合成氨循环气分离工艺设计
合成氨变换工段工艺设计
合成氨变换工段工艺设计合成氨是化工工业中的重要原料，广泛应用于制取尿素、硝化铵等农业肥料，以及制取氨水、氨盐、化肥、染料等合成工艺中。
合成氨变换工段是合成氨生产中的关键环节，其工艺设计对合成氨的产量、质量以及能耗等方面有重要影响。
一、工艺概述合成氨的变换反应器是将反应物氮气和氢气通过催化剂的作用，在一定条件下发生气相合成反应，生成合成氨。
反应器通常采用固定床催化剂反应器，催化剂的选择和催化剂床层的设计都是工艺设计的重要环节。
冷凝器主要用于对反应产生的氨气进行冷凝回收，常见的冷凝器有直接冷凝器和间接冷凝器两种形式，工艺设计中需要根据具体情况选择适用的冷凝方式。
循环气压缩机主要用于将反应器中未反应的气体通入新的循环，提高气相合成反应的转化率。
在工艺设计中，需要考虑压缩机的压比、功率消耗等参数。
氨气的分离净化装置主要用于对合成氨中的杂质进行去除，提高合成氨的纯度。
常用的分离净化装置有吸附装置、膜分离装置等，具体的工艺设计需要根据生产要求和经济效益进行选择。
二、工艺参数及控制合成氨的变换工段的工艺参数主要包括反应温度、反应压力、空速、催化剂活性等。
这些参数直接影响合成氨的产率、选择性和能耗。
反应温度是合成氨变换反应的重要参数，通过控制温度可以提高反应速率和转化率，但过高的温度会导致副反应的发生，降低合成氨的选择性。
反应压力主要用于控制氨气的产量和能耗，压力越高产氨越多，但能耗也相应增加。
空速是指单位时间内通过反应器的氮气体积，可以通过调控压力和进气量来实现，过小的空速会影响反应的效果，而过大会导致固定床催化剂的床层冲击和阻力升高，影响反应转化率。
催化剂活性主要指催化剂的活性组分含量和粒径等参数，这些参数会影响合成氨的选择性和催化剂的寿命。
在工艺设计中，需要考虑这些参数的合理选择和控制，以提高合成氨的产量和质量，并降低能耗。
三、能耗控制合成氨的变换工段是合成氨生产中的能耗重点。
能耗的控制主要体现在压力控制、催化剂选择和热交换等方面。
合成氨工艺操作规程
第一篇合成工艺操作规程精炼后的氢、氮混合气在较高的压力、温度及催化剂存在的条件下合成为氨。
由于反应后气体中氨含量不高，故分离氨后的氢、氮气循环使用。
目前工业上仍普遍采用中压法生产，使用铁系催化剂。
近年来围绕合成氨生产的节能降耗，对合成操作条件进行优化，在工艺流程、设备及催化剂上作了某些改进，尤其是在氨合成反应热的利用上作了不少工作，取得了一定成效。
第一章岗位任务与工艺原理第一节岗位任务由压缩机七段（六段）出口总管送来的合格精炼气，在高温高压下，借助催化剂的作用，进行化合反应生成氨，经冷凝分离得到液氨，液氨送尿素车间生产尿素，部分液氨送有关岗位氨冷器，汽化后去冷冻岗位循环使用，合成放空气经提氢岗位回收后，氢气回压缩机四段加压后返回系统重复利用，尾气与净氨后的氨贮槽解吸气混合送造气吹风气回收燃烧炉助燃。
第二节基本原理1氨合成的生产原理氨合成反应的化学方程式：N2＋3H22NH3＋Q氨合成反应的特点：①可逆反应②放热反应：A标准状况下（25℃）101325KPaB每生成1mol NH3放出46.22KJ热量③体积缩小的反应：3摩尔氢与1摩尔氮生成2摩尔氨，压力下降④必需有催化剂存在才能加快反应2 氨合成反应的平衡氨合成反应是一个可逆反应，正反应与逆反应同时进行，反应物质浓度的减少量与生成物质浓度的增加量达到相等，氨含量不再改变，反应就达到一种动态平衡。
从平衡观点来看：提高反应温度，可使平衡向吸热反应方向移动，降低温度向放热方向移动。
3 氨合成反应速度及影响合成反应的因素反应速度是以单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加量来表示的。
影响氨反应速度的因素：3.1压力：提高压力可以加快氨合成的速度，提高压力就是提高了气体浓度，缩短了气体分子间的距离，碰撞机会增多，反应速度加快。
3.2温度：温度提高使分子运动加快，分子间碰撞的次数增加，又使分子克服化合反应时阻力的能力增大，从而增加了分子有效结合的机会，对于合成反应当温度升高，加速了对氮的活性吸附，又增加了吸附氮与氢的接触机会，使氨合成反应速度加快。
年产10万吨合成氨合成工艺设计讲解
目录1．总论 (1)1.1设计任务的依据 (3)1.2概述……………………………………………………………………………1.2.1设计题目 (7)1.2.2 设计具体类容范围及设计阶段 (7)1.2.3设计的产品的性能、用途及市场需要 (8)1.2.4简述产品的几种生产方法及特点 (8)1.3产品方案 (8)1.4设计产品所需要的主要原料规格、来源 (8)1.4.1设计产品所需要的主要原料来源 (8)1.4.2涉及产品所需要的主要原料规格 (8)1.5生产中产生有害物质和处理措施 (8)1.5.1氨气和液氨 (8)1.5.2合成氨废水 (8)2．生产流程及生产方法的确定 (8)3．生产流程简述 (14)4．工艺计算 (16)4.1原始条件 (16)4.2物料衡算 (16)4.2.1合成塔物料衡算 (18)4.2.2氨分离器气液平衡计算 (19)4.2.3冷交换器气液平衡计算 (19)4.2.4液氨贮槽气液平衡计算 (25)4.2.5液氨贮槽物料计算 (29)4.2.6热交换器热量计算 (35)4.2.7水冷器热量计算 (36)4.2.8氨分离器热量核算 (39)5. 主要设备选型 (39)5.1废热锅炉设备工艺计算 (40)5.1.1计算条件 (40)5.1.2 官内给热系数α计算 (41)5.1.3管内给热系数αi计算 (42)5.1.4总传热系数K 计算 (43)5.1.5平均传热温差m Δt 计算 (44)5.1.6传热面积 (45)5.2主要设备选型汇总 (46)参考文献 (42)年产10万吨合成氨合成工艺设计摘要：介绍合成氨合成生产工艺流程，着重通过对此工艺流程的物料衡算，能量衡算确定主要设备选型。
关键词：氨合成；生产工艺；物料衡算；能量衡算；设备选型1 总论氨是最为重要的基础化工产品之一，其产量居各种化工产品的首位; 同时也是能源消耗的大户，世界上大约有10%的能源用于生产合成氨。
氨主要用于农业,合成氨是氮肥工业的基础，氨本身是重要的氮素肥料，其他氮素肥料也大多是先合成氨、再加工成尿素或各种铵盐肥料，这部分约占70 %的比例，称之为“化肥氨”；同时氨也是重要的无机化学和有机化学工业基础原料，用于生产铵、胺、染料、炸药、制药、合成纤维、合成树脂的原料，这部分约占30%的比例,称之为“工业氨”。
年产10万吨合成氨变换工段工艺设计
合成氨是一种重要的工业原料，广泛应用于农业、化工、医药等领域。
本文基于年产10万吨合成氨的工段工艺设计，旨在优化工艺流程，提高生产效率和质量，同时满足环保要求。
