布朗氨合成流程及合成氨培训教材
布朗工艺合成氨
布朗工艺合成氨
布朗工艺合成氨是工业上生产氨的主要方法之一，下面将为大家详细介绍其原理、过程和性能。
一、原理
布朗工艺合成氨的原理是利用催化剂（通常为铁、铑、钒等）使氮气与氢气在高压、高温条件下发生反应生成氨气。
这是一种可逆反应，温度、压力和催化剂等因素均会影响反应的实际情况。
二、过程
布朗工艺合成氨的过程可以分为以下几个步骤：
1.准备原料：将氮气和氢气进行净化、压缩和加热，使其达到合适的反应条件。
2.反应器：将准备好的原料送入反应器进行反应。
反应器内通常采用填充式催化剂床，反应物质流经催化剂并在催化剂表面发生反应。
3.分离：反应产物在反应器内逐渐积累，需要及时进行分离。
常用的分离方法包括冷凝、吸附等。
4.再生：分离出的副产物可进一步回收利用，催化剂因为反应后表面的玻璃化碳堆积而失去活性，需要进行再生。
三、性能
布朗工艺合成氨具有以下优点：
1.反应速度快：由于催化剂的存在，反应速度大大加快。
2.运行成本低：布朗工艺合成氨的原材料易于获得，且反应过程中不需要大量的能源支持。
3.产品纯度高：反应后产生的氨气往往非常纯，只需一些简单的操作就可以达到工业使用标准。
以上就是关于布朗工艺合成氨的原理、过程和性能的详细介绍。
合成氨生产工艺流程
合成氨生产工艺流程合成氨是一种重要的化学原料，在许多行业中被广泛应用。
本文将介绍合成氨的生产工艺流程，以及其中涉及到的化学反应和工艺设备。
生产工艺流程合成氨的生产工艺流程可以分为以下几个步骤：1.准备原料：其中主要原料是氢气和氮气，同时需要一定的催化剂。
2.压缩空气：将空气压缩到一定程度，将其中的氧和氩排除掉，以保证原料中的氮气含量高达99%以上。
3.合成反应：在特定的反应器中，将氢气和氮气进行反应，并通过催化剂加速反应过程，生成合成氨。
该反应通常采用哈伯-卡西反应。
4.分离纯化：将合成氨从反应器中分离出来，并通过分离纯化设备进行纯化。
5.尾气处理：将反应器中剩余的气体进行处理，通常采用吸收、脱附等方法，以减少尾气对环境的污染。
化学反应哈伯-卡西反应是合成氨生产的核心化学反应，其化学方程式为：N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)该反应是一个可逆反应，所以产物中可能存在一定量的氮气和氢气。
催化剂通常采用铁-铝-钾等复合催化剂，以加速反应并提高反应的选择性。
工艺设备在合成氨生产过程中，涉及到以下几个主要的工艺设备：1.压缩机：用于将氧、氩等杂质气体排除，将气体压缩。
2.反应器：用于进行哈伯-卡西反应，通常采用固定床反应器，反应器内填充着催化剂。
3.分离塔：用于从反应器中分离出合成氨。
4.吸收塔：用于处理反应器中剩余的尾气。
合成氨是一种十分重要的化学原料，其生产工艺流程麻烦且多种化学反应涉及其中，因此需要一系列的工艺设备来完成整个生产过程。
哈伯-卡西反应是该生产过程的核心反应，通过复合催化剂加速反应过程并提高反应的选择性。
通过合理的工艺流程设计和设备选型，能够实现高效、稳定的合成氨生产。
合成氨工艺与设备培训课件(ppt 45张)
3、各工段工艺及设备-脱硫工段
反应原理： 1）吸收：半水煤气中的酸性气体H2S被碱性溶液（Na2CO3）吸收生 成NaHS和NaHCO3,其反应方程式如下： 碱的溶解 (Na2CO3+H2O→NaHCO3+NaOH/NaHCO3+H2O→NaOH+H2 O+CO2 ） Na2CO3＋H2S→NaHS+NaHCO3 /H2S+NaOH→NaHS+H2O NH3+H2S→NH4HS（氨水脱硫） 2）再生：溶液中的HS-被氧化析出硫(催化剂作用下)： NaHS+O2=NaOH+S↓ NH4HS+O2→NH3+S↓+H2O
2、工艺流程-氨的生产原料
