合成氨12
合成氨的工艺流程
合成氨的工艺流程1. 空气分离：首先，空气中的氮气和氧气需要被分离。
这可以通过空气压缩和冷却，然后用分子筛或液化分离技术将氮气和氧气分离出来。
2. 氮气制备：通过空气分离得到的氮气需要被进一步提纯。
这可以通过低温分馏或其他技术将氮气提纯到适当的纯度。
3. 氢气制备：氢气可以通过天然气蒸汽重整反应或者电解水得到。
4. 催化剂制备：制备出合成氨反应所需的催化剂，通常是以铁为主要成分的铁钼镍催化剂。
5. 合成氨反应：将氮气和氢气在高压高温的条件下通过催化剂进行反应，生成合成氨。
6. 分离纯化：将合成氨经过冷却和减压，然后通过吸收剂、冷却和压缩等工艺步骤来分离纯化合成氨。
7. 储存和运输：将合成氨储存于合适的储罐中，并通过管道或其他运输方式将其运输到需要的地点。
以上就是合成氨的工艺流程，通过这个工艺流程可以高效地制备出高纯度的合成氨，供给各种化工生产需要。
合成氨的工艺流程是一个复杂而精细的过程，其中的每一步都需要严格控制，以确保产出的合成氨的纯度和质量能够满足工业需求。
在合成氨的工艺中，采用了一系列先进的化工技术和设备，以下将进一步细说合成氨的工艺流程过程。
8. 催化剂再生：在合成氨反应中使用的催化剂需要不断地被再生。
随着反应进行，催化剂表面会积聚一定量的杂质物质，从而影响催化剂的活性和选择性。
因此，通过热气流或蒸汽来清洁催化剂表面，以恢复催化剂的活性和选择性。
9. 热力学控制：合成氨的反应是放热反应，因此需保持适宜的温度。
以确保反应不至于过热，影响产品的选择性及催化剂的稳定性。
使用适当的冷却系统来维持反应温度，是非常关键的。
10. 蒸汽重整制氢：氢气是合成氨反应的一种重要原料。
而氢气通常是通过天然气蒸汽重整反应得到的。
在这个过程中，通过加热天然气并与水蒸气反应，生成氢气和二氧化碳。
11. 压缩系统：由于合成氨反应需要高压，所以需要使用高效的压缩系统，来将氮气和氢气压缩至合适的反应压力。
一般情况下，合成氨反应的压力约为100至200大气压。
合成氨工艺
合成氨工艺————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：合成氨工艺流程(1)原料气制备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。
(2)净化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。
①一氧化碳变换过程在合成氨生产中，各种方法制取的原料气都含有CO，其体积分数一般为12%~40%。
合成氨需要的两种组分是H2和N2，因此需要除去合成气中的CO。
变换反应如下：CO+H2OH→2+CO2 =-41.2kJ/mol 0298HΔ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。
②脱硫脱碳过程各种原料制取的粗原料气，都含有一些硫和碳的氧化物，为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒，必须在氨合成工序前加以脱除，以天然气为原料的蒸汽转化法，第一道工序是脱硫，用以保护转化催化剂，以重油和煤为原料的部分氧化法，根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。
工业脱硫方法种类很多，通常是采用物理或化学吸收的方法，常用的有低温甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。
粗原料气经CO变换以后，变换气中除H2外，还有CO2、CO和CH4等组分，其中以CO2含量最多。
CO2既是氨合成催化剂的毒物，又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的重要原料。
因此变换气中CO2的脱除必须兼顾这两方面的要求。
一般采用溶液吸收法脱除CO2。
合成氨原料气脱CO2.
CO+3H2→CH4+H2O =-206.2kJ/mol 0298HΔ CO2+4H2→CH4+2H2O =-165.1kJ/mol 0298HΔ
2、气体分离原理
分离的基本原理是：将经过净化的带压或加压的原料气逐级冷却至 各分离组分的冷凝温度进行分凝(单级或逐级冷凝);或使原料气加压 冷却、液化、再精馏进行分离。常用的气体冷凝温度(在101.325千 帕压力下)见表1[常见的气体冷凝温度 法（ 以 冷 密 分化 分 却 度 离学 为 ， 不 。） ： 根 同 反压据、 应缩沸扩 吸气点散 附体温速 气，度度 体物不不 等理同同 方 可，
甲烷化法是在催化剂存在下使少量CO、CO2与H2反应生成CH4和 H2O的一种净化工艺，要求入口原料气中碳的氧化物含量(体积分数) 一般应小于0.7%。甲烷化法可以将气体中碳的氧化物(CO+CO2)含量 脱除到10cm3/m3以下，但是需要消耗有效成分H2，并且增加了惰 性气体CH4的含量。甲烷化反应如下：
