合成氨生产工艺碳化工段
合成氨的合成工段工艺要点
合成氨的合成工段工艺要点
合成氨的合成工段工艺要点包括以下几个方面：
1. 原料的预处理：首先需要将空气中的氮与天然气中的氢分离出来并进行预处理，去除其中的杂质和水分，以确保反应的质量和效果。
2. 反应器的设计与制造：选择合适的反应器材料和设计形式，以满足反应的条件和要求。
通常采用的是高压蒸汽制氢法和合成氨加氢法。
3. 催化剂的选择和管理：合成氨反应需要使用铁、铑、钯等催化剂，要注意催化剂的选择和管理，以保证反应的稳定性和效率。
4. 反应工艺的控制与管理：合成氨反应需要精准控制反应温度、压力、气体流量等参数，以实现最佳反应效果。
此外还需要对催化剂进行周期性的再生和更换。
5. 后处理和分离：完成合成氨反应后，需要进行后处理和分离，分离出其中的氨气和剩余气体，以便存储和使用。
合成氨的合成工艺要点需要综合考虑以上各个方面，以确保反应的质量、效率和稳定性。
合成氨工艺 过程开发方法
合成氨生产工艺的过程开发合成氨生产工艺背景氨是最为重要的基础化工产品之一，其产量居各种化工产品的首位；同时也是能源消耗的大户，世界上大约有10%的能源用于生产合成氨。
氨主要用于农业，合成氨是氮肥工业的基础，氨本身是重要的氮素肥料，其他氮素肥料也大多是先合成氨、再加工成尿素或各种铵盐肥料，这部分约占70%的比例，称之为“化肥氨”；同时氨也是重要的无机化学和有机化学工业基础原料，用于生产铵、胺、染料、炸药、制药、合成纤维、合成树脂的原料，这部分约占30%的比例，称之为“工业氨”。
我国的氮肥工业自20世纪50年代以来，不断发展壮大，目前合成氨产量已跃居世界第一位，现已掌握了以焦炭、无烟煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃多种原料生产合成氨、尿素的技术，形成了特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小生产规模并存的生产格局。
目前合成氨总生产能力为4500万t/a左右，氮肥工业已基本满足了国内需要，在与国际接轨后，具备与国际合成氨产品竞争的能力，今后发展重点是调整原料和产品结构，进一步改善经济性[1]。
合成氨工艺技术现状世界合成氨技术的发展经历了传统型蒸汽转化制氨工艺、低能耗制氨工艺、装置单系列产量最大化三个阶段。
根据合成氨技术发展的情况分析，未来合成氨的基本生产原理将不会出现原则性的改变，其技术发展将会继续紧密围绕“降低生产成本、提高运行周期，改善经济性”的基本目标，进一步集中在“大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行”等方面进行技术的研究开发。
我国合成氨技术的基本状况：我国合成氨技术的基本状况我国的氮肥工业自20世纪50年代以来，不断发展壮大，目前合成氨产量已跃居世界第一位，现已掌握了以焦炭、无烟煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃多种原料生产合成氨、尿素的技术，形成了特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小生产规模并存的生产格局。
目前合成氨总生产能力为4 500万t ／a左右，氮肥工业已基本满足了国内需求，在与国际接轨后，具备与国际合成氨产品竞争的能力，今后发展重点是调整原料和产品结构，进一步改善经济性。
【】毕业论文毕业设计年产20万吨合成氨厂工艺设计
【】毕业论⽂毕业设计年产20万吨合成氨⼚⼯艺设计年产20万吨合成氨⼚⼯艺设计摘要氨的⼯业⽣产主要是利⽤氮⽓和氢⽓通过催化剂的催化⽽得到。
本设计是年产20万吨合成氨⼚的⼯艺设计，但由于合成氨的整个⽣产⼯艺较长，细节问题较多，鉴于设计时间的紧迫，本设计主要对合成氨的主要⼯段——合成⼯段进⾏了⼯艺计算、设备选型，并绘制了全⼚平⾯布置图、合成氨⼯艺流程⽰意图、合成⼯段带控制点⼯艺流程图、合成⼯段物料流程图、合成车间的⽴⾯图和平⾯图。
