合成氨工业

合成氨工艺流程：

将无烟煤（或焦炭）由炉顶加入固定床层煤气发生炉中，并交替向炉内通入空气和水蒸汽，燃料气化所生成的半水煤气经燃烧室、废热锅炉回收热量后送入气柜。

半水煤气由气柜进入电除尘器，除去固体颗粒后依次进入压缩机的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段，加压到1.9~2.0Mpa，送入脱硫塔，用A.D.A.溶液或其他脱硫溶液洗涤,以除去硫化氢，随后，气体经饱和塔进入热交换器，加热升温后进入一氧化碳变换炉，用水蒸汽使气体中的一氧化碳变为氢。变换后的气体，返回热交换器进行降温，并经热水塔的进一步降温后，进入变换器脱硫塔，以除去变换时产生的硫化氢。然后，气体进入二氧化碳吸收塔，用水洗法除去大部分二氧化碳。脱碳后的原料进入压缩机Ⅳ、Ⅴ段，升压到压缩机12.09~13.0Mpa后，依次进入铜洗塔和碱洗塔，使气体中残余的一氧化碳和二氧化碳含量进一步降至20（ppm）以下，以满足合成氨的要求。

净化后的原料气进入压缩机的最后一段，升压到30.0~32.0 MPa进入滤油器，在此与循环压缩机来的循环气混合，经除油后，进入冷凝塔和氨冷器的管内，再进入冷凝塔的下部，分离出液氨。分离出液氨后的气体进入冷凝塔上部的管间，与管内的气体换热升温后进入氨合成塔。在高温高压并有催化剂存在的条件下，将氮氢气合成氨。出合成塔的气体中，约含氨10~20%，经水冷器与氨冷器将氨液化并分离后，其气体进入循环压缩机循环使用。分离出的液氨进入液氨贮槽。

原料气的制备:制备氢氮比为3:1的半水煤气

即造气。将无烟煤（或焦炭）由炉顶加入固定床层煤气发生炉中，并交替向炉内通入空气和水蒸汽，燃料气化后生成氢氮比为3:1的半水煤气。整个生产过程由煤气发生炉、燃烧室、废热锅炉、气柜等设备组成。

固定床半水煤气制造过程由吹风、上吹制气、下吹制气、二次上吹、空气吹净等5个阶段构成，为了调节氢氮比，在吹风末端要将部分吹风气吹入煤气，这个过程通常称为吹风回收。

1 第二章 化学反应的方向 、限度 与速率

第四节 化学反应条件的优化----工业合成氨

制作：贾爱军 审核：陈霞

【学习目标】

1.理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件。

2.了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。

3.使学生通过对合成氨适宜条件的分析，认识化学反应速率和化学平衡的调控在工业生产中的重要作用。

【教学重点、难点】应用化学反应速率和化学平衡原理选择合成氨的适宜条件

【知识链接】化学反应速率和化学平衡知识。

【知识梳理】

1.阅读教材65页“交流研讨”

写出合成氨反应的化学方程式 ，该反应的特点是

，试计算在常温下该反应能否自发进行 。

2.阅读教材66页，从化学平衡角度分析，为了提高反应的限度可以采取的措施：

浓度 ；温度 ；压强 。

3.阅读66---67页，从化学反应速率角度分析，为加快反应速率可以采取的措施：

浓度 ；温度 ；压强 ；催化剂 。

4.阅读67---68页完成以下问题：

①选择生产条件的依据是

②选择的生产条件：

实际生产中适宜条件 原因

压强

温度

催化剂

浓度

3、生产过程简介（自读了解） 2

【巩固练习】

1、在合成氨工业中，为增加氨的日产量，下列变化过程中不能使平衡向右移动的是（ ）

A、不断将氨分离出来 B、使用催化剂

C、采用5000C左右的温度 D、采用2×107～5×107Pa的压强

合成氨工业发展历史与工业流程

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know different data formats andwriting methods,please pay attention!合成氨的工业发展历史与工业流程如下：

一、合成氨工业发展历史

合成氨的工业制备方法

合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于肥料、塑料、药品、涂料等领域。本文将介绍合成氨的工业制备方法，以及其原理和应用。

一、工业制备方法

1. 海勃湖-艾姆斯法（Haber-Bosch法）

这是目前广泛应用的合成氨方法。该方法利用铁、钼等金属催化剂，通过在高温（约400-500℃）和高压（约100-300 atmospheres）的环境条件下，将氮气和氢气直接反应生成氨气。这种方法具有高效、经济、可控性好的特点，但操作条件较为苛刻，设备投资和运行成本较高。

2. 电解法

电解法是另一种合成氨的工业制备方法。该方法通过在电解槽中，利用电流将氮气与水反应生成氨气。电解法制备氨气的优点是操作简便、设备投资较低，但产量较低，效率相对较低。

3. 催化裂解法

催化裂解法是一种新兴的合成氨方法。该方法利用催化剂，在较低温度和正常压力下，将甲醇和氨的混合物催化裂解，得到氨气。催化裂解法制备氨气的优点是能源消耗较低，但需要选用合适的催化剂，并且还处于研究和发展阶段。

二、原理和应用 合成氨的工业制备方法遵循氮气与氢气的反应原理，利用催化剂提高反应速率和收率。合成氨在农业、化工等领域具有广泛的应用。

1. 农业应用

合成氨是农业生产中重要的肥料成分之一。通过将合成氨与其他营养成分混合，制成化肥，可为作物提供充足的氮元素，促进作物生长。合成氨的大规模制备使农业能够满足日益增长的需求，提高农产品产量和质量。

2. 化工应用

合成氨在化工行业中广泛应用于聚合物制造、塑料生产、涂料工业等。合成氨可以作为一种重要的原料或反应中间体，参与合成聚合物或化学反应过程，用于制备尿素、硝酸、硫酸等化学品。同时，合成氨还能被用来制备氨基酸、染料、医药中间体等化合物。

3. 其他应用

除了农业和化工领域，合成氨还有其他一些应用。例如，在金属冶炼过程中，合成氨可用于去除金属表面的氧化皮；在环保领域，合成氨被用作脱硫剂，帮助减少煤烟中的二氧化硫排放。