化工工艺学合成氨知识点总结

1. 合成氨工业(1)简要流程(2)原料气的制取N2：将空气液化、蒸发分离出N2或将空气中的O2与碳作用生成CO2，除去CO2后得N2。

H2：用水和燃料(煤、焦炭、石油、天然气)在高温下制取。

用煤和水制H2的主要反应为：(3)制得的H2、N2需净化、除杂质，再用压缩机制高压。

(4)氨的合成：在适宜条件下，在合成塔中进行。

(5)氨的分离：经冷凝使氨液化，将氨分离出来，提高原料的利用率，并将没有完全反应的N2和H2循坏送入合成塔，使之充分利用。

2.合成氨条件的选择(1)合成氨反应的特点：合成氨反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应：(2)合成氨生产的要求：合成氨工业要求：○1反应要有较大的反应速率；○2要最大限度的提高平衡混合物中氨气的含量。

(3)合成氨条件选择的依据:运用化学反应速率和化学平衡原理的有关知识，同时考虑合成氨生产中的动力、材料、设备等因素来选择合成氨的适宜生产条件。

反应条件对化学反应速率的影响对平衡混合物中NH3的含量的影响合成氨条件的选择增大压强有利于增大化学反应速率有利于提高平衡混合物中NH3的产量压强增大，有利于氨的合成，但需要的动力大，对材料、设备等的要求高，因此，工业上一般采用20MPa—50MPa的压强升高温度有利于增大化学反应速率不利于提高平衡混合物中NH3的产量温度升高，化学反应速率增大，但不利于提高平衡混合物中NH3的含量，因此合成氨时温度要适宜，工业上一般采用500℃左右的温度(因该温度时，催化剂的活性最强)使用催化剂有利于增大化学反应速率没有影响催化剂的使用不能使平衡发生移动，但能缩短反应达到平衡的时间，工业上一般选用铁触媒作催化剂，使反应在尽可能低的温度下进行。

○1温度：500℃左右○2压强：20MPa—50MPa ○3催化剂：铁触媒除此之外，还应及时将生成的氨分离出来，并不断地补充原料气，以有利合成氨反应。

(6)合成氨生产示意图3.解化学平衡题的几种思维方式(1)平衡模式思维法(三段思维法)化学平衡计算中，依据化学方程式列出“起始”“变化”“平衡”时三段各物质的量(或体积、或浓度)，然后根据已知条件建立代数式等式而进行解题的一种方法。

合成氨发展的三个典型特点：1. 生产规模大型化2. 能量的合理利用。

用过程余热自产蒸汽推动蒸汽机供动力，基本不用电能3. 高度自动化Chp2. 原料气的制取2.1 固体燃料气化法氢气的主要来源有：气态烃类转化、固体燃料气化和重质烃类转化。

煤气化技术装置的分类：（1）固定床气化（2）流化床气化（3）气流床气化固定床气化：UGI炉，鲁奇（Lurgi）炉和液态排渣的鲁奇炉流化床气化：Winkler气化炉；Lurgi循环流化床气化炉；U-Gas灰团聚流化床气化炉气流床气化：常压气流床粉煤气化即Koppers-Totzek（柯柏斯-托切克，简称K-T）炉；水煤浆加压气化，即Texaco（德士古）炉和Destec（现E-Gas）炉；粉煤加压气化，即SCGP（Shell 煤气化工艺）。

固定床间歇制气：采用间歇法造气时，空气和蒸汽交替通入煤气发生炉。

通入空气的过程称为吹风，制得的煤气叫空气煤气；通入水蒸气的过程称为制气，制得的煤气叫水煤气；空气煤气与水煤气的混合物称为半水煤气。

间歇式制半水煤气流程：a．空气吹风b．上吹制气c．下吹制气d．二次上吹e．空气吹净德士古气化装置包括煤浆制备、气化、灰水处理。

煤浆气化采用德士古水煤浆加压气化的激冷流程。

气化工段关键设备气化炉（参见p56图1-2-39）气化炉分上下两部分，上部为燃烧室，燃烧室内安装三层耐火砖用来防止炉壁烧坏；下部为激冷室。

从燃烧室出来的工艺气通过下降管进入激冷室，激冷室上部有激冷环，下部下降管浸入水中，工艺气在水中冷激。

气化炉是德士古装置核心设备。

碳洗塔的作用是洗涤从气化炉来的粗煤气，除去粗煤气中的含杂的灰分以及可容水的反应副产物，保证干净、含灰分少的粗煤气送到下一工段进行使用。

碳洗塔下部主要作用是洗涤，碳洗塔合成气入口管线伸入水下，粗煤气进入碳洗塔水下后，经过塔内灰水的洗涤再进入上部；碳洗塔上部有塔盘，采用筛板结构，用来对合成气进行可溶性气体以及灰分进行吸收。

