典型生产工艺——合成氨化肥厂生产工艺概况
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合成氨的工艺流程
合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于化肥、医药、塑料等多个领域。
其工艺流程主要包括氮气和氢气的催化反应,下面将详细介绍合成氨的工艺流程。
首先,合成氨的工艺流程是通过哈伯-玻斯曼过程实现的。
在工业上,通常采用铁-铝催化剂进行合成氨的催化反应。
反应的化学方程式为N2 + 3H2 → 2NH3。
在反应过程中,氮气和氢气在催化剂的作用下发生反应,生成氨气。
其次,合成氨的工艺流程需要高温高压条件。
反应温度通常在400-500摄氏度,压力在100-200大气压。
高温高压条件有利于提高反应速率和转化率,从而提高合成氨的产率。
然后,合成氨的工艺流程需要进行氮气和氢气的预处理。
氮气通常来自空分设备,需要进行脱氧、脱水等处理,以保证氮气的纯度和干燥度;而氢气通常来自重整装置,也需要进行脱氧、脱硫等处理,以保证氢气的纯度和干燥度。
此外,合成氨的工艺流程还需要进行氨气的分离和净化。
合成
氨反应产生的氨气中通常伴随着少量的氮气、氢气、水蒸气和杂质气体,需要进行分离和净化,以得到高纯度的合成氨产品。
最后,合成氨的工艺流程还需要进行废气处理。
合成氨反应产生的废气中含有一定量的氮气、氢气和氨气,以及少量的催化剂粉尘和有机物,需要进行处理,以达到环保排放标准。
综上所述,合成氨的工艺流程是一个复杂的化学过程,需要高温高压条件下进行氮气和氢气的催化反应,同时进行氮气和氢气的预处理,以及氨气的分离和净化,最终进行废气处理。
这一工艺流程的稳定运行对设备的稳定性和操作技术都有较高要求,但合成氨作为重要的化工原料,其生产工艺的不断改进和优化将对化工行业的发展起到积极作用。
合成氨工艺流程简述合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于肥料、化肥、塑料、合成纤维等领域。
合成氨的工艺流程经过多年的发展和改进,已经相当成熟。
下面将简要介绍合成氨的工艺流程。
首先,合成氨的生产主要通过哈伯-玻斯曼工艺进行。
该工艺是利用氮气和氢气在一定的温度和压力下,经过催化剂的作用,反应生成氨气。
此工艺的主要步骤包括氮气和氢气的准备、反应器的设计、催化剂的选择、生产过程的控制等。
氮气和氢气的准备是合成氨工艺的第一步。
氮气主要来自空气分离装置,而氢气则通过蒸汽重整、水煤气变换等方式制备。
在这一步骤中,需要确保氮气和氢气的纯度和稳定性,以保证后续反应的顺利进行。
接下来是反应器的设计。
在哈伯-玻斯曼工艺中,通常采用高压反应器进行氮气和氢气的反应。
反应器的设计需要考虑到温度、压力、催化剂的选择等因素,以确保反应过程能够高效进行,并且保证反应器的安全性。
催化剂的选择是合成氨工艺中的关键一步。
通常采用铁、铑、钼等金属作为催化剂,以促进氮气和氢气的反应。
催化剂的选择需要考虑到反应速率、选择性、稳定性等因素,以提高氨气的产率和纯度。
生产过程的控制是合成氨工艺中的最后一步。
在反应过程中,需要控制温度、压力、气体流速等参数,以确保反应的高效进行。
此外,还需要对产物进行分离、纯化,以获取高纯度的氨气。
总的来说,合成氨工艺流程包括氮气和氢气的准备、反应器的设计、催化剂的选择和生产过程的控制。
通过这些步骤,可以高效地生产出高纯度的氨气,满足各种工业领域的需求。
合成氨工艺的不断改进和优化,将为化工行业的发展提供重要支持。
合成氨生产工艺引言合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于农药、肥料、塑料和医药等领域。