CO2既是氨合成催化剂的毒物，又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的 重要原料。因此变换气中CO2的脱除必须兼顾这两方面的要求。
③ 气体精制过程
经CO变换和CO2脱除后的原料气中尚含有少量残余的CO和 CO2。为了防止对氨合成催化剂的毒害，规定CO和CO2总含量 不得大于10cm3/m3(体积分数)。因此，原料气在进入合成工 序前，必须进行原料气的最终净化，即精制过程。 目前在工业生产中，最终净化方法分为深冷分离法和甲烷化法。
初步方案的制定
一、合成氨的工艺物料
(1)原料气制备 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。 (2)净化 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。
合成氨生产工艺流程
合成氨生产工艺流程合成氨是一种重要的化学原料，广泛应用于农业、医药、冶金、塑料等行业。
合成氨的工艺流程主要包括两个步骤：制备氢气和制备氮气。
以下是合成氨的详细工艺流程：1.制备氢气合成氨的生产需要大量的氢气。
目前常用的制备氢气的方法有水煤气转化法和重油加热法。
水煤气转化法是将煤炭和水蒸气在高温下进行催化反应，生成一氧化碳和氢气。
反应过程中产生的一氧化碳和氢气通过一系列的分离和净化步骤，得到纯净的氢气。
重油加热法是将重油和蒸汽在高温下进行催化反应，生成氢气和炭黑。
反应过程中的氢气经过冷却和净化，得到纯净的氢气。
制备氢气的方法还包括天然气蒸气重整法、煤气重整法等。
2.制备氮气制备氮气有很多方法，包括空分法、膜法和吸附法等。
其中，空分法是最常用的制备氮气的方法。
空分法是将空气通过冷凝和膜分离等步骤，将氧气和其他杂质去除，得到纯净的氮气。
3.合成氨反应合成氨反应是指将制备好的氢气和氮气进行催化反应，生成氨气。
合成氨反应一般采用哈布斯过程。
哈布斯过程是将氢气和氮气通过铁催化剂进行反应，在高温和高压下，生成氨气。
反应过程中，氮气和氢气经过多级催化剂反应器，进行一系列的反应和净化步骤，得到高浓度的氨气。
为了提高合成氨的产量和效率，可以采用以下措施：1.优化催化剂：改进催化剂的配方和制备工艺，提高催化剂的活性和稳定性。
2.调整反应条件：通过调整反应温度、压力和气体流量等参数，优化反应条件，提高反应效率。
3.循环气体：将反应后的气体进行回收和再利用，减少气体的浪费，提高氨气的产量。
4.节能减排：采用节能的加热和冷却设备，减少能量的消耗和二氧化碳的排放。
5.安全措施：建立完善的安全管理系统，确保生产过程中的安全。
总之，合成氨的生产工艺流程包括制备氢气和制备氮气两个步骤，通过优化反应条件和提高催化剂的活性，可以提高合成氨的产量和效率，从而满足农业、医药、冶金等行业对氨气的需求。
合成氨PPT课件
反应特点 ：
主要副反应
主反应总体上是吸热，体积增大的反应
C4 ＝ H 2 H 2 C 7.9 4 k.m J 1ol 2 C O C2 O C 1.7 4 k2 .m J 1ol C H O 2 ＝ H 2 O C 1.3 3 k 6 1 .m J 1o
16
1.2.1 甲烷蒸汽转化反应的热力学分析
鉴于合成氨工业生产的实现和它的研究对化学 理论发展的推动，1918年，哈伯获得了诺贝 尔化学奖。
哈伯及其实验装置
合成氨发展的三个典型特点： 1. 生产规模大型化。 1000~1500T/日 2. 能量的合理利用。 用过程余热自产蒸汽推动蒸汽机供动力，基本不用电能。 3. 高度自动化。 自动操作、自动控制的典型现代化工厂。
第1章 合 成 氨 Synthesis of Ammonia
授课教师：蔡永伟
1
主要内容
1 1.1 概 述 2 1.2 原料气的制取 3 1.3 原料气的净化 4 1.4 氨的合成
2
1.1 概述 (Preface)
• 空气中含有游离氮(N2：78.03%)，但是只有豆科等能 够直接吸收空气中的游离氮。
1908年7月，德国化学家弗里茨·哈伯在实验 室用N2和H2在600℃、200个大气压，以锇 为催化剂的条件下合成了氨，虽然产率仅有 8%，却也是一项重大突破。并成功地设计了 原料气的循环工艺，这就是合成氨的哈伯法。
1913年，德国当时最大的化工企业——巴登 苯胺和纯碱制造公司，组织了以化工专家波施 为首的工程技术人员将哈伯的设计付诸实施， 进行了多达6500次试验，测试了2500种不 同配方的催化剂后，最后选定了含铅镁促进剂 的铁催化剂，将哈伯的合成氨设想变为现实， 一个日产30吨的合成氨工厂建成并投产。
合成氨实验——精选推荐
合成氨实验化教论学⽣实验报告册课题：《合成氨实验》姓名：王思氩学号：10111550105⽇期：2013年11⽉15⽇《合成氨实验》⼀．实验⽬的过程与⽅法通过动⼿做实验，初步掌握演⽰实验“合成氨”实验的成败关键和操作技能，探讨、研究提⾼该实验成功率和演⽰效果的具体⽅法知识与技能通过讲解和演⽰实验，使学⽣掌握实验操作的要点，并且在动⼿实验的过程中熟练操作要领，学会Y形管的使⽤情感态度与价值观合成氨的实验是区别于⼈教版、苏教版的实验，本实验意在让学⽣更加亲⾝感受到⼯业合成安的微型流程模型，可以扩展学⽣的知识⾯，并且将化学知识与⽇常⽣活紧密联系起来。
