合成氨
化学工艺学第2章合成氨
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第2章 合成氨
• 2.1 概述
1、氨的性质：
物理性质：冰点-77.7℃，汽化热大，所以 可作为冷冻剂使用。有刺激性气味。 化学性质：较活泼，可制化肥、硝酸等。 氨的用途：生产化肥（固氮）、生产硝酸、纯碱、 含氮无机盐、化纤、塑料。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2章 合成氨
• 2.1 概述
2、合成氨的原料 原料：（包括提供H2的原料和燃料） 固体原料：焦碳、煤 气体原料：天然气、重油、焦炉气等 液体原料：石脑油、重油、原油等 常用的原料有：焦碳、煤、天然气、重油
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第2章 合成氨
• 2.2 原料气的制取
煤气的类型： 空气煤气：H2：0.9%，CO：33.4%、N2：64.6% 水煤气：H2：50%，CO：37.3%、N2：5.5% 半水煤气：H2：37%，CO：33.3%、N2：22.4% （接近H2：N2=3.2:1） 半水煤气可采取分阶段制得空气煤气及水煤气， 然后将两者按一定比例混合而成。
钴钼加氢 反应器
排风机
天然气蒸气转化工艺流程图
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第2章 合成氨
• 2.2.5 甲烷蒸气转化的生产方式 一段转化：
采用管子炉，3~4MPa下，在多根耐热合金钢管 内填放催化剂，侧壁（或顶部）设有多个烧嘴，燃烧 天然气，产生高温。炉膛温度：1000℃，管子内温 度：750~800℃。 进入一段的原料气：3~4MPa，H2O/CH4=3.5， 500~520℃； 出一段的转化气：850~860℃
CO2+N2
CO+N2
空气
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第2章 合成氨
第二阶段（一次上吹）： 水蒸气从下往上，一次地吹过炽热的C层，产生水煤 气送往气柜，炭层的温度上移，温度下降。
合成氨的化学反应方程式
合成氨的化学反应方程式
氨是一种重要的有机化合物，它可以由不同的原料和反应方法进行合成。
本文将介绍其中最常见的反应方程式合成氨的化学反应。
氨是由氨气和水组成的化合物，它是一种无色气体，有刺激性气味。
它被广泛用作医药、农药以及各种工业生产中的原料。
氨的反应方程式为：
2NH3(g) + 3H2O(l) 3N2O(g) + 6H2(g)
其中，NH3是氨气，H2O是水，N2O是氮氧化物，H2是氢气。
该反应可在室温下进行，在此反应中，氨气和水在气体形式的氮氧化物和氢气的形式下发生变化。
合成氨的反应需要用到一些原料，如氮气和氢气，以及一些催化剂。
氮气是由空气的78％的氮气分解得到的，氢气则通常是从石油中分解水蒸气中的乙烷得到的。
催化剂可以是金属铝铵、石油焦油、硅油、铝氧化物等，催化剂可以有效地提高反应速度，但需要定期更换。
在反应过程中，氢气和氮气以比例相同的比例被供应，用催化剂将两者混合到一起，以提高反应速度和效率。
当反应结束时，会产生氮氧化物和氢气，然后氮氧化物和氢气会被冷却，使其转变为液体形式的氨溶液，即已得到的氨。
依据以上的化学反应方程式，可以看出氨的合成是一个非常复杂的过程，需要正确的原料和反应条件，以及适当的催化剂才能实现高效率的合成氨。
合成氨对当今工业发展非常重要，因此本文介绍的信
息可以为相关重要研究工作提供一定的指导作用。
合成氨的化学反应方程式
合成氨的化学反应方程式氨（Ammonia）是一种有机物质，它是人们熟悉的日常化学制品，也是非常重要的原材料，在医药、农药和农业肥料行业中都有广泛的应用。
氨的英文符号是NH3，为了达到生产氨的目的，我们必须尽可能清楚地了解它的合成原理和合成反应方程式。
氨的合成反应是一个非常基础的反应，主要有两种方式：热法合成氨和电解法合成氨。
热法是指将氮、碳、水和碳酸钾等原料煅烧，经过温度和压力控制后，按下列化学反应方程式产生氮:1.N2 + 3H2 2NH3其中，N2为氮气，H2为氢气，NH3为氨气。
电解法是指将氯气等原料电解溶液，发生电化学反应后产生氨，其反应方程式如下：2.2N2 + 3H2 2NH3其中，N2为氮气，H2为氢气，NH3为氨气。
氨合成反应通常是在室内温度下进行，化学反应可能会放出有毒气体，所以操作时要注意安全。
氨的合成反应虽然简单，但也可以用于更多复杂的反应。
它可以与硫酸、乙酸、甲醛和其他有机物和无机物进行反应，以获得具有不同功能性的有机化合物。
例如，氨可与烯烃和醇类反应，在一定的温度和压力下，可以产生一种有机氨基化合物，如丙烯酰胺和苯甲醛等。
此外，氨也可以与有机硫化物进行反应，生成了一种特殊的化合物，可能会对生物有害，这种物质称为硝酸盐。
例如，氨可与硫酸反应，可以产生亚硝酸盐：3.NH3 + H2SO4 NH4HSO4其中，NH3为氨气，H2SO4为硫酸，NH4HSO4为亚硝酸盐。
此外，氨还可以与碳酸氢钠、磷酸三氢钠对水反应，可以得到氨水和碳酸氢铵：4.NH3 + NaHCO3 + Na3PO4 NH4HCO3 + Na3PO4 + H2O其中，NH3为氨气，NaHCO3为碳酸氢钠，Na3PO4为磷酸三氢钠，NH4HCO3为氨水，Na3PO4为碳酸氢铵。