合成氨的生产工艺对产品质量和生产效率有着重要影响。
本文将介绍合成氨的生产工艺以及涉及的关键步骤和设备。
原料及制备合成氨的主要原料是氮气和氢气。
氮气的制备可以通过空分设备获得,而氢气的制备可以通过煤气或电解水得到。
在合成氨的制备中,还需要使用催化剂,常用的是铁表面上的催化剂。
学术研究合成氨的生产工艺已经有了较为成熟的研究和应用,但仍然有很多科学家在该领域开展研究。
他们致力于改善合成氨的生产效率、降低能耗、减少环境影响。
在研究中,常常使用工艺模拟和催化剂设计等手段,以提高合成氨生产工艺的可靠性和经济性。
工艺步骤合成氨的生产工艺主要包括以下几个步骤:1. 氨合成塔氨合成塔是合成氨的主要反应设备。
该设备通常是一个高压容器,内部装有催化剂床。
氮气和氢气从塔底部进入,通过与催化剂的接触,在高温高压条件下进行反应生成氨气。
合成氨的产物会随着气流从塔顶部排出。
2. 分离和净化合成氨中常常含有一些杂质,需要通过分离和净化工艺进行处理。
其中一个常用的方法是将合成氨通过凝析,将杂质分离出来。
此外,还可以通过吸附、吸收、蒸馏等方法进行进一步处理,以获得高纯度的合成氨。
3. 氨储存和输送合成氨生产后,需要进行储存和输送。
通常采用液氨储罐和管道输送的方式。
液氨储罐可以用来暂存氨气,而管道输送可以将合成氨送往需要的地方,例如农田、化工厂等。
关键技术及装置在合成氨生产过程中,涉及到许多关键技术和装置,其中一些常见的如下:1. 催化剂催化剂是合成氨反应的关键。
常用的催化剂是铁表面上的催化剂,它能够有效地催化氮气和氢气的反应。
科学家们在催化剂设计和制备方面做了大量的研究,以提高催化剂的活性和稳定性。
2. 反应器反应器是合成氨生产中的核心设备。
反应器需要承受高温高压的环境,并保证氮气和氢气与催化剂充分接触。
优化反应器的设计和操作参数,可以提高合成氨反应的转化率和选择性。
十分钟了解合成氨的生产过程,全面又详细,不得不看!
合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨,为一种基本无机化工流程。
现代化学工业中,氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。
合成氨工业在20世纪初期形成,开始用氨作火炸药工业的原料,为战争服务,第一次世界大战结束后,转向为农业、工业服务。
随着科学技术的发展,对氨的需要量日益增长。
今天为大家介绍合成氨工艺,主要内容包括以下几个方面:合成氨概述、原料气的制取、脱硫、变换、脱碳、精制、氨的合成。
河南化肥厂合成氨生产工艺流程
生产过程包括以下几个生产工序
1.原料气制备工序其任务是制备生产合成氨所用的氨,氢原料气.它可以由分别制得的氢气和氮气混合而成,也可以同时制得氢,氮混合气.氢气的来源于水蒸气和含有碳氢化合物的各种燃料.氢气的来源于空气.
2.脱硫工序用脱硫剂除去原料气中的硫化物.
3.变换工序利用一氧化碳与蒸汽作用,生产氢气和二氧化碳的变换,除去原料气中的大部分一氧化碳
4.脱硫工序在变换工序之后,原料气中含有较多的二氧化碳,其中既有原料气制备过程生成的,也有变换产生的。
任务是利用脱碳溶液除去原料气中大部分二氧化碳.
5.少量一氧化碳和二氧化碳的脱除工序本工序的任务是脱除原料气中残留的一氧化碳和二氧化碳,得到纯净的氢,氨混合气.
6.压缩工序首先将原料气压缩到净化所需要的压力,分别进行气体的净化,得到纯净的氢氮混合气,然后将纯净的氢氮混合气压缩到氨合成反应所需要的压力.
7.氨合成工序在高温,高压和有催化剂存在的条件下,将氢氮气合成氨.