合成氨的主要生产方法是哈柏－博斯曼（Haber-Bosch）工艺，该工艺通过高温高压条件下将氮气和氢气催化反应生成合成氨。
下面是年产10万吨合成氨变换工段的工艺设计：一、气体预处理：氮气和氢气作为原料需要经过脱氧、除尘、脱硫等处理。
首先，气体通过管路系统进入脱氧器，脱氧器中通过还原剂将氧气还原成水蒸气，并通过除尘装置去除颗粒杂质。
然后，气体进入脱硫装置，通过催化剂将硫化氢还原成硫。
最后，气体经过压缩机增压至反应器所需的高压。
二、反应器系统：反应器是合成氨的核心设备，采用多床连续负压式反应器。
氮气和氢气按照适当的配比通过输送装置进入反应器，反应器内通过催化剂将氮气和氢气催化反应生成合成氨。
反应器床层数可根据实际需要确定，废热可回收利用进行预热。
同时，反应器系统还要配备适当的温度、压力和流量控制装置，以保证反应器内的运行条件稳定。
三、合成氨分离：反应后的气体中含有未反应的氮气、氢气和合成氨，需要进行分离处理。
首先，将反应气体冷却至低温，通过液相分离装置将液态氨分离出来。
然后，将氨气经过压缩，通过冷凝器冷却至液态，并收集分离出的液态氨。
未反应的氮气和氢气通过管道再次回流到反应器进行循环利用。
此外，分离出的液态氨还需要经过精制和储存处理，以确保质量和安全。
四、废气处理：合成氨生产中会产生大量的废气，包括未反应的氮气、氢气、氨气和其他杂质气体。
废气处理主要包括低温分离、吸收、洗涤等步骤。
首先，废气通过低温分离装置将其中的液态氨和水分离出来。
然后，通过吸收剂将氨气吸收，以减少其排放。
最后，利用洗涤液去除废气中的其他杂质气体，确保废气达到环境排放标准。
五、能耗优化：为了降低能耗和提高生产效率，可以采用余热回收和过程优化等措施。
余热回收可通过换热器将反应废热回收利用，进行气体预热和水蒸气生产。
合成氨生产中二氧化碳的吸收和再生工艺的设计研究毕业设计[管理资料]
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1 绪论课题来源、目的、意义枝江化肥厂技术改造年生产20万吨的合成氨生产中CO2解吸塔，特此考察该设备相关企业使用情况，调研查阅文献，收集相关资料进行设计。
课题来源中国石油化工股份有限公司湖北化肥分公司（以下简称湖北化肥分公司）位于长江中上游结合部、江汉平原西缘——湖北省枝江市。
东临古城荆州，西接宜昌三峡，近临三峡国际机场，南濒万里长江，北靠宜黄高速公路。
铁路专用线与全国铁路联网，产品可通过水路、铁路、公路、航空运往全国各地。
区域内资源富集，中国石化川气东送和中国石油西气东输管线直达厂区，有丰富的磷矿资源、卤水资源以及水电资源，可为企业持续发展提供丰富的资源。
湖北化肥分公司是中国石化在湖北省内的唯一一家大型化肥生产企业，也是中南地区规模较大的化肥生产企业之一。
建厂30多年来，累计生产优质尿素1300多万吨，为农业增效、农民增收作出了较大的贡献，付出了巨大的努力。
，经过“气代油”、“煤代油”改造，现具备以天然气和煤为原料的两套造气系统，提高了原料路线的适应性，为持续发展打下了坚实的基础，大大提高了企业的抗风险能力和竞争能力；经过扩能改造，上游装置具备年产120万吨合成氨的供气能力，下游装置具备年产33万吨合成氨、56万吨尿素的能力。
公用工程配套完善，现有三台总蒸发量700吨/小时的高压煤锅炉和两台25兆瓦的发电机组，为主装置生产提供动力供应。
除主导产品合成氨、尿素外，还有氮气、氧气、氩气、硫磺、硫胺等附产品。
湖北化肥分公司以“从严、求实、团结、文明、进取”的企业精神，不断创新企业管理，积极推行内控制度、ERP信息化管理、HSE管理体系、全面质量管理等现代化管理手段，同时，坚持“三基”等传统的管理方式。
先后荣获“全国五一劳动奖状”、“全国设备管理优秀单位”、“湖北省守合同重信用企业”等300多项省部级以上荣誉。
企业通过ISO9001：2008国际质量管理体系认证，“长江牌”尿素先后荣获国家质量银奖、湖北省名牌产品、国家质量免检产品称号及中国产品质量协会授予的“三A”质量等级认证，“长江牌”复合肥连续多年获得“湖北省名牌产品”称号。
合成氨 工艺流程
合成氨工艺流程
《合成氨工艺流程》
合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于化肥、塑料、药品等行业。
它的工艺流程一直以来都备受关注，因为合成氨的生产需要高温、高压和复杂的催化反应。
下面我们来了解一下合成氨的工艺流程。
首先，合成氨的工艺流程主要分为两步：氮气和氢气的制备、氮氢气混合气的合成。
氮气一般来自空气中的分离，氢气则通常是通过蒸汽重整、乙烷裂解等方式制备。
其次，氮氢气混合气的合成是合成氨的关键步骤。
这一步通常使用哈勃－波希过程，即在高温高压下，利用铁、铁钾、铁钼等金属作为催化剂，使氢气和氮气在反应器中发生化学反应，生成合成氨。
在这个过程中，需要对反应温度、压力和催化剂进行精确控制，以确保合成氨的产率和质量。
最后，合成氨的后续处理包括冷凝、脱碳、洗涤等步骤，以去除反应器中产生的杂质和副产物，使得合成氨的纯度达到要求。
这样就得到了可供工业生产和应用的合成氨。
综上所述，《合成氨工艺流程》涉及氮气和氢气的制备、氮氢气混合气的合成和合成氨的后续处理等关键步骤，通过精确控制各项参数和操作条件，才能产生高质量的合成氨，为化工行业提供了重要的原料。
(完整版)年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计毕业论文
本科毕业设计年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计Decarbonization Process design on synthetic ammonia目录摘要 ............................................................................................................................................................ Abstract ........................................................................................................................ 错误！未定义书引言 ............................................................................................................................................................