合成氨生产工艺讲义

1、合成氨生产工艺介绍1）造气工段造气实质上是碳与氧气和蒸汽的反应，主要过程为吹风和制气。

具体分为吹风、上吹、下吹、二次上吹和空气吹净五个阶段。

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。

所制的半水煤气进入洗涤塔进行除尘降温，最后送入半水煤气气柜。

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。

脱硫工艺流程图3）变换工段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。

河南中科化工有限责任公司采用的是中变串低变工艺流程。

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。

变换工艺流程图4）变换气脱硫与脱碳经变换后，气体中的有机硫转化为H2S，需要进行二次脱硫，使气体中的硫含量在25mg/m3。

脱碳的主要任务是将变换气中的CO2脱除，对气体进行净化，河南中科化工有限责任公司采用变压吸附脱碳工艺。

来自变换工段压力约为1.3MPa左右的变换气，进入水分离器，分离出来的水排到地沟。

变换气进入吸附塔进行吸附，吸附后送往精脱硫工段。

被吸附剂吸附的杂质和少量氢氮气在减压和抽真空的状态下，将从吸附塔下端释放出来，这部分气体称为解析气，解析气分两步减压脱附，其中压力较高的部分在顺放阶段经管道进入气柜回收，低于常压的解吸气经阻火器排入大气。

变换与脱硫工艺流程图5)碳化工段5.1、气体流程来自变换工段的变换气，依次由塔底进入碳化主塔、碳化付塔，变换气中的二氧化碳分别在主塔和付塔内与碳化液和浓氨水进行反应而被吸收。