8.主要原料是焦碳,煤,天然气,重油,轻油等燃料,以及水蒸气和空气,
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合成氨工艺流程
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化肥厂生产过程及工艺流程煤制合成氨、尿素C+ 0.5 O2 →COC+ O2 →CO2CO + H2O→CO2+ H2H2+N2→NH3CO2 + 2NH3 →CO (NH2)21 全厂流程简介2 过程工艺描述(1)水煤浆气化制合成气装置由水煤浆制备工序来的水煤浆送入煤浆槽储存待用。
浓度约为63%的水煤浆通过煤浆给料泵加压输送到气化炉顶部工艺烧嘴,并与空分装置来的纯氧分别进入气化炉在6.5MPa(G),约1400℃工艺条件下,水煤浆与纯氧进行部分氧化反应,生成粗合成气。
反应后的粗合成气和溶渣进入气化炉下部的激冷室。
在激冷室中,粗合成气经冷却、洗涤,将粗合成气中的大部分碳黑洗去,并和粗渣分开。
出激冷室的粗合成气直接进入文丘里洗涤器和碳洗塔进一步洗涤,除去粗合成气中残留的碳黑,然后将水蒸汽/干气比约1.3~1.5的合成气送至变换工序。
溶渣被激冷室底部通过破渣机进入锁斗,定期排入渣池,渣池设有捞渣机将粗渣捞出,装车运往园区免烧砖项目。
渣池中含细渣的灰水通过渣池泵送至真空闪蒸器。
碳洗塔的液位通过控制进入塔内的灰水量来维持,碳洗塔内的黑水分两股排出,一股黑水去高压闪蒸器;另一股由灰水循环泵送至气化炉也进入高压闪蒸器,黑水经减压,闪蒸出黑水中溶解的气体并通过变换冷凝液加热器回收闪蒸汽的热量,通过高压闪蒸分离器,闪蒸出的气体至变换或火炬,水送入脱氧水槽。
(2)净化装置a. 变换变换工序主要反应式为:COS+H2O——CO2+H2S+QCO+H2O——CO2+H2+Q由气化送来粗煤气经煤气水分离器分离掉少量的冷凝液及灰尘后,经中温换热器温度升高至250℃,进第一中温变换炉。
第一中温变换炉分上、下两段,炉内装有两段三层耐硫变换触媒,层间配有煤气激冷管线调温,出第一中温变换炉变换气CO含量为24%(干),温度为420℃左右。
变换气经中温换热器降温后进淬冷器,用本工段产生的高温冷凝液淬冷至240℃,然后进入第二中温变换炉,炉内装有两段耐硫变换触媒,出口变换气CO浓度为4.0%(干),温度为358℃左右,进入中变废热锅炉,产生1.0MPa(G)的低压蒸汽,使变换气温度降温进入低温变换炉,低温变换炉装两段耐硫变换触媒,出口变换气CO浓度为1.0%(干),温度升至为222℃左右,进入低变废热锅炉,产生0.4MPa(G)的低压蒸汽,变换气温度降至163℃;经第一水分离器分离出冷凝液后的变换气进入锅炉给水加热器,温度降至140℃,然后进入脱盐水加热器温度降至70℃、进变换气水冷器温度降至为40℃,进水洗塔,在塔底进行气液分离后,气体经塔顶40℃洗涤水洗涤除去NH3后送至甲醇洗工段。
合成氨生产工艺简介目前国内生产合成氨的工艺大同小异,忽略各自的设备差异和工艺上的微小不同,我们可以将氨的生产过程,粗略的讲可分成一下几步:造气;脱硫;变换;变换后脱硫;铜洗;氨合成几个步骤,如下是此类流程的一个极简示意图:图1合成氨的极简化流程1造气工段造气实质上是碳与氧气和蒸汽的反应,原料煤间歇送入固定层煤气发生炉内,先鼓入空气,提高炉温,然后加入水蒸气与加氮空气进行制气。
所制的半水煤气(主要成分为CO 和H 2,另有其他杂质气体)进入洗涤塔进行除尘降温,最后送入半水煤气气柜。
造气工段脱硫工段变换工段煤块 水蒸汽CO, N 2, H 2 H 2S 等其他杂质 CO, N 2, H 2变换气脱硫工段CO 2, N 2, H 2H 2S 等其他杂质 甲醇合成工段少量CO, CO 2, N 2, H 2精炼工段N 2, H 2 极少量CO X 等其他杂质 氨合成工段N 2, H 2冷冻工段NH 3 液氨图2 造气工艺流程示意图2脱硫工段煤中的硫在造气过程中大多以H2S的形式进入气相,它不仅会腐蚀工艺管道和设备,而且会使变换催化剂和合成催化剂中毒,因此脱硫工段的主要目的就是利用DDS脱硫剂脱出气体中的硫。
气柜中的半水煤气经过静电除焦、罗茨风机增压冷却降温后进入半水煤气脱硫塔,脱除硫化氢后经过二次除焦、清洗降温送往压缩机一段入口。
脱硫液再生后循环使用。
图3 脱硫工艺流程图3变换工段气体从脱硫工艺中处理过后,已不含H2S等有毒气体。
变换工段的主要任务是将半水煤气中的CO在催化剂的作用下与水蒸气发生放热反应,生成CO2和H2。
经过两段压缩后的半水煤气进入饱和塔升温增湿,并补充蒸汽后,经水分离器、预腐蚀器、热交换器升温后进入中变炉回收热量并降温后,进入低变炉,反应后的工艺气体经回收热量和冷却降温后作为变换气送往压缩机三段入口。
说明:合成气的中的CO(一氧化碳)经蒸汽转换成CO2(二氧化碳)与H2,转换后气体称为“变换气”。