合成氨讲义装置介绍
国内典型合成氨装置工艺介绍模板
国内典型合成氨装置工艺介绍模板合成氨是一种广泛应用于化工、农业和冶金等领域的重要化工原料。
合成氨装置工艺是指通过催化剂的作用，在合成气（氮气和氢气）的输入下，将氮气和氢气在一定的温度和压力条件下进行反应，生成合成氨。
国内典型的合成氨装置工艺包括Haber-Bosch工艺和低温催化合成氨工艺。
本文将对这两种工艺进行介绍。
首先是Haber-Bosch工艺。
该工艺主要采用的反应器是固定床催化剂反应器。
反应器内装有铁、钼、铝等金属氧化物催化剂。
氮气和氢气通过压缩机进行增压后经过预热器进行预热，然后进入反应器。
在反应器内，氮气和氢气与催化剂表面的活性位点发生反应，生成氨气。
由于反应生成的氨气会使反应体系产生压力增加，因此需要通过循环冷却系统将反应器冷却，使其保持在合适的反应温度。
反应器出口的混合气体经过除尘器去除杂质，然后通过冷却器进行冷却，进一步除去水蒸汽、一氧化碳等与氨气共存的成分。
最终得到高纯度的合成氨。
另一种典型的工艺是低温催化合成氨工艺。
该工艺主要采用的反应器是催化塔反应器。
反应器内填充有高活性的催化剂床。
氮气和氢气通过增压泵增压后，经过换热器进行预热，然后进入反应器。
在反应器内，氮气和氢气与催化剂床发生反应，生成氨气。
反应后的气体通过冷却器进行冷却，降低氨气的温度以便进一步处理。
冷却后的气体通过除尘器去除杂质，然后进入分离塔。
分离塔通过调节温度和压力，将氨气与未反应的氮气和氢气分离，得到高纯度的合成氨。
以上两种工艺都需要控制一定的反应温度和压力，以提高合成氨的产率。
此外，两种工艺均需要定期更换催化剂床，以保持反应的高活性。
综上所述，国内典型的合成氨装置工艺包括Haber-Bosch工艺和低温催化合成氨工艺。
这两种工艺都通过催化剂的作用，将氮气和氢气在一定的温度和压力条件下进行反应，生成合成氨。
工艺的选择主要根据生产规模、产品要求等因素进行决定。
合成氨装置流程简介
第一节装置简介合成氨装置设计生产能力为液氨5万吨/年（6.25t /h、150吨/天）、二氧化碳11.2万吨/年(7136Nm3/h、336吨/天)、产品氢气0.86万吨/年(11975Nm3/h、25.8吨/天)，2004年破土动工，2005年11月建成投产，建设投资3.2亿元人民币，占地面积32000m2。
装置共有设备226台，其中动设备88台，静设备138台。
该装置是以天然气为制氢原料，以原厂4500Nm3/h空分装置氮气为氮源生产合成氨。
主装置还包括蒸汽和发电系统，火炬系统，2000m3氨储罐等单元。
装置从1000单元到1800单元主要是制氢部分由德国林德公司（Linde AG）提供基础设计，其他单元由寰球公司做基础设计。
总体设计由寰球公司完成。
装置进口部分有MDEA溶液、转化炉烧咀、PSA变压吸附装置（外壳国内加工）、转化炉热端集气管、转化气余热回收器、合成气余热回收器及合成塔内件，部分调节阀，其余部分全部国产。
装置原料气压缩、脱硫单元；蒸汽转化和热回收单元；一氧化碳变换单元；MDEA脱碳单元；变压吸附PSA单元，主要是制氢部分由德国林德公司提供基础设计，其他单元由寰球公司做基础设计。
总体设计由寰球公司完成。
装置进口部分有MDEA溶液、转化炉烧嘴、PSA变压吸附装置（外壳国内加工）、转化炉热端集气管、转化气余热回收器、合成气热回收器及合成塔内件，部分调节阀，其余部分全部国产。
一、装置特点1．转化炉进料气的H2O/C=3.0,在此条件下装置所产H2和CO2的量，恰好可同时满足合同所要求的H2和CO2的数量。