第一章总论 ....................................................................................................................................1.1 概述..........................................................................................................................1.1.1 氨的性质...................................................................................................................1.1.2 氨的用途及在化工生产中的地位 ..........................................................................1.2 合成氨的发展历史......................................................................................................1.2.1 氨气的发现...............................................................................................................1.2.2 合成氨的发现及其发展 ..........................................................................................1.2.3 世界合成氨工业发展 ..............................................................................................1.3 文献综述......................................................................................................................1.3.1合成氨脱碳................................................................................................................1.3.2合成氨脱碳的方法概述 ...........................................................................................1.4 设计的依据..................................................................................................................第二章流程方案的确定 ...............................................................................................................2.1各脱碳方法对比...........................................................................................................2.1.1化学吸收法................................................................................................................2.1.2物理吸收法................................................................................................................2.1.3物理化学吸收法........................................................................................................2.2碳酸丙烯酯（PC）法脱碳工艺基本原理 .................................................................2.2.1 PC法脱碳技术国内外现状 .....................................................................................2.2.2发展过程....................................................................................................................2.2.3技术经济....................................................................................................................第三章生产流程的简述 ...............................................................................................................3.1 气体流程......................................................................................................................3.1.1 原料气流程...............................................................................................................3.1.2 解吸气体回收流程...................................................................................................3.2液体流程.......................................................................................................................3.2.1 碳酸丙烯酯脱碳流程简述 ......................................................................................3.2.2 稀液流程循环...........................................................................................................3.3存在的问题及解决的办法 ..........................................................................................3.3.1综合分析PC法脱碳存在的主要问题有 ................................................................3.3.2解决办法....................................................................................................................第四章物料衡算和热量衡算 ....................................................................................................4.1工艺参数及指标...........................................................................................................4.1.1计算依据CO2在PC中的溶解度关系 ...................................................................4.1.2 PC的密度与温度的关系 .........................................................................................4.1.3 PC的蒸汽压 .............................................................................................................4.1.4 PC的黏度 .................................................................................................................4.2物料衡算.......................................................................................................................4.2.1各组分在PC中的溶解量 ........................................................................................4.2.2溶剂夹带量................................................................................................................4.2.3溶液带出的气量........................................................................................................4.2.4出脱碳塔净化气量....................................................................................................4.2.6 入塔液中CO2夹带量..............................................................................................4.2.7 带出气体的质量流量 ..............................................................................................4.2.8 验算吸收液中净化气中CO2的含量 .....................................................................4.2.9出塔气的组成............................................................................................................4.3热量衡算.......................................................................................................................