氯化氢的反应也可以与氨发生反应，这种反应可以获得氯溴酸、氯溴化钠或氯溴钠，如下所示：5.NH3 + HCl NH4Cl6.NH3 + HBr NH4Br7.NH3 + NaCl NaCl + NH4Cl其中，NH3为氨气，HCl为氯化氢，NH4Cl为氯溴酸，HBr为溴化氢，NH4Br为氯溴化钠，NaCl为氯化钠，NH4Cl为氯溴钠。
工业合成氨资料讲解
1. 合成氨工业(1)简要流程(2)原料气的制取N2：将空气液化、蒸发分离出N2或将空气中的O2与碳作用生成CO2，除去CO2后得N2。
H2：用水和燃料(煤、焦炭、石油、天然气)在高温下制取。
用煤和水制H2的主要反应为：(3)制得的H2、N2需净化、除杂质，再用压缩机制高压。
(4)氨的合成：在适宜条件下，在合成塔中进行。
(5)氨的分离：经冷凝使氨液化，将氨分离出来，提高原料的利用率，并将没有完全反应的N2和H2循坏送入合成塔，使之充分利用。
2.合成氨条件的选择(1)合成氨反应的特点：合成氨反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应：(2)合成氨生产的要求：合成氨工业要求：○1反应要有较大的反应速率；○2要最大限度的提高平衡混合物中氨气的含量。
(3)合成氨条件选择的依据:运用化学反应速率和化学平衡原理的有关知识，同时考虑合成氨生产中的动力、材料、设备等因素来选择合成氨的适宜生产条件。
反应条件对化学反应速率的影响对平衡混合物中NH3的含量的影响合成氨条件的选择增大压强有利于增大化学反应速率有利于提高平衡混合物中NH3的产量压强增大，有利于氨的合成，但需要的动力大，对材料、设备等的要求高，因此，工业上一般采用20MPa—50MPa的压强升高温度有利于增大化学反应速率不利于提高平衡混合物中NH3的产量温度升高，化学反应速率增大，但不利于提高平衡混合物中NH3的含量，因此合成氨时温度要适宜，工业上一般采用500℃左右的温度(因该温度时，催化剂的活性最强)使用催化剂有利于增大化学反应速率没有影响催化剂的使用不能使平衡发生移动，但能缩短反应达到平衡的时间，工业上一般选用铁触媒作催化剂，使反应在尽可能低的温度下进行。
○1温度：500℃左右○2压强：20MPa—50MPa ○3催化剂：铁触媒除此之外，还应及时将生成的氨分离出来，并不断地补充原料气，以有利合成氨反应。
(6)合成氨生产示意图3.解化学平衡题的几种思维方式(1)平衡模式思维法(三段思维法)化学平衡计算中，依据化学方程式列出“起始”“变化”“平衡”时三段各物质的量(或体积、或浓度)，然后根据已知条件建立代数式等式而进行解题的一种方法。
合成氨
5、循环时间及分配
一般一个循环时间为2.5~3min。 工作循环时间取决于燃料的性质和各阶段的操作要求。不同燃料循环时 间分配百分比例如表所示。
吸收
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燃料种类 吹风 无烟煤，粒度 25~75mm 无烟煤，粒度 15~25mm 焦 炭，粒度 15~50mm 炭化煤球 6、气体成分 24.5~25.5 25.5~26.5 22.5~23.5 27.5~29.5
吸收
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工业煤气的组成如下表：
煤气名称 H2 CO 气体组成，体积% CO2 N2 CH4 O2 H2S
空气煤气
水煤气 混合煤气 半水煤气
0.9
50.0 11.0 37.0
33.4
37.3 27.5 33.3
0.6
6.5 6.0 6.6
64.4
5.5 55.0 22.4
0.5
0.3 0.3 0.3
半水煤气，并经
废热锅炉、洗涤 塔后送入气柜。
吸收
3、下吹造气：
上吹后炉层温度降 低，但上层温度尚 高，仍可利用热能， 故改为下吹造气。
先从炉顶向下吹几
秒水蒸气，防止直 接吹空气与煤气相 遇爆炸。得半水煤 气从炉底导出，并
送至气柜。
吸收
4、二次上吹：
自炉底吹水蒸气， 将炉中水煤气排出，
为重新进行空气吹风
做准备，同时回收炉 内残存的半水煤气，
防止直接送入空气引
起爆炸。 持续时间很短。
吸收
5、空气吹净：
将空气从炉底吹
入，把炉内残存的
半水煤气和含氮吹
风气一起吹出并送
入气柜。持续时间
更短。
吸收
五个阶段为一个循环，每个循环需3~4min。生产 出的半水煤气中： H2%=38~42%; N2%=19~22%;
合成氨生产过程包含的主要工序
合成氨生产过程包含的主要工序
合成氨生产过程包含的主要工序：脱硫、转化、变换、脱碳、甲烷化、氨的合成、吸收制冷及输人氨库和氨吸收八个工序。
合成氨的生产过程一般包括三个主要步骤:
（l）造气，即制造含有氢和氮的合成氨原料气，也称合成气；
（2）净化，对合成气进行净化处理，以除去其中氢和氮之外的杂质；
（3）压缩和合成，将净化后的氢、氮混合气体压缩到高压，并在催化剂和高温条件下反应合成为氨。
其生产工艺流程包括：脱硫、转化、变换、脱碳、甲烷化、氨的合成、吸收制冷及输人氨库和氨吸收八个工序。
在合成氨生产过程中，脱除CO2是一个比较重要的工序之一，其能耗约占氨厂总能耗的10%左右。
合成氨的化学反应方程式
合成氨的化学反应方程式以《合成氨的化学反应方程式》为标题，本文将分析合成氨的化学反应方程式，阐述其中所涉及的各种反应原理。
氨是一种经常用于工业制造和生活消费的重要化学物质，由于它可以被作为组成其他化合物的重要组成部分，并可以普遍应用于农药、食品添加剂、纤维素和肥料等领域，因此，制备氨的反应方法也受到了广泛的关注。
