氮肥产生工艺讲解
氮肥的制作方法
氮肥的制作方法氮肥是农业生产中必不可少的一种肥料，它能够为作物提供充足的氮元素，促进植物的生长发育，提高产量和质量。
氮肥的制作方法有多种，下面我们就来详细介绍一下其中几种常见的制作方法。
一、尿素法制氮肥尿素法制氮肥是目前应用最广泛的一种制作方法，其原理是利用尿素和甲醛反应生成甲酰尿素，再通过加热脱水反应制得氮肥。
其具体步骤如下：1. 将尿素和甲醛按一定比例混合，加入反应釜中。
2. 在加热的条件下，尿素和甲醛发生缩合反应，生成甲酰尿素。
3. 经过脱水反应，甲酰尿素分解为氨和二甲醚，产生氮肥。
尿素法制氮肥的优点在于原料易得、成本低廉、生产效率高，而且产品质量稳定，适用于大规模生产。
二、硝酸盐法制氮肥硝酸盐法制氮肥是利用硝酸盐的氮元素制取氮肥，其过程包括硝化反应和蒸发结晶两个步骤。
1. 硝化反应：将氨气或尿素溶液与硝酸盐反应，生成硝酸铵或硝酸钾等硝酸盐。
2. 蒸发结晶：将硝酸盐溶液加热蒸发，待溶液浓度达到一定程度后，结晶分离出氮肥。
硝酸盐法制氮肥的优点在于产品含氮量高、营养丰富，能够迅速为作物提供充足的氮元素，但其生产成本较高，且易受环境污染影响。
三、氨法制氮肥氨法制氮肥是利用氨气和二氧化碳等原料制取氨基酸，再通过进一步反应得到氮肥。
其具体步骤如下：1. 合成氨基酸：将氨气和二氧化碳在高温高压下反应，生成氨基酸。
2. 氨基酸反应：将氨基酸与其他化合物反应，生成氮肥。
氨法制氮肥的优点在于产品纯度高、营养成分均衡，且产生的废气可回收利用，但其生产成本较高，且技术要求较高。
以上三种制氮肥的方法都有其优点和缺点，具体应用时需要根据生产需求和成本效益等因素进行选择。
同时，为了保护环境和提高氮肥利用效率，还需要探索新型制肥技术和绿色肥料。
化工工艺学氮肥
化工工艺学氮肥引言氮肥是一种重要的农业营养补给品，根据世界农业组织（FAO）的数据，近年来全球农业生产中消耗的氮肥越来越多。
氮肥的生产主要依赖于化工工艺技术。
本文将介绍化工工艺学中氮肥生产的过程，包括氮肥的制备原理、常见的制备方法以及一些与氮肥生产相关的问题。
氮肥的制备原理氮肥的制备原理基于固氮转化为无机氮肥的过程。
植物通常无法直接利用大气中的氮气，因为氮气的分子键十分稳定。
因此，氮肥生产的核心任务是将大气中的氮气转化为植物可利用的氮化合物。
氮肥的制备原理可以概括为以下几个步骤：1.固氮：将大气中的氮气转化为可溶解于水的氮化合物。
这一步骤通常需要高温、高压等条件来打破氮气的稳定性。
2.合成化合物：将固氮得到的氮化合物与其他元素或化合物结合，形成最终的氮肥产品。
常见的氮肥产品包括尿素、铵盐类肥料等。
氮肥的制备方法合成氨法合成氨法是制备氮肥的主要方法之一，其核心步骤是通过氨合成反应制备氨。
氨是制备大多数氮肥产品的重要原料，包括尿素和铵盐肥料。
合成氨法的具体过程如下：1.合成气制备：使用天然气、石油等烃类作为原料，通过蒸汽重整或部分氧化等工艺将其转化为合成气，合成气主要由氢气和一氧化碳组成。
2.催化剂转化：将合成气与催化剂接触，在高温和高压的条件下，催化剂将合成气中的氢气与氮气转化为氨。
3.氨回收：将反应后的气体通过冷凝和吸附等方法进行分离，回收氨。
4.配制氮肥：将回收的氨与其他元素或化合物进行混合，配制成不同种类的氮肥产品。
环境友好法由于传统的合成氨法存在对环境的污染和能源消耗较大的问题，近年来越来越多的关注转向了环境友好法。
环境友好法主要通过利用生物学和微生物学的方法来制备氮肥。