⼆．对实验原理的分析1、实验分析：合成氨实验是模拟⼯业合成氨的⽅法，在实验室中进⾏实验，由于实验室条件有限，⽆法完全按照⼯业要求，不过可以通过实验的设计，尽可能得使反应达到更好的效果2.、实验思路：分别通过不同的药品反应制取氮⽓和氢⽓，再使两种⽓体充分混合，进⾏反应如下：N2+3H2→2NH3(g)3、实验条件的控制：NH3的合成是⼀个放热的、⽓体总体积缩⼩、可逆反应。
●在⽆催化剂时，氨的合成反应的活化能很⾼，加⼊铁催化剂后，降低了反应的活化能●可逆反应为使反应顺利发⽣，要尽量将氨⽓在反应发⽣环境中排除，使反应正向进⾏，●加压有利于反应发⽣，但是实验室条件实现困难●适宜反应的温度在500摄⽒度左右三．实验操作过程合成氨实验步骤实验现象1.按图连接装置2.检查装置的⽓密性将装置连接好，将导⽓管下端管⼝插⼊装有⽔的烧杯中。
⽤酒精灯微微加热试管，观察导⽓管⼝的冒⽓泡情况导⽓管⼝有⽓泡冒出，说明⽓密性良好。
3.装药品在Y型试管的⼀边加⼊固体亚硝酸钠再加⼊氯化铵饱和溶液另⼀边加⼊锌粒和稀盐酸在双通管的⼀端加⼊⽯棉，并⽤镊⼦夯实。
在从另⼀端试管⼝加⼊还原铁粉作为催化剂，并按照之前的⽅法⽤⽯棉将这个管⼝堵住并夯实。
在导⽓管下端接烧杯。
准备两个烧杯，⼀个烧杯⾥装滴加过酚酞的蒸馏⽔溶液，另外⼀个烧杯⾥装有滴加过酚酞的⾃来⽔溶液。
合成氨
合成氨综述摘要：合成氨工业是基础化学工业的重要组成部分，为人类社会发展和人口增长作出了巨大贡献。
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。
世界上的氨除少量从焦炉气中回收外，绝大部分是合成的氨。
本文大致介绍了氨合成的基本工艺过程及相关技术生产。
关键词：合成氨，天然气，脱硫，脱碳，变换前言氨（Ammonia）是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。
农业上使用的氮肥，除氨水外，氨还可以生产多种氮肥,如尿素、硫酸铵、碳酸氢铵等；氨除了主要用作化学肥料的原料外，氨也是重要的工业原料，是生产染料、炸药、医药、有机合成、塑料、合成纤维、石油化工等的重要原料。
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。
合成氨主要用于制造氮肥和复合肥料。
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生产。
一、氨的化学、物理性质1.1 主要化学性质NH3（挥发性）遇HCl（挥发性）气体有白烟产生,可与氯气反应；氨水（一水合氨，NH3·H2O）可腐蚀许多金属，一般若用铁桶装氨水，铁桶应内涂沥青；氨的催化氧化是放热反应，产物是NO，是工业制硝酸的重要反应，NH3也可以被氧化成N2；NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
在水中产生少量氢氧根离子，呈弱碱性。
氨与酸反应生成铵盐： NH3+HCI=NH4CI1.2 氨的物理性质有刺激性气味的气体，氨对人体的眼、鼻、喉等有刺激作用，接触时应小心。
如果不慎接触过多的氨而出现病症，要及时吸入新鲜空气和水蒸气，并用大量水冲洗眼睛。
氨气的密度为0.771g/L（标准状况下）。
氨很容易液化，在常压下冷却至-33.5℃或在常温下加压至700kPa至800kPa，气态氨就液化成无色液体，放出大量的热。
合成氨生产工艺综述
合成氨生产工艺综述概述合成氨是一种重要的化学工业原料，广泛用于制造化肥、医药、塑料等行业。
合成氨工艺已经发展了一百多年，目前主要分为两种生产工艺：哈伯-博斯奇法和自然气工艺。
哈伯-博斯奇法哈伯-博斯奇法是合成氨的经典工艺，是一种高温高压工艺。
主要步骤包括：1.氮气与氢气的制备2.压缩氮气与氢气3.氮气与氢气在催化剂的存在下反应4.氨气的净化哈伯-博斯奇法的优点是生产成本低、适合大规模生产。
但是，该工艺还存在以下缺点：1.能耗高：高温高压反应需要大量的能量2.生产周期长：反应需要长达数小时3.催化剂易失活：催化剂很容易失活，需要定期更换自然气工艺自然气工艺是一种相对低温低压的工艺，主要的原料是天然气。
主要步骤包括：1.从天然气中提取氢气2.合成气的制备3.氨气的合成自然气工艺的优点是反应温度和压力低、单元能耗小，缺点是项目建设周期长、成本高。
其它工艺除了哈伯-博斯奇法和自然气工艺外，还有一些其它的合成氨工艺。
其中，氧化铵工艺是一种相对较新的工艺，其主要特点是：1.采用氮气、水和氨气作为原料2.通过氧化还原反应生成氨气和水3.无需催化剂，反应速度较快4.适用于小规模生产氧化铵工艺的缺点是产品品质不稳定、设备易发生腐蚀，需要增加生产成本。
综合来看，合成氨工艺有其各自的优缺点。
哈伯-博斯奇法适合大规模生产，但成本较高，能耗大。
自然气工艺相对较新，技术尚不成熟，建设周期长、成本高。