合成氨生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤（或焦炭）等。

①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。

②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气转化法简单，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，氮作为氨合成原料外，液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。

③煤（焦炭）制氨。

随着石油化工和天然气化工的发展，以煤（焦炭）为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。

用途氨主要用于制造氮肥和复合肥料，氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12%。

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。

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；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+H2O→H2+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。

高二化学合成氨知识点汇总合成氨是一种重要的化学物质，广泛应用于农业和化工领域。

在高二化学学习中，合成氨是一个重要的知识点。

本文将对高二化学合成氨的相关知识进行汇总。

一、什么是合成氨合成氨，化学式为NH3，是由氮气和氢气经过合成反应制得的。

合成氨是无色气体，有刺激性气味，极易溶于水。

在常温下，将氮气和氢气以一定的比例通入催化剂下，经过一系列反应，即可制得合成氨。

二、合成氨的催化剂合成氨反应主要依靠催化剂的作用。

常用的催化剂是铁表面上的铁铝酸催化剂。

它是以氧化铁为主体，在表面负离子的作用下，加上铝质的助催化剂。

三、合成氨的反应条件合成氨反应需要一定的温度和压力条件。

一般情况下，合成氨的反应温度在400-500°C之间，而反应压力在100-300atm之间。

这样的高温高压条件有利于提高合成氨反应的速率和产率。

四、合成氨的平衡反应合成氨反应属于平衡反应，符合利用Le Chatelier原理进行调节的规律。

在合成氨反应中，从化学方程式上看，氮和氢的配比应该为1:3，但为了增加反应的速率，常用大量氢的过量来推动反应。

而平衡反应中，产生的氨气会逐渐分解，使得反应达到动态平衡。

五、合成氨的应用合成氨广泛应用于农业和化工领域。

在农业中，合成氨作为化肥的主要成分，提供植物所需的氮元素，促进作物的生长和发育。

在化工领域，合成氨被用来制备硝化甘油、硝酸铵等重要的化学品，同时也用于制备液化氨、尿素等化学制品。

六、合成氨的制备工艺改进为了提高合成氨的制备效率和降低生产成本，科学家们进行了大量的研究和实验，不断改进合成氨的制备工艺。

一项重要的改进是使用高温高压条件下的循环流化床反应器，这种反应器在提高合成氨产率的同时，有效控制了氨分解的问题，提高了合成氨反应的效果。

综上所述，高二化学中学习的合成氨知识点主要包括合成氨的定义和制备方法、催化剂的作用、反应条件和平衡反应的特点、合成氨的应用以及制备工艺的改进等方面。

通过对这些知识点的了解和掌握，可以更好地理解合成氨的特性和应用，为日后的学习和实践提供基础。

合成氨工业高中知识点合成氨工业是指通过化学反应合成氨的过程。

合成氨被广泛应用于农业、化工和能源等领域。

在高中化学学习中，学生需要了解合成氨的制备原理、工业应用以及相关的化学反应等知识点。

一、合成氨的制备原理 1.1 雅斯洛夫方程合成氨的制备是通过哈柏法进行的。

该方法基于雅斯洛夫方程，该方程描述了氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气的化学反应。

方程式如下：N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) + ΔH1.2 反应条件合成氨的制备需要在适当的温度和压力条件下进行。