环境友好法的具体方法包括：1.亦腐亦利法：将农作废弃物、动物粪便等有机废料进行堆肥，通过微生物的作用将其分解为有机肥。
有机肥富含有机氮化合物，可作为氮肥使用。
2.土壤微生物转化法：利用土壤中的微生物来转化空气中的氮气。
这些微生物利用根系分泌的物质吸引大气中的氮气，然后将其转化为土壤中的氮化合物。
氮肥生产工艺流程
氮肥生产工艺流程
氮肥生产工艺流程主要包括丁烷气相氨法和铵盐法两种方法。
下面分别介绍这两种工艺流程。
一、丁烷气相氨法：
该方法是使用丁烷作为原料，通过热解和氧化反应制取氨气，并将氨气与甲烷进行催化氰化反应生成丙烯腈，在经氢化还原和纯化后得到溶液。
具体工艺流程如下：
1. 丁烷热解：将丁烷加热到600-650摄氏度，通过热解反应产
生氨气和丙烯。
2. 氧化反应：将丁烷热解产生的氨气与空气进行混合，经过氧化反应生成氰化氢。
3. 催化氰化反应：将氨气与氰化氢进行催化反应，生成甲烯腈。
4. 氢化还原：将甲烯腈经过提纯后，进行氢化还原反应，生成丙烯腈。
5. 纯化：对丙烯腈进行纯化处理，除去杂质。
6. 产品收集：将纯化后的丙烯腈收集，作为氮肥的原料。
二、铵盐法：
该方法是用铵盐作为原料，通过氨化反应生成氨气，并与二氧化碳反应生成尿素，再经纯化处理得到氮肥。
具体工艺流程如
下：
1. 氨化反应：将铵盐与石灰石和水进行反应，生成氨气和一些水合氨。
2. 还原反应：将氨气与甲醇进行反应，产生甲醇氨化物。
3. 合成尿素：将甲醇氨化物与二氧化碳反应，生成尿素。
4. 结晶和干燥：将合成的尿素溶液进行结晶和干燥处理，得到固体尿素。
5. 粉碎和包装：对固体尿素进行粉碎处理，最后进行包装即可得到成品氮肥。
以上介绍的是氮肥生产的两种主要工艺流程。
这两种方法各有优劣，具体选用哪种方法，取决于原料供应和最终产品要求等因素。
氮肥生产工艺论文
氮肥生产工艺论文氮肥是农业生产中重要的化肥之一，能够提供植物所需的氮元素，促进作物的生长和增产。
本论文将重点介绍氮肥的生产工艺及其过程。
氮肥的主要生产工艺包括合成氨和尿素制备两个主要步骤。
首先，合成氨是氮肥生产过程中的关键步骤之一。
合成氨是从空气中的氮气和水制备而来的。
通常，合成氨使用哈柏法或气体混合法。
哈柏法利用高温和高压的反应条件，在催化剂的作用下将空气中的氮气和水合成成氨。
气体混合法则利用不同体积比例的氨气、氮气和水蒸气经过适当的条件混合生成氨气。
合成氨的反应过程中需要严格控制温度和压力，以及催化剂的使用，以提高合成氨的产率和纯度。
接下来，尿素制备是氮肥生产中的另一个重要步骤。
尿素是一种含有高浓度氮的化合物，可以作为植物的有效氮源。
尿素制备工艺主要包括液相制尿素法和氨尿素法两种方法。
液相制尿素法是将合成氨与二氧化碳在中等压力和适当温度下反应生成尿素。
氨尿素法是将合成氨和二氧化碳与尿素溶液反应生成尿素。
除了合成氨和尿素制备，氮肥生产过程中还需要进行一系列的后处理。
后处理过程主要包括结晶、干燥、包装和质量检验等环节。
结晶是将尿素溶液经过蒸发和冷却，使其逐渐结晶成固体尿素颗粒。
干燥是将结晶的尿素颗粒经过热风干燥，以去除水分，提高尿素的质量。
最后，干燥后的尿素颗粒被包装成适当的袋装或散装，并进行质量检验，以确保产品符合相关国家标准。
在氮肥生产过程中，还需要注意对环境的保护。
氮肥生产过程中产生的废气和废水需要经过处理，以减少对环境的污染。
同时，应合理使用原材料和能源，提高资源利用率，降低生产过程中的能耗和排放。