合成氨生产的原料： 氮气来自空气，氢气来自原料气制取，原 料有固体（煤、焦炭等）、液体（石脑油、重 质油等）和气体（天然气、焦炉气等）三种。 小氮肥一般以煤为原料。
2、工艺流程-小氮肥工艺流程
液 氨 精炼 粗甲醇
PC脱碳
电机
产 品 粗 醇
CO2气
PSA脱碳
尿素
产 品 尿 素
1、基本概念-合成氨
为什么要合成氨？
① 制造氮肥和复合肥料（化肥加工）：占80～90%， 主要品种有尿素、碳铵、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵 等氮肥，以及磷酸一铵、磷酸二铵和NPK复合肥等含 氮复合肥。 ② 作为工业原料和氨化饲料：用量约占世界产量的10 ％。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 料生产。其他如纯碱、硝酸、甲铵、冶金、医药、 石油加工等； ③ 液氨作为制冷剂在冷冻行业也得到广泛应用。
3、各工段工艺及设备-脱硫工段
为什么脱硫？
布朗合成氨工艺操作
原料气的压缩和脱硫原料气以35℃，7.8barg进入界区。
原料气先经过分离器和过滤器，然后进入原料气压缩机（C-4），原料气经过两端压缩、冷却和分离，最终出口压力为36.5barg。
一部分原料气从压缩机的段间抽出作为燃气透平的燃料。
脱碳系统来的高压闪蒸气与原料气在压缩机的一段入口混合。
原料气的脱硫分两步完成，先与合成回路来的少量循环氢混合加热到370℃，然后通过一个钴钼加氢反应器（V-5）将有机硫转化为H2S。
原料气中所有的H2S在钴钼加氢反应器下游的氧化锌脱硫槽（V-6A/B）中脱除。
离开脱硫槽的原料气中硫含量的期待值小于0.2ppmv。
一段转化脱硫后的原料气按水蒸汽与碳的比为2.7与蒸汽混合。
原料与蒸气的混合气先用高温变换炉出口气预热到415℃，再在一段转化炉对流段进一步加热到550℃，然后进入一段转化炉的催化管，在镍催化剂的作用下，原料气与蒸汽反应生成氢气和碳氧化物。
一段转化炉出口气的温度为695℃，压力为30barg，并含有大约30%（mol）未转化的甲烷（干基）。
该出口气送至二段转化炉的顶部。
向二段炉提供空气的工艺空气压缩机由燃气透平驱动，538℃的燃气透平排出气用作一段转化炉的燃烧空气。
离开一段炉辐射段的热烟道气用来将125barg蒸汽过热到520℃，并预热原料气、一段转化炉入口气、二段转化炉工艺空气和锅炉给水。
二段转化压缩工艺空气在一段转化炉对流段预热后进入二段转化炉。
在二段转化炉的上部，空气中的氧与一段转化炉出口气反应生成碳氧化物和水。
然后该气体混合物气向下通过镍转化催化剂床层。
在此，上述氧化反应所放出的热量将更多的甲烷转化为氢和碳氧化物。
二段转化炉出口气中甲烷含量约为1.66%（干基），出口气温度为869℃。
二段转化炉出口气在一台能同时产生125barg蒸汽的强制循环废热锅炉中冷却到388℃送往变换。
变换冷却后的二段炉出口气通过两个并联的高温变换炉触媒床，在此一氧化碳与蒸汽反应生成二氧化碳和氢，大约有67%的一氧化碳被转化。
合成氨合成工艺流程
合成氨合成工艺流程
《合成氨合成工艺流程》
合成氨是一种重要的化工原料，广泛用于化肥、烟火药剂、医药品和塑料等工业生产中。
合成氨的工业生产是通过哈贝-博
斯曼过程进行的，下面将介绍合成氨的合成工艺流程。
首先，合成氨的生产原料主要是空气和天然气。
其中，空气中的氮气和氧气可以通过分离技术获取，而天然气中的甲烷则是氢气的主要来源。
合成氨的工艺流程大致分为三个主要步骤：氮气和氢气的制备、氮气和氢气的混合和反应、氨气的分离和提纯。
第一步，氮气和氢气的制备。
首先，空气被压缩，经过脱水和冷却后，氮气和氧气被分离出来。
然后，从天然气中分离出甲烷，并进行蒸汽重整反应，生成一定比例的氢气。
第二步，氮气和氢气的混合和反应。
经过精确比例的混合后，氮气和氢气进入催化剂反应器进行反应。