合成氨是利用氮气与氢气在高温高压条件下发生反应，形成氨的一种反应方法。
一般可以采用两种反应方式合成氨，一种是利用热力学反应，另一种是利用催化反应。
热力学反应是利用放大热力活化分子而实现的反应，其反应方程式为：N2 + 3H2 = 2NH3，即氮气加三份氢气生成两份氨。
这种反应是基于氮气和氢气可以经过一系列能量加热后，发生反应，从而形成氨的反应原理。
在此过程中，关键的是将氮气和氢气的放大热力活化分子，使其发生反应，这种反应是热活化反应，以形成氨的反应方式称为热力学反应。
另一种反应方式是采用催化反应的方式，这是为了解决热力学反应中反应温度和压力要求过高的现象，即以氮气和氢气为原料，通过催化剂原理，在低温低压条件下，实现高效反应，并形成氨，反应方程式：N2 + 3H2 = 2NH3，即氮气加三份氢气生成两份氨。
催化反应所采用的催化剂有很多，常见的如钯催化剂、氧化铜催化剂和磷酸催化剂。
这些催化剂经过精心调配，可以有效地降低反应温度和压力，从而改善反应效率，在较低的温度和压力条件下，形成氨。
以上就是合成氨的化学反应方程式，无论是采用热力学反应还是催化反应，两者的反应原理和反应方程式都是基于氮气和氢气之间发生反应而形成氨，也都可以使用催化剂来降低反应温度和压力，从而达到改善反应效率的目的。
此外，反应温度和压力的变化，也会直接对反应的效率进行调节，从而影响到所生成的氨的化学特性和性能。
综上所述，合成氨的化学反应方程式可以利用热力学反应和催化反应两种反应方式，其反应原理是基于氮气和氢气之间发生反应而形成氨，反应方程式为：N2 + 3H2 = 2NH3，即氮气加三份氢气生成两份氨。
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)。
合成氨反应的化学方程式
合成氨反应的化学方程式《合成氨反应：化学世界里的神奇魔法》我呀，一直觉得化学就像一个充满魔法的世界。
今天我想和大家讲讲合成氨反应这个超级厉害的化学魔法。
合成氨反应的化学方程式是N₂+3H₂⇌2NH₃。
这个方程式看起来就像一串神秘的密码，可它背后隐藏着好多有趣的故事呢。
就像盖房子需要砖头和工人一样，合成氨也需要原料。
氮气和氢气就是合成氨的原料。
氮气呀，到处都是，它在空气中占了很大的比例。
氢气呢，也不简单。
你想啊，氮气就像一个很沉稳的大叔，不太容易被改变，氢气就像是个调皮的小精灵，到处跑来跑去。
这两个家伙怎么就能变成氨呢？这就像是要让沉稳的大叔和调皮的小精灵合作干一件大事。
我问我的化学老师，老师呀，这氮气和氢气怎么就能变成氨呢？老师笑着说，这可不容易呢。
这个反应就像一场艰难的比赛，得有合适的条件才行。
就像我们跑步比赛得有跑道、得有合适的天气一样。
合成氨反应得有高温、高压还有催化剂。
高温就像是给这场比赛加油助威的观众，让氮气和氢气这两个“选手”充满活力。
高压呢，就像是比赛的规则，让它们不得不靠得更近，更容易发生反应。
催化剂就像是一个超级聪明的裁判，引导着反应快速进行。
我有个同学叫小明，他就特别好奇。
他说：“这氨有啥用啊？这么费劲地去合成它。
”我就跟他说：“哎呀，你可别小瞧了氨。
氨就像是一个多面手。
它可以用来做化肥呢。
你看那些庄稼，如果没有肥料，就像我们人没有饭吃一样，长不好。
氨做的化肥就像是庄稼的美食，让庄稼长得又高又壮。
”我还在书上看到，以前合成氨可困难啦。
科学家们就像探险家在黑暗中摸索一样。
他们不断地尝试不同的温度、压力和催化剂，就像我们在玩拼图，一块一块地试着，看怎么才能把这个合成氨的拼图拼好。
那时候的科学家肯定也有很多次想要放弃，就像我们做数学题，怎么算都算不对的时候，也想把本子一扔，说我不做了。
但是他们没有放弃，最后找到了合适的方法，这才让我们现在能够轻松地利用这个反应来制造氨。
在工厂里，那些大罐子、大管道就像是合成氨反应的舞台。
化工工艺学合成氨知识点总结
化工工艺学合成氨知识点总结一、合成氨的定义和应用合成氨是一种无色气体，化学式为NH3，具有强烈的刺激性气味。
合成氨广泛应用于农业、化工和医药等领域。
在农业中，合成氨作为氮肥的主要成分，用于提高作物产量；在化工中，合成氨用于制备尿素、硝酸等化工产品；在医药中，合成氨用于制备药物原料和医疗设备。
二、合成氨的制备方法1. 海勃基法：通过合成氢气和氮气的混合气体，经过高温高压的反应，生成合成氨。
该方法具有反应效率高、产品纯度高的优点，但设备复杂、生产成本较高。
2. 卡斯纳赫法：通过在催化剂的作用下，使氮气和氢气发生反应生成合成氨。
该方法具有反应速度快、催化剂使用量少的特点，但合成氨的纯度较低。
3. 氨合成过程：氨合成是一种重要的合成氨方法，其主要步骤包括氮气和氢气的吸附、氢气的解离、氮气和氢气的氧化反应、氮气和氢气的反应等。
三、合成氨工艺流程1. 氢气制备：通过甲烷重整反应或气化反应，将天然气或煤制气产生的合成气转化为氢气。
2. 氮气制备：通过空分设备或压缩空气制氮设备，将空气中的氮气分离出来。
3. 氢气和氮气的混合：将制备好的氢气和氮气按照一定的比例混合。
4. 反应器反应：将混合气体送入反应器中，在催化剂的作用下进行氨合成反应。
5. 分离和纯化：将反应产生的氨气通过冷凝和吸附等分离技术，去除杂质，提高氨的纯度。
6. 储存和运输：将纯净的合成氨储存于气体储罐中，通过管道或压缩瓶等方式进行运输。