关键词：氨，催化剂，⼯艺，图Ammonia Plant Process of The Technological Designof 200,000 t Ammonia Per YearABSTRACTThe industrial production of ammonia is used mainly nitrogen and hydrogen through the catalyst to be obtained. The design of the annual output of 200,000 tons of synthetic ammonia plant process design, but because of the ammonia production process is longer, more details, in view of the urgency of the design time. The main design of the main section of ammonia-synthesis section of the technology, equipment selection, and the mapping of the entire plant layout map Ammonia Process Chart, Synthesis Process control point with the process flow chart Synthesis Process flowchart materials, synthetic workshop elevation and floor plans.KEY WORDS:ammonia ，catalyst ，technology ，chart⽬录摘要........................................................................................................................................... I ABSTRACT .............................................................................................................................. II 1 ⼯程设计背景与发展状况. (1)1.1⼯程设计的背景 (1)1.2我国合成氨产业概况 (1)1.3我国合成氨需求现状及设计规模 (1)2 ⼯程设计条件与总平⾯布置 (3)2.1⼯程设计条件 (3)2.1.1 原材料及辅助物料的资源条件 (3)2.1.2 公⽤⼯程概述 (3)2.1.3 劳动⼒资源条件 (3)2.2总平⾯布置 (3)2.2.1 总平⾯布置的基本原则 (3)2.2.2 总平⾯布置概述 (4)3 化⼯⼯艺设计 (7)3.1车间组成概述 (7)3.2车间⽣产综合叙述 (7)3.2.1 合成⼯段的概况及特点 (7)3.2.2 ⼯作制度 (7)3.2.3 产品的主要技术规格及标准 (8)3.2.4 ⼯艺流程叙述 (8)4 合成⼯段的⼯艺计算及设备选型 (10)4.1合成⼯段设计要求 (10)4.2合成⼯段物料衡算图 (10)4.3.1 物料衡算 (11)4.3.2 热量衡算 (24)4.3.3 主要设备的计算 (31)4.3.4 主要设备型号⼀览表 (45)5 安全⽣产及环境保护 (46)5.1环境保护与综合利⽤ (46)5.2劳动安全卫⽣ (46)致谢 (48)参考⽂献 (49)1⼯程设计背景与发展状况1.1 ⼯程设计的背景合成氨是化学⼯业中的⼀种重要的基础原料。
合成氨工艺
浅谈合成氨工艺资源环境学院化学班险摘要：氮肥生产是高能耗的工业，其生产成本主要取决于系统的能耗，系统能耗除了与采用的工艺流程有关外，在很大程度上取决于系统控制的算法及稳定性，因此，化肥生产过程的控制系统对整个生产成本具有关键意义。
本文比较详细的介绍了合成氨的工艺流程，并对化肥的生产做了介绍，并且从再生产的角度介绍了钢铁厂的副产业——硫酸铵的生产。
最终对我国合成氨技术的发展做了展望。
关键词：合成氨工艺流程甲醇尿素发展趋势前言：氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。
