合成氨工艺及风险

合成氨工艺及风险
一、合成氨工艺
天然气（主要成份为甲烷）经脱硫后与水蒸汽混合，先进入一段转化炉，在压力3.6MPa,温度834°C和银系催化剂的作用下，大部分甲烷转化为氢气、一氧化碳和二氧化碳。

然后在二段转化炉引入空气在炉内燃烧继续进行转化，同时提供氨合成的主要成分氮气。

转化气中的一氧化碳在高、低变换炉中于426℃、224℃和铁系、铜系催化剂作用下与水蒸汽反应生成氢气和二氧化碳。

变换气中的二氧化碳在脱碳塔用苯菲尔溶液吸收，溶液中二氧化碳反再生释出作为副产品。

脱碳气中的一氧化碳、二氧化碳于甲烷化在354"C 和银系催化剂作用下与氢反应生成甲烷和水蒸汽。

最后，氮氢混合气用合成气压缩机压缩到24MPa送入合成塔，在540℃和铁系催化剂作用下氮氢气进行合成反应，出塔气经冷却使氨冷凝分出即为合成氨产品。

二、合成氨的危险
合成氨生产所用原料（天然气、石脑油、渣油），中间物料（甲烷、氢、一氧化碳）、产品（氨）是易燃、易爆、有毒、有害物质。

合成氨生产的物料（易燃易爆、有毒）和工艺条件决定其具有极大固有危险性，事故统计表明，化工系统爆炸中毒事故最集中的就是合成氨生产。

爆炸一一合成氨生产中的化学爆炸可归成三类。

一是高温高压使可燃气体爆炸极限扩宽，气体物料一旦过氧（亦称透氧），极易在设备和管道内发生爆炸；二是高温高压气体物料从设备管线泄漏时会迅速膨胀与空气混合形成爆炸性混合物，遇到明火或因高流速物料与裂（喷）口处摩擦产生静电火花引起着火和空间爆炸；三是气压机等转动设备在高温下运行会使润滑油挥发裂解，在附近管道内造成积炭,可导致积炭燃烧或爆炸。

高温高压可加速设备金属材料发生蠕变、改变金相组织，还会加剧氢气、氮气对钢材的氢
蚀及渗氮，加剧设备的疲劳腐蚀，使其机械强度减弱，引发物理爆炸。

物理爆炸后往往接着发生化学爆炸。

中毒一一合成氨生产中，液氨大规模事故性泄漏会形成低温云团引起大范围人群中毒，遇明火还会发生空间爆炸。

一氧化碳、硫化氢的中毒频度和严重度则都是化工生产中最高的。

1、一氧化碳
一氧化碳属血液窒息性气体，进入血液后与血红蛋白结合生成碳氧血红蛋白，使血液输氧能力降低，造成组织缺氧。

急性一氧化碳中毒是吸入较多一氧化碳后引起的急性脑缺氧性疾病，以中枢神经系统的症状和体征为主。

我国卫生标准规定的一氧化碳车间最高容许浓度为30mg/m3O
2、硫化氢
硫化氢是强烈的神经毒物，对黏膜有强烈刺激作用。

它的全身毒作用是由于其抑制细胞色素氧化酶，阻断生物氧化过程，造成组织缺氧（内窒息）所致。

我国卫生标准规定的硫化氢车间最高容许浓度为IOmg/m3O
3、氨
氨的毒性：急性中毒：短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰可带血丝、胸闷、呼吸困难，可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等，可出现紫组、眼结膜及咽部充血及水肿、呼吸率快、肺部罗音等。

严重者可发生肺水肿、急性呼吸窘迫综合征，喉水肿痉挛或支气管粘膜坏死脱落致窒息，还可并发气胸、纵膈气肿。

胸部X线检查呈支气管炎、支气管周围炎、肺炎或肺水肿表现。

血气分析示动脉血氧分压降低。

合成氨生产还有噪声、腐蚀性液体灼伤等职业危害。