合成氨总流程图
化学工艺学第2章合成氨
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第2章 合成氨
• 2.1 概述
1、氨的性质：
物理性质：冰点-77.7℃，汽化热大，所以 可作为冷冻剂使用。有刺激性气味。 化学性质：较活泼，可制化肥、硝酸等。 氨的用途：生产化肥（固氮）、生产硝酸、纯碱、 含氮无机盐、化纤、塑料。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2章 合成氨
• 2.1 概述
2、合成氨的原料 原料：（包括提供H2的原料和燃料） 固体原料：焦碳、煤 气体原料：天然气、重油、焦炉气等 液体原料：石脑油、重油、原油等 常用的原料有：焦碳、煤、天然气、重油
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第2章 合成氨
• 2.2 原料气的制取
煤气的类型： 空气煤气：H2：0.9%，CO：33.4%、N2：64.6% 水煤气：H2：50%，CO：37.3%、N2：5.5% 半水煤气：H2：37%，CO：33.3%、N2：22.4% （接近H2：N2=3.2:1） 半水煤气可采取分阶段制得空气煤气及水煤气， 然后将两者按一定比例混合而成。
钴钼加氢 反应器
排风机
天然气蒸气转化工艺流程图
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第2章 合成氨
• 2.2.5 甲烷蒸气转化的生产方式 一段转化：
采用管子炉，3~4MPa下，在多根耐热合金钢管 内填放催化剂，侧壁（或顶部）设有多个烧嘴，燃烧 天然气，产生高温。炉膛温度：1000℃，管子内温 度：750~800℃。 进入一段的原料气：3~4MPa，H2O/CH4=3.5， 500~520℃； 出一段的转化气：850~860℃
CO2+N2
CO+N2
空气
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第2章 合成氨
第二阶段（一次上吹）： 水蒸气从下往上，一次地吹过炽热的C层，产生水煤 气送往气柜，炭层的温度上移，温度下降。
合成氨工艺
合成氨工艺陈昶君化九三20090118921.合成氨生产工艺流程图(1)煤为源头工艺路线：以无烟煤为原料生成合成氨常见过程是:造气->半水煤气脱硫->压缩机1，2工段->变换->变换气脱硫->压缩机3段->脱硫->压缩机4，5工段->铜洗->压缩机6段->氨合成->产品NH3造气过程为以煤为原料，用间歇式固定层常压气化法，反应方程为煤+氧气→二氧化碳二氧化碳+煤→一氧化碳煤+水蒸气→一氧化碳+氢气(2)天然气为源头采用天然气、焦化千气力原料的合成氨生产工艺流程包括：脱硫、转化、变换、脱碳、甲烷化、氨的合成、吸收制冷及输入氨库和氨吸收八个工序(一)脱琉原料气进入后，首先进入三段脱硫塔．第一、二段分别采用5—6％Na0H和10。
12％Na0H碱洗，第三段采用水洗。
在脱硫塔内。
气体中大部分无机硫和部分有机硫被碱液吸收，湿法脱硫后的焦化干气由压缩机道往一段转化炉对流段，加热至340—3500C后，进人干法脱硫槽。
干法脱硫剂通常采用氧化锰、氧化锌或钴—铜催化剂。
经干法脱硫后。
焦化干气中的总硫量要求低于3ppm．这里需要进行痕量硫的测定。
(二)转化经脱硫合格的焦化干气返回对流五段与来自废热锅炉的蒸汽混合，加热至500．610％后，进入一段转化炉(简称一段炉)，控制共水碳比为3．5．4．0。
在催化刘作用下原料气转化为氢气、一氧化碳和二氧化碳。
反应所需的大量热能由转化炉两倜均匀分布的无焰燃烧喷嘴供给，反应温度控制在760—7的℃；出口气中残余甲烷含量要求小于10％。
一段沪出口气与空气压缩机送来的空气相混合，进人二段转化炉(简称二段炉)内燃烧，温度达到900一950。
C，在催化捌作用下，甲烷转化成一氧化碳和二氧化碳；二段炉出口气中残余甲烷应小于0．3％。