四、合成氨工艺的优化和改进1. 催化剂的研发与改进：不断研发新型催化剂，提高反应速率和选择性，降低能耗和催化剂使用量。
2. 反应条件的优化：通过调节反应温度、压力和气体比例等参数，优化反应条件，提高合成氨的产率和纯度。
3. 能源利用的改进：采用新型的能源供应方式，如使用太阳能、风能等可再生能源，减少对传统能源的依赖。
4. 废气处理的改进：对于合成氨生产中产生的废气进行处理，减少对环境的污染。
5. 生产工艺的改进：通过改进工艺流程和设备结构，提高生产效率，降低生产成本。
合成氨化学反应方程式
合成氨化学反应方程式
氨化学反应，又称催化氨化，是指一种通过催化剂来分解，使物质产生氨气的反应。
它是化学反应中最重要的一类，也是生化氧化研究的基础，被广泛应用于电化学、药物的制备及无机合成等领域，合成氨化学反应的方程式如下：
一、原料与催化剂
1. 亚硝酸根（nitrite，No₂⁻）与质子（H⁺）可以形成亚硝酸（HNO₂）：
HNO₂ + H⁺ = HNO₂
2. 亚硝酸和游离碱（alkali）可以形成氨（NH₃）：
HNO₂ + OH⁻ = NH₃ + H₂O
3. 还原剂（reductant）可以将氮离子（N₃O⁴⁻）还原为氨：
N₃O⁴⁻ + RH = NH₃ + ROH
二、氨化反应的实际过程
1. 首先，水中溶解的亚硝酸根将把水分子中的质子（H⁺）取出来，形成亚硝酸：
No₂⁻ + H₂O = HNO₂ + OH⁻
2. 然后，亚硝酸将会继续反应，与碱反应，形成氨：
HNO₂ + OH⁻ = NH₃ + H₂O
3. 最后，还原剂将把氮离子（N₃O⁴⁻）反应，形成氨：
N₃O⁴⁻+ RH = NH₃ + ROH
三、总结
氨化学反应的方程式如下：
No₂⁻ + H₂O = HNO₂ + OH⁻
HNO₂ + OH⁻ = NH₃ + H₂O
N₃O⁴⁻+ RH = NH₃ + ROH。
合成氨的反应
合成氨的反应
合成氨是一种重要的化学反应，它在化工生产中占有重要地位。
为了更好地了解这个反应，我们可以从化学原理、反应条件以及应用等方面来进行阐述。
一、化学原理
合成氨的反应原理是：“氨气是一种两元素无机化合物，由一个氮原子和三个氢原子组成。
在高温（450~500℃）和高压（14~25Mpa）的环境下，在固定催化剂的作用下，使得氮气和氢气发生结合反应，产生氨气。
”
反应式如下：
$N_2+3H_2→2NH_3$
其中，$N_2$代表氮气，$H_2$代表氢气，$NH_3$代表氨气。
从反应式中可以看出，合成氨反应是一个非常重要的硬链反应，反应物转化为产物，原子的结合方式发生改变。
二、反应条件
合成氨反应的条件是温度、压力和催化剂三方面的因素。
温度通常要
高达450~500℃，压力要求非常的高，一般在14~25Mpa之间。
催化剂则通常采用铁、钼等金属催化剂。
三、应用
合成氨反应具有广泛的应用前景。
由于氨气对农业生产非常有益，因此在农业领域中得到了广泛的应用。
农业突破需要氨气，因为氮元素是构成氨气的原始元素之一，氨气可以被广泛应用于化肥、制药等领域。
同时，合成氨也具有重要的工业用途。
在化工领域，合成氨可以被用于化学反应，例如制备尿素、硝酸等化学原料。
此外，在制备火箭燃料、制造爆破剂等方面也有重要的应用。
总之，合成氨反应是一项极为重要的化学反应。
它以其广泛应用和重大作用成为现代工业生产的基础之一。
通过对该反应原理、反应条件和应用方面的分析，能够更好地了解和掌握该反应，从而更好地应用于实际生产之中。
第七章 合成氨
氮是蛋白质中的主要组成部分，蛋白质用来维持植物和动物 的生命。空气中含有79％（体积）的氮。但是大多数植物不 能直接吸收这种游离的氮。只有当氮与其他元素化合以后， 才能为植物所利用。这种使空气中游离态氮转变成化合态氮 的过程。称为“氮的固定”。固定氮的方法很多，合成氨 法是目前世界各国采用最广、最经济的方法。 氨的合成及其加工，首先用于生产肥料，液氨含氮82.3％， 本身就是一种高效肥料，可直接施用，但因易挥发，液氨的 储存、运输与施肥都需要一套特殊的设备。目前大多将氨与 其他化合物加工成种固体氮肥和部分液体肥料，如尿素、氯 化铵、氨水和碳化氨水等。
（2）铁催化剂的还原 氨合成的铁催化剂中的Fe3O4必须将其 还原成金属铁后才有催化活性，催化剂还原的反应式为：
Fe3O4 + 4 H 2 ⇔ 3Fe + 4 H 2O
催化剂经还原处理后，晶体被还原成细小的α-Fe晶体，它们 疏松地附在氧化铝的骨架上，还原前后表观容积并无显著改 变，因此，除去氧后的催化剂便成为多孔的海绵状结构。催 化剂的颗粒密度（表观密度）与纯铁的密度（7.86g/cm3） 相比要小得多，说明孔隙率是很大的，一般孔呈不规则树枝 状。还原态催化剂的内表面积约为4～6m2／g。
氨不仅对农业有着重要作用，而且也是重要的工业 原料。氨可以加工成胺与磺胺，是合成纤维及制药 的重要原料；尿素不仅是高效肥料，而且又是制造 塑料、合成纤维和医药的原料；在制碱、石油炼制 和橡胶工业以及冶金、采矿、机械加工等工业部门， 也都要用到氨或氨的加工品；此外，在食品、冷冻 工业上，氨是最好和最常用的冷冻剂。氨对于国防 工业也十分重要，氨氧化可制成硝酸，在炸药工业 中，硝酸是基本的原料，用硝酸作硝化剂可以制得 三硝基甲苯、三硝基苯酚、硝化甘油及其他各种炸 药。所以氨是基本化工产品之一，在国民经济中占 有十分重要的地位。
氨的合成方法
氨的合成方法
1.氨气与氢气的直接合成：常见的直接合成氨的方法是通过气态氮气和氢气在高温高压条件下催化反应制得。
