合成氨生产主要分几个工序?各部分任务如何分配?

作者:池凯博时间:2023-07-23 12:39:51

导读:" 合成氨是一种广泛应用于农业和化工行业的化学品,它通常用于制造化肥、塑料和药物等产品。合成氨的生产过程需要经过多个工序,其中每个工序都有特定的任务和目标。以下是合成氨生产的主要工序及其任务分配:。1.氨合成反应-在高温和高压条件下,将氮气和氢气经过催化剂"

  合成氨是一种广泛应用于农业和化工行业的化学品,它通常用于制造化肥、塑料和药物等产品。

  合成氨的生产过程需要经过多个工序,其中每个工序都有特定的任务和目标。

  以下是合成氨生产的主要工序及其任务分配:。

1.氨合成反应

  -在高温和高压条件下,将氮气和氢气经过催化剂催化反应,生成合成氨。

-任务分配:

  -设计和建造合成氨反应器,以提供适当的反应条件和催化剂。

  -确保氮气和氢气的供应稳定,并优化反应条件以提高产量和选择性。

  -监测反应过程,确保反应的进行和催化剂的性能。

2.分离和净化

  -将合成氨从反应混合物中分离出来,并去除杂质。

-任务分配:

  -设计和建造分离装置,如冷凝器和吸附剂,以分离和净化合成氨。

  -优化分离过程,以提高纯度和产量。

  -处理分离后的废液和废气,以减少环境影响。

3.压缩和储存

  -将合成氨压缩到适当的压力,并储存在合适的容器中。

-任务分配:

  -设计和建造氨压缩机和储存设施,以满足合成氨的压力和容量要求。

  -确保压缩过程的安全性和高效性。

  -监测储存容器的氨气浓度和压力,以确保安全储存。

4.供应和应用

  -将合成氨供应给农业和化工行业,用于制造化肥、塑料和药物等产品。

-任务分配:

  -确保合成氨的供应稳定,并根据市场需求进行调整。

  -协调合成氨的交付和使用,以满足客户的需求。

  -处理废弃物和副产品,以减少环境污染。

  通过以上的工序和任务分配,合成氨的生产可以实现高效和可持续发展。不断改进和优化这些工序,可以提高合成氨的产量和质量,并减少对环境的影响。

合成氨生产主要分几个工序?各部分任务如何?

1.合成氨的工艺流程

  (1)原料气制备将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气.对于固体原料煤和焦炭,通常采用气化的方法制取合成气;渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气;对气态烃类和石脑油,工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气.

(2)净化对粗原料气进行净化处理,除去氢气和氮气以外的杂质,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程.

①一氧化碳变换过程

在合成氨生产中,各种方法制取的原料气都含有CO,其体积分数一般为12%~40%.合成氨需要的两种组分是H2和N2,因此需要除去合成气中的CO.变换反应如下:

CO H2OH→2 CO2=-41.2kJ/mol0298HΔ

  由于CO变换过程是强放热过程,必须分段进行以利于回收反应热,并控制变换段出口残余CO含量.第一步是高温变换,使大部分CO转变为CO2和H2;第二步是低温变换,将CO含量降至0.3%左右.因此,CO变换反应既是原料气制造的继续,又是净化的过程,为后续脱碳过程创造条件.

②脱硫脱碳过程

各种原料制取的粗原料气,都含有一些硫和碳的氧化物,为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒,必须在氨合成工序前加以脱除,以天然气为原料的蒸汽转化法,第一道工序是脱硫,用以保护转化催化剂,以重油和煤为原料的部分氧化法,根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置.工业脱硫方法种类很多,通常是采用物理或化学吸收的方法,常用的有低温甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等.

粗原料气经CO变换以后,变换气中除H2外,还有CO2、CO和CH4等组分,其中以CO2含量最多.CO2既是氨合成催化剂的毒物,又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的重要原料.因此变换气中CO2的脱除必须兼顾这两方面的要求.

一般采用溶液吸收法脱除CO2.根据吸收剂性能的手亩液不同,可分为两大类.一类是物理吸收法,如低温甲醇洗法(Rectisol),聚乙二醇二甲醚法(Selexol),碳酸丙烯酯法.一类是化学吸收法,如热钾碱法,低热耗本菲尔法,活化MDEA法,MEA法等.4

③气体精制过程

经CO变换和CO2脱除后的原料气中尚含有少量残余的CO和CO2.为了耐链防止对氨合成催化剂的毒害,规定CO和CO2总含量不得大于10cm3/m3(体积分数).因此,原料气在进入合成工序前,必须进行原料气的最终净化,即精制过程.

目前在工业生产中,最终净化方法分为深冷分离法和甲烷化法.深冷分离毕物法主要是液氮洗法,是在深度冷冻(

合成氨的工艺流程是什么?