除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。
合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。
本次化工见习，我们参观了玉溪新兴钢铁有限公司和峨山化肥厂，对合成氨工艺，以及化肥生产工艺，有了质的认识。
一合成氨工艺德国化学家哈伯1909年提出了工业氨合成方法，即“循环法”，这是目前工业普遍采用的直接合成法。
反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。
合成氨反应式如下：N2+3H2≈2NH3在合成氨的所有流程中，核心围绕此方程式展开，用最低的能耗量，得到最高质量的产品。
1.1概述合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。
经过近百年的发展，合成氨技术趋于成熟，形成了一大批各有特色的工艺流程，但都是由三个基本部分组成，即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。
原料气制备，即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；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。
净化是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。
合成氨工业-造气
造气工段3.1双一段甲烷转化天然气中的主要成分是甲烷,其中通常还含有少量C2H6、C3H8、C4H10等烷烃和CO、CO2、H2等组分。
在烃类转化制合成气的各种方法中，蒸汽转化工艺是最重要和最具有代表性的技术，玉龙化工采用的就是这一工艺就行原料气的生产。
在一段蒸汽转化炉中，气态烃中主要组分甲烷进行的主要反应如下：1.CH4+H2O = CO +3H2△H298=206.3 kJ2.CH4+2H2O= CO2+4H2△H298=165.3 kJ3.CO+H2O = CO2+H2△H298=-41.2 kJ4.CO2+CH4 = 2CO+2H2△H298=247.3 kJ在一定条件下，蒸汽转化过程中可能发生析碳反应，它们是蒸汽转化过程中应当重点防止的有害副反应：2CO = CO2+C △H298=-171kJCO+H2 = C+H2O △H298=-122.6kJCH4 = C+2H2△H298=82.4kJ甲烷蒸汽转化反应是强吸热反应，变换反应是中等放热反应，甲烷蒸汽转化总反应是强吸热反应。
二段转化是轻质烃蒸汽转化制氨合成气的第二步，其目的是为了进一步彻底转化一段转化气中残余甲烷，并添加一定量的氮气以满足合成氨所需之氢氮比。
二段转化炉内进行的主要反应如下：H2+O2 = H2O △H298=-241kJCO+O2 = CO2△H298=-283.2kJCH4+O2 = CO+2H2△H298=-35.6kJ在催化剂层进行转化及变换反应：CH4+ H2O = CO+3H2△H298=206.3kJCH4+CO2 = CO+3H2△H298=247.3kJCO+ H2O = CO2+H2△H298=-41.2kJ上诉反应中，氢气与氧气的燃烧反应的速率比其他反应的速率要快1×103~1×104倍，因而在二段炉的顶部空间中主要进行氢与氧的燃烧反应，反应中生成水并放出大量的热。
当混合气到达催化剂层时，几乎所有的氧气均已消耗掉了（氧的反应率达到99%以上）。
流体流动自测题及答案
流体流动一、填空题1．某设备的真空表读数为200 mmHg ，则它的绝对压强为__560__mmHg 。
当地大气压强为101.33⨯103Pa.2．在静止的同一种连续流体的内部，各截面上_静压能 与_位能_之和为常数。
3．法定单位制中粘度的单位为_pa.s_，cgs 制中粘度的单位为_cp p_，它们之间的关系是_1s Pa P cP .10110132--⨯=⨯=_。
4．牛顿粘性定律表达式为_dy du μτ=__，它适用于_牛顿型__流体呈_滞流__流动时。
