如何合成氨的工艺流程是什么？

作者：容鸿远时间：2023-07-23 12:39:57

导读：" 合成氨是一种重要的化学原料，在化工行业中广泛应用。合成氨的工艺流程可以分为以下步骤：1.原料准备：-选择合适的氮源和氢源，常用的氮源是氮气，而氢源可以是天然气或者石油气。-准备催化剂，常用的催化剂是铁或者镍基合成氨催化剂。2.反应装置：-选择合适的反应装置，常"

　　合成氨是一种重要的化学原料，在化工行业中广泛应用。合成氨的工艺流程可以分为以下步骤：

1.原料准备：

　　-选择合适的氮源和氢源，常用的氮源是氮气，而氢源可以是天然气或者石油气。

　　-准备催化剂，常用的催化剂是铁或者镍基合成氨催化剂。

2.反应装置：

　　-选择合适的反应装置，常用的反应装置是固定床反应器或者流化床反应器。

　　-优化反应装置的设计，包括反应器的体积、形状和温度控制等。

3.氨的合成反应：

　　-将氮气和氢气经过催化剂催化反应，生成氨气。

　　-控制反应条件，包括温度、压力和催化剂的用量等，以促进反应的进行。

4.分离纯化：

　　-将反应产物中的氨气与未反应的氮气和氢气进行分离。

　　-通过吸附、吸收或者压缩等方法，将氨气分离纯化并收集。

5.储存和运输：

　　-将纯化后的氨气储存起来，以备后续使用。

　　-在储存和运输过程中，需要采取安全措施，以防止氨气泄漏导致意外事故。

6.废气处理：

　　-对于合成氨过程中产生的废气，需要进行处理，以减少对环境的污染。

　　-常用的废气处理方法包括吸收、洗涤、催化转化和燃烧等。

7.优化改进：

　　-针对合成氨工艺流程中存在的问题和不足之处，进行优化改进。

　　-可以通过改进催化剂的性能、调整反应条件、提高分离纯化效率等方式，提高合成氨的产率和质量。

　　通过以上步骤，可以实现合成氨的工艺流程，并且不断改进优化，提高合成氨的生产效率和质量。

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

简述合成氨生产过程的主要工序。

　　【答案】：合成氨的生产过高拆程包括以下三个主要工序:(1)原料气的制取。

　　制备含有氢气、一氧化碳、氮气的粗原料气。

　　一般由造气、空分工序组成。

　　(2)原料气的净化。

　　除去粗原料气中氢气、氮气以外的杂质。

　　一般由原料气的脱硫、一氧化碳的空并变换、二氧化碳的脱除、原料气的精制工序组成。

　　(3)原料气的压缩与合成。

　　将戚亏枣符合要求的氢氮混合气体压缩到-定的压力后，在高温、高压和有催化剂的条件下，将氢气与氮气合成为氨。

　　→般由压缩、合成工序组成。

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(