  第一步是原料气的制备。

  采用合成法生产氨,首先必须制备含氢和氮的原料气。

  它可以由分别制得的氢气和氮气混合而成,也可同时制得氢氮混合气。

  第二步是原料气的净化。

  制取的氢氮原料气中都含有硫化合物、一氧化碳、二氧化碳等杂质。

  这些杂质不仅能腐蚀设备,而且能使氨合成催化剂中毒。

  因此,把氢氮原料气送入合成塔之前,必须进行净化处唤哪理,除去各种杂质,获得纯净的氢氮混合气。

  第三步是原料气的压缩和氨的合成。将纯净的氢氮混合气压缩到高压,并在高温和有催化剂存在的条件下合成为氨。

  生产合成氨的原料主要焦炭、煤、天然气、重油、轻油等燃料,以及水蒸气和空气;生产合成氨的主要过程一般如下图所示。

  原料→原料气的制备→脱硫→一氧化碳的变换→脱碳→少量一氧化碳及二氧化碳的清除→压缩→氨的合成→产品氨。

扩展资料:

  氨分子式为NH?,是一种无色气体,有强烈的刺激气味。

  极易溶于水,常温常压下1体积水可溶解700倍体积氨,水溶液又称氨水。

  降温加压可变成液体,液氨是一答链租种制冷剂。

  氨也是制造硝酸、化肥、炸药的重要原料。

  氨对地球上的生物相当重要,它是许多食物和肥料的重要成分。

  氨也是所有药物直接或间接的组成。

  氨有很广泛的用途,同时它还具有腐蚀性等危险性质。

  由于氨有广泛的用途,氨是世界上产量最多的无机清兆化合物之一,多于八成的氨被用于制作化肥。

  由于氨可以提供孤对电子,所以它也是一种路易斯碱。

参考资料来源:百度百科-氨

合成氨的生产过程是怎样的?

  (1)原料气制备:首先将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭,通常采用气化的方法制改慎虚取合成气;渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气;对气态烃类和石脑油,工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。

  (2)净化对粗原料气进行净化处理,除去氢气和氮气以外的杂质,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。

  (3)最后将纯净的氢、氮混合气压缩到高压,在催化剂的作用下合成氨。

  氨的合成是提供液氨产品的工序,是整个合成氨生产过程的核心部分。

  氨合成反应在较高压力和催化剂存在的条件下进行,由于反应后气体中氨含孝返量不高,一般只有100故采用未反应氢氮气循环的流程。

扩展资料

  氨是重要的无机化工产品之一,在国民经济中占有重要地位,其中约有80%氨用来生产化学肥料,20%为其它化工产核燃品的原料。

  氨主要用于制造氮肥和复合肥料,例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥,都是以氨为原料的。氨作为工业原料和氨化饲料,用量约占世界产量的1/2。

  硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。液氨常用作制冷剂,贮运商品氨中有一部分是以液态由制造厂运往外地。

参考资料来源:百度百科-合成氨

生产合成氨过程有哪几个步骤?

  部分合成氨工艺需要空气分离技术,将空气猜樱巧中的氧气和氮气分离出来,氮气作为合成氨原料,氧气参与粗合成原料气的生成,得到一氧化碳,经变换、脱碳等工段获得合成氨的原料氢气。

  空分是利于氧、氮沸点不同在低温下将气体进行分离的技术穗键,能耗非常高。

  作为后续产品的合成氨不可避免成为高能耗产品。

  因为合成氨首先要拆开N2中颂漏的3个高能共价键,需要吸收大量的热.合成氨的高能耗主要发生在二个工序上。

  造气工段:为了制氢,不管是煤还是天然气做原料,为了从水中获得氢,都需要大量的热能。

  压缩工段:为了提高合成转化率,无论是高压工艺,还是中压大流量循环工艺,合成气压缩机都是工厂的耗能大户。

  虽然经过不断改进,合成氨的能耗已大大降低,但由于上述二个环节,决定了它是高能耗产品。

谁知道氨气工业制造流程

工业制备流程

  工业制氨绝大部分是在高压、高温和催化剂存在下由氮气和氢气合成制得。

  氮气主要来源于空气;氢仔销和气主要来源于含氢和一氧化碳的合成气(纯氢也来源于水的电解)。

  由氮气和氢气组成的混合气即为合成氨原料气。

  从燃料化工来的原料气含有硫化合物和碳的氧化物,它们对于合成氨的催化剂是有毒物质,在氨合成前要经过净化处理。

1、哈伯法制氨:

N2(g) 3H2(g)?2NH3(g)△rHθ=-92.4kJ/mol(反应条件为高温、高压、催化剂)

  2、天然气制氨:天然气先经脱硫,然后通过二次转化,再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序,得到的氮氢混合气,其斗冲中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1%~0.3%(体积),经甲烷化作用除去后,制得氢氮摩尔比为3的纯净气,经压缩机压缩而进入氨合成回路,制得产品氨。以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。

  3、重质油制氨:重质油包括各种深度加工所得的渣油,可用部分氧化法制得合成氨原料气,生产过程比天然气蒸汽转化法简单,但需要有空气分离装置。空气分离装置制得的氧用于重质油气化,氮用于氨合成原料。

  4、煤(焦炭)制氨:煤直接气化(见煤念盯气化)有常压固定床间歇气化、加压氧-蒸汽连续气化等多种方法。

  例如早期的哈伯-博施法合成氨流程,以空气和蒸汽为气化剂,在常压、高温下与焦炭作用,制得含(CO H2)/N2摩尔比为3.1~3.2的煤气,称为半水煤气。

  半水煤气经洗涤除尘后,去气柜,经过一氧化碳变换,并压缩到一定压力后,用加压水洗涤除去二氧化碳,再进一步用压缩机压缩后用铜氨液进行洗涤,以除去少量一氧化碳、二氧化碳,然后送去合成氨。

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