氧化铵工艺适合小规模生产，但产品品质不稳定、设备易发生腐蚀。
随着反应工艺的不断发展，合成氨工艺也在不断进步。
未来的合成氨工艺可能会更节能环保、成本更低，能够更好地满足各个行业对于合成氨的需求。
合成氨工艺流程简述
合成氨工艺流程简述合成氨是一种重要的工业原料，广泛应用于化肥、制药和塑料等领域。
下面将简述合成氨的工艺流程。
合成氨的工艺流程主要包括空气分离、合成气制备、氨合成和氨分离四个步骤。
首先是空气分离。
空气中主要是78%的氮气和21%的氧气，其余是稀有气体和水蒸气。
为了获得高纯度的氢气和氮气，需要进行空气分离。
常用的方法是利用分子筛吸附剂将水蒸气去除后，通过等温膜分离或低温分馏将氧气和氮气分离。
接下来是合成气制备。
合成气主要是一氧化碳和氢气的混合气体。
合成气可以由多种原料制备，常用的方法是通过燃烧天然气或煤气产生一氧化碳和二氧化碳，然后通过水蒸气重整反应将一氧化碳转化为二氧化碳和氢气，再通过变换反应将二氧化碳还原为一氧化碳和氢气。
另外，也可以利用生物质或石油等原料通过气化反应产生合成气。
然后是氨合成。
氨合成是将合成气经过一系列催化反应转化为氨气的过程。
通常采用的是哈-布斯法，即在一定的温度和压力下，将合成气经过催化剂床层，催化剂通常是铁或铑以及促进剂，使一氧化碳和氢气发生反应生成氨气。
该反应是一个放热反应，需要控制温度和压力使反应达到最佳状态。
最后是氨分离。
氨合成反应产生的氨气通常含有一定的氮气和水蒸气等杂质，需要经过分离和净化处理。
常用的方法是通过冷凝和吸附等手段将气相中的水蒸气和杂质去除，得到高纯度的氨气。
以上是合成氨的工艺流程简述。
合成氨工艺需要密切控制各个步骤的条件，如温度、压力和催化剂等，以提高氨气的产率和纯度。
合成氨工艺的发展不仅推动了化肥领域的进步，也对其他相关行业的发展产生了积极的推动作用。
合成氨各工段关键控制参数说明
副反应消耗了Na2CO3,降低了溶液脱硫的能力，使溶液的性
下降，因此生产中应严格控制副反应。
造气工段：脱硫过程中的关键影响因素
总碱度和PH值 偏钒酸钠（NaVO3）含量 栲胶含量 Na2CO3含量 脱硫液循环量 富液再生温度 再生时间
脱硫过程中的关键影响因素
总碱度和PH值：
末煤目前的灰分为26%，如果单纯的15#煤，硫分2.5%是不能保证的。灰分
在26%以内，硫分3%是可以控制的。如果对末煤进行洗煤，其中的煤泥被浪 费掉了，灰分控制在20%以内认为是比较经济的。块煤也一样，洗灰分控制 在17~18%，太高不好控制，比较经济。
试验用煤的设置要考察当地的实际产品。
第一步：吸收 Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS 第二步：析硫（硫氢化钠与偏钒酸钠反应生产焦钒酸钠，并析出单质硫） 2NaHS + 4NaVO3 + H2O = NaV4O9 + 4NaOH + 2S↓ 第三步：氧化
NaV4O9+ 2TQ （醌态栲胶）+ 2 NaOH+H2O=4 NaVO3+THQ（酚态栲胶）
造气工段：脱硫
以煤为原料的半水煤气一般含有有机硫0.1-0.8g/Nm3和无机 硫硫化氢1-6 g/Nm3。硫化物的存在加剧了管道和设备的腐蚀， 而且能引起催化剂中毒，必须予以除去。
针对晋城高硫煤，推荐采用的脱硫法为湿法脱硫，一般为栲 胶法。栲胶法脱硫属催化氧化法脱硫。
造气工段：脱硫主要反应
氨的合成工段
氨的合成是合成氨生产的最后一道工序，其任 务是将经过精制的氢氮混合气合成为氨。目前我国 一般采用15-32MPa压力进行合成氨生产。决定生产 条件最重要的因素是：气体成分、温度、压力、空 间速度和催化剂的选择。
合成氨变换工段
合成氨变换工段简介合成氨是一种重要的化工原料，被广泛应用于化肥、染料、药品等行业。
合成氨的生产过程中，合成气通过催化剂进行反应生成合成氨。
合成氨变换工段是合成氨生产过程中的核心环节之一，它负责将合成气转化为合成氨。
本文将对合成氨变换工段进行详细介绍。
工艺流程合成氨变换工段的工艺流程一般包括以下几个步骤：1.压缩空气：首先，从空气中去除水分和杂质，然后通过压缩机将空气压缩至一定压力。
2.空气预热：将压缩空气通过预热器进行预热，以提高进入变换器的温度。
3.氨合成催化剂床：进入变换器的压缩空气通过氨合成催化剂床，与合成气反应生成合成氨。
4.变换气冷却：将产生的合成氨与未反应的合成气进行冷凝，使其转化为液体。
5.氨液分离：通过分离器，对冷凝后的液体进行分离，分离出合成氨液体。
6.氨液提纯：对合成氨液体进行进一步的提纯处理，以去除杂质。
7.氨液蒸发：通过蒸发器，对提纯后的合成氨液体进行蒸发，使其变为气体。
8.氨气冷却：将蒸发出的氨气进行冷却，使其降至适宜的温度。
设备介绍合成氨变换工段涉及到的主要设备有：•压缩机：用于将空气压缩至所需压力。
•预热器：对压缩空气进行预热，提高进入变换器的温度。
•变换器：包含氨合成催化剂床，用于将压缩空气与合成气反应生成合成氨。
•冷却器：用于对合成氨和未反应的合成气进行冷凝，转化为液体。
•分离器：分离冷凝后的液体中的合成氨。