同时获取合成气所需的氮气，并控制氢、氮比在2．8—3．1之问。
在整个转化过程要进行原料气的总碳分析和一、二段炉出口气残余甲烷的分析。
合成氨生产示意流程
合成氨生产示意流程英文回答：Ammonia Production Process.Ammonia production is a crucial industrial process for the production of fertilizers, explosives, and other chemicals. The Haber-Bosch process is the most common method for synthesizing ammonia, which involves the reaction of nitrogen and hydrogen gases at high temperature and pressure in the presence of a catalyst.Process Overview.The synthesis of ammonia is a multi-step process that begins with the production of synthesis gas. Synthesis gas is a mixture of nitrogen and hydrogen gases, which are typically obtained from natural gas or coal. The synthesis gas is then compressed and heated to a high temperature, typically around 450-550°C. A catalyst, usually iron oxidepromoted with potassium oxide, is used to promote the reaction between nitrogen and hydrogen gases.The reaction between nitrogen and hydrogen gases is exothermic, releasing heat. This heat is used to maintain the high temperature required for the reaction. The reaction also produces ammonia gas, which is cooled and separated from the unreacted gases. The unreacted gases are recycled back into the process.The overall reaction for the synthesis of ammonia can be represented by the following equation:N2 + 3H2 → 2NH3。
合成氨工艺简介
合成氨工艺简介一合成氨工艺简介中小型氮肥厂是以煤为要紧原料，采纳固定层间歇气化法制造合成氨原料气。
从原料气的制备、净化到氨的合成，通过造气、脱硫、变换、碳化、压缩、精炼、合成等工段。
工艺流程简图如下所示：该装置要紧的操纵回路有：（1）洗涤塔液位；（2）洗涤气流量；（3）合成塔触媒温度；（4）中置锅炉液位；（5）中置锅炉压力；（6）冷凝塔液位；（7）分离器液位；（8）蒸发器液位。
其中触媒温度操纵可采纳全系数法自适应操纵，其他回路采纳PID操纵。
二要紧操纵方案（一）造气工段操纵工艺简介：固定床间歇气化法生产水煤气过程是以无烟煤为原料，周期循环操作，在每一循环时刻里具体分为五个时期；(1)吹风时期约37s；(2)上吹时期约3 9s；(3)下吹时期约56s；(4)二上吹时期约12s；(5)吹净时期约6s.l、吹风时期现在期是为了提升炉温为制气作预备的。