这种方法需要使用特殊的催化剂，如铁钾催化剂或铁锆催化剂，反应温度通常在400500摄氏度，压力在100200大气压。
这个方法广泛应用于工业生产中。
2.氧化铵法：氧化铵法是一种将铵盐经过催化剂催化氧化产生氨的方法。
具体步骤为首先将铵盐（如尿素或氨盐）与气态空气或氧气在高温下催化燃烧，生成一氧化氮和水蒸气，然后将一氧化氮与过量的氢气在催化剂的作用下反应生成氨。
这种方法的优点是反应条件较为温和，使用方便，但产氨量一般较低。
3.超临界氮气合成法：超临界氮气合成法是一种新的氨合成方法，可以在常压下实现氮气与氢气的合成。
该方法利用氢气和氮气在超临界条件下（如高温高压或低温低压）直接反应，产生氨。
这种方法具有操作简单、环境友好、能源消耗低等优点，但目前仍处于实验研究阶段。
4.微生物发酵法：微生物发酵法是通过利用氮固定菌，如植物根际中的根瘤菌或土壤中的氮固定细菌，将大气中的氮气固定成氨。
这种方法需要种植植物或在土壤中添加适当的菌种，通过微生物代谢过程产生氨。
这种方法在农业中广泛应用，可提供植物生长所需的氮源，促进作物生长。
合成氨产量计算公式
- 如果要将体积换算成质量，根据理想气体状态方程PV = nRT，先求出氨的物质的量n=(PV)/(RT)（P为压强，V为体积，R为气体常数，T为温度），再根据m=nM求出氨的质量。
合成氨产量计算公式
一、理论基础。
1. 氨合成反应方程式。
- 合成氨反应的化学方程式为N_2 + 3H_2{催化剂}{⇌}2NH_3。从方程式可以看出，1体积的氮气和3体积的氢气反应生成2体积的氨气（在相同条件下，根据理想气体状态方程PV = nRT，当P、T相同时，V与n成正比）。
2. 根据化学计量关系计算。
2. 基于反应前后气体体积变化的计算（在一定条件下）
- 假设反应前N_2和H_2混合气体的总体积为V_1（在一定温度和压强下），反应后气体总体积为V_2。
- 根据反应方程式，反应前后气体体积的变化量Δ V与生成氨的体积V(NH_3)有一定关系。
- 由反应方程式可知，每反应4体积的原料气（1体积N_2 + 3体积H_2）会生成2体积的NH_3，反应后气体总体积减少2体积。
二、实际产量计算。
ห้องสมุดไป่ตู้1. 基于原料气转化率的计算。
- 设N_2的转化率为α，投入N_2的物质的量为n_0mol。
- 实际反应的N_2的物质的量为n = n_0×α。
- 根据反应方程式，生成氨的物质的量n(NH_3)=2n = 2n_0×α。
- 如果要换算成质量（m），根据公式m=nM（M为摩尔质量），氨的摩尔质量M(NH_3) = 17g/mol，则氨的实际产量m(NH_3)=2n_0×α×17g。
简述合成氨的主要生产步骤
合成氨的主要生产步骤合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于肥料、塑料、药品等行业。
合成氨的主要生产步骤包括天然气净化、蒸汽重整、合成气制备、合成氨催化反应和分离纯化等环节。
本文将对这些步骤进行详细介绍。
1. 天然气净化合成氨的原料之一是天然气，其中含有杂质如硫化物、二氧化碳等，需要通过净化工艺去除。
天然气净化的主要步骤包括除硫、脱水和除碳。
1.1 除硫天然气中的硫化物会对催化剂产生毒害作用，因此需要将其去除。
常用的方法是利用吸收剂吸收硫化物，并通过再生使其重新可用。
1.2 脱水天然气中的水分会影响后续反应过程，因此需要进行脱水处理。
常用的方法是通过冷却和吸附剂吸附去除水分。
1.3 除碳天然气中的二氧化碳会影响合成气的质量，因此需要进行除碳处理。
常用的方法是利用碱液吸收二氧化碳，再通过热解使其重新可用。
2. 蒸汽重整蒸汽重整是将天然气中的甲烷转化为合成气的重要步骤。
该过程主要包括甲烷蒸汽重整和水蒸气变换反应两个步骤。
2.1 甲烷蒸汽重整甲烷蒸汽重整是将天然气中的甲烷与水蒸气在催化剂的作用下进行反应，生成一氧化碳和氢气。
常用的催化剂有镍基催化剂和铬基催化剂。
2.2 水蒸气变换反应水蒸气变换反应是将一氧化碳与水蒸气在催化剂的作用下进行反应，生成二氧化碳和合成氢。
常用的催化剂有铁铬催化剂和铁锆催化剂。
3. 合成气制备合成气制备是将蒸汽重整产生的合成气进行纯化和调节，以满足后续合成氨反应的要求。
合成气主要由一氧化碳、二氧化碳和氢气组成，其中一氧化碳和氢气的比例需要调节。
4. 合成氨催化反应合成氨催化反应是将合成气在合成氨催化剂的作用下进行反应，生成合成氨。
该反应通常在高压和高温条件下进行，常见的催化剂有铁基催化剂和铑基催化剂。
5. 分离纯化合成氨催化反应产生的合成氨还需经过分离纯化步骤，以获得高纯度的合成氨。
常用的分离纯化方法包括压缩、冷凝、吸附和蒸馏等。
5.1 压缩将产生的合成氨进行压缩，以提高其密度和浓度。
合成氨
合成氨工业综述1.氨的性质氨与酸或酸酐可以直接作用，生成各种铵盐；氨与二氧化碳作用可生成氨基甲铵，脱水成尿素；在铂催化剂存在的条件下，氨与氧作用生成一氧化氮，一氧化氮继续氧化并与水作用，便能得到硝酸。
氨在高温下(800℃以上)分解成氮和氢；氨具有易燃易爆和有毒的性质。
氨的自燃点为630℃，氨在氧中易燃烧，燃烧时生成蓝色火焰。
氨与空气或氧按一定比例混合后，遇明火能引起爆炸。
常温下氨在空气中的爆炸范围为15.5～28％，在氧气中为13.5～82％。
液氨或干燥的气氨，对大部分物质没有腐蚀性，但在有水的条件下，对铜、银、锌等有腐蚀作用【2】。