•提纯装置：对合成氨液体进行提纯处理。
•蒸发器：对提纯后的合成氨液体进行蒸发，转化为气体。
•冷却设备：用于对蒸发的氨气进行冷却。
操作要点在合成氨变换工段的操作过程中，需要注意以下几个要点：1.控制变换器温度：变换器温度对合成氨的产率和选择性有重要影响，需要控制在适宜的范围内。
2.控制压力和流量：合成氨变换反应的压力和流量也是影响反应效果的重要参数，需要进行精确的控制。
3.定期更换催化剂：催化剂是合成氨反应的核心，需要定期检查和更换，确保反应活性和选择性。
4.控制冷却器温度：冷却器温度对冷凝效果有重要影响，需要根据实际情况进行调整和控制。
合成氨反应注意事项
合成氨反应注意事项合成氨反应是一种重要的工业化学反应，该反应的目的是通过将氮气和氢气在合适的催化剂存在下进行配对，生成氨气。
这个过程需要注意一些事项，以确保反应的进行和产品的质量。
第一，选择合适的催化剂是非常重要的。
催化剂是至关重要的，它可以提高反应速率，降低反应的活化能。
对于合成氨反应，经典的催化剂是铁-铁矿石催化剂，它具有高度的催化活性和稳定性。
此外，还有一些其他的催化剂，如镍和钼系列催化剂。
选择合适的催化剂要考虑反应条件、成本、稳定性和催化剂的再生性。
第二，反应温度和压力的选择也非常重要。
合成氨的最佳反应温度约为400-550摄氏度，而压力则通常为100-250大气压。
较高的温度和压力能够促进反应的进行。
但是，过高的温度和压力也会增加能耗和设备成本。
因此，需要综合考虑经济性和反应速率的平衡，选择适当的条件进行反应。
第三，氮气和氢气的纯度对于合成氨反应有着重要影响。
纯净的氮气和氢气可以减少反应中的杂质和副反应的发生，从而提高氨气的纯度。
通常情况下，氮气的纯度要求在99%以上，而氢气的纯度要求在99.9%以上。
第四，反应系统的密封性和安全性也是需要注意的问题。
合成氨反应是一个高温高压的反应过程，必须保证反应系统的密封性能良好，防止反应物的泄漏和产物的损失。
同时，必须采取必要的安全措施，避免反应过程中的火灾和爆炸危险。
第五，反应物的物料平衡和能量平衡是进行合成氨反应时需要重点考虑的问题。
在设计反应装置时，需要综合考虑反应物的供给、产物的收集和废物的处理。
同时，还需要重点考虑反应过程中的能量平衡，合理利用反应过程中产生的热量，提高能源利用效率。
第六，反应过程中的催化剂失活问题也需要关注。
长时间运行后，催化剂会因为受到污染、灼烧和磨损等原因而失活。
为了保持催化剂的催化活性，需要进行定期的催化剂再生和更换。
对于铁-铁矿石催化剂，通常采用再氢还原和氧化处理的方法进行再生。
总之，合成氨反应是一个复杂的工业化学反应，需要综合考虑催化剂选择、反应条件、反应物纯度、反应系统密封性和安全性、物料平衡和能量平衡等多个方面的因素。
煤化工合成氨的工艺
煤化工合成氨的工艺第一篇：煤化工合成氨的工艺煤化工合成氨的工艺气化工艺各有千秋1.常压固定床间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一，其特点是采用常压固定床空气、蒸汽间歇制气，要求原料为?准25～75mm的块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风放空气对大气污染严重，属于将逐步淘汰的工艺。
2.常压固定床无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用?准8～10mm粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合用于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。
3.鲁奇固定床煤加压气化技术主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气。
其产生的煤气中焦油、碳氢化合物含量约1%左右，甲烷含量约10%左右。
焦油分离、含酚污水处理复杂，不推荐用以生产合成气。
4.灰熔聚煤气化技术中国科学院山西煤炭化学研究所技术。
其特点是煤种适应性宽，属流化床气化炉，煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。
可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤、石油焦，投资比较少，生产成本低。
缺点是操作压力偏低，对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待进一步解决。
此技术适合于中小型氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。
5.恩德粉煤气化技术属于改进后的温克勒沸腾床煤气化炉，适用于气化褐煤和长焰煤，要求原料煤不粘结或弱粘结性，灰分＜25%～30%，灰熔点高、低温化学活性好。
在国内已建和在建的装置共有13套22台气化炉，已投产的有16台。
属流化床气化炉，床层中部温度1000～1050℃。