第五章吸收塔的结构设计..........................................................................................................5.1确定吸收塔塔径及相关参数 ......................................................................................5.1.1基础数据....................................................................................................................5.1.2求取塔径....................................................................................................................5.1.3核算数据....................................................................................................................5.1.4填料层高度的计算....................................................................................................5.1.5 气相总传质单元高度 ..............................................................................................5.1.6塔附属高度................................................................................................................第六章塔零部件和辅助设备的设计与选取.....................................................................6.1 吸收塔零部件的选取..................................................................................................6.1.1筒体、封头等部件的尺寸选取 ...............................................................................6.1.2防涡流挡板的选取....................................................................................................6.1.3液体初始分布器........................................................................................................6.1.4 液体再分布器...........................................................................................................6.1.5 填料支撑装置...........................................................................................................6.1.6接管管径的确定........................................................................................................6.2 解吸塔的选取..............................................................................................................6.3贮槽的选择...................................................................................................................结论..........................................................................................................................................................致谢.......................................................................................................................... 错误！未定义书参考文献 ...............................................................................................................................................年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计摘要：本设计为年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计，是由指导老师指定的产量和生产规模，结合生产实习中收集的各类生产技术指标以及参考文献所提供的数据为依据而设计的。
合成氨变换工段工艺设计
合成氨变换工段工艺设计1. 引言合成氨是一种重要的化工原料，在农业、化工和医药等行业广泛应用。
合成氨的生产过程中，合成氨变换工段是一个关键的工艺环节。
本文将介绍合成氨变换工段的工艺设计。
2. 工艺流程合成氨变换工段的工艺流程包括进料处理、反应器设计、温度控制和产品回收四个重要环节。
2.1 进料处理合成氨的主要原料是氮气和氢气，进料处理环节主要包括氮气和氢气的纯化和混合。
氮气和氢气需要通过特定的纯化设备去除杂质，以确保反应的纯度和效果。
然后，纯化后的氮气和氢气按照一定比例进行混合。
2.2 反应器设计反应器是合成氨变换工段的核心设备，根据反应器设计的不同，可以分为固定床反应器和流化床反应器两种。
固定床反应器是一种较为常见的反应器形式，氮气和氢气催化反应产生合成氨。
固定床反应器需要考虑催化剂的选择、填充物的设计以及反应器的传热设计等因素。
流化床反应器是近年来逐渐应用的一种反应器形式，其优点包括更好的热传递性能和更好的反应效果。