综上所述，氮肥的生产工艺主要包括合成氨和尿素制备两个主要步骤，以及后处理过程。
在氮肥生产过程中，需要严格控制反应条件和催化剂的使用，以提高产品的质量和产量。
此外，环境保护也是氮肥生产中需要重视的问题。
通过合理处理废气和废水，提高资源利用率，降低能耗和排放，可有效减少对环境的影响，并推动可持续农业生产的发展。
氮肥怎么加工的原理
氮肥怎么加工的原理
氮肥主要是通过工业方法加工得到的。
下面我将详细介绍氮肥加工的原理。
氮肥加工的主要原理是利用工业化的生产方法，将含有丰富氮元素的原材料进行处理、转化为可供农作物利用的氮肥。
首先，氮肥加工的第一步是原材料的选择。
常见的原材料包括天然气、氮气和空气中的氮气等。
氮气是空气中占比最大的成分，占据了79%的比例，因此使用自然界最丰富的氮气作为原材料进行氮肥加工是最为常见和经济的方法。
第二步是氮气的储存和净化。
氮气通常会通过空分设备进行储存和净化。
空分设备利用氮气与其他杂质气体在吸附剂上的不同吸附特性进行分离，从而得到纯净的氮气。
第三步是氮气的转化。
氮气转化的主要方法有合成氨法和尿素法。
合成氨法是通过合成气（由氢气和氮气混合而成）进行催化反应，在高温高压条件下生成氨气。
尿素法是首先经过合成氨法制得氨气，然后将氨气和二氧化碳进行反应，生成尿素。
第四步是氮肥的精制和包装。
氮肥在制造过程中会产生一些杂质和副产物，需要经过精制和处理，以提高氮肥的纯度和质量。
精制过程包括过滤、蒸馏、结晶等步骤。
精制后的氮肥会被装入袋子、桶装等包装材料中，以便储存和运输。
总结起来，氮肥加工的原理包括原材料的选择、氮气的储存和净化、氮气的转化以及氮肥的精制和包装。
通过这些步骤，我们可以将丰富的氮元素转化为可供农作物利用的氮肥，以提高农作物的产量和品质。
氮肥生产工艺流程
氮肥生产工艺流程氮肥是一种广泛应用于农业领域的肥料，能够为作物提供必需的氮元素，促进作物生长。
氮肥的生产工艺流程包括物料准备、反应制备、分离与精制等多个步骤。
首先，进行物料准备。
主要原料包括氨气（NH3）和氮气（N2），以及辅助原料如磷矿石、硫矿石等。
这些原料需要经过处理和净化，以确保生产过程的安全性和产品质量。
接下来，进行反应制备。
氮肥的制备主要通过催化合成法进行。
首先，将氮气和氢气经过一系列处理装置，分别转化为氨气和氢氨混合气。
然后，将氨气与空气经过催化剂的作用，在高温高压条件下进行反应，生成氮氧化物（NOx）。
随后，进行分离与精制。
反应生成的氮氧化物需要经过一系列分离和精制步骤，以获得氮肥产品。
首先，将反应气体冷却，经过脱硫和脱硝处理，去除杂质。
然后，通过吸收剂、冷凝器和分离装置对氮氧化物进行吸收和分离，获得纯净的氮酸（HNO3）溶液。
最后，通过结晶和干燥等工艺，获得氮肥最终产品。
整个氮肥生产工艺流程需要严格控制反应条件、物料配比和工艺参数，以确保产品的质量和效益。
同时，还需要配备完善的安全设备和环保措施，加强对废气、废水和废渣的处理与综合利用，以减少对环境的影响。
值得注意的是，不同类型的氮肥，如尿素、硝酸铵等，在生产工艺流程上会有些许差异。
例如，尿素的生产工艺主要涉及氨气和二氧化碳的反应，而硝酸铵的生产工艺则需要通过硝铵溶液和氨气的反应来获得。
因此，在实际生产中，会根据所生产的具体氮肥类型选择相应的工艺流程。
总之，氮肥的生产工艺流程涉及物料准备、反应制备、分离与精制等多个步骤。