5．开口U 管压差计是基于__流体动力学_原理的测压装置，它可以测量管流中__任意截面_上的__表压强__或__真空度__。
6．流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是_抛物线_形曲线，中心最大速度为平均速度的_2_倍。
摩擦系数与_管壁粗糙度__无关，只随__Re__加大而___减小__。
7．流体在圆形直管内作湍流流动时，摩擦系数λ是_ε/d 及Re __函数，若流动在阻力平方区，则摩擦系数是_ε/d_____函数，与___ Re __无关。
8．流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为__0___。
邻近管壁处存在__滞流内___层，Re 值越大，则该层厚度越___薄__9．实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能__不_守恒，因实际流体流动时有_摩擦阻力__。
10．测速管测得的是管道中__局部_速度，孔板流量计测得的是_平均__速度。
可从__转子流量计_上直接读出被测流体的体积流量。
11．测速管和孔板流量计均属于___定节流量计__型流量计，是用___变动压强差____来反映流量的。
转子流量计属于__定压强___流量计，是通过_变动的截面积__来反映流量的。
12．涡流粘度e_不是__物质的物理性质，是__流动状态__的函数。
13．流体在一段水平管中流过，测得平均速度为0.5 m/s ，压强降为10 Pa ，Re 为1000，管中心线上速度为__1__m/s 。
合成氨原料气的制备方法
年产五十万吨合成氨的原料气制备工艺筛选合成氨生产工艺流程简介合成氨因采用的工艺不同其生产流程也有一定的差别，但基本的生产过程都大同小异，基本上由原料气的生产、原料气的净化、合成气的压缩以及氨合成四个部分组成。
原料气的合成固体燃料生产原料气：焦炭、煤-液体燃料生产原料气：石脑油、重油1■-气体燃料生产原料气：天然气原料气的净化I脱硫1 CO变换I脱碳合成气的压缩氨的合成工业上因所用原料制备与净化方法不同，而组成不同的工艺流程，各种原料制氨的典型流程如下：1）以焦炭（无烟煤）为原料的流程50年代以前，世界上大多数合成氨厂采用哈伯-博施法流程。
以焦炭为原料的吨氨能耗为88GJ，比理论能耗高4倍多。
我国在哈伯-博施流程基础上于50年代末60年代初开发了碳化工艺和三催化剂净化流程：碳化工艺流程将加压水洗改用氨水脱除 C02得到的碳酸氢铵经结晶，分离后作为产品。
所以，流程的特点是气体净化与氨加工结合起来。
三催化剂净化流程采用脱硫、低温变换及甲烷化三种催化剂来净化气体，以替代传统的铜氨液洗涤工艺。
2）以天然气为原料的流程天然气先要经过钻钼加氢催化剂将有机硫化物转化成无机硫，再用脱硫剂将硫含量脱除到 O.lppm以下，这样不仅保护了转化催化剂的正常使用，也为易受硫毒害的低温变换催化剂应用提供了条件。
3）以重油为原料的流程以重油作为制氨原料时，采用部分氧化法造气。
从气化炉出来的原料气先清除炭黑，经CO耐硫变换，低温甲醇洗和氮洗，再压缩和合成而得氨。
二、合成氨原料气的制备方法简述天然气、油田气、炼厂气、焦炉气、石脑油、重油、焦炭和煤，都是生产合成氨的原料。
除焦炭成分用C表示外，其他原料均可用 C n H m来表示。
它们呢在高温下与蒸汽作用生成以H2和CO 为主要组分的粗原料气，这些反应都应在高温条件下发生，而且为强吸热反应，工业生产中必须供给热量才能使其进行。
按原料不同分为如下几种制备方法：以煤为原料的合成氨工艺各种工艺流程的区别主要在煤气化过程。
第一部分 合成氨生产工艺
（1）原料气的制备
在工业生产中可行的方法从空气中获得氮气？ 物理方法：将空气液化后再汽化分离出氮气
化学方法：将空气中O2与C作用生成CO2，除去CO2得到氮气。
高温
C + H2O == CO + H2 CO + H2?
催化剂
催化剂 H2O== 高温 CO2 +
H2
CH4 + H2O =＝ CO + 3H2 CH4+2H2O===4H2+CO2
煤气化技术装置的分类：
煤气化工艺按照气化炉内煤料与气化剂接触方式区分 主要有一下几类：