在高温高压下，氮气和氢气发生化学反应生成氨气。
第三步，氨气的分离和提纯。
合成的氨气含有大量的副产物和杂质，需要进行分离和提纯。
通过压缩、冷却、吸附等工艺，将氨气中的杂质和副产物去除，最终得到纯净的合成氨。
以上就是合成氨的工艺流程，通过这一连续的工艺流程，可以
高效地生产出合成氨，满足工业生产的需求。
合成氨的工艺流程是化学工程领域的重要研究课题，对于提高生产效率和减少能源消耗具有重要意义。
鲁科版教材合成氨的生产流程
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合成氨工艺流程
合成氨工艺流程1. 简介合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农药、涂料、塑料、制冷剂等工业领域。
合成氨工艺是通过催化剂在适当的温度和压力下将氮气和氢气合成氨气的过程。
本文将介绍合成氨工艺的流程及其相关操作步骤。
2. 合成氨工艺流程合成氨工艺流程主要包括气体净化、气体压缩、催化反应、分离纯化等环节。
2.1 气体净化合成氨工艺的第一步是将氮气和氢气进行净化，去除其中的杂质和不纯物质，以保证催化剂的正常使用。
常见的气体净化方法包括吸附、吸收、脱水等。
在吸附过程中，氮气和氢气通过吸附剂床层，吸附剂可以去除其中的水分、氧气、二氧化碳等杂质。
在吸收过程中，气体经过溶剂床层，其中的硫化氢等有毒气体被吸收掉。
同时，还可以使用脱水剂去除气体中的水分。
2.2 气体压缩在气体净化后，将净化后的氮气和氢气进行压缩，提高其压力，以便后续的催化反应。
氮气和氢气分别进入压缩机进行压缩，压缩机通常采用多级压缩，保证气体压力的稳定和可控。
2.3 催化反应经过气体压缩后的氮气和氢气进入催化剂床层，进行合成氨的催化反应。
催化剂通常采用铁、钼或镍等金属催化剂，催化剂在适当的温度和压力下，使氮气和氢气发生反应，生成合成氨气。
催化反应是一个放热反应，需要控制温度以避免过高的温度导致副反应的发生。
2.4 分离纯化经过催化反应生成的合成氨气含有大量的副产物和未反应的氮气、氢气等杂质。
在分离纯化环节中，需要进行吸附、压缩、蒸馏等操作，将合成氨气中的杂质去除，提高纯度。
常见的分离纯化方法包括低温吸附法、压缩法和蒸馏法。
3. 工艺条件和参数合成氨工艺的实施需要满足一定的工艺条件和参数，以确保反应的进行和产出的质量。
常见的工艺条件和参数包括温度、压力、催化剂种类和配比、气体流速等。
3.1 温度催化反应的温度是合成氨工艺中的关键参数之一。
温度过高会导致副反应的发生，影响合成氨气的产量和纯度；温度过低则会降低反应速率。
一般情况下，催化反应的温度在300-500°C之间控制。
合成氨的工艺流程
合成氨的工艺流程合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农药、化肥、塑料、纺织品和燃料电池等工业领域。
合成氨的工艺流程主要包括催化剂的选择、反应条件的控制、氨的分离和纯化等几个关键步骤。
下面将详细介绍合成氨的工艺流程。
1.催化剂的选择：2.原料准备：合成氨的原料主要包括空气和氢气。
空气中的氮气和氧气是制取氨的主要原料，而氢气则是为了提供还原剂。
为了保证原料的纯净度，通常会进行空气分离和氢气净化处理。
3.原料压缩：由于合成氨反应需要较高的压力，所以需要将原料气体进行压缩。
通常采用多级压缩机将氮气和氢气分别压缩到较高压力下。
4.原料进料与预热：将压缩后的氮气和氢气分别进入合成氨反应器前的预热器进行预热，提高其反应温度。
预热器中通常使用废热回收的方式，将反应后的热量传递给进料气体，以提高能量利用效率。
5.反应器：合成氨反应通常采用通过铁-铝催化剂催化的低温高压合成方法。
反应器中的催化剂床层通常采用多层填料堆积，以增加反应面积和接触时间，提高反应效率。