合成氨工艺流程在200MPa的高压和500℃的高温和催化剂作用下，N2+3H2====2NH3,经过压缩冷凝后，将余料在送回反应器进行反应，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副产外，绝大部分是合成的氨。
合成氨主要用作化肥、冷冻剂和化工原料生产方法生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤（或焦炭）等。
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。
以无烟煤为原料生成合成氨常见过程是:造气 -> 半水煤气脱硫 -> 压缩机1，2工段 -> 变换 -> 变换气脱硫 ->压缩机3段 -> 脱硫 ->压缩机4，5工段 -> 铜洗 -> 压缩机6段 -> 氨合成 -> 产品NH3采用甲烷化法脱硫除原料气中CO. CO2 时, 合成氨工艺流程图如下: 造气 ->半水煤气脱硫 ->压缩机1,2段 ->变换 -> 变换气脱硫 -> 压缩机3段 ->脱碳 -> 精脱硫 ->甲烷化 ->压缩机4,5,6段 ->氨合成 ->产品NH32.合成氨工艺2.1依据合成条件—压力的不同的几种合成方法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在催化剂的作用下多快好省地合成为氨。
合成氨
合成氨氨气分子式为NH3，英文名：syntheticammonia。
合成氨是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副产外，绝大部分是合成的氨。
合成氨主要用作化肥、冷冻剂和化工原料。
一、合成氨基本简介生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤（或焦炭）等。
①哈伯法合成氨。
在600℃的高温、200个大气压、含铅镁促进剂的铁催化剂的条件下，在炽热的焦炭上方吹人水蒸汽，可以获得几乎等体积的一氧化碳和氢气的混和气体。
其中的一氧化碳在催化剂的作用下，进一步与水蒸汽反应，得到二氧化碳和氢气。
然后将混和气体在一定压力下溶于水，二氧化碳被吸收，就制得了较纯净的氢气。
同样将水蒸汽与适量的空气混和通过红热的炭，空气中的氧和碳便生成一氧化碳和二氧化碳而被吸收除掉，从而得到了所需要的氮气。
②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。
③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。
④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。
合成氨反应式如下：N2+3H2 2NH3该反应具有以下的特点：A可逆反应B熵减小的反应ΔH=-92.4kJ/molC正反应是放热反应D正反应气体体积缩小E要有催化剂反应的适宜温度：700K反应的适宜压力：2×107∽5×107Pa催化剂：铁触媒，以铁为主体的多成分催化剂，使反应在较低温度下较快进行合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。
合成氨工艺简介解读
• （2）、固定层间歇法制半水煤气各工艺循环的作用 • 吹风：以空气为气化剂，空气自下而上通过燃料层，目的是通过C与 O2的化学反应，放出热量，并贮存于燃料层中，为制气阶段提供热量。 • 回收：吹风后期，空气自下而上，通过燃料层，氧气燃烧后，回收氮 气到气柜，控制H2/N2比。 • 上吹制气：以蒸汽（或配少量空气）为气化剂，自下而上通过燃料层， 燃料中的C与水蒸汽反应，生成半水煤气。这个过程加入空气并不单 纯为了提高温度，主要是为了配入适量N2，以满足原料气H2/N2比要 求，即所谓“上吹加氮”。 • 下吹制气：上吹制气后，蒸汽改变进入燃料层的方向，自上而下通过 燃料层生产水煤气，以保持气化层的位置和温度稳定在一定区域内。 • 二次上吹：下吹制气后，蒸汽改变方向，自下而上通过燃料层，即生 产水煤气，又能排净炉底残留的半水煤气，为空气通过燃料层创造安 全条件。 • 空气吹净：空气自下而上通过燃料层，生产空气煤气，将原来炉上部 残留的水煤气一并送入气柜。
3、流程图
一入
压缩一段来气体 油分离器 活性炭滤油器
二出 一入 二出
三入 一出
二出 二入 一出
二入
饱和热水塔
一出 二入
一入
热交预腐蚀器
二入
电炉
一入
淬冷 器
一出
二出
变换炉
三出
热水换热器 变换气去变脱
变换气冷却 分离器
软水换热器
四、变换气脱硫
• 1、生产原理 • 将变换气中的硫化物（H2S）用碱液法气液相逆向接触 吸收，达到净化变换气的目的。净化后的变换气硫化物含 量在20mg/m3以下，吸收后碱液经氧化再生（催化剂作用 下），析出单质硫，碱液得到再生，循环使用，硫泡沫送 去硫回收岗位处理。 • 吸收反应：Na2CO3 + H2S = NaHS + NaHCO3 • COS + 2Na2CO3 + H2O =Na2CO2S + 2NaHCO3 • Na2CO3 + CO2 + H2O = NaHCO3 • 再生反应：NaHS + 1/2O2 = NaOH+S↓ • NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O • 2Na2CO2S + O 2 = Na2CO3 + 2S↓