这一时期时刻的长短决定炉温的高低，时刻过长，炉温过高；时刻过短，炉温偏低同时都阻碍发气量，炉温要紧由这一时期操纵。
般工艺要求现在期的操作时刻约为整个循环周期的18％左右。
2、上吹加氮制气时期在现在期是将水蒸汽和空气同时加入。
空气的加入增加了气体中的氮气含量，是调剂H2/N2的要紧手段。
然而为了保证造气炉的安全该段时刻最多不超过整个循环周期的26％。
3、上吹制气时期该时期与上吹加氯制气总时刻为整个循环的32％，随着上吹制气的进行下部炉温逐步下降，为了保证炉况和提升发气量，在现在期蒸汽的流量最好能得以操纵。
4、下吹制气时期为了充分地利用炉顶部高温、提升发气量，下吹制气也是专门重要的一个时期。
这段时刻约占整个循环的40％左右。
5、二次上吹时期为了确保生产安全，造气炉再度进行吹风升温之前，须把下吹制气时留在炉底及下部管道中的半水煤气吹净以防不测，故进行第二次上映。
这段时刻约占7％左右。
6、吹净时期这段时刻要紧是回收上行煤气管线及设备内的半水煤气。
约占整个循环的3％。
高中合成氨及氮肥的生产流程图及方程式
高中合成氨及氮肥的生产流程图及方程式下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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合成氨工艺流程图
合成氨
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，世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外，绝大部分是合成的氨。
合成氨主要用作化肥、冷冻剂和化工原料。
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。
o合成氨工艺流程图
o合成氨的在线分析检测点。
第二章合成氨
德国的伍德(Uhde)公司用 AMV 技术于 1985 年在加拿大建成一座大型合成 氨装置。 投产后经考核证明吨氨能耗和产量均能达到设计水平。为了进一步减少 能耗、降低投资，伍德公司在实践经验的基础上对 ICI 公司 AMV 流程作了较大 修改，形成了自己的工艺，称为 Uhde—AMV(Uhde—ICI—AMV)合成氨工艺。 中原大化是国内第一家采用 Uhde—AMV 技术的大型合成氨设备的企业， 中原大 化合成氨主要工艺过程如图 2-1 所示。
2 UHDE—AMV 合成氨工艺
中原大化合成氨、动力锅炉和供水装置
2.1 我国的合成氨工业概述
2.1.1 氨的性质及用途 氨有毒，是一种无色、有刺激性恶臭的气体；分子式为 NH3，熔点为-77.7 ℃，沸点为-33.5℃，饱和蒸气压为 506.62kPa(4.7℃)，临界温度为 132.5℃，临 界压力为 11.40MPa；易燃，引燃温度为 651℃。本品与空气混合能形成爆炸性混 合物，与空气混合爆炸极限为 15. 7％~27.4％(体积分数)，遇明火、高热能引起 燃烧爆炸， 与氟、 氯等接触会发生剧烈的化学反应； 若遇高热， 容器内压力增大， 有开裂和爆炸的危险。本品易溶于水、乙醇、乙醚。本品主要用作生产氮肥(如 尿素、碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵等)，也用于合成某些有机含氮化学品(如苯胺、 酰胺、氨基酸、氰化物、氰胺树脂、聚丙烯脂纤维、丁脂橡胶等)，除此之外， 还广泛用作制冷剂。 2.1.2 我国合成氨生产的技术现状 合成氨行业既是我国化肥工业的基础，也是传统煤化工的重要组成部分， 我 国合成氨产业规已居世界第一，并且是世界上最大的以煤为原料的合成氨产地。 受能源结构的影响，我国合成氨生产的原料以煤为主，以天然气为辅，2011 年 国内合成氨生产原料中，煤炭约占 76.2%，天然气约占 21.3%，油约占 1.5%， 焦 炉气约占 0.9%。 