通过严格控制反应条件与物料配比，并采取合理的安全设备与环保措施，可以确保氮肥产品的质量和环境友好性。
这对于农业的发展与作物产量的提高具有重要意义。
化肥生产中的氮肥制备工艺研究
化肥生产中的氮肥制备工艺研究化肥是现代农业生产中不可或缺的重要物质，而其中氮肥则占据着重要的位置。
氮肥是指含有氮元素的肥料，其作用主要是提供作物所需的氮元素，促进作物生长，提高产量。
在化肥生产中，氮肥的制备工艺研究对提高氮肥生产效率和质量具有重要意义。
1.氮肥的种类和用途氮肥主要分为无机氮肥和有机氮肥两大类。
其中无机氮肥包括尿素、铵盐、硝酸钙、硝酸铵等；有机氮肥则主要有腐殖质、动物粪便等。
氮肥的用途十分广泛，广泛用于农业生产中，可促进作物的生长发育和提高产量；同时也可作为建筑和工业原材料。
2.氮肥的制备工艺2.1 尿素生产工艺尿素是氮肥中的重要成员，其生产工艺一般采用烧碱法和炭气法。
烧碱法将氨和二氧化碳反应产生尿素。
炭气法则采用遵循Wohler反应生产尿素，即二氯甲烷和氨在高温下反应合成尿素。
2.2 硝酸铵生产工艺硝酸铵的制备工艺一般采用硝钙法或铵钠法。
硝钙法一般是将硝酸钙和铵盐反应来制得硝酸铵；铵钠法则采用热解反应，将铵盐经过高温反应来制得硝酸铵。
2.3 硝酸盐生产工艺硝酸盐是氮肥中的一类重要成员，其生产工艺主要采用硝化与硝酸还原法。
硝化法是直接将氨气和空气中的氧气反应，生成硝酸；还原法则是将产生的硝酸经过还原反应，生成硝酸盐。
3.氮肥制备工艺中的问题和挑战在氮肥制备过程中，出现的一些问题和挑战需要注意。
其中，环境污染是氮肥制备的常见问题之一，氮肥中的一些元素比如铵根、硝酸根和尿素等，会对土壤和水体造成污染。
此外，氮肥制备过程中的能耗和成本也是氮肥制备中的挑战之一。
降低成本和提高效率将是氮肥行业改善的关键所在。
4.氮肥制备工艺的未来发展趋势随着科技的不断发展和人们对环境问题的重视，氮肥制备工艺也将会发生变化和创新。
未来氮肥的制备将会更加环保，更加高效，更加节能。
此外，新的氮肥制备工艺也将逐渐应用到市场当中，以满足不同地区和不同产业的需求。
总之，氮肥的制备工艺在农业生产中具有重要的地位和作用。
未来随着技术的不断革新，氮肥的制备工艺也将会发生变化和创新。
氮肥产生工艺讲解
三、关于公用工程
四、成本及投资
结束
甲烷化
深冷净化
合成
一、合成氨生产工艺——煤气化技术及其选择
气化技术——共有两代三种方法：常压气化技术为第一代，加压气化技 术为第二代；分为移动床、流化床、气流床三种气化方法。
1、常压移动床：UGI炉、富氧气化炉，我国中小氮肥企业使用为主，国 外已淘汰，主要以无烟块煤为原料。 2、常压流化床：恩德炉、U-gas炉、灰熔聚炉 3、常压气流床：K-T炉 4、加压移动床：鲁奇炉、BGL炉 5、加压流化床：高温温克勒炉、KBR炉 6、加压气流床
气柜 罗茨风机
栲胶脱硫
CO<2.0%
NHD 脱碳
氨库
合成
15MPa
氢氮机高压缸
氢氮机低压缸 7.1MPa
甲醇化、甲烷化
一、合成氨生产工艺——以煤为原料
2、加压煤气化合成氨生产工艺——天脊集团（鲁奇炉）
氧气 蒸汽 碎煤 （5-50mm ）
脱碳
主要组分： CO2—26.59% 、CO—23.46% 、H2—39.45% 、H2S—0.07%、 N2—1.33% 、 CH4—8.00%、C2—0.38%、C3—0.09%、Ar—0.63%
鲁奇炉
3.1MPa 650 ℃
脱硫
洗涤、冷却
预洗
CO ≤ 4.79% –20 ℃
废热锅炉