同时，反应器内部的温度和压力需要严格控制，一般为300-400℃和100-250atm。
6.反应气体的冷却与净化：经过反应后，反应气体中除了产生的氨气外，还会有未反应的氮气、氢气以及其他杂质气体。
这些气体需要经过冷却器和废热回收器进行冷却和净化处理，以去除其中的杂质。
7.氨的分离与纯化：在反应气体中，氨气的浓度相对较低，需要进行分离与纯化。
常用的方法是采用低温吸附分离技术，将氨气吸附在吸附剂上，然后通过加热解吸的方式将氨气从吸附剂中释放出来。
8.尾气处理：总的来说，合成氨的工艺流程包括催化剂的选择、原料准备、压缩、进料与预热、反应器、冷却与净化、分离与纯化以及尾气处理等主要步骤。
合理控制每个步骤的条件和参数，能够提高合成氨的产率和质量，减少能源消耗和环境污染。
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布朗氨合成流程及合成氨培训教材由于布朗工艺{4}的特殊流程，合成气最终要经过深冷精制以除去其中所含多余的氮气，因而气体质量与其他冷法精制流程的氮洗大体相当，即不含微量水分及二氧化碳。
这种高质量的合成补充气，系所有深冷净化法的一大优点。
它对氨合成系统十分有利，可有效地提高合成系统的能力，降低消耗。
图（4-19-9）为布朗三台合成塔，三台废热锅炉的氨合成工艺流程。
补充气经过压缩冷却后在循环段中与循环气相混合，然后经过预热去合成塔（1），（2），（3）。
每台合成塔出口都设有废热锅炉，副产12.5MPa高压蒸汽。
合成塔的出口气，经过废热锅炉和预热器回收热量后，再经水冷器，冷交换器，二级氨冷器，降温至4.4℃并分离掉冷凝液氨，然后进冷交换器回收冷量，并升温至32℃，进入透平压缩机循环段与补充合成气混合去氨合成塔，从而构成氨合成的循环回路。
此氨合成流程的合成压力为15MPa。
第三氨合成塔出口气中含氨可达21%，入塔气中含氨4%左右。
四、卡萨里法合成氨流程卡萨立高压法也是高压法的一种，意大利人卡萨里所创。
氢氮混合气被压缩到50~90MPa后进入循环系统，催化剂在500℃操作，采用的空间速度为12000，出塔气中氨含量15%，虽然用循环法生产，但不用循环压缩机而用气体喷射泵，只需将补充进入系统的3：1的氢氮混合气压力提高一点，就可作为动力源而带动整个系统的气体进行循环。
此法最大的特点在与催化剂床层的温度控制，在高温高压下催化剂活性很易衰老，为此卡萨里对循环系统氨的分离使用冷凝的方法，出合成塔的气体被冷却到一定的温度，其中反应生成的氨就被冷凝分离掉。
由于这种冷凝的做法，使得气体中残留一定量的氨分压，参见图（1-2-5）3.气体在60MPa下冷凝之后还有大约2%到3%的氨保留在气相中，这就使得循环到合成塔催化剂层进口处时可以减慢氨的生成反应，因此也就避免了产生过热现象。
而哈伯法是用水洗分氨。
合成塔进口处氨含量接近于0。
而克劳德法则更是用新鲜氢氮气一次通过，故这两种工艺对催化剂的反应确实是要剧烈的多。
据报道，同样的催化剂在卡萨里法可用6到12个月。
每千克的催化剂产率为0.5到0.6的氨。
卡萨里法的另一特点是合成塔与内件之间有一环隙，进塔的循环气先通过此环隙再入催化剂筐，这使得塔壳的温度低于400℃，因而避免了克劳德在高压下要用镍铬合金的做法。
这种保护外壳的方法以后一直被绝大部分其他合成工艺所采用。
虽然布什也使用在环隙通过冷气的做法，但他用的是氮气，这就造成塔内氢氮比例的变动，因而没有被他人所效仿。
此外，在催化剂筐中设中心管，内装电炉，供开工时使用。
这点也比哈伯²布什法向塔内送入少量空气使之与氢气燃烧产生热量来升温的做法要高明。
由于这些特色，1927年全球合成氨产量的19%应用此法。
而上述的几项特点则一直被后人广泛效法。
这种生产方式到60年代离心式压缩机在氨厂使用之前，一直占据一定地位。
