备主要消耗的物料有水、添加剂和电。
添加剂的种类、添加量与煤种、水煤浆浓度，粒度等因素有关，通常通过试验确定，添加剂的加入量一般为煤浆量的0.1～0.3％。
入口雨棚根据经验，制备一吨水煤浆的电耗为10 KW（根据煤种不同会有所不同）。
制浆用水可以采用工厂难以处理的废水。
表2 煤浆（粉）制备比较表
3.煤粉（浆）的加压和输送
3.1 干粉的加压和输送
如下图所示系统为干粉比较常用的一种加压输送简图，一个煤粉系统给多个煤粉烧嘴供料。来自干粉制备系统的煤粉首先进入煤粉储仓，然后进入煤粉锁斗，经加压后进入煤粉给料仓，煤粉锁斗和煤粉给料仓的排气进入煤粉装料袋滤器，其收集下来的煤粉再排入粉煤储仓。煤粉给料仓的下部有锥形的充气锥，通过高压氮气或二氧化碳气对充气锥进行充气，高压氮气（或二氧化碳）的流量和压力必须进行严格控制。
干煤粉输送过程中主要消耗的物料为高压氮气（或二氧化碳）和低压氮气，高压氮气（或二氧化碳）由氮气（或二氧化碳）压缩机提供。氮气（或二氧化碳）必须加热至90℃以上。
目前干粉气化压力最高为 4.0MPa，要求输送高压氮气（或二氧化碳）压力为
8.1MPa，输送密度一般为350~400Kg/m3，从国内运行的经验来看，吨氨输送气电耗约
80KW（和煤种有关）。
为保持煤粉管线的干燥，煤粉输送管线需采用蒸汽伴热。
3.2 水煤浆的加压和输送
来自煤浆制备的水煤浆进入煤浆槽，煤浆槽中的水煤浆通过煤浆搅拌器的搅拌保持悬浮，煤浆通过高压煤浆泵加压，进入水煤浆烧嘴。
煤浆输送主要通过煤浆泵进行输送，如采用 6.5MPa气化，水煤浆压力一般为7.8MPa，吨氨电耗一般为5KW左右（和煤种有关）。
表3 煤粉（浆）的加压和输送比较表
水润滑轴承
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