我国从 70 年代开始建设大型化肥厂，其下游产品除 1 套装置生产硝酸磷肥 之外，均为尿素。除上海吴泾化工厂为国产化装置外，其他均系从国外引进， 荟 萃了当今世界上主要的合成氨工艺技术。 我国中型合成氨装置下游产品主要是尿素和硝酸铵。 我国小型合成氨装置下 游产品主要是碳酸氢铵，部分装置经改造生产尿素。 我国以煤为原料大中型合成氨装置主要采用鲁奇(Lurgi)碎煤气化工工艺， 德 士古(Texaco)水煤浆气化工艺， “油改煤”项目则采用谢尔(壳牌，Shell)粉煤气化 工艺。 我国以渣油为原料的合成氨合成工艺很不均衡， 以渣油为原料的大型合成氨 装置中，主要采用先进的德士古渣油气化工艺，谢尔(Shell)气化工艺。大多数以 渣油为原料的中型合成氨装置采用 60 年代比较流行的通用设计工艺，采用 3.0MPa 部分氧化法加压气化、热钾脱碳、ADA 脱硫、3.2MPa 氨合成技术。 我国以天然气(油田气)、轻油为原料的合成氨装置主要是大型合成氨装置， 目前己建成的大型合成氨装置中，采用了凯洛格(Kellogg )传统工艺、凯洛格— 东洋工程(TEC)工艺、丹麦托普索(Topsoe)工艺、节能型的 AMV 工艺和美国布朗 (Brown)工艺。 2.1.3 先进的合成氨生产技术 以天然气(油田气)为原料，生产合成氨的大型生产装置，自 60 年代投入生 产以来，经四十多年的发展，生产技术有了突飞猛进的发展。目前新建的以天然 气为原料的合成氨装置的综合能耗已降到 29.3GJ/tNH3 以下。 当前世界上具有竞争能力的低能耗合成氨技术有：KBR 公司的技术、ICI 公 司的 AMV 技术、Uhde 公司的技术和托普索公司的技术。各种工艺的主要特点 简述如下。 2.1.3.1 KBR 公司的技术 是原 Kellogg 公司和 Brown 公司合并后推出的新技术，该技术在 Kellogg 公
合成氨工艺流程与工艺指标
合成氨工艺流程与工艺指标第一节工艺流程1 工艺流程简述：1.11#合成工艺流程由压缩机七段（六段）出口总管送来的铜洗精炼气经导入阀送入氨冷器出口管，与循环气混合后，进入冷凝塔底部分离套筒内，分离气体中的液氨与油水后进入上部换热器管间，与管内来自水冷排的热气体换热后去循环机加压，气体自循环机出来后进入油分，分离掉油水后气体分四路进入合成塔（一路主线、一路冷副、二路冷激），主线气体由合成塔顶部一次入口进入合成塔内外筒间的环隙，换热后从一次出口出塔，进入气气换热器管间，和管内气体换热后从合成塔二次入口进入塔内下部换热器，与催化剂层来的反应气体换热提温后经中心管进入催化剂层反应，反应后的气体自塔二次出口进入废热锅炉管内。
与废锅内的软水换热，使软水汽化，副产的饱和蒸汽，供变换使用，从废锅出来的混合气体进入软水加热器进行换热，换热后的热软水供铜洗再生使用，出水加热器的气体再进入气气换热器管内，和合成塔一出气体换热。
换热后自换热器底部出，进入水冷却器冷却降温，出冷却器的气体再进入冷凝塔上部换热器管内进一步冷却后进入氨分，分离掉部分液氨，其后气体再进入氨冷器进一步冷却降温，出氨冷器后的循环气和补入的新鲜气混合后一同进入冷凝塔分离液氨，并洗除油水后送循环机加压进行下一个循环，不断产生液氨。
本流程中塔后放空设在氨分离器后，放空气体送提氢岗位回收氢。
氨分和冷交换器分离出来的液氨，放入液氨贮槽。
液氨贮槽的液氨分别再输送到尿素车间生产氨及有关岗位，或送氨冷器做冷冻剂使用，各个氨冷器蒸发后的气氨送至冷冻岗位重新液化成液氨后循环使用。
