合成氨工段生产工艺总结归纳.ppt

* 2015 合成氨生产工艺 目录 1 氨的性质 2 合成氨工业产品的用途 3 合成氨催化剂 4 合氨的生产设备成 5 合成氨的生产工艺 1/氨的性质 分子式NH3，无色气体,有刺激性恶臭味，熔点-77.7℃。沸点-33.35℃。 蒸气与空气混合物爆炸极限16～25%(最易引燃浓度17%) 液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。 氨的性质 2/合成氨工业产品的用途 工业上用氨气来通过氧化制造硝酸，而硝酸是重要的化工原料。还可以制造化肥。 氨气用途 广泛应用于实验室、军事、制药工业、纱罩业 氨水用途 军事 1 有机工业 医药 其它 2 3 4 2/合成氨工业产品的用途 作为一种碱性消毒剂，用于消毒沙林类毒剂。 用作胺化剂，生产热固性酚醛树脂的催化剂 用稀氨水医治晕倒和昏厥，并作皮肤刺激药和消毒药。 也用作洗涤剂、中和剂、生物碱浸出剂 氨水的用途 合成氨工艺流程图 3/合成氨催化剂 将纯净的氢、氮混合气压缩到高压，在催化剂的作用下合成氨。 氨的合成是提供液氨产品的工序，是整个合成氨生产过程的核心部分。 3.1合成氨定义 3/合成氨催化剂 氨合成反应在较高压力和催化剂存在的条件下进行。 N2+3H2→2NH3(g)=-92.4kJ/mol 3.1合成氨定义 3/合成氨催化剂 首先是氮分子在铁催化剂表面上进行化学吸附，使氮原子间的化学键减弱。xFe+N2→FexN 3.2催化机理 3/合成氨催化剂 接着是化学吸附的氢原子不断地跟表面上的氮分子作用，在催化剂表面上逐步生成—NH、—NH2和NH3 3.2催化机理 3/合成氨催化剂 FexN+[H]→FexNH FexNH+[H]→FexNH2 3.2催化机理 3/合成氨催化剂 最后氨分子在表面上脱吸而生成气态的氨。 FexNH2+[H]→FexNH3xFe+NH3 3.2催化机理 3/合成氨催化剂 催化剂在使用过程中，其活性从小到大，逐渐达到正常水平，接着，催化剂活性在一段时间里保持稳定，然后再下降，一直到衰老而不能再使用。 3.3催化剂的寿命 3/合成氨催化剂 对于合成氨反应中的铁催化剂：O2、CO、CO2和水蒸气等都能使催化剂中毒。这种中毒是暂时性中毒：利用纯净的氢、氮混合气体通过中毒的催化剂时，催化剂的活性又能恢复。 3.4催化剂中毒 3/合成氨催化剂 含P、S、As的化合物则可使铁催化剂永久性中毒。催化剂中毒后，往往完全失去活性。 3.4催化剂中毒 4/合成氨生产设备 4.1?合成压缩机 4/合成氨生产设备 4.2?合成塔 氨合成塔是在高压、高温下用来使氮气和氢气发生催化反应进行氨合成的设备。 现在工业上氨合成是在压力 15.2~30.4MPa、温度 400~520℃下进行的，为防止高压、高温下氢气对钢的腐蚀，氨合成塔由耐高压的封头、外筒和装在筒体耐高温的内件组成。 * * * 模板来自于 * 由于CO变换过程是强放热过程，必须分段进行以利于回收反应热，并控制变换段出口残余CO含量。第一步是高温变换，使大部分CO转变为CO2和H2；第二步是低温变换，将CO含量降至0.3%左右。因此，CO变换反应既是原料气制造的继续，又是净化的过程，为后续脱碳过程创造条件。 由于CO变换过程是强放热过程，必须分段进行以利于回收反应热，并控制变换段出口残余CO含量。第一步是高温变换，使大部分CO转变为CO2和H2；第二步是低温变换，将CO含量降至0.3%左右。因此，CO变换反应既是原料气制造的继续，又是净化的过程，为后续脱碳过程创造条件。