2.98MPa 181 ℃
变换
转化
2.34MPa –62 ℃
主要组分： CO—6.46%、H2—81.28% 、CH4—9.72%、 N2—1.54% 、Ar—1.00%、CO2—20ppm
液氮洗
2.1MPa
压缩
一、合成氨生产工艺——以天然气为原料
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NH3—3.7% 氨冷、分离
28MPa
2.2MPa 7Байду номын сангаас000Nm 3/h
氢氮气 压缩机
液氨
氨库 循环机
液氨
1#NH3 —6.7% 2#NH3 —10.7%
一、合成氨生产工艺——以煤为原料
1、常压煤气化合成氨生产工艺——天脊中化
空气 蒸汽 无烟块煤
气化炉（ 32台）
废热锅炉
全低变
压缩（ 9台）
洗涤 电除尘
二、尿素生产工艺
三、关于公用工程
四、成本及投资
二、尿素生产工艺
为方便储存、运输、使用，将液氨加工成另外 一种固体化合物——氮肥，种类有：尿素、硫铵、 碳酸氢铵、氯化铵、硝酸铵等。
氮肥生产工艺介绍
2009年6月
目录
一、合成氨生产工艺
– 以煤为原料生产合成氨工艺 – 以重油为原料生产合成氨工艺 – 以天然气为原料生产合成氨工艺 – 煤气化技术及其选择
二、尿素生产工艺
三、关于公用工程
四、成本及投资
一、合成氨生产工艺——概述
植物生长需要氮元素，且只能吸收化合物中固定 状态的氮，以空气为氮的来源，并与氢进行氨的合 成，是固定氮的一种最经济的方法，合成氨的生产 过程主要是氢气的制取过程。
22.8MPa
合成
氨库
一、合成氨生产工艺——以煤为原料
2、加压煤气化合成氨生产工艺——渭河化肥厂（水煤浆）
氧气
水煤浆 （65%）
气化炉
6.4MPa 1350 ℃
急冷室
主要组分： H2—14.2%、CO—19.76% 、CO2—6.9%、H2S—0.17% 、 COS —0.01%、N2—0.18%、Ar—0.05%、CH4—0.01% 、水蒸汽— 58.67%
一、合成氨生产工艺——以煤为原料
1、常压煤气化合成氨生产工艺——中化平原（一厂）
空气
主要组分： CO2—9%、CO—28%、H2—39%、N2—22%、
CH4—1.7%、O2—0.3%
蒸汽 无烟块煤
造气
废热锅炉
0.8MPa
变换
压缩（Ⅰ、Ⅱ段）
洗涤、除尘
半水煤 气脱硫
气柜 罗茨风机
变换气 脱硫
氨库
1.7MPa
文丘里洗涤
6.14MPa 241 ℃
压缩
5.0MPa 30 ℃
液氮洗
脱硫、脱碳 CO ≤ 1.5%
变换
15MPa
换热
合成塔
蒸汽过热器
蒸汽发生器
水冷器
冷热换热器
一、二级氨冷
分离
NH 3
一、合成氨生产工艺——以重油为原料
3、重油加压煤气化技术 工艺流程：与水煤浆气化相似 气体成分：CO—46% H2—46% CO2—4.5% N2—3.0% CH4—0.3% O2—0.2% 气化条件：3.1MPa、1350℃
变换
压缩（Ⅰ、Ⅱ段）
洗涤、除尘
半水煤 气脱硫
气柜 罗茨风机
变换气 脱硫
氨库
2.7MPa
压缩（Ⅲ、Ⅳ段）
脱碳
32MPa
合成
压缩（Ⅶ段）
压缩（Ⅴ、Ⅵ段） 15MPa
醇烃化
一、合成氨生产工艺——以煤为原料
1、常压煤气化合成氨生产工艺——中化长山
过滤、加压、纯化 空气
空分
空气
氧气
空气鼓风机
半水 煤气
去合成
鲁奇炉
3.1MPa 650 ℃
脱硫
洗涤、冷却
预洗