特别是美国的福斯特²惠勒公司于1954年采用此法以后，当时就报到有40多座厂使用此法。
中国在60年代初引进的第一套合成氨厂就是按卡萨里技术建造的。
不过在60年代以后，卡萨里即放弃了高压合成的作法，而致力于径向合成塔的技术开发。
其成套氨厂的设计与建造业务于1967年与法国的GP公司联合，从此法液空，GP，卡萨里这三家公司的合成氨业务由GP为代表。
浓度可达25%，这相当于入塔氢氮气有40%转化为氨，每kg催化剂可产氨6kg/h,相比之下，当时的哈伯法只有0.3~0.4kg/h。
其工艺流程为原料氢来自焦炉气深冷液化分馏，氮气由空气液化分离提供。
配合成3：1以后，经过压缩机压缩到100MPa以后送入合成塔C1，冷凝器R1，氨收集器S1，然后进入并联的合成塔C2,及C3，冷凝器R,2，氨收集器S2，未反应气体最终在通过3个串联的合成塔C4，C5，C6，每个塔之后都有相应的冷凝器R，氨收集器S，残余的尾气在洗涤塔W用水或酸回收其中的氨，在膨胀到常压，供作燃料或其他用处。
各氨收集器S所得的氨经过闪蒸罐P减压后送储罐Q，闪蒸出来的气体和尾气合并送洗涤塔W回收。
由于采用了高压提高了转化率，并且又用串联的方法进行多次的合成反应，故而避免了循环的生产方法。
这方法总转化率可以计算出来。
假定配备2塔并联，再加2塔串联，计算式为100a（3-3a+a2),式中a为单次转化率，这里如果取40%（a=0.4），则上式的结果为78.4%，前面所介绍的布什法氢氮转化率也只有80%。
另外新鲜气中惰性气体的含量因为不会循环而积累，故允许含量远比循环法高。
克劳德法的合成塔用镍铬合金的锭子镗孔而成，内部不设热交换器，催化剂温升很高，由500℃到650℃使用克劳德的技术特色，导致在当时按此法建成了一批氨厂，1929年约占世界总量的9%。
这一技术和克劳德所创的其他技术一样，均由法国液化空气公司所拥有。
合成氨技术由法国液化空气公司的子公司GP公司负责。
六、蒙特.色尼斯(ICI-伍德)氨合成流程德国郝斯特公司所属的伍德工程公司与德国公司蒙特²色尼斯合作，于1924年开发了10到15MPa的低压合成氨法，并且由蒙特²色尼斯公司投资在郝恩梭丁根建立了第一座这样的合成氨厂。
人们因此把它叫做蒙特²色尼斯法或伍德法。
此法所用的催化剂虽属铁系，但与布什所用的明显不同，不是磁性铁系列，而是铁氰化钾。
操作压力10到15MPa，在活性初期甚至可低于10MPa，温度为400到425℃。
这种催化剂低压活性很好，但由于不是用熔融方法制造，强度较差，寿命不长，因而当时所建的工厂到后来都改用磁铁矿型催化剂。
中国的大连化学公司化肥厂建厂时就是引进伍德法氨厂。
90年代，中国从国外引进的低压（10.8）氨合成工艺，使用的是由伍德工程公司承建的ICI-AMV低压合成氨流程。
示于图（4-19-10）之中。
此流程中得氨合成塔为三段径向中间换热式，填装ICI74-1型氨催化剂，氢氮比控制在2.2左右。
为了使废热锅炉能产生更多的高压蒸汽，倒U型高压管中的气体与锅炉给水呈逆流状态，以使高压气体降低至更低的温度。
循环段送出的循环气体（26℃），经过预热器升温至240℃进入合成塔底部，沿合成塔外筒与内件之间环隙上升至顶部，串联通过第二床出口中间换热器和第一床出口中间换热器（管内），预热至第一床反应温度后，逐次通过第一，二，三床径向层及期间的两台中间换热器（管外），于400℃左右进入废热锅炉，回收反应热副产高压蒸汽后，气体降温至275℃，进预热器在降至53℃，经过水冷器降至38℃，顺次通过冷交换器（出口温度22.9℃），第一氨冷器（出口温度1℃），第二氨冷器（出口温度-10℃），分离液氨后经过冷交换器管外温度升至23℃，再经循环段压缩后，构成氨合成回路。
为了适应ICI AMV工艺二段炉过量空气的使用，在合成回路中，合成气压缩机循环段出口设置一支路，是循环气的少部分进入冷箱，以深冷分离过量氮和大部分惰性气体。