目前最大的气化炉产气量为4万m3/h半水煤气。
缺点是气化压力为常压，单炉气化能力低，产品气中CH4含量高达1.5%～2.0%，飞灰量大、对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待解决。
合成氨—合成氨原料气的生产
主要内容
➢ 1.合成氨的应用 ➢ 2.合成氨生产的原料及步骤 ➢ 3.合成氨生产的典型流程 ➢ 4.合成氨工艺的特点
1.合成氨的应用
磷铵
硝化棉
1.合成氨的应用
2.合成氨生产的原料及步骤
（1）原料
原料气
产品水碳含 氢氢 化工 合源自 物气 体空气原料： 焦炭、煤 天然气、焦炉气 石脑油、重油 空气
（1）以煤为原料的合成氨流程 （2）以天然气为原料的合成氨流程 （3）以重油为原料的合成氨流程
（1）以煤为原料的中型合成氨流程
煤
水 蒸
汽
空气
造气 变换
除尘、脱硫
脱碳
水蒸气 二氧化碳
压缩
软水 合成
氨
甲烷化
（2）以天然气为原料的合成氨原则流程
天然气
空气
压缩 水蒸气
压缩
脱硫 一段转化 二段转化 高、低温变换
元操作
2.合成氨生产的原料及步骤
（2）基本步骤
1 原料气的制取 制备含有H2、 N2、CO、 CO2等成分的 粗原料气
2
原料气的净化
除去原料气中H2 、N2以外的杂质 ，包括脱硫、CO 变换、 CO2的脱 除、原料气精制 等
3
氨的合成
精制原料气经 压缩后合成氨
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3.合成氨生产的典型流程
脱碳 甲烷化
压缩
二氧化碳
合成
氨
（3）以重油为原料的合成氨原则流程
空气
空分
氧气
重油 部分氧化
水蒸气
碳黑清除
碳黑
氮
变换
气
甲醇洗
硫化氢、硫氧化碳
二氧化碳
液氮洗
工业合成氨的化学反应方程式
工业合成氨的化学反应方程式合成氨是指在催化剂的存在下，由氮气和氢气在高温高压下直接合成的氨。
别名:氨气。
除了从焦炉煤气中回收的少量副产品外，世界上大部分的氨都是合成氨。
合成氨主要用作肥料、制冷剂和化工原料。
方法生产合成氨的主要原料是天然气、石脑油、重油和煤(或焦炭)。
①天然气制氨。
天然气先经脱硫，然后通过二次转化，再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序，得到的氮氢混合气，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1％～0.3％（体积），经甲烷化作用除去后，制得氢氮摩尔比为3的纯净气，经压缩机压缩而进入氨合成回路，制得产品氨。
以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。
②重质油制氨。
重质油包括各种深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料气，生产过程比天然气蒸气转化法简单，但需要有空气分离装置。
空气分离装置制得的氧用于重质油气化，氮作为氨合成原料外，液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。
③煤（焦炭）制氨。
随着石油化工和天然气化工的发展，以煤（焦炭）为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。
用途氨主要用于制造氮肥和复合肥料，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。
一部分储存和运输的氨由制造商以液态形式运输到其他地方。
此外，为保证制造厂合成氨和氨加工车间的供需平衡，防止因短期事故而停工，需要设置液氨仓库。
根据液氨储存的容量，有不冻、半冻和全冻三种。
液氨的运输方式包括海运、驳船运输、管道运输、油轮运输和卡车运输。
工业合成氨的化学反应方程式 1工业合成氨的化学反应方程式 1：N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g)（可逆反应）。
大多数工业氨生产是在高压和高温下，在催化剂的存在下，由氮和氢合成的。
氮气主要来自空气；氢气主要来源于含有氢气和一氧化碳的合成气(纯氢气也来源于水的电解)。
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1、铅及其化合物中毒不包括四乙基铅中毒。
(1.0分)正确答案：对2、防护用品必须严格保证质量,安全可靠、但可以不用舒适和方便。
(1.0分)正确答案：错3、劳动防护用品分为特种劳动防护用品和一般劳动防护用品。
(1.0分)正确答案：对4、硫化氢属于剧毒,不属于高毒物品目录。
(1.0分)正确答案：错5、使用电钻或手待电动工具时必须戴绝缘手套,可以不穿绝缘鞋。
(1.0分)正确答案：错6、石棉总尘/纤维属于高毒物品目录。
(1.0分)正确答案：对7、安全帽的主要作用是防止物料下落击中头部及行进中碰撞突出物而受伤。