CO ≤ 4.79% –20 ℃
废热锅炉
2.98MPa 181 ℃
变换
转化
2.34MPa –62 ℃
主要组分： CO—6.46%、H2—81.28% 、CH4—9.72%、 N2—1.54% 、Ar—1.00%、CO2—20ppm
液氮洗
2.1MPa
压缩
1、常压煤气化合成氨生产工艺——中化长山
变换
CO<0.3%
（中—低—低）
变换气 H2S<5mg/Nm 3 脱碳 脱硫
CO2<0.2% 甲烷化
CO+H 2O ? CO2 +H2
2.2MPa 氢回收 5000Nm3/h
27MPa 7000Nm3/h
水冷、分离
CH4—20% 合成塔
CH4<3.5% CO2+CO<20ppm
a.水煤气化：德士古、四喷嘴、多元料浆 b.干煤粉气化：壳牌干煤粉气化炉、HT-L、两段炉、GSP炉
气化技术选择
1、从煤种上选择：依托什么资源（煤）用什么技术
2、从技术先进性上选择：加压气化技术，环保效应好，国产化程度高， 气化效率高的技术。
目录
一、合成氨生产工艺
– 以煤为原料生产合成氨工艺 – 以重油为原料生产合成氨工艺 – 以天然气为原料生产合成氨工艺 – 煤气化技术及其选择
氮气 氩气
回收
空喷塔 洗涤塔
废热锅炉
蒸汽
恩德炉
褐煤
半水煤气 脱硫
主要组分： CO2—21%、CO—35.5% 、H2—37.5% 、CH4—2.5%、 N2—3.3%、O2—0.2%、H2S—700mg/Nm 3、粉尘— 300mg/Nm 3
气柜
电除尘
压缩机
出口压力 为3.0MPa
去变换
蒸汽
一、合成氨生产工艺——以煤为原料
气柜 罗茨风机
栲胶脱硫
CO<2.0%
NHD 脱碳
氨库
合成
15MPa
氢氮机高压缸
氢氮机低压缸 7.1MPa
甲醇化、甲烷化
一、合成氨生产工艺——以煤为原料
2、加压煤气化合成氨生产工艺——天脊集团（鲁奇炉）
氧气 蒸汽 碎煤 （5-50mm ）
脱碳
主要组分： CO2—26.59% 、CO—23.46% 、H2—39.45% 、H2S—0.07%、 N2—1.33% 、 CH4—8.00%、C2—0.38%、C3—0.09%、Ar—0.63%
甲烷化
深冷净化
合成
一、合成氨生产工艺——煤气化技术及其选择
气化技术——共有两代三种方法：常压气化技术为第一代，加压气化技 术为第二代；分为移动床、流化床、气流床三种气化方法。
1、常压移动床：UGI炉、富氧气化炉，我国中小氮肥企业使用为主，国 外已淘汰，主要以无烟块煤为原料。 2、常压流化床：恩德炉、U-gas炉、灰熔聚炉 3、常压气流床：K-T炉 4、加压移动床：鲁奇炉、BGL炉 5、加压流化床：高温温克勒炉、KBR炉 6、加压气流床
压缩（Ⅲ、Ⅳ段）
脱碳
32MPa
合成
压缩（Ⅶ段）
压缩（Ⅴ、Ⅵ段） 12MPa
联醇、铜洗
一、合成氨生产工艺——以煤为原料
1、常压煤气化合成氨生产工艺——中化平原（二厂）
空气
主要组分： CO2—9%、CO—28%、H2—39%、N2—22%、
CH4—1.7%、O2—0.3%
蒸汽 无烟块煤
造气
废热锅炉
0.8MPa
一、合成氨生产工艺——以天然气为原料
4、天然气蒸汽转化
蒸汽
天然气
钴钼加氢
脱碳
变换
氧化锌脱硫 H2S ≤ 0.5ppm 空气
热量回收
3.0MPa 1000 ℃
一段转化
3.0MPa 800 ℃ CH4 ≤10%
二段转化
主要组分： CH4—0.3%、CO—12.8% 、CO2—7.6% 、 H2—57%、N2—22.3%