在此合成回路中，惰性气体的含量，处于7%到8%之间。
最近，伍德公司为提高废热锅炉高压蒸汽的产量，也提出了两塔两废热锅炉合成回路流程，见（4-19-11），该流程用于渣油制氨和深冷净化的场合。
合成压力为16MPa，第一合成塔为二段径向中间换热式，出塔合成气温度为473℃，经废热锅炉副产高压蒸汽后，在进入第二合成塔。
第二合成塔是一段径向催化剂床，出塔温度为442℃，进入第二废热锅炉后，经过换热器，水冷器，冷交换器，然后进入氨冷器（冷凝温度0℃）。
在中国北方的地理环境下，不需使用氨压缩机，即可获得40%液氨和60%气氨产品。
两塔，两废热锅炉合成流程，可获得氨净值为19.3%，第一合成塔和第二合成塔压降合计0.35MPa，副产高压蒸汽（10.2MPa）1.54T/TNH3（锅炉给水温度210℃）。
催化剂填装量为76m3.第四节、氨合成塔氨合成塔是合成氨厂的关键设备。
在工艺上，必须使氨合成反应尽可能在接近最佳温度下进行，已获得较大的生产能力和较高的氨合成率。
同时，还应力求降低合成塔的压力降，以减少循环气体的动力消耗，在结构上应力求简单可靠，并满足高温高压的要求。
一，反应床层的降温方式鉴于氨合成最佳反应温度随氨含量增大而降低，这要求随着反应的进行，反应温度应不断下降，然而，这却与反应的放热是相互矛盾的。
为了解决这问题，必须随着反应的进行采取降温措施。
工业上，按照降温方法的不同，可分为冷管冷却型，冷激型和中间换热型。
（一）冷管冷却型采用内置于催化床层中冷却管的方法，以排除反应热并降低反应温度。
冷却管即可冷却催化床，又可预热反应前的气体。
冷管冷却型发展较早，目前只用于中，小型氨厂。
（二）冷激型用于、反应前尚未预热的冷态合成气进行层间冷激，以降低反应气体的温度。
冷激型的优点在于结构简单可靠。
但由于冷激气体对反应含氨气的稀释，较难获得更高的氨净值（进塔和出塔氨含量的增值）、其中，冷激用气与合成气的混合均匀，是冷激型塔结构设计的关键。
（三）中间换热器在绝热催化床层的层间安置中间换热器，以预热未反应的合成气，并降低反应床层的温度，中间换热器较多的使用在大型的氨合成塔，虽然其结果复杂，但以成为现实的发展趋势，因此现在在中，小型厂也开始使用。
氨合成塔中，可以仅用上述的一种降温方式，也可以将两种方法结合起来用。
例如，一，二层间使用冷激式。
二，三层间则为中间换热式。
二轴向流动和径向流动的方式氨合成塔为高压操作的塔，受外筒强度的限制，一般制成长径比很大的高压容器，由填充床流体力学可知，湍流条件下相同的空速时，床层压力降与床层高度的三次方成正比。
可见催化床层的阻力强度依赖于气体流动途径的长度。
采用径向流动可以十分有效的降低气体流动途径的长度。
因此长径比（10到15）很大的高压合成塔，径向流动的距离1/20到1/30.为此，催化床层的压力降可降低数千倍。
这就未使用紧密填装的小颗粒催化剂创造有利条件。
径向氨合成塔的关键问题在于：如何确保气体均匀分布，以及在催化剂床层下沉时（因操作时的震动，而使床层更为紧密以及还原催化剂的收缩等原因），保证顶部气体不致走短路。
对于前者，普遍以增大分布管小孔的流速和压降，以克服分气和集气流道以及床层填充松紧所形成的静压差的差异，解决后者，通常在分布管上端一定长度上不开孔。
对于轴向流动的塔，降低阻力的方法为：制造成大直径的短胖塔，以降低催化剂的填充高度；采用大颗粒的催化剂；采用球型催化剂，以改善其形状系数。
通常无定型催化剂，形状系数在0.35左右。
而球型催化剂，形状系数近于1.因此球型催化剂可比无定型催化剂床层压力降下降60%左右。
中，小型氨厂，多用往复式循环机，系统压力可高达3.0MPa以上，因此，合成塔选型以轴向的塔型为主，而大型氨厂，选用透平循环机，通常能承受0.8到1.5MPa的系统压差，故必须配用低阻力的反应装置，径向流动合成塔或大直径浅床层的轴向塔是适宜的。