(1.0分)正确答案：对8、在职业危害识别过程中,生产中使用的全部化学品、中间产物和产品均需要进行职业卫生检测。
(1.0分)正确答案：错9、催化剂末期粉化严重,会造成合成系统阻力增加。
(1.0分)正确答案：对10、压缩机冷却水中断,气体进出口温度明显上升。
(1.0分)正确答案：对11、升温过程中如遇断电或循环机跳车时,应立即切断电加热器电源,以防止烧坏电加热器。
(1.0分)正确答案：对12、防止结垢和及时清理垢层,是增大传热系数的有效途径。
(1.0分)正确答案：对13、气化炉升温期间,液化气压力越高越好。
(1.0分)正确答案：错14、甲醇温度越低,其吸收二氧化碳的能力越弱。
(1.0分)正确答案：错15、氨分离器液位过高或过低都会造成合成系统停车。
(1.0分)正确答案：错16、炉水中加药的主要目的是控制炉水的PH值防止生产水垢。
(1.0分)正确答案：对17、蒸汽管线暖管时速度要快。
(1.0分)正确答案：错18、测量仪表的精度值越大,精度越高。
(1.0分)正确答案：错19、入塔氨含量与系统压力和冷凝温度有关。
(1.0分)正确答案：对20、变换催化剂置换降温合格后将系统保持常压即可。
(1.0分)21、空间速度是指气体通过反应器内空间时气体的流动速度。
(1.0分)正确答案：错22、锅炉给水中断后,应立即开备用泵,或联系大量补充脱盐水。
(1.0分)正确答案：对23、炉水中加入磷酸盐的主要目的是除氧(1.0分)正确答案：错24、静电可以引起爆炸、火灾及人身伤害。
(1.0分)正确答案：对25、氨压缩机的出口压力越高,则气氨的冷凝温度越高。
(1.0分)正确答案：对26、氨冷器注满液氨其换热效果将会更好(1.0分)正确答案：错27、合成塔升压时要保证合成系统畅通,防止系统局部蹩压,损坏设备。
(1.0分)正确答案：对28、安全生产行政执法人员、劳动者或者其近亲属、劳动者委托的代理人有权查阅、复印劳动者的职业健康监护档案。
(1.0分)正确答案：对29、职业病防护设施,包括降低职业病危害因素的强度或浓度的设备和设施,也包括有关建筑物和构筑物。
(1.0分)正确答案：对30、劳动者接受职业健康检查应当视同正常出勤。
(1.0分)正确答案：对31、工作场所内危害物质不能控制在一定区域内,这时应采用全面通风的方式。
(1.0分)正确答案：对32、二氧化碳的伤害途径为消化道食入。
(1.0分)正确答案：错33、进行有关化学液体的操作时,应使用太阳镜保护面部。
(1.0分)正确答案：错34、现场所有的开挖区域必须设置明显的安全标志、硬围护。
夜间必须保证有足够的照明且应在周围区域悬挂红灯示警,防止人员及物体掉入挖掘坑内。
(1.0分)正确答案：对35、危险化学品的生产、贮存、使用单位,应当在生产、贮存、使用场所设置通讯、报警装置,并保证在任何情况下处于正常使用状态。
(1.0分)正确答案：对36、燃烧是一种同时伴有发光、发热的激烈的氧化反应,具有发光、发热和生成新物质三个特征。
(1.0分)正确答案：对37、化工废气具有易燃、易爆、强腐蚀性等特点。
(1.0分)正确答案：对38、安全生产责任制是一项最基本的安全生产制度,是其他各项安全规章制度得以切实实施的基本保证。
(1.0分)正确答案：对39、硫化氢溶于水后形成的氢硫酸是强酸(1.0分)40、在生产过程中,控制尘毒危害的最重要的方法是使用个人防护用品。
(1.0分)正确答案：错41、运转中的机械设备对人的伤害主要有撞伤、压伤、轧伤、卷缠。
(1.0分)正确答案：对42、机关、团体、事业单位应当至少每季度进行一次防火检查,其他单位应当至少每月进行一次防火检查。
(1.0分)正确答案：对43、石油化工企业的生产区宜位于邻近城镇或居民区全年最小频率风向的上风侧。
(1.0分) 正确答案：对44、控制室或化验室的室内不得安装可燃气体、液化烃和可燃液体的在线分析仪器。
(1.0分)正确答案：对45、高处作业用火时不得与防腐喷涂作业进行垂直交叉作业。
(1.0分)正确答案：对46、乙炔气瓶与氧气瓶应放在通风良好的专用瓶内,不得靠近火源或在烈日下暴晒。
(1.0分)正确答案：对47、氧气瓶阀口处不得沾染油脂。
(1.0分)正确答案：对48、可燃气体或蒸汽的危险程度与它们的爆炸下限成正比。
(1.0分)正确答案：对49、纯净的气体不会产生静电。
(1.0分)正确答案：对50、灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点,且不得影响安全疏散。
(1.0分)正确答案：对51、起重作业按指挥人员所发出的指挥信号进行操作。
对紧急停车信号,不论由何人发出,均应立即执行。
(1.0分)正确答案：对52、受限空间作业监护过程中,监护人自己没事干暂时离开监护现场,允许在监护期间看书看报或兼做其他工作。
(1.0分)正确答案：错53、有毒气体发生大面积泄漏时,泄漏区域内的人员,应用湿毛巾或其他湿布类捂住口鼻,按指挥人员指定的方向,快速撤离至安全集合地点。
(1.0分)正确答案：对54、长发女士进入生产现场,必须将头发掖入安全帽中。