（1）固定床气化。 在气化过程中，煤由炉顶加入，气化剂由炉底 部加入，煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上 升过程，煤料的下降速度很慢，甚至可视为固定不 动，所用称之为固定床气化。属于这类炉型有UGI 炉，鲁奇（Lurgi）炉和液态排渣的鲁奇炉等。
催化剂
脱硫
脱碳
（2）原料气的净化 ：S CO CO2等
变换 净化
目的：防止催化剂中毒
（3）氨的合成与分离
N2、H2
考虑：为什么氮、氢混合气体送入合成塔前要进行压缩？ 该反应需要在高压下进行，达到一定压强既有利于加快反应速 率又能提高反应物的转化率
合成氨的生产工艺
原料： 空气、水、燃料
液态空气
空气 CO2＋N2 H2O(g) 炭或其他燃料 CO＋H2 N2 H2O(g)
是一种并流气化，用气化剂将粒度为100µ m以 下的煤粉带入气化炉内，也可将煤粉先制成水煤 浆，然后用泵打入气化炉内。煤料在高于其灰熔 点的温度下与气化剂发生燃烧反应和化学反应， 以灰渣和气化剂的形式排出气化炉。
已工业化的气流床的炉型有：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）。
合成氨工艺指标[修改版]
第一篇：合成氨工艺指标4.工艺控制指标(1)脱硫工序铁锰脱硫出口：S≤5ppm 氧化锌出口硫含量：≤0.1ppm 加氢量：2~5% 进口温度TIC-111：380±5℃氧化锌出口温度：≤360℃进脱硫系统压力：≤4.1 MPa (2)转化工序水碳比：3.2~3.5 一段炉进口压力：≤3.82 MPa 对流段出口烟压：-2000 Pa 炉膛负压：-100 Pa 工艺空气盘管温度：≤615℃原料天然气盘管NO.4：≤400℃燃料天然气预热盘管：≤200℃一段炉阻力：≤0.35 MPa 二段炉出口温度：≤997℃二段炉出口甲烷：≤0.5% 脱氧槽液位：80%以上中压汽包液位：1/3～2/3 锅炉给水O2含量：≤0.007ppm (3)变换工序高变进口温度：TIC-157 370±5℃高变出口CO：≤3 % 高变汽包蒸汽压力：≤2.5 MPa 低变出口温度：≤228℃(4)脱碳工序（碳酸钾溶液）吸收嗒入气温度：81℃±5℃吸收塔进贫液温度：70℃±5℃再生气温度：＜40℃吸收塔压差：＜45KPa 一段炉出口甲烷：≤12.84% 燃料气压力PI-811：≤0.35 MPa 排烟温度：≤170℃混合气盘管出口温度：≤610℃过热蒸汽盘管NO.3：≤360℃原料天然气盘管NO.7：≤295℃一段炉出口温度：≤801℃二段炉阻力：≤92 KPa 二段炉水夹套温度：≤100℃中压汽包蒸汽压力：≤4.2 MPa 脱氧槽压力：≤20KPa锅炉给水PH值：8.8～9.3 二段炉出口甲烷≤0.5% 高变出口温度：≤436℃高变汽包液位：1/3~2/3 低变进口温度TIC-220 ：200±5℃低变出口CO：≤0.3 % 吸收塔出气温度：70℃±5℃吸收塔进半贫液温度：112℃±5℃再生塔出口贫液温度：120℃±5℃再生塔压差：＜20KPa再生塔出再生气压力：＜75KPa 低变废锅蒸汽压力：0.40~0.50MPa 吸收塔出二氧化碳含量：≤0.1% 再生气纯度：≥98.5 % 汽提塔出口水中电导率：≤10μs/cm 吸收塔液位：1/2~2/3 闪蒸槽液位：1/2~2/3 低水分液位：1/3~2/3 低变废锅液位：1/3~2/3 净水分液位：1/3~2/3 铁离子含量：＜100ppm 汽提塔液位：1/2~2/3 再生塔中部液位：1/3~2/3 贫液流量：≤96 t / h 总碱度：25~30% 半贫液再生度：1.35~1.45 DEA V5+/V4+：≥0.5 甲烷化工序甲烷化进口温度：310℃±5℃甲水分出口温度：＜40℃甲水分液位：≤10 %再生塔上部液位：≥30 % 再生塔下部液位：1/2~2/3 半贫液流量：≤778 t / h 贫液再生度：1.15~1.25 ：2~3% 总矾：0.7~1.0%(以KVO3) 甲烷化床层温度：≤350℃甲烷化出口CO+CO2：≤10ppm (5)第二篇：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。