通常情况下，反应温度约为350-550摄氏度，压力约为100-250大气压。

此外，反应需要配合催化剂的使用，常用的催化剂包括铁、铑等。

二、合成氨的工业应用 2.1 农业领域合成氨在农业领域的应用最为广泛。

它可以用作肥料的原料，提供植物所需的氮元素。

合成氨肥料主要用于提高作物的产量和品质。

2.2 化工领域合成氨是许多化学产品的重要原料。

例如，合成氨可以用于合成尿素、硝酸和甲醇等化合物。

这些化合物在化工工业中有着广泛的应用，如用于制造塑料、油漆、药品等。

2.3 能源领域合成氨也被用作氢能源的储存和运输介质。

由于氨气在常温下具有较高的氢气容量，可以将氢气吸附在氨气中，从而方便地储存和运输氢能源。

三、合成氨的化学反应 3.1 合成氨的制备反应合成氨的制备反应是一个放热反应。

根据雅斯洛夫方程，氮气和氢气在一定温度和压力下反应，生成氨气。

该反应需要通过催化剂的作用才能有效进行。

3.2 合成氨的氧化反应合成氨可以进行氧化反应，生成氮气和水。

该反应在高温下进行，通常用于合成氨的废气处理或氨气的燃烧过程中。

3.3 合成氨的还原反应合成氨可以进行还原反应，生成氢气和氮气。

该反应通常在高温下进行，用于氨气的回收或再利用过程中。

综上所述，合成氨工业是一个重要的领域，涉及到制备原理、工业应用和化学反应等多个方面的知识点。

了解合成氨的制备原理和工业应用，以及相关的化学反应有助于学生深入理解化学知识，并在实际生活和工作中应用所学知识。

合成氨相关知识点合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、化工、医药等领域。

它是一种无色气体，具有刺激性气味，可以作为氮肥、制冷剂、合成其他化学品的原料等。

本文将从合成氨的历史、制备方法、应用领域等方面介绍合成氨的相关知识点。

一、合成氨的历史合成氨的历史可以追溯到19世纪。

当时，德国化学家弗里德里希·维勒发现了一种将氮气与氢气反应得到氨的方法，这被认为是合成氨的首次成功制备。

随后，格哈特·诺贝尔等科学家在维勒的基础上进行了进一步研究，发展出了工业化生产合成氨的方法。

二、合成氨的制备方法合成氨的主要制备方法有哈柏-博斯曼法和奥斯特瓦尔德法。

哈柏-博斯曼法是最早使用的工业化合成氨方法，它是通过高温高压下将氮气和氢气催化反应得到氨。

奥斯特瓦尔德法则是一种更为高效的制备合成氨的方法，它是在铁铑催化剂的作用下，将氮气和氢气在适当温度和压力下反应生成氨。

三、合成氨的应用领域1. 农业领域：合成氨是一种重要的氮肥原料。

它可以与其他元素结合，制成氮肥产品，为植物提供充足的氮源，促进植物生长。

合成氨还可以直接用于土壤改良，提高土壤肥力。

2. 化工领域：合成氨是合成其他化学品的重要原料。

例如，合成氨可以与甲醇反应生成甲醇胺，用于制造涂料、纤维、塑料等产品。

此外，合成氨还可以用于制造硝酸、尿素等化学品。

3. 医药领域：合成氨可以作为一种药物原料，用于制造抗生素、维生素等药物。

合成氨还可以用于制造化妆品、洗涤剂等日用品。

4. 制冷领域：合成氨具有良好的制冷性能，可以用作制冷剂。

它被广泛应用于冰箱、空调等制冷设备中。

四、合成氨的环境影响合成氨的生产和应用过程中会产生一定的环境影响。

首先，合成氨的制备过程需要消耗大量的能源，导致二氧化碳等温室气体的排放增加。

其次，合成氨的使用过程中，如果没有正确处理和储存，可能会对土壤和水体造成污染。

因此，合成氨的生产和应用需要严格控制和管理，以减少环境影响。

合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、化工、医药等领域。

氨气制备知识点归纳总结一、氨气的性质1. 氨气是一种具有刺激性气味的无色气体，具有碱性。

2. 氨气可以与一些氧化剂发生剧烈反应，产生较大的热量，甚至可以引起爆炸。

3. 氨气具有一定的毒性，长期暴露于高浓度氨气中会对人体造成损害。

二、氨气的制备方法1. 氨合成法氨合成法是目前主要的工业氨气生产方法，其原理是将氮气和氢气在催化剂的作用下，发生合成反应生成氨气。

催化剂通常为铁、铁合金和铑钛催化剂。

氨合成反应的化学方程式如下：N2 + 3H2 → 2NH32. 氨水分解法氨水分解法是通过加热氨水使其分解生成氨气和水蒸气的方法。

氨水分解反应的化学方程式如下：2NH3·H2O → 2NH3 + 2H2O3. 氨盐分解法氨盐分解法是将氯化铵和氢氧化钠作为原料，加热使其发生分解反应，生成氨气和水蒸气。

