合成氨 化工0902 第七组

十三.合成氨的贮运
商品氨中有一部分是以液态由制造厂运往外 地。此外，为保证制造厂内合成氨和氨加工 车间之间的供需平衡，防止因短期事故而停 产，需设置液氨库。液氨库根据容量大小不 同，有不冷冻、半冷冻和全冷冻三种类型。 液氨的运输方式有海运、驳船运、管道运、 槽车运、卡车运。
十四.国家的政策
以天然气为原料制氨气的流程图
用该法制得的气体组成中，氢气含量可达74 ％（体积），其生产成本主要取决于原料价 格，我国轻质油价格高，制气成本贵，采用 受到限制。大多数大型合成氨合成甲醇工厂 均采用天然气为原料，催化水蒸汽转化制氢 的工艺。我国在该领域进行了大量有成效的 研究工作，并建有大批工业生产装置。我国 曾开发采用间歇式天然气蒸汽转化制氢工艺， 制取小型合成氨厂的原料，这种方法不必用 采高温合金转化炉，装置投资成本低。以石 油及天然气为原料制氢的工艺已十分成熟， 但因受原料的限制目前主要用于制取化工原 料。
海洋石油污染的最大危害是对海洋生物的影响， 油膜和油块能粘住大量鱼卵和幼鱼，使鱼卵死 亡、幼鱼畸形，还会使鱼虾类产生石油臭味。 海洋石油污染危害是多方面的，如在水面形成 油膜，阻碍了水体与大气之间的气体交换；油 类粘附在鱼类、藻类和浮游生物上，致使海洋 生物死亡，并破坏海鸟生活环境，导致海鸟死 亡和种群数量下降。石油污染还会使水产品品 质下降，造成经济损失。
结论: 结论
综上所述合成氨原料的选择要本着以下原则： ? 1.原料来源易得、符合环保和清洁生产要 求、投资省和运行成本低、工艺技术可靠、 生产稳定、操作方便、便于管理。 ? 2.选择煤还是天然气必须因地制宜的决择。 ? 3.目前为止，天然气为原料的合成氨厂， 其业绩比其他原料路线好，而且比较稳定。 。
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指导老师：张桃先
小田 @
合成氨介绍
合成氨指由氮和氢 在高温高压和催化 剂存在下直接合成 的氨。别名氨气， 分子式为NH3，英 文名：synth回收外，绝大 部分是合成的氨。
流程装 置 价格
天然气 2.81亿
固定层 煤 4.5亿
连续气 化 6~6.5亿
五.技术可靠性比较 技术可靠性比较
各种工艺比较，天然气工艺技术目前最可靠。天 然气合成氨工艺成熟、生产可靠、连续。 ? 煤头技术中，固定层气化流程，虽然工艺成熟， 但气化消耗高，环保污染严重、难以达标、厂区 环境恶劣；水煤浆气化技术对煤种要求特别高， 包括煤的活性，灰份含量、灰熔点、固定碳含量； Shell(壳牌)技术还没有运行先例。 ? 因此，煤为原料的连续气化的合成氨风险很大！
C3H8 + H2O=3CO + 7H2
得到H2
小田 @
2.以天然气或轻质油为原料制取氢气 天然气：地下采出的，以甲烷为 主的可燃气体。它是石蜡族低分子 饱和烃气体和少量非烃气体的混合 气体.它在高温，一定的压力及催化 剂作用下，烷烃和水蒸气得到含有 H2、CO、CO2、N2、CH4的转化 、 、 、 、 气，为氨的合成提供必须的元素。
煤的气化，是指煤炭或者焦炭在高温下与 水蒸气发生反应，生成主要含有氢气，一 氧化碳和二氧化碳的煤气，煤气再经过降 温、除尘和脱硫后，与水蒸气混合进行变 换反应一大部分一氧化碳转化为氢气和二 氧化碳，称为变换气，然后，变换器通过 变压吸附（PSA）过程得到高纯度的氢气。
固体燃料气化法制氨气的流程
十.使用天然气可能的危害:
甲烷对人的生理无害，但有窒息作用。当其 在空气中的浓度达到10％时，可使人窒息死 亡。空气中天然气（甲烷）含量达到5％至 15％时，遇火源会发生爆炸。液化气的不完 全燃烧及因管道老化导致漏气都会对家庭安 全造成一定隐患.全国每年都会发生因液化气 使用不当造成的人员伤害事故,尤其是老年人 操作。
?