复习题(附答案)
复习题第一章 流体流动与输送一、填空题1.流体的密度是指 单位体积流体所具有的质量 ，其单位为kg/m3 。
2. 20℃时苯的密度为880kg/m 3，甲苯的密度为866kg/m 3，则含苯40%（质量）苯、甲苯溶液的密度为 871.55 3/m kg 。
3.流体的粘度是描述流体 流动 性能的物理量，一般用符号 μ 表示；流体的粘度越大，流动时阻力损失 越大 。
4.流体的流动形态有 层流 和 湍流 两种，可用 雷诺数Re 判断。
5.流体阻力产生的根本原因是 流体本身的粘性 ，而 流动型态 与 管路条件 是产生流体阻力的外因。
6.管路防腐要涂油漆，一般油漆的颜色与物料的性质、用途有关。
那么红色管为 主要物料管 ；黄色管为 危险品管 ；绿色管为 水管 。
7.转子流量计应垂直安装，流体 由下而上 流动；读数读转子的 最大截面处 ，一般为转子的 顶部 。
8.离心泵的构造主要包括 叶轮 和 泵轴 组成的旋转部件以及 泵壳 和 轴封 组成的固定部件。
9.离心泵开车时，泵空转、吸不上液体、进口处真空度低，此时泵发生了 气缚 现象，其原因可能是 没有灌泵 或 轴封不严密 。
10.离心泵运转时，泵振动大、噪音大、出口处压力低、流量下降，此时泵发生了气蚀现象，其原因可能是安装高度过高或吸入管路阻力太大或者被输送流体温度过高。
11.流体的特征是具有一定的体积；无一定的形状，其形状随容器的形状而改变；在外力作用下内部会发生相对运动。
12.化工管路的连接方式有螺纹连接、法兰连接、承插连接和焊接连接。
二、选择题1.有一串联管道，分别由管径为d1与d2的两管段串接而成。
d1＜d2。
其流体稳定流过该管道。
今确知d1管段内流体呈层流。
请断定流体在d2管段内的流型为( c )。
A.湍流B.过渡流C.层流D.须计算确定。
2.有两种关于粘性的说法：( a)。
(1) 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。
(2) 粘性只有在流体运动时才会表现出来。
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图9-2碳化塔1 一气体分布器；2—分气板; 3—冷却管；4一挡板0. 6MPa和1. 2MPa两个等级。
第九章碳化工段第一节工艺流程及主要设备—、本；段任务（一）碳化工段的任务在变换气中，除含有合成氨所需的氢及氮之外，还含有26K左右的二氧化碳、一氧化碳（3.0〜3.8％）等气体。
二氧化碳、一氧化碳等气体不仅不是合成氨所需要的，而且对合成触媒有毒害作用，所以必须清除。
碳化工段的任务就是用浓氨水吸收变换气中的二氧化碳，并制成合格的碳酸氢铵。
二氧化碳被碳化吸收后，变换气成为合格的原料气（C02<0.2％；NH3<0.lg/m3）,送压缩工段进一步压缩后送精炼工段。
本工段还要保证全厂氨和二氧化碳的平衡及本工段的水平衡，确保均衡生产。
碳化工段全过程包括：浓氨水的制备、浓氨水吸收二氧化碳生产碳酸氢铵、氨的回收以及悬浮液的分离。
（二）水洗的任务碳化水洗流程的任务用压力水洗去变换气中的部分二氧化碳，解决碳铵生产过程中氨和二氧化碳的平衡，同时能增加氨水和液氨的产量。
中压联尿水洗的任务用高压水将变换气中的二氧化碳洗至18％左右，以保证联尿生产中氨与二氧化碳的平衡。
（三）等压吸收的任务用软水或稀氨水吸收氨罐弛放气及合成放空气中的氨气，制成浓氨水供碳化生产使用，其余的气体送锅炉燃烧回收热能，或送造气吹风气回收燃烧。
二、工艺流程简述（一）碳化气体流程如图9-1所示，压力为1.12MPa的变换气从塔底依次通过碳化主塔、副塔、综合塔，在塔内变换气与浓氨水鼓泡反应，二氧化碳被氨水吸收，成为合格的原料气送压缩机三段入口。
在生产甲醇的氮肥厂，为保证甲醇触媒不中毒，在综合塔后，增设活性炭脱硫塔，使原料气中H2S含量<2ppm。
液体流程稀氨水和母液用泵从贮槽打入高位吸氨器或喷射吸收器，的氨气反应，其方程式如下：NH3+HzO=NH4OH+QNH4OH+NH4HCO3=（nh4）2co3+HzO+Q制成的浓氨水再经冷却排管降温后，送浓氨水贮槽。