如果不要求同时满足H2和CO2的生产能力，仅要求满足H2或仅要求满足CO2一种产品的数量，此时H20/C比可以改变，最低可降为：H2O/C=2.7的条件下进行正常生产。
2．装置中的钴-钼加氢、转化、高变、低变等催化剂的充填量是按国内催化剂活性末期的操作温度、允许空速，压降等条件设计的。
合成氨装置简介和重点部位及设备
安全管理编号：LX-FS-A23133 合成氨装置简介和重点部位及设备In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior oractivity reaches the specified standard编写：_________________________审批：_________________________时间：________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑合成氨装置简介和重点部位及设备使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。
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一、装置简介(一)装置发展及其类型世界上第一座合成氨生产装置始于1913年。
我国首套合成氨生产装置建于20世纪30年代。
到70年代初，我国运行的合成氨生产装置绝大多数仍为以煤(焦)为原料，采用固定床制气技术的中、小型装置。
世界上，60年代起，大型合成氨生产装置由于具有工艺流程短、热利用率高、自动化水平高、单系列、运行时间长等优点，得到快速发展。
我国从1973年开始，从美国、日本、法国引进了13套日产合成氨1000t的大型合成氨生产装置。
这些装置均采用烃类蒸汽转化制气工艺技术，其中以天然气为原料的有10套(其中两套后来改用轻油)；以轻油为原料的有3套。
1978年以后，又引进了以渣油、煤为原料，采用部分氧化制气工艺技术的大型合成氨生产装置。
合成氨装置流程简介
第一节装置简介合成氨装置设计生产能力为液氨5万吨/年（6.25t /h、150吨/天）、二氧化碳11.2万吨/年(7136Nm3/h、336吨/天)、产品氢气0.86万吨/年(11975Nm3/h、25.8吨/天)，2004年破土动工，2005年11月建成投产，建设投资3.2亿元人民币，占地面积32000m2。
装置共有设备226台，其中动设备88台，静设备138台。
该装置是以天然气为制氢原料，以原厂4500Nm3/h空分装置氮气为氮源生产合成氨。
主装置还包括蒸汽与发电系统，火炬系统，2000m3氨储罐等单元。
装置从1000单元到1800单元主要是制氢部分由德国林德公司（Linde AG）提供基础设计，其他单元由寰球公司做基础设计。
总体设计由寰球公司完成。
装置进口部分有MDEA溶液、转化炉烧咀、PSA变压吸附装置（外壳国内加工）、转化炉热端集气管、转化气余热回收器、合成气余热回收器及合成塔内件，部分调节阀，其余部分全部国产。
装置原料气压缩、脱硫单元；蒸汽转化与热回收单元；一氧化碳变换单元；MDEA脱碳单元；变压吸附PSA单元，主要是制氢部分由德国林德公司提供基础设计，其他单元由寰球公司做基础设计。
总体设计由寰球公司完成。
装置进口部分有MDEA 溶液、转化炉烧嘴、PSA变压吸附装置（外壳国内加工）、转化炉热端集气管、转化气余热回收器、合成气热回收器及合成塔内件，部分调节阀，其余部分全部国产。
一、装置特点1．转化炉进料气的H2O/C=3.0,在此条件下装置所产H2与CO2的量，恰好可同时满足合同所要求的H2与CO2的数量。