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2UHDE—AMV合成氨工艺中原大化合成氨、动力锅炉和供水装置2.1我国的合成氨工业概述2.1.1氨的性质及用途氨有毒，是一种无色、有刺激性恶臭的气体；分子式为NH3，熔点为-77.7℃，沸点为-33.5℃，饱和蒸气压为506.62kPa(4.7℃)，临界温度为132.5℃，临界压力为11.40MPa；易燃，引燃温度为651℃。
本品与空气混合能形成爆炸性混合物，与空气混合爆炸极限为15.7％~27.4％(体积分数)，遇明火、高热能引起燃烧爆炸，与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应；若遇高热，容器内压力增大，有开裂和爆炸的危险。
本品易溶于水、乙醇、乙醚。
本品主要用作生产氮肥(如尿素、碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵等)，也用于合成某些有机含氮化学品(如苯胺、酰胺、氨基酸、氰化物、氰胺树脂、聚丙烯脂纤维、丁脂橡胶等)，除此之外，还广泛用作制冷剂。
2.1.2我国合成氨生产的技术现状合成氨行业既是我国化肥工业的基础，也是传统煤化工的重要组成部分，我国合成氨产业规已居世界第一，并且是世界上最大的以煤为原料的合成氨产地。
受能源结构的影响，我国合成氨生产的原料以煤为主，以天然气为辅，2011年国内合成氨生产原料中，煤炭约占76.2%，天然气约占21.3%，油约占1.5%，焦炉气约占0.9%。
我国从70年代开始建设大型化肥厂，其下游产品除1套装置生产硝酸磷肥之外，均为尿素。
除上海吴泾化工厂为国产化装置外，其他均系从国外引进，荟萃了当今世界上主要的合成氨工艺技术。
我国中型合成氨装置下游产品主要是尿素和硝酸铵。
我国小型合成氨装置下游产品主要是碳酸氢铵，部分装置经改造生产尿素。
我国以煤为原料大中型合成氨装置主要采用鲁奇(Lurgi)碎煤气化工工艺，德士古(Texaco)水煤浆气化工艺，“油改煤”项目则采用谢尔(壳牌，Shell)粉煤气化工艺。
我国以渣油为原料的合成氨合成工艺很不均衡，以渣油为原料的大型合成氨装置中，主要采用先进的德士古渣油气化工艺，谢尔(Shell)气化工艺。
大多数以渣油为原料的中型合成氨装置采用60年代比较流行的通用设计工艺，采用3.0MPa部分氧化法加压气化、热钾脱碳、ADA脱硫、3.2MPa氨合成技术。
我国以天然气(油田气)、轻油为原料的合成氨装置主要是大型合成氨装置，目前己建成的大型合成氨装置中，采用了凯洛格(Kellogg)传统工艺、凯洛格—东洋工程(TEC)工艺、丹麦托普索(Topsoe)工艺、节能型的AMV工艺和美国布朗(Brown)工艺。
2.1.3先进的合成氨生产技术以天然气(油田气)为原料，生产合成氨的大型生产装置，自60年代投入生产以来，经四十多年的发展，生产技术有了突飞猛进的发展。
目前新建的以天然气为原料的合成氨装置的综合能耗已降到29.3GJ/tNH3以下。
当前世界上具有竞争能力的低能耗合成氨技术有：KBR公司的技术、ICI公司的AMV技术、Uhde公司的技术和托普索公司的技术。
各种工艺的主要特点简述如下。
2.1.3.1KBR公司的技术是原Kellogg公司和Brown公司合并后推出的新技术，该技术在Kellogg公司技术的基础上结合了原Brown公司专有的冷箱工艺：一段炉采用顶烧箱式炉，二段炉、废热锅炉等设备采用KBR公司的专有技术设备，转化压力提高到4.0MPa，燃气透平驱动工艺空气压缩机，燃气透平排出的乏气用作一段转化炉的燃烧空气，从而提高热效率。
二段炉加入过量约50%的空气，降低一段炉负荷。
在甲烷化后设置冷箱，通过深冷净化调整合成补充气的氢氮比至最佳，同时降低合成补充气中的惰性气体含量，使合成驰放气量减至最少。
合成采用卧式合成塔，组合式二级氨冷器。
2.1.3.2ICI公司的AMV技术燃气透平驱动工艺空气压缩机，燃气透平排出的乏气用作一段转化炉的燃烧空气。
二段转化炉加入过量约25%的空气，降低一段炉负荷。
深冷净化与KBR 流程有所不同，新鲜气没有直接进入深冷系统，而是从循环气中抽出一部分进入深冷系统，回收其中的氢气，调节循环气中的氢氮比。
低压合成，使用性能优良的低压合成催化剂。
2.1.3.3Uhde公司的技术采用传统的合成氨工艺。
一段炉、二段炉、合成塔、废热锅炉等采用专有工艺设备。
通过预热一段炉燃烧空气，节省燃料天然气。
两台合成塔串联，提高氨净值。
提高中压蒸汽的参数，提高了中压蒸汽透平的效率。
通过使用特色设备，合理利用高、低位能，优化操作参数，充分降低能耗。
2.1.3.4托普索公司的技术一段炉为侧烧型，热效率高，温度易于调节，负荷沿管长分布均匀：合成采用S200型合成塔，具有阻力降小，氨净值高的特点。
采用托普索自行开发的新型催化剂，以实现高空速与高低温活性。
2.2中原大化UHDE—AMV合成氨工艺概述德国的伍德(Uhde)公司用AMV技术于1985年在加拿大建成一座大型合成氨装置。
投产后经考核证明吨氨能耗和产量均能达到设计水平。
为了进一步减少能耗、降低投资，伍德公司在实践经验的基础上对ICI公司AMV流程作了较大修改，形成了自己的工艺，称为Uhde—AMV(Uhde—ICI—AMV)合成氨工艺。
中原大化是国内第一家采用Uhde—AMV技术的大型合成氨设备的企业，中原大化合成氨主要工艺过程如图2-1所示。