浓氨水用泵从贮槽内抽出，加入碳化副塔，副塔内经预碳化后的氨水由泵加入主塔。
在主塔内，变换气中的二氧化碳与浓氨水反应生成碳酸氢铵，形成碳酸氢铵的结晶悬浮液。
反应如下：nh3+co2+h2o=nh4hco3+Qz （1）2NH3+COz=NH4COONHz-fQ （2）NH4COONH2+H20=（NH4）2C03+Q （3）（NH4）2C03+COz+H20=2NH4HC03+Q （4）上式中（1）为总反应，（2）、（3）两个反应主要在预碳化塔进行，反应（4）主要在碳化塔内进行，悬浮液从主塔取出送稠厚器，在稠厚器内结晶继续成长并沉降下来。
底部得到的稠厚晶浆送离心机进行分离，去除母液后，得到碳酸氢铵产品。
软水由综合塔清洗段顶部进入塔内，吸收原料气中的氨气，使原料气中氨的含量降到0.lg/m3以下。
清洗段得到的稀氨水送到精炼再生净氨塔，以吸收再生气中的氨。
净氨塔的稀氨水放至碳化稀氨水槽，一部分再经泵送至综合塔回收段，另一部分被送至等压吸收塔。
在等压吸收塔内，稀氨水吸收弛放气中的氨、气，生成100滴度左右的浓氨水送综合塔固定副塔使用。
碳化生产工艺有常压和加压之分，常压碳化的生产压力为35MPa；加压碳化的生产压力又有0. 6MPa和1. 2MPa两个等级。
图9-1碳化工段流程水洗塔；2、3—碳化塔；4—综含塔>5—稠厚器；6—离心机；7—母液槽；8—液氨水贮槽；9—吸氨冷却排管；10—等压吸收塔《11—稀氨水贮槽；12—高压水泵；13—母液泵>14—浓氨水泵；15—吸氨泵416k A—I（二）碳化水洗流程如图9-1所示，变换气由碳化旁路副线从塔底进入水洗塔内，自下而上与塔顶淋下的水接触，变换气中部分二氧化碳溶解在水中，水洗气由塔顶出来后送碳化系统。
水洗塔的水由二次泵房来，经髙压水泵加压后送水洗塔。
水由塔上部进入塔内，自上而下与变换气逆流接触，水吸收二氧化碳后，由塔底排液管排掉。
（三）中压联尿水洗流程中压联尿的水洗流程与碳化水洗流程相似，变换气进水洗塔，与塔顶喷下的水接触，洗去部分二氧化碳。
出塔气中二氧化碳降至18％左右。
此气体先去干法脱硫，然后送压缩工段，压'缩至6.OMPa后去尿素车间。
水由二次泵房来，由高压水泵加压送水洗塔，水洗后的水由排液管排放。
三、主要设备及作用（一）碳化塔碳化塔的作用就是用浓氨水吸收二氧化碳，以生产碳酸氢碳化塔是钢板卷焊而成的圆形容器，详见图9_2。
塔底设有气体分布器，使进气分布均匀，塔内设有冷却水箱，以移走反应热。
水箱大多采用铝管制成，比钢管耐腐蚀，且传热效果较好。
（二）综合塔综合塔是把固定副塔和回收塔合二为一，上段为清洗回收段，下段为固定副塔段。
固定副塔段的结构与碳化塔基本相同，见图9-3;清洗回收段内通常采用泡罩塔板的结构。
综合塔的作用：（1）固定副塔段内用浓氨水洗净预碳化出口气体中的二氧化碳；（2）回收段是回收气体中的氨，以减少氨的损失；（3）清洗段是用软水将气体中残留的氨洗去，以保证原料气中氨含童合格。
（三）活性炭脱硫塔作用：清除碳化原料气中残余的硫化氢。
活性炭脱硫塔为钢板卷焊而成的筒体，内装活性炭。
（四）多鈒离心泵多级离心泵用于输送浓氨水、稀氨水、母液等液体。
4GC型离心泵结构如图9-4所示。
（五）离心机离心机的作用：分离碳化生成的碳酸氢铵悬浮液，得到含水小于3.5％的成品，送包装岗位包装。
图9-3综合塔1一碳化尾气进口》2一原料气出口,3一软水入口；4-出口；5一稀氧水出口；6-水进口；7-氨水出口；8-氨水进口；9一泡罩层冷却水箱；10—泡翠；11一冷却水箱图9-4多级离心泵1一轴承盖；2—轴承；3—轴承体；4一轴套；5—填料压盖；6_填料环；7—进水段；8—密封环；9一叶轮f10—中段》回水管，12—出水段；13—平衡环；14一平衡盘,15—尾盖；16—轴套；17—袖；18—圆缧母；19—拉紧螺栓小氮肥厂通常使用两种型号的离心机：WH-800型和LSH-800型。
前者为卧式，后者为立式锥篮型。
WH-800型离心机由回转体、复合油缸、复式节流阀、机壳、机座组成。
结构如图9-5所示。
（六）稠厚器作用：稠厚器主要是作为中间贮槽，解决碳化岗位取出量与离心机加料量之间不平衡的矛盾。
其次是使取出的悬浮液中的结晶在器内继续成长，提髙固液比以便于离心机分离。
