第三章合成氨工业-4.ppt

中型氨厂合成工序流程 10-30℃ 3% 30-50℃ 10-20℃ 0-8℃ 230℃以下 20－50℃ 14－18% 补充新鲜气 氨合成塔 水冷却塔 第一氨分离器 放空气 循环压缩机 液氨贮槽 氨冷器 冷凝器 滤油器 该流程的特点： 1） 放空的位置设在惰性气体含量较高，氨含量较低的位置，可减少氨及氢氮气的损失。 2）新鲜气在滤油器中补入，经第二次氨分离时可以进一步达到净化目的，可除去油污以及带入的微量CO2和水分。 3）循环压缩机位于水冷器之后，循环气温度较低，有利于降低压缩功耗。 三、合成氨的主要设备 合成塔 氨冷凝器 水冷却塔 氨分离器 循环压缩机 合成塔: 1、冷管式合成塔： （连续换热式，内部换热式） 单管 双套管 多套管 又有并流式和逆流式冷却管之分 2、冷激式氨合成塔： 有轴向冷激和径向冷激两种 并流双套管式氨合成塔 外筒： 为多层钢板卷焊而成的圆 柱形高压容器 内筒： 催化剂筐 分气盒 : 下室： 换热器管间? 双（三)套管内冷管 上室： 双套管外冷管? 电加热器的中心管 “滞气层” 气体： 换热器（管间） ?升气管 ?冷管 ?中心管 ?催化剂层 ?换热器（管内） 多层轴向冷激式氨合成塔 四层催化剂 层间气体混合装置 换热器 径向冷激式氨合成塔 4、简述中压两级氨分离流程的特点. 1、试解释在硫酸生产的工艺流程中为什么要 串酸？怎样串酸？ 2、简述硫酸工业中一转一吸流程与二转二吸 流程的区别？ 3、蒸汽转化法制备合成氨原料气流程中， 钴钼加氢转化炉的作用是什么？ * 第 三 章 合 成 氨 工 业 3.1概述 3.2合成氨原料气的制取 3.3合成氨原料气的净化 3.4氨的合成 一、合成氨工业的发展 早期氰化法 氰氨化钙 1898年 CaCN2＋3H2O─→2NH3＋CaCO3 1905年德国氮肥公司建成世界上第一座生产氰氨化钙的工厂 氢氮合成氨法?利用氮气与氢气直接合成氨 直至1909年,德国物理化学家F.哈伯, 6% 卡尔斯鲁厄大学 80g/h 循环法 德国化学家 A.米塔斯 工程师C.博施 巴登苯胺纯碱公司于1912年在德国奥堡建成世界上第一座日产30t合成氨的装置 它标志着工业上实现高压催化反应的第一个里程碑 第一节 概 述 二、氨的性质和用途 1、性质 氨在常温、常压下为无色气体，比空气轻，具有特殊的刺激性臭味，较易液化（易形成氢键）。可与许多物质发生反应： 4NH3＋5O2 = 4NO＋6H2O 2NH3＋CO2 = NH2COONH4 NH2COONH4 = CO（NH2）2＋H2O 氨还可以与一些无机酸（如硫酸、硝酸、磷酸等）反应，生成硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵等。 可用于生产化肥。 2、用途 三、合成氨的生产方法简介 三个步骤: 1、原料气的制备 2、原料气的净化 3、氨的合成 1、原料气的制备： 1／2N2＋3／2H2＝NH3 ?H?298 =-46.22KJmol-1 首先必须制备合格的氢氮原料气 N2：空气液化；空气通过燃料层燃烧，将生成的CO和CO2除去而制得。 H2：各种燃料与水蒸气作用 固体燃料气化法 轻质烃类蒸汽转化法 重油部分氧化法 2、原料气的净化 采用煤和天然气等原料制得的氢、氮原料气中都含有硫化物、一氧化碳、二氧化碳，这些杂质都是氨合成催化剂的毒物，因此，氢、氮原料气在氨合成之前，必须将这些杂质脱除。 3、合成氨 将净化后的氢、氮混合气压缩至高压，在铁催化剂与高温条件下合成氨。 第二节 合成氨原料气的制取 1、固体燃料气化法 固体燃料的气化：工业上用气化剂对煤或焦炭进行热加工，将碳转化为可燃气体的过程。 固体燃料气化的目的：制备合成氨原料气。