合成氨生产工艺一、工艺简介合成氨是一种重要的化学原料，广泛应用于农业、医药、化工等领域。

其生产工艺主要包括制氢、合成气制备、合成反应和分离纯化四个步骤。

二、制氢制氢是合成氨生产的第一步，主要通过蒸汽重整和部分氧化两种方法实现。

其中，蒸汽重整法是最常用的方法，其基本流程包括：1. 原料准备：将天然气或石油燃料送入加热炉中加热至800℃以上。

2. 蒸汽重整：将加热后的原料与水蒸汽混合进入催化剂床层，在高温高压下进行催化反应，生成含有H2和CO的合成气。

3. 纯化分离：通过多级冷却器和吸收器将含有H2和CO的合成气进行纯化分离，得到高纯度的H2。

三、合成气制备在制得高纯度H2后，需要将其与空气或纯O2混合以得到所需比例的合成气。

主要有以下两种方法：1. 高温空气法：将高纯度H2与空气按一定比例混合后，送入燃烧室进行燃烧，生成含有N2、H2和CO的合成气。

2. 纯氧法：将高纯度H2与纯O2按一定比例混合后，送入燃烧室进行燃烧，生成含有N2、H2和CO的合成气。

四、合成反应在得到所需比例的合成气后，需要将其送入催化剂床层进行催化反应。

主要包括以下两个步骤：1. 吸附：将NH3前体分子（如N2和H2）吸附到催化剂表面。

2. 反应：通过催化剂表面上的反应作用，将吸附在表面上的NH3前体分子转化为NH3。

五、分离纯化在完成合成反应后，还需要对产生的NH3进行分离纯化。

主要包括以下几个步骤：1. 压缩：将产生的NH3气体压缩至液态。

2. 分离：通过冷凝器和分离器对液态NH3进行分离。

3. 纯化：通过蒸馏塔或吸收塔等工艺对NH3进一步纯化。

六、工艺优化为了提高合成氨生产的效率和降低成本，需要对工艺进行优化。

主要包括以下几个方面：1. 催化剂的选择和制备：选择适合反应条件的催化剂，并采用先进的制备方法提高催化剂活性和稳定性。

2. 生产过程控制：通过自动控制系统对生产过程进行实时监测和调整，以保证生产效率和产品质量。

3. 能源利用：采用先进的节能技术，如余热回收、废气回收等，降低能耗和成本。

合成氨生产工艺流程演示文稿合成氨是一种用于生产肥料、塑料、药品等的重要化学物质。

下面是合成氨生产工艺流程的演示文稿，详细介绍了合成氨的生产过程。

一、引言大家好！我今天将为大家介绍合成氨的生产工艺流程。

合成氨是一种重要的化学原料，广泛应用于农业、化工、制药等领域。

通过合成氨工艺，我们能够高效地生产出大量的氨气。

二、生产工艺流程1.原料准备合成氨的主要原料是氢气和氮气。

氢气通常由天然气蒸气重整或煤气化等方法获得，氮气则可以通过空分设备进行分离。

这两种原料首先需要进行净化和压缩，以满足反应装置的要求。

2.合成反应合成氨工艺的核心是合成反应。

合成反应通常在高温（400-500℃）和高压（20-30MPa）下进行。

反应需要一个催化剂，常用的催化剂是铁-铬体系。

催化剂的作用是降低反应的活化能，促进氨气的生成。

在反应过程中，氢气和氮气以一定的比例进入催化剂床层。

催化剂床层中的铁-铬催化剂将氢气和氮气转化为氨气。

反应产物经过冷却、净化和压缩处理后，得到高纯度的合成氨。

3.副反应控制在合成氨反应中，除了产生氨气外，还会产生一些副产物，如一氧化碳、二氧化碳和甲烷等。

这些副产物会降低氨气的产量和质量，因此需要采取相应的措施进行控制。

一种常用的副反应控制方法是增加氮气的用量。

通过提高氮气的进料比例，可以降低副产物的生成，同时提高氨气的选择性。

此外，也可以通过改进催化剂的配方和反应条件等手段，进一步减少副产物的生成。

4.废气处理合成氨工艺中产生的废气中含有一定量的副产物，如一氧化碳、二氧化碳和氮氧化物等。

这些副产物对环境具有一定的污染作用，因此需要进行处理。

常用的废气处理方法是采用催化燃烧技术。

废气被引入燃烧室，与催化剂进行混合并加热，使副产物发生氧化反应。

经过处理后，废气中的有害物质被还原为无害的二氧化碳和水。

三、总结通过合成氨生产工艺流程，我们可以高效地生产出大量的合成氨。

生产过程中，需要准备原料、进行合成反应、控制副反应和处理废气等环节。

40第一章原料加工工段第一节工艺流程及主要设备 一、本工段任务小氮肥厂除一小部分用油、气为原料外，大多数厂采用以煤为原料。

用煤气发生炉生产半水煤气，经后工段加工净化，作为生产合成氨的原料气。

煤的质量和煤加工的好坏，在很大程度上决定了煤气炉产气的数量和质量，也决定了合成氨原料煤消耗量的高低，燃料煤的消耗也主要决定于造气，因此原料加工将直接影响企业的经济效益。

煤气炉采用常压、间歇固定床制气，炭层内要有良好的通气性，要求用粒度Φ25〜75mm 的无烟块煤或焦炭，做到煤干、粉尽、石块少。

进厂的煤，一般都是块煤和粉末混在一起的。

为了解决能源紧缺，必须把过筛下来的粉煤成型利用。

有的厂加工成清水煤棒，有的厂用黄泥、白泥等作粘结剂加工成煤球，本章主要叙述用石灰作粘结剂，生产石灰碳化煤球，供煤气炉制气。

原料加工的任务有以下几个方面：（一）混煤过筛和块煤加工 混煤进厂经过磅后，分品种堆放，然后进行过筛，捡去煤矸石。

筛出来的块煤加工成粒度为Φ25〜75mm 的均匀块子，堆放在干煤棚里，计量后，直接供煤气炉作原料制气。

过筛下来的粉煤作生产碳化煤球之用。

（二）生产生石灰和石灰窑气以石灰石为原料，无烟小籽煤为燃料，在石灰窑内煅烧，制得合格的生石灰和石灰窑气。

生石灰经消化后作制煤球的配料，多余的作商品石灰出售；石灰窑气供煤球碳化之用。

（三）石灰消化将生石灰进行粉碎和喷水消化，并经堆放充分熟化，加工成合格的熟石灰，供制煤球时作粘结剂用。

（四）煤球制作以无烟粉煤为原料，熟石灰为粘结剂，掺以适量回收的煤气炉集尘屑，经充分混合和粉碎后，压制成合格的生球，装入碳化罐内。

（五）煤球石灰窑气碳化在加热的条件下，石灰窑气中的二氧化碳与生球里的氢氧化钙进行碳化反应，同时进行干燥，制得合格的碳化煤球。

碳化罐出来的石灰窑气，经冷却、除尘，加热后循环使用。

碳化反应使煤球里形成坚固的碳酸钙“骨架”，使煤球获得了较高的冷态和热态的机械强度。

一般要求单球强度大于40kgf ，以满足煤气发生炉制气需要。

合成氨生产工艺介绍[整理]合成氨是现代农业、化学工业、燃料等领域的重要原料。

工业合成氨的生产工艺主要是通过哈-博士过程进行的，简称H-B法。

这种方法是将空气中的氮气与氢气在催化剂的存在下进行化学反应，生成氨气。

1. 哈-博士过程的原理H-B法是将氮气和氢气分别通过加热、压缩和清洗等方式处理后，再将两气混合到催化剂层上进行反应。

催化剂通常选用铁、铑、钼等金属催化剂，也可以采用物理和化学合成的单一和复合催化剂。

在反应过程中，氢气在催化剂层上与氮气发生反应，生成氨气，同时放出大量的热量。

生成氨气后，氢气和氮气的剩余量将被回收再利用。

2. 生产工艺流程H-B法合成氨气的生产工艺流程主要包括氢气制备、氮气制备、氢氮混合、压缩、催化反应、分离纯化和氨气回收等环节。

（1）氢气制备：通过蒸汽重整、水气变换和煤制氢等方法将天然气、石油、煤等原料转化为氢气。

（2）氮气制备：常用的方法有空气分离法和氧化铵法。

空气分离法将空气经过压缩、冷却、除尘、空气分离等步骤制备氮气。

氧化铵法则是将高浓度的氨水与纯碳粉混合后在加热反应生成氮气。

（3）氢氮混合：通过控制氢气和氮气的比例制备合适的混合气体。

（4）压缩：利用压缩机将氢氮混合气体压缩至高压。

（5）催化反应：将高压氢氮混合气体经过加热后，进入催化反应器内，在催化剂作用下氮气和氢气发生化学反应生成氨气。

（6）分离纯化：将合成气中的氨气、氢和氮等组分进行分离和纯化，得到高纯度的氨气。

（7）氨气回收：将产生的氨气收集回收，同时将未反应的氢气和氮气回收再利用。

3. 工艺的优缺点H-B法的主要优点是工艺稳定，生产量大，产品纯度高，而且氨气的制备设备易于实现自动化控制，操作简单。

它是目前世界上最为成熟的合成氨气工艺。

但是，H-B法也存在一些缺点。

首先，该工艺所用的原材料，也就是天然气、石油、煤等等，属于有限资源，且成本较高。

其次，反应过程中可能产生一定的有毒和有害物质，对环境和人体健康造成影响。