构造：如图9-6所示，内有框式搅拌器，由电机通过涡轮驱动。
在圆筒及锥体部分设有冷却水夹套^ （七）吸氩器作用：用泵将母液压入喷嘴，从喷嘴出口髙速喷出，在吸气室形成负压，将气氨源源不断地吸入，并为液体所夹带。
由于液流喷出的速度很大，气液两相均匀混合，气氨溶解于母液，制成浓氨水。
1.高位吸氨器高位吸氨器由铝制成或不锈钢板卷焊而成，其结构如图9-7所2.喷射吸氨器喷射吸氨器外壳用铸铁制作，喷嘴用不锈钢制作，如图9-8所示。
图9-5WH-800型离心机1一-皮带轮；2_后袖承；3—机座f4—活塞；5—制动器；6—推杆；7—主轴；8—配油箱；9—前轴承；10—筛篮；11_推料器；12—外壳；13-锥形布料斗；14_筛网；15—油缸；16—油箱；17—冷却器图9-6稠厚器1一框式搅拌器《2—电动机》S—涡杆;4一涡轮》5—夹套；6—人孔（八）淋洒式排管冷却器作用：淋洒式排管冷却器是用来降低浓氨水温度的设备。
冷却排管用铸铁管或铝管制成，结构如图9-9所示。
（九）吸氣泵作用：用于输送母液或稀氨水去吸氨器制备浓氨水。
一般用2BA-6型离心栗。
（十）水洗塔水洗塔就是用压力水洗涤变换气中部分二氧化碳。
小氮肥厂所使用的水洗塔为填料塔或筛板塔。
筛板水洗塔结构如图9_10所示。
（十一）等压吸收塔等压吸收塔是用稀氨水或软水回收合成放空气和氨罐弛放气的氨，以制造浓氨水的设备。
等压吸收塔分上下两塔，上塔为填料塔，下塔是由钢板卷焊而成的圆形容器，结构如图9-11所示。
图9-8喷射吸氨器一母液进U管；2—喷嘴；3—气氨入口{4_吸气室,5—混合室图9-9冷却排管1_喷淋槽；2—支架；3—U形管，4一冷却管4249-10筛板水洗塔1一气体进口；2—气体出口3一水进口；4一排污口；5—筛板f6—放水口 图9-11等压吸收塔 1一弛放气进口； 2—弛放气出口；3—软水进口；4—放液口； 5—填料；6—冷却水箱425 四、主要工艺控制指标 （一）碳化 压力（表压）主塔进口气体压力：<1.12MPa 系统压差：<0.2MPa 软水压力：>1.3MPa 蒸汽压力：>1.4MPa 温度主塔温度：25〜45℃塔温度：30〜40℃综合塔温度：<30℃3-成分（1>气体成分主塔出口气体：C02含量：8-12％综合塔出口气体：COz 含量：NHS 含量：<0.1g/m3;H2S 含量： <0.Olg/m^活性炭脱硫塔出口气体：H2S 含量：<2ppm （2）主塔取出液成分固液比.40〜60％ 氨含量：50〜80滴度二氧化碳含最：55〜85ml/ml （二）吸收 压力（表压）气氨压力：>0.03MPa 吸氨泵出口液体压力：0.2〜0.3MPa 浓氨水温度吸氧冷却排管进口温度：<75℃ 吸氨冷却排管出口温度：<35℃ 浓氨水成分冬季：NH3含量：180〜190滴度COj 含量：50~60ml/ml 夏季：NH3含量：190〜200度C02含量：60〜70ml/ml添加剂量浓氨水中添加剂（十五烷基磺酰氣）活性物的含量：0.15〜0.2g/l 电机电流及温升 按铭牌规定值 （三）分离 碳铵质量含水量：<3.5％ 含氮量：>17.1％离心机油箱油位（高度） 在油镜两刻度线之间 电机电流及温升 按铭牌规定值 （四）水洗 压力（表压）进气压力：<1.12MPa 高压水泵出口压力：<1.5MPa 成分中压联尿水洗气C02含量：18〜22％ 中压联尿水洗气H2S 含量：<3mg/m3 液位液位计液位：1/2〜2/3 电机电流及温升 按铭牌规定值 （五）等压吸收426 压力（表压）氨罐压力：<1.6MPa等压吸收塔压力：<1.5MPa 氨水浓度 〜100滴度 液位液位计：1/2〜2/3第二节本工段生产特点、常见事故及预防一、生产特点碳化过程是合成氨原料气净化处理的中间过程，也是生产碳酸氢铵产品的最后工序。
由于磷化反应系在常温下进行，压力又不太高，因此，安全易被人忽视。
特别是氨水槽，既是常温又是常压，且还与大气相通，但氨水中的氨极易挥发，氨水槽内空间经常充满氢氮气，这样空气、氢氮气、氨气混合，形成可燃、可爆气体，一旦遇上火源就会立即爆炸。
事实上，许多厂的氨水槽都发生过爆炸事故。
所以生产者必须了解本工段的这些生产特点，确保本工段的安全操作。