(1.0分)正确答案：对55、救援人员必须将受伤或中毒人员送到安全场所再进行应急抢救。
(1.0分)正确答案：对56、在防爆区内作业时,领导打来电话,应赶快接听。
(1.0分)正确答案：错57、应急演练过程通常可划分为准备、实施和总结3个阶段,总结阶段的一项重要任务是演练人员自我评价。
(1.0分)正确答案：对58、安全附件是为了使压力容器安全运行而安装在设备上的一种安全装置。
(1.0分)正确答案：对59、用火作业监护人应查看灭火器的有效期和压力情况。
(1.0分)正确答案：对60、在重大事故应急救援体系中,消防与抢险部门的重要职责是尽可能、尽快地控制并消除事故,营救受害人员。
(1.0分)正确答案：对61、现场处置方案中重要物资装备的名录或清单应列出应急预案涉及的重要物资和装备名称、型号、存放地点等。
(1.0分)正确答案：错62、生产经营单位应急预案未按照本办法规定备案的,由县级以上安全生产监督管理部门给予警告,并处三万元以下罚款。
(1.0分)正确答案：对63、公民参加应急救援工作或者协助维护社会秩序期间,其在本单位的工资待遇和福利不变;表现突出、成绩显著的,由县级以上人民政府给予表彰或者奖励。
(1.0分)正确答案：对64、对于实行安全生产许可的生产经营单位,未进行应急预案备案登记的,在申请安全生产许可证时,可以不提供相应的应急预案备案登记表,仅提供应急预案。
(1.0分)正确答案：错65、除矿山、建筑施工单位和易燃易爆物品、危险化学品、放射性物品等危险物品的生产、经营、储存、使用单位和中型规模以上的其他生产经营单位外,其他生产经营单位应当对本单位编制的应急预案进行论证。
(1.0分)正确答案：对66、居民委员会、村民委员会、企业事业单位应当根据所在地人民政府的要求,结合各自的实际情况,开展有关突发事件应急知识的宣传普及活动和必要的应急演练。
(1.0分)正确答案：对67、周围环境发生变化,形成新的重大危险源的应当及时修订应急预案。
(1.0分)正确答案：对68、现场处置即根据事故情景,按照相关应急预案和现场指挥部要求对事故现场进行控制和处理。
(1.0分)正确答案：对69、突发事件发生地的公民应当服从人民政府、居民委员会、村民委员会或者所属单位的指挥和安排,配合人民政府采取的应急处置措施,积极参加应急救援工作,协助维护社会秩序。
(1.0分)正确答案：对70、危险化学品单位发生危险化学品事故,造成他人人身伤害或者财产损失的,依法承担赔偿责任。
(1.0分)正确答案：对71、以下()项,属于高毒物品目录。
(1.0分)正确答案：A∙ A、氯乙烯∙ B、氯丙烯∙ C、二氯乙烷72、警告标志的基本型式是()。
(1.0分)正确答案：B∙ A、圆边框∙ B、正三角边框∙ C、方边框73、《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》,既属可燃气体又属有毒气体()。
(1.0分)正确答案：C∙ A、设可燃气体检(探)测器∙ B、设可燃气体和有毒气体检(探)测器∙ C、设有毒气体检(探)测器74、下列有关合成塔内件的叙述正确的是()。
(1.0分)正确答案：C∙ A、合成塔内件承受高压,承受高温∙ B、合成塔内件承受高压,不承受高温∙ C、合成塔内件不承受高压,承受高温75、氢氮比过高会造成合成气压缩机()。
(1.0分)正确答案：C∙ A、振值降低∙ B、功耗增加∙ C、喘振76、下列几种毒气,无色无味的是()。
(1.0分)正确答案：A∙ A、一氧化碳∙ B、硫化氢∙ C、二氧化硫77、能使合成催化剂中毒的可逆性毒物是()。
(1.0分)正确答案：C∙ A、硫化物∙ B、甲烷∙ C、一氧化碳78、既具有换热功能,又具有分离功能的设备是()。
(1.0分)正确答案：B∙ A、氨分∙ B、冷交∙ C、水冷器79、合成催化剂装于()。
(1.0分)正确答案：A∙ A、触媒筐∙ B、换热器∙ C、外筒中80、甲醇洗进行中压闪蒸的目的是()。
(1.0分)正确答案：A∙ A、回收氢气和一氧化碳∙ B、减少功耗∙ C、降低温度81、下列不属于换热器的设备是()。
(1.0分)正确答案：B∙ A、冷交∙ B、氨分∙ C、水冷器82、关于产生有毒物质的作业场所布置,以下说法正确的是()。
(1.0分) 正确答案：C∙ A、地势开阔∙ B、布置在夏季最小频率风向的上风侧∙ C、布置在夏季最小频率风向的下风侧83、职业病危害因素检测发现工作场所职业病危害因素不符合国家职业卫生标准和卫生要求时,用人单位应当立即采取相应治理措施,仍然达不到国家职业卫生标准和卫生要求的,必须()。
(1.0分)正确答案：B∙ A、上报安全生产监督管理部门∙ B、佩戴符合防护要求的防护用品∙ C、停止存在职业病危害因素的作业84、三级安全教育即厂级教育、车间级教育、()。
(1.0分)正确答案：B∙ A、分厂教育∙ B、班组教育∙ C、处教育85、下列说法错误的是()。
(1.0分)正确答案：A∙ A、无毒,所以不会造成污染∙ B、浓度过高时会造成温室效应的污染∙ C、工业废气之一S可用Na0H溶液或氨水吸收86、安全标志分为四类,它们分别是()。