1.22#合成工艺流程由压缩六段.七段送来合格的精练气经导入阀与氨冷器出口的循环气混合后进入超虑的上部,液氨被分离下来,分离后气体从顶部出来进入冷凝塔底部氨分离套筒内,分离气体中的液氨，油水后进入上部换热气器的管间,与管内冷排来的热气体换热后从上部出来进入循环机,气体经循环机加压后进入油分离器,分离掉油水后的气体分两路进入合成塔(一路线.一路冷副)主线从上部进入沿内外筒环隙顺流而下进入螺旋板换热器板间,从下部螺旋板换热器板间出来进入上部列管换热器的管间,换热后的气体与冷副管来的气体混合进入分器盒,气体被分配到三套管的内管,从外冷管进入集器盒,提温后的气体经中心进入触媒反应,反应后的气体经上部列管内出来进入废锅的管内,气体从废锅出来从二进进入下部螺旋板换热器的板内,经降温后的气体从二出出来进入水冷排下部,气体在冷排被水降温后由上部出来进入冷交上部,气体经换热后从塔顶部出来进入氨分的上部,气体中的氨进一部分离后从顶部出来进入氨冷器的上部,气体在氨冷器降温,气体从底部出来与导入来的气体混合进行下一步的循环.放空气去提氢岗位.2 工艺流程图合成塔油分废 锅去蒸汽管冷 排循环水氨冷氨分冷交气氨去冰机去提氢去提氢导入放空液氨去尿素减压去等压回收塔冰机来去铜洗去冰机放氨液氨贮槽缓冲罐超滤冷副主阀主线近路第二节工艺指标催化剂热点温度：445－500℃(根据催化剂活性情况调整,A±5℃) 成品氨的纯度：≥99.6％循环气中入口甲烷：10－14％循环气中入口氨含量：≤3.5％1＃合成塔压差：≤1.0MPa2＃合成塔压差：≤2.0MPa废锅炉水碱度：≤10mgN／L废锅炉水氯根：≤30 mgN／L循环机出口压力：≤32.0MPa系统压力：≤31.0MPa系统压差：≤2.5MPa循环机油压：0.3－0.6 MPa循环机填料加氨：0.3－0.4MPa 1＃合成废锅压力：≤1.4MPa2＃合成废锅压力：≤1.3MPa 中间槽压力：≤2.1 MPa系统升压速率≤0.5MP/分氨冷器气氨压力:≤0.3MPa合成塔塔壁上部温度:≤100℃合成塔塔壁中下部温度:≤150℃水冷温度:≤50℃氨冷温度:-5-5℃废热锅炉液位:1/2～2/3中间槽液位:10-30吨冷交液位:0-50循环机曲轴箱液位:1/2-2/3电炉绝缘电阻值:≥0.2兆欧催化剂同平面温差:≤30℃运行中电机绝缘: ＞0.5兆欧注油量:20-30滴/分保护气温度:5-20℃保护气流量:500-800m3/h轴承温度:＜75℃定子温度:＜120℃透平机电流:＜1150A透平机功率:＜680KWh循环气入口温度:＜40℃循环氢:＞60％轴承运行时间:2880小时功率记录仪指示无突跳.轴承定子运行温度记录平稳透平机进出口压差:≤3．0Mpa。
合成氨生产工艺简介
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”。
合成氨工艺简介
3、工艺流程图
气柜来半水煤气 气柜出口洗 气塔
前静电除焦
罗茨鼓风机
风机出口冷却塔
预脱硫塔
去压 缩一段 后 静电除焦
清洗塔
脱硫塔
贫液槽
贫液泵
富液泵 再生 槽
富液槽
三、变换
• 1、生产原理 • 一氧化碳与水蒸汽作用,生成二氧化碳和氢
气并放出热量。其反应如下: • CO + H2O （汽） → CO2 + H2 + Q • 该反应的特点是可逆、放热、反应前后气
电炉
二出
二入
二入
三入 二出
一入 变 换 炉 二入
一出 三出
一入
二入 淬 冷 器 二出
一出
变换气去变脱 变换气冷却 分离器
软水换热器
热水换热器
四、变换气脱硫
• 1、生产原理 • 将变换气中的硫化物（H2S）用碱液法气液相逆向接触
吸收，达到净化变换气的目的。净化后的变换气硫化物含 量在20mg/m3以下，吸收后碱液经氧化再生（催化剂作用 下），析出单质硫，碱液得到再生，循环使用，硫泡沫送 去硫回收岗位处理。 • 吸收反应：Na2CO3 + H2S = NaHS + NaHCO3 • COS + 2Na2CO3 + H2O =Na2CO2S + 2NaHCO3 • Na2CO3 + CO2 + H2O = NaHCO3 • 再生反应：NaHS + 1/2O2 = NaOH+S↓ • NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O • 2Na2CO2S + O 2 = Na2CO3 + 2S↓
体体积不变，并且反应速度比 • 较慢，只有在催化剂的作用下才具有较快