依据以上分析， 依据以上分析，合成氨原料路 线选择应以天然气为宜。 线选择应以天然气为宜。
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九.煤的污染
燃烧煤过程中都要放出二氧化硫、一氧化 碳、烟尘、放射性飘尘、氮氧化物、二氧 化碳等。二氧化硫易形成酸雨，二氧化碳 引起温室效应。
燃烧化石燃料给环境造成的危害是当今世界 性的严重问题，其结果是使生态环境遭到破 坏，人畜生活受到危害。特别是直接燃烧煤 炭所造成的环境危害更是触目惊心。化石燃 料在燃烧过程中都要放出二氧化硫、一氧化 碳、烟尘、放射性飘尘、氮氧化物、二氧化 碳等。这些物质会直接危害人畜，导致机体 癌变，使生物受辐射损伤，产生酸雨，形成 温室效应。
天然气中少量其他烷烃和烯烃同样要发生反应 反应式为： 烷烃： CnH2n+2 + nH2O = nCO + (2n+1)H2 或 CnH2n+2 + 2nH2O = nCO2 + (3n+1)H2 烯烃： CnH2n + nH2O = nCO + 2nH2 或 CnH2n +2nH2O(g) = nCO2 + 3nH2 反应目的：使CH4转化。希望主反应尽最 反应目的：使CH4转化。希望主反应尽最 大可能的发生，并抑制负反应。
3.以煤为原料制取氢气
煤：一种固体可燃有机岩，主要由植物遗 体经生物化学作用，埋藏后再经地质作用转 变而成。俗称煤炭 。 一是煤的焦化（或称高温干馏），二是煤 的气化。 焦化，是指煤在隔绝空气条件下，在90 －1000℃制取焦碳副产品为焦炉煤气。焦炉 煤气组成中含氢气55-60％（体积）甲烷2327％、一氧化碳6-8％等。每吨煤可得煤气 300－350m3，可作为城市煤气， 亦是制取氢 气的原料 。
小田 @
最终获得以氢气和一氧化碳，并含有少量二氧 化碳和甲烷的合成气体。该法生产的氢气产物 成本中，原料费约占三分之一，而重油价格较 低，故为人们重视。我国建有大型重油部分氧 化法制氢装置，用于制取合成氢的原料。
石脑油和重质油都属于石油。石油中的石油气经过以下反应：
国务院总理温家宝主持召开的国务院常务会 议，研究部署保障化肥生产供应，促进化肥 行业改革和发展的政策措施。会议就国内化 肥结构、价格管理机制、农资综合直补调整 机制、化肥流通体制、储备制度、进出口管 理等方面部署了六项具体措施。通过市场化 的运作改革将促进行业长期健康发展。
我国是典型的农业国家，国家历来重视肥料 生产，对肥料生产制定了许多优惠政策。而 目前合成氨的下游产品——尿素产量已供大 于求，也不能不说是国家长期重视并扶持肥 料生产的结果。从长期来看，国家依然会延 续合成氨产业的支持，但是合成氨产业毕竟 是高能耗产业，在环境压力下，国家估计不 会再鼓励新上项目，而是通过企业整合，加 大节能减排力度，促进产业发展
八.石油的污染（以海洋污染为例）：
海洋石油污染不仅影响海洋生物的生长、降 低海滨环境的使用价值、破坏海岸设施，还 可能影响局部地区的水文气象条件和降低海 洋的自净能力。油膜覆盖海面还会阻碍海水 的蒸发，影响大气和海洋的热交换，改变海 面的反射率，减少进入海洋表层的日光辐射， 对局部地区的水文气象条件可能产生一定的 影响。
石油，又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。 主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。它是古代海洋 或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物，属于化石燃 料。 。
重油原料包括有常压、减压渣油及石油 深度加工后的燃料油，均以烷烃、环烷烃和 芳香烃为主。重油和氧气进行部分燃烧，由 于反应放出热量，使部分碳氢化合物发生热 裂解及裂解产物的转化反应，
2012年天然气制氨成本估计1749.32元/吨； 而煤制氨成本估计1785元/吨 。天然气合成 氨成本仍然低于煤头合成氨成本。
七.资源的储量情况 资源的储量情况
资源 煤 石油 天然气
储量
6000亿 吨
130~150 19.24万 亿吨 亿立方 米
十一.合成氨的用途
氨主要用于制造氮肥和复合肥料，冷冻剂和 化工原料 。氨作为工业原料和氨化饲料，用 量约占世界产量的12％。硝酸、各种含氮的 无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚 酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。 液氨常用作制冷剂。
十二.合成氨的污染问题
我国合成氨企业普遍规模小、能耗高和管 理水平低，所以造成了严重的水污染等问题。 分析原因主要有一下几个方面： (1)废稀氨水的大量排放； (2)工业废水和污水混合排放，造成排水量 大； (3)污水治理技术相对滞后。
一、原料气的脱硫 1、干法脱硫(活性炭法、氧化铁法、氧化 锌法、钴钼加氢脱硫法） 2、湿法脱硫 二、一氧化碳变换,二氧化碳的脱除
在合成氨工业中，经变换和脱碳工艺处理， 合成氨原料气中仍含有对氨合成催化剂有毒 的CO和CO2气体，必须进一步处理将其降低 至10 mL／m3左右，以保护氨合成催化剂。 目前合成氨厂脱除微量CO、CO2的工艺方法 较多，主要有醋酸铜氨液洗涤法(铜洗法)、低 压甲烷化法、甲醇甲烷化法(双甲工艺)、醇化 工艺、非等压醇烷化净化工艺等 。
主反应： CH4(g) + H2O(g) ? CO(g) + 3H2(g) - Q CO(g) + H2O(g) ? CO2(g) + H2(g) + Q 总反应式： CH4 + 2H2O ? CO2 + 4H2 （无实际意义）
析碳副反应
在一定的条件下，甲烷蒸汽转化过程中 可能发生下列析碳付反应 付反应（析碳反应）： CH4(g) = C (s) + 2H2(g) 2CO(g) = CO2(g) + C(s) CO(g) + H2(g) = C(s) + H2O(g)
4.N2的制取