图2-1中原大化合成氨工艺过程简图2.2.1Uhde—AMV合成氨装置的技术特点2.2.1.1转化部分(1)减少一段炉转化负荷。
出口甲烷含量由传统流程的10%提高到16.3%。
具体操作条件是：降低水碳比，由传统流程的3.5降低到2.75，从而减少一段炉热负荷和降低转化炉管的阻力。
一段炉热负荷54×106W，一段炉热利用率88.1%。
炉管阻力由传统的0.32MPa降低到0.20MPa；降低烟气排出温度。
在一段炉对流段内并列设有原料气过热器A/B、高压蒸汽过热器、空气预热器、原料气预热器、锅炉水预热器、天然气预热器等7组盘管来回收热量，烟气排出温度由传统流程的200℃降低到128℃，因此提高了燃料天然气的利用率；提高转化操作压力，由传统流程的3.5MPa提高到4.9MPa，这样既节省了压缩功耗，又提高了过量蒸汽余热的利用价值，并使一段炉转化管数量减少，降低了设备投资。
中原大化的装置共有180根转化管，分4排均匀布置。
(2)二段炉加入过量空气。
二段炉转化任务有2个，一是将残余甲烷转化，二是加入空气，以便得到合适的氢氮比。
由于降低了一段炉转化负荷，将较多的甲烷移至二段炉，因此在二段炉加入过量空气，这样就有多余的氮气，将在合成回路中采用深冷法除去。
(3)采用燃气轮机。
传统流程的空气压缩机都采用蒸汽轮机。
本流程采用燃气轮机驱动，排放的含氧16%、542℃的高温废气作为一段炉燃烧空气。
每小时约有137.2km3高温废气进入一段炉，提供的热量约为26.9×106W，节约天然气燃料1.8km3，燃气轮机的综合循环效率达到85%以上。
2.2.1.2净化部分(1)除与传统流程一样，仍然采用高、低温变换串甲烷化的流程，二氧化碳脱除采用改良的苯菲尔(Benfield)法，在解吸塔后采用四级喷射和蒸汽压缩机，回收解吸塔出口溶液的余热。
(2)吸收塔出口设有水力透平，利用富液的热能转化为机械能驱动水力透平。
水力透平和溶液泵通过3s离合器啮合，透平回收的能量可以补偿溶液泵轴功率的40%。
溶液泵设计轴功率为1137kW，可节省454kW，相当于每小时节电454 kW·h。
2.2.1.3合成部分(1)采用新开发的低温活性好的ICI74－1型氨合成催化剂，压力为10.5MPa、温度为479℃，比传统流程的空速低，氨净值可达12%，热能回收量大，低压下压缩功耗小，但是也增加了催化剂用量和设备质量。
(2)多余的氮进入合成回路中的深冷装置，在弛放气中氨回收后，将其冷却到－195℃，使部分氮及甲烷冷凝。
2.2.1.4动力系统(1)提高高压蒸汽的温度和压力。
与传统流程相比，压力由10.5MPa提高到12.5 MPa，温度由482℃提高到535℃，从而提高蒸汽做功的效率，减少蒸汽用量。
(2)采用1台余热回收后的发电机替代蒸汽驱动一些机、泵。
平均每小时实际发电3200kW，从而提高了能量利用率，节省了电耗。
2.2.2中原大化节能技改措施合成氨装置投产后，经过生产运行和局部的节能改造，Uhde—AMV合成氨装置节能工艺技术更加完善，运行更加稳定。
主要的节能技改措施包括以下几个方面。
2.2.2.1低变炉前增设喷水降温器锅炉给水泵出口脱盐水分为2路，1路进入对流段与一段炉燃烧烟气换热后进入汽包；另1路进入低变炉前换热器与工艺气换热后进入汽包。
为了充分利用对流段烟气热能，降低烟气排放温度，锅炉给水泵出口三通阀全开，使去对流段锅炉给水盘管的水量达到最大，以最大限度地吸收烟气热量，降低烟气排放温度。
然而，由于另1路去低变炉前换热器的水量减少，致使换热器换热少，低变炉进口温度高。
为了稳定低变炉进口温度，在低变炉前增设喷水降温器，手动控制进水量。
遇到系统停车时，要紧急关闭进水阀门，防止水进入炉内损坏触媒。
2.2.2.2降低辅锅负荷初始装置辅锅设计耗混合燃料气6.3km3/h，产高压蒸汽60t/h。
从初始开车到目前，辅锅一直满负荷运行，以维持蒸汽管网的平衡。
近几年来，由于天然气供应量不足，为了节省天然气消耗量，装置新增3台燃煤锅炉，其中1台高压，2台中压，所产蒸汽并入蒸汽管网，从而降低了辅锅负荷，由原来的6300m3/h 降到800m3/h，节省下来的天然气用以提高生产负荷，降低吨氨消耗。
2.2.2.3外引氢气公司拥有1套年产2万t的双氧水装置，H2需要量的设计值为210m3/h。
双氧水装置的实际生产负荷已达到3万t/a。
双氧水装置所需氢气由合成氨装置合成气压缩机入口引出，经过变压吸附装置后，99%的H2送往双氧水。
实际生产中，从合成氨装置平均每小时引出1200m3/h的合成气(合成气含H2量72%)，每小时约有860m3/h的纯H2送往双氧水装置。
每吨NH3理论耗氢1960m3/h，从而每小时少产0.44t氨，每天少产氨约10t。
为了降低消耗，公司采取外引氢气的措施，从附近乙烯厂引入H2，引入量为1500m3/h，每立方米H2约0.8元人民币。
由此可停止运行变压吸附装置，多余的H2则加到原料气压缩机入口，提压后进入系统合成氨，每天可多产氨10余吨，同时也降低了双氧水生产成本。
2.2.2.4回收CO2冷凝残液净化工段的大部分CO2冷凝液作为塔板冲洗水和贫液泵密封水回收，大约有2～3t/h的CO2冷凝残液通过调节阀送往水处理单元以维持净化工段的水平衡。
由于冷凝液中含有的甲醇、甲醛、氨等副产物对水处理树脂有害，所以这部分残液被就地排放，造成能源浪费，环境污染。
2006年设备大检修时，新增1套小型冷凝液汽提装置，包括1台换热器和1台汽提塔，所用汽提蒸汽由排污收集罐产生的饱和低压蒸汽供给。