如果不要求同时满足H2与CO2的生产能力，仅要求满足H2或仅要求满足CO2一种产品的数量，此时H20/C比可以改变，最低可降为：H2O/C=2.7的条件下进行正常生产。
2．装置中的钴-钼加氢、转化、高变、低变等催化剂的充填量是按国内催化剂活性末期的操作温度、允许空速，压降等条件设计的。
国内典型合成氨装置工艺介绍课件
目录
合成氨工艺概述典型合成氨装置介绍国内合成氨工艺发展现状典型合成氨装置的应用案例国内合成氨装置的未来展望
01
CHAPTER
合成氨工艺概述
合成氨是化学工业的重要基础
为农业提供氮肥，促进粮食增产
合成氨工业的发展对国民经济具有重要意义
01
02
03
04
原料气的制备
原料气的净化
01
02
04
03
03
CHAPTER
国内合成氨工艺发展现状
20世纪50年代，国内开始合成氨工艺的探索和研究，主要依赖进口技术和设备。
起始阶段
发展阶段
成熟阶段
20世纪80年代，随着改革开放和技术引进，国内合成氨工艺得到快速发展，技术水平逐步提进水平，并逐步实现自主创新。
氨的合成
氨的分离与回收
高温高压条件下的反应过程
催化剂在反应过程中起到关键作用
原料气需经过净化处理，以去除杂质和有害气体
副反应较多，需进行分离和回收以提高效率
02
CHAPTER
典型合成氨装置介绍
氮气和氢气在高温高压下通过催化剂的作用反应生成氨气。
反应方程式为：N2 + 3H2 → 2NH3。
反应过程中需要消耗大量的能量，因此需要采用合适的换热器和加热炉来提供所需的热量。
关键设备
该装置采用了先进的煤气化技术和一氧化碳变换技术，确保了原料的高效利用和产品的优质产出。
技术特点
该装置配备了烟气脱硫脱硝设施，确保生产过程中的环保合规性。
环保措施
05
CHAPTER
国内合成氨装置的未来展望
通过调整反应温度、压力、原料配比等参数，提高合成氨装置的能效和稳定性。
合成氨装置介绍讲解
煤和焦碳
原理
C + H 2O
CO +H2
难于大规模生产，只有小规模的生产甲醇的装置
（2）气体原料生产合成气
原料：天然气、焦炉气、炼厂气和乙炔尾气等
压力容器与管道安全评价
CH4 + H2O CO + 3H2
蒸气转化法
CnHm + nH2O nCO + （n+m/2）H2
生产方法
部分氧化法
CH4 + 1/2O2
工艺流程之三：变换 • 变换的反应式是： 压力容器与管道安全评价
• 包括高温变换和低温变换。
为什么？
工艺流程——变换
• • • • • • • 1、第二废热锅炉； 2、第三废热锅炉； 3、高温变换炉； 4、低温变换炉； 5、甲烷化气换热器； 6、变换气分离罐； 7、急冷水泵
压力容器与管道安全评价
2CH3Cl + Ca（OH）2 CH3Cl + CH3OH CH3OCH3 + H2O
CH3Cl + H2O
压力容器与管道安全评价 NaOH CH3OH +HCl
速度仍很慢
CaCl2 +2CH3OH
CH3OCH3 + HCl 二甲醚
2CH3OH
甲醇产率67%,原料转化率达 98% 常压反应，工艺简单
合 成 气 制 甲 醇
中压法
压力为10～27MPa，温度508～ 548K，铜基催化剂 特点:处理量大、设备庞大、占地 面积大。
第二节 合成气生产甲醇
一、生产过程 压力容器与管道安全评价
合成 造气
精制
甲醇生产过程
最新整理合成氨装置简介和重点部位及设备.docx
最新整理合成氨装置简介和重点部位及设备一、装置简介(一)装置发展及其类型世界上第一座合成氨生产装置始于1913年。
