合成氨工藝流程

合成氨的工藝流程崔花珍李慧敏朱會單陳婷婷殷樹松李隆基付堯李中原氨一、氨的概述二、原料氣的制備三、原料氣的凈化四、合成氨反應(yīng)的本質(zhì)氨的概述氨（Ammonia，即阿摩尼亞），或稱“氨氣”，分子式為NH3，是一種無色氣體，有強烈的刺激氣味。極易溶于水，常溫常壓下1體積水可溶解700倍體積氨。氨對地球上的生物相當(dāng)重要，它是所有食物和肥料的重要成分。氨也是所有藥物直接或間接的組成。氨有很廣泛的用途，同時它還具有腐蝕性等危險性質(zhì)。原料氣的制備1、固體燃料氣化法（1）固體燃料氣化過程是以煤和焦炭為原料目前以固體燃料為原料制取原料氣的方法主要有以下幾種1固定層間歇氣化法以水蒸氣和空氣為氣化劑交替通過固定的燃料層是燃料氣化制得半水煤氣。2固定層連續(xù)氣化以富氧空氣氧氣與水蒸汽混合作為氣化劑連續(xù)通過固定的燃料層進行氣化制取煤氣。3氣流層氣化在高溫下以氧氣和水蒸氣為氣化劑與粒度小于0.1㎜的粉煤并流氣化生成的有效氣成分在80-85%灰渣呈熔融狀態(tài)排出。生產(chǎn)強度大4沸騰層氣化法以富氧空氣氧氣與水蒸汽為氣化劑連續(xù)通過煤氣發(fā)生爐使燃料呈沸騰狀態(tài)而氣化所用燃料粒度小于10㎜由于氣化劑和燃料接觸時間短故要求使用活性高的燃料如褐煤。烴類蒸汽轉(zhuǎn)化法1烴類主要是天然氣

石腦油

重油天然氣的主要成分是CH4以天然氣為原料的蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)為：

ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ（g）=CO+3H2

CO+H2O(g)=CO2+H2烴類

蒸汽轉(zhuǎn)化法在加壓條件下進行，隨著耐高溫高強度合金鋼的研制成功，壓力不斷提高，目前已達到4.5-5.0MPa

烴類蒸氣轉(zhuǎn)化法是以氣態(tài)烴和石腦油為原料生產(chǎn)合成氨最經(jīng)濟的方法，目前大型合成氨廠多數(shù)以天然氣為原料重油部分氧化法1、從重油制合成氨原料氣中氫氣的一種方法。使重油在高溫氣化爐中與氧進行部分氧化反應(yīng)，生成氫和一氧化碳等氣體，并放出大量的熱，同時還產(chǎn)生少量炭黑。2、重油部分氧化法制取合成氣的工藝流程由四部分組成：原料重油和氣化劑的預(yù)熱重油的氣化出口高溫合成氣的熱能回收炭黑清除與回收原料氣的凈化1、原料氣的脫硫（1）干法脫硫：活性炭法，氧化鐵法，氧化鋅法，鈷鉬加氫脫硫法（2）濕法脫硫：化學(xué)吸收法，物理吸收法，物理化學(xué)吸收法一氧化碳的變換1一氧化碳不僅不是合成氨所需要的直接原料，而且還對合成氨催化劑有毒害作用，因此，原料氣送往合成工序之前必須將一氧化碳徹底清除，一般分兩次除去。首先，利用一氧化碳與水蒸氣作用生成氫和二氧化碳的變換反應(yīng)除去大部分的一氧化碳，再用銅氨液洗滌法和甲烷化法脫除變換氣中殘余的一氧化碳二氧化碳的脫除脫碳的方法很多工業(yè)上常用的是吸收法，根據(jù)吸收劑的性質(zhì)不同分為物理吸收和化學(xué)吸收。熱碳酸鉀吸收二氧化碳K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3原料氣的精制1、銅氨液吸收法2、甲烷化法3、深冷液氮洗滌法合成氨反應(yīng)本質(zhì)反應(yīng)方程式為：N2（g）＋3H2（g）=2NH3（g）