氨盐分解反应的化学方程式如下：NH4Cl + NaOH → NH3 + H2O + NaCl三、氨气的实验室制备方法实验室中常用的氨气制备方法主要包括氨水分解法和氨盐分解法。

1. 氨水分解法氨水分解法是实验室中制备氨气的简便方法，其原理是通过加热氨水使其分解生成氨气和水蒸气。

操作步骤如下：(1) 实验装置：取一烧杯或烧瓶，加入适量氨水。

(2) 加热分解：用加热装置将烧杯或烧瓶中的氨水加热，使其分解生成氨气和水蒸气。

(3) 收集氨气：用倒吸法或气体收集瓶将生成的氨气收集起来。

2. 氨盐分解法氨盐分解法是实验室中另一种制备氨气的方法，其原理是通过将氯化铵和氢氧化钠加热使其分解生成氨气和水蒸气。

操作步骤如下：(1) 实验装置：取一烧瓶或烧杯，加入适量氯化铵和氢氧化钠。

(2) 加热分解：用加热装置将烧瓶或烧杯中的氯化铵和氢氧化钠加热，使其分解生成氨气和水蒸气。

(3) 收集氨气：用倒吸法或气体收集瓶将生成的氨气收集起来。

四、氨气的应用氨气是一种重要的工业化学品，在各个领域都有着广泛的应用。

其中主要包括以下几个方面：1. 化肥生产：氨气是合成氨肥料的原料，广泛应用于农业生产中。

高二化学合成氨知识点归纳合成氨是一种重要的化学原料，广泛应用于农业、工业和医药等领域。

在高二化学学习中，合成氨是一个重要的知识点。

本文将对高二化学合成氨的相关知识点进行归纳。

一、合成氨的概述合成氨是指人工合成的氨气体，它是化学工业中的重要原料。

合成氨通常以硫酸铵为原料，在一定的条件下进行反应生成。

合成氨反应一般采用哈伯-博士过程，该过程以高温、高压环境下，通过气相中的氢气和氮气在催化剂的作用下进行反应，生成氨气。

二、高温高压条件下的合成氨反应合成氨反应中的高温高压条件是保证反应正常进行的重要条件。

一般反应温度在400-500摄氏度之间，压力约为150-250atm。

在这种条件下，氮气和氢气经过催化剂的作用，发生氧化还原反应，生成氨气。

三、催化剂的作用催化剂在合成氨反应中起到了重要的作用。

常用的催化剂是铁-铝催化剂，通过它能够加快反应速率，降低反应的活化能。

催化剂能够提供活性位点，使得氮气和氢气分子吸附在催化剂表面并发生反应。

四、反应机理合成氨反应具有复杂的反应机理，其中最重要的是氮气和氢气的活化。

氮气的活化主要通过氮气在催化剂表面分子键的断裂实现，而氢气的活化则是通过氢气和催化剂表面的金属原子之间的相互作用实现。

五、反应平衡与原理合成氨反应是一个可逆反应，因此反应达到平衡后会停止。

提高产氨率的关键是要改变平衡的位置。

增加反应压力可以提高产氨率，因为通过勃氏定律可以得知，在高压下氨的产量会增加。

同时，降低反应温度也可以提高产氨率。

六、合成氨的应用合成氨作为一种重要的化学原料，在农业、工业和医药领域有着广泛的应用。

合成氨可以用于制备尿素、硝酸铵等农业肥料，用于合成塑料、炸药等工业产品，还可以用于药物合成和医学治疗。

综上所述，高二化学的合成氨知识点归纳了合成氨的概述、高温高压条件下的合成氨反应、催化剂的作用、反应机理、反应平衡与原理以及合成氨的应用。

这些知识点对于理解合成氨的合成原理及应用具有重要意义，同时也为进一步学习化学知识打下了基础。