我国首套合成氨生产装置建于20世纪30年代。
到70年代初，我国运行的合成氨生产装置绝大多数仍为以煤(焦)为原料，采用固定床制气技术的中、小型装置。
世界上，60年代起，大型合成氨生产装置于具有工艺流程短、热利用率高、自动化水平高、单系列、运行时间长等优点，得到快速发展。
我国从1973年开始，从美国、日本、法国引进了13套日产合成氨1000t的大型合成氨生产装置。
这些装置均采用烃类蒸汽转化制气工艺技术，其中以天然气为原料的有10套(其中两套后来改用轻油)；以轻油为原料的有3套。
1978年以后，又引进了以渣油、煤为原料，采用部分氧化制气工艺技术的大型合成氨生产装置。
合成氨装置生产工艺技术因原料制气、气体净化、氨合成工艺不同而有多种工艺技术。
原料气化有：煤(焦)固定床气化工艺；煤(焦)气流床气化工艺；渣油、水煤浆部分氧化制气工艺；烃类(轻油、天然气)蒸汽转化制气工艺。
气体净化工艺种类繁多。
硫化物脱除分为固定床吸附(如氧化锌吸附)和溶液吸收(如：乙醇胺法、甲醇法、NHD法)。
一氧化碳变换工艺可分耐硫变换工艺和非耐硫变换工艺。
二氧化碳脱除可分为化学吸收法(如：G•V法，苯菲尔法)和物理吸收法(如：低温甲醇法、NHD法)。
气体精制工艺可分为“热法精制”(甲烷化工艺)和“冷法精制”(低温液氮洗或深冷净化工艺)。
氨合成工艺按压力等级，可分为高压法、中压法、低压法；按合成塔的气体流向，可分为轴向塔和径向塔；按床层换热方式，可分为内部换热式、中间换热式和中间冷激式。
世界上，于合成氨原料成本价格不断上升，合成氨工艺技术目前向低能耗发展。
出现了多种低能耗合成氨工艺技术。
其中，以天然气为原料的蒸汽转化低能耗制合成氨装置，其能耗已降到28CJ／t.NH3的水平。
(二)装置的单元组成与工艺流程1，组成单元合成氨装置因工艺技术不同，组成的单元也不同。
国内典型合成氨装置工艺介绍
103-J改转子；并联101-JA； 净化使用ACT-1活化剂，更换规整填料；
司，成达
合成回路改塔后分氨、增加小合成塔1105-D工程公司 Nhomakorabea10
五大机组电子调 五大机组电子调速器改造，采用ITCC系统进行控制 速器改造
康吉森公 司
投用时 间
1984.4 1986.2
1990.8 1988.9
1993.9 1997.7 2002.7 2005.1 2008.8
每排42根转化管的底部都同一根集气管相连，后者靠近 一段炉的底部，每根集气管的中部有一上升管，这九根上升 管又把气体引到炉顶上一根装有水夹套的输气管线，再由此 把气体送至二段转化炉103-D的入口。一段炉的热量是由 200个顶部烧嘴供应的。部分转化后的混合气含有12.91%的 甲烷。
二段转化炉103-D所需工艺空气由蒸汽透平压缩机101-J （提供约65%的空气量）和电动压缩机101-JA（约35%）提 供。定量中压蒸汽与工艺空气混合，经过一段炉对流段空气/ 蒸汽混合气预热盘管被加热到599℃，经过二段炉的喷嘴与 来自一段炉的工艺气在燃烧室进行混合燃烧（空气中的氧与 一段转化气中的氢燃烧），接着在内衬耐火材料的圆筒式反 应炉内通过镍触媒进一步转化残余甲烷。二段转化炉出口气 含有0.38%的甲烷，温度约为1000℃，进入第一废热锅炉 101-CA/CB、第二废热锅炉102-C，被来自101-F的锅炉水 继续冷却，冷却后的转化气温度降低到371℃。
合成氨工艺的5个过程：
1、油田气脱硫：
R-SH+H2＝RH+H2S H2S+ZnO＝H2O(汽)+ZnS 2、转化：
CH4+H20(汽)＝CO+3H2 CH4+2H2O(汽)＝CO2+4H2 3、变换：