流化床反应器需要考虑反应器的气固分离、催化剂的循环和再生等因素。
2.3 温度控制温度对合成氨反应的影响非常重要，合适的反应温度可以提高反应速率和选择性。
在合成氨变换工段中，需要通过控制进料气体的温度和反应器的温度来实现对反应的控制。
温度控制还需要考虑热量的平衡问题，包括进料气体的预热和产物蒸汽的回收利用等。
2.4 产品回收合成氨变换工段的最终目标是获得高纯度的合成氨产品。
在产品回收环节中，需要进行氨的冷凝和气液分离。
冷凝过程中需要考虑温度和压力的控制，以确保氨的高效冷凝。
气液分离过程中，可以采用吸收液的方式将氨从气相中吸收出来，再进行后续处理和精制。
3. 设备选择合成氨变换工段的设备选择主要包括反应器、纯化设备、冷凝器和分离器等。
反应器的选择需要考虑反应速率、选择性和热传导等因素。
常用的反应器材料有不锈钢、镍基合金等。
纯化设备的选择需要考虑氮气和氢气的纯度要求以及生产规模等因素。
氨合成工艺流程
氨合成工艺流程工业上采用的氨合成工艺流程各不相同，设备结构和操作条件也有差别，但实现氨合成过程的基本工艺步骤是相同的。
1.气体的压缩和除油为了将新鲜原料气和循环气压缩到氨合成系统所要求的操作压力，必须在流程中设置气体压缩机。
当使用往复式压缩机时，由于活塞环采用注油润滑，在压缩过程中气体夹带的润滑油和水蒸气混合在一起，呈细雾状悬浮在气流中。
气体中所含的油雾不仅会使氨合成催化剂中毒，而且附着在热交换器管壁上，降低传热效率，因此必须清除干净。
除油的方法是在压缩机每段出口处设置油水分离器，并在氨合成系统设置滤油器。
采用离心式压缩机的合成氨系统，气体中不含油雾，可以取消油水分离器和滤油设备，简化了流程。
2.气体的预热和合成压缩后的氢氮混合气需加热到催化剂的起始活性温度，才能送入催化剂床层进行氨合成反应。
在正常操作情况下，加热气体的热源主要是利用氨合成时放出的反应热，即反应后的高温气体预热反应前的氢氮混合气，后者被加热到催化剂的活性温度，而反应后的气体则被冷却后去氨的分离工序。
在开工阶段或反应不能达到自热平衡时，可利用合成塔内的电加热器或塔外加热炉供给热量。
3.氨的分离进入氨合成塔催化剂床层的氢氮混合气，只有少部分起反应生成氨，合成塔出口气体中氨的含量一般为10%～20%，因此需要将氨分离出来。
氨的分离主要采用冷凝法，该法是将合成后的气体降温，使其中的气氨冷凝成液氨，然后在氨分离器中分离出来，从而得到产品液氨。
以水和液氨作为介质冷却气体的过程是在水冷器和氨冷器中进行的。
在水冷器和氨冷器之后设置氨分离器，把冷凝下来的液氨从气相中分离出来，经减压后送至液氨贮槽。
4.气体的循环氢氮混合气经过氨合成塔以后，只有一小部分进行反应合成为氨。
分离氨之后剩余的氢氮气，除了少量放空以外，大部分与新鲜原料气汇合后，重新返回氨合成塔，再进行氨的合成，从而构成了循环法生产流程。
由于气体在设备、管道中流动时，产生了压力损失，为补偿这一损失，流程中必须设置循环压缩机。
合成氨生产工艺
合成氨生产工艺合成氨生产原理：氨是一种重要的化工原料，特别是生产化肥的原料，它是由氢和氮合成。
合成氨工业是氮肥工业的基础。
为了生产氨，一般均以各种燃料为原料。
首先，制成含H2和CO等组分的煤气，然后，采用各种净化方法，除去气体中的灰尘、H2S、有机硫化物、CO、CO2等有害杂质，以获得符合氨合成要求的洁净的1：3的氮氢混合气，最后，氮氢混合气经过压缩至15Mpa以上，借助催化剂合成氨。
1、合成氨生产工艺介绍造气实质上是碳与氧气和蒸汽的反应，主要过程为吹风和制气。
具体分为吹风、上吹、下吹、二次上吹和空气吹净五个阶段。
原料煤间歇送入固定层煤气发生炉内，先鼓入空气，提高炉温，然后加入水蒸气与加氮空气进行制气。
所制的半水煤气进入洗涤塔进行除尘降温，最后送入半水煤气气柜。
造气工艺流程示意图2、脱硫工段煤中的硫在造气过程中大多以H2S的形式进入气相，它不仅会腐蚀工艺管道和设备，而且会使变换催化剂和合成催化剂中毒，因此脱硫工段的主要目的就是利用DDS脱硫剂脱出气体中的硫。
气柜中的半水煤气经过静电除焦、罗茨风机增压冷却降温后进入半水煤气脱硫塔，脱除硫化氢后经过二次除焦、清洗降温送往压缩机一段入口。
脱硫液再生后循环使用。
脱硫工艺流程图3、变换工段变换工段的主要任务是将半水煤气中的CO在催化剂的作用下与水蒸气发生放热反应，生成CO2和H2。
河南中科化工有限责任公司采用的是中变串低变工艺流程。
经过两段压缩后的半水煤气进入饱和塔升温增湿，并补充蒸汽后，经水分离器、预腐蚀器、热交换器升温后进入中变炉回收热量并降温后，进入低变炉，反应后的工艺气体经回收热量和冷却降温后作为变换气送往压缩机三段入口。
变换工艺流程图4、变换气脱硫与脱碳经变换后，气体中的有机硫转化为H2S，需要进行二次脱硫，使气体中的硫含量在25mg/m3。
脱碳的主要任务是将变换气中的CO2脱除，对气体进行净化，河南中科化工有限责任公司采用变压吸附脱碳工艺。
来自变换工段压力约为1.3MPa左右的变换气，进入水分离器，分离出来的水排到地沟。
甲醇驰放气制合成氨工艺简介
甲醇驰放气制合成氨工艺简介作者：余红来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第06期摘要：本文介绍了利用甲醇厂甲醇合成驰放气生产合成氨的方法。
工艺流程设置、工序配置，基本设计操作指标关键词：甲醇;驰放气;合成氨1 原料及产品1.1 原料气1.1.1 氢气合成氨所需氢气由甲醇装置副产的甲醇弛放气经变压吸附提氢所得：①组分甲醇弛放气组成（V%）为：H2：74.05;N2：14.87;CH4：4.18;CO：2.95;CO2：3.87;CH3OH：0.01;H2O：0.07;②甲醇弛放气提供量：13500Nm3/h;③压力：4.5～5.3MPa（G）;④温度：40℃。
1.1.2 氮气原料氮气由甲醇装置空分系统提供。
①组分：原料氮气组分（V%）为：N2：99.99;O2：0.01;②氮气量：3000Nm3/h;③压力：3kPa（G）;④温度：25℃。
1.1.3 新鲜气新鲜气组成为H2：75.006;N2：24.993;CO：0.0005;CO2：0.0005;CH4：0.001;H2O：0.0002。
1.2 产品液氨液氨贮槽出口的合成氨产品质量标准按中国标准GB536-88要求达到优等品标准。
NH3≥99.9%（Wt）;H2O≤0.1%（Wt）;油≤5mg/kg（重量法）铁系离子≤1mg/kg。
1.3 公用工程条件①循环冷却水系统设计参数如下：供水压力：0.4 MPaG;回水压力：0.2 MPaG;供水温度：32℃;回水温度：40℃;②冷冻站及其他：根据需要配置。
2 甲醇驰放制合成氨工艺流程2.1 工艺流程简述合成氨生产装置区主要由变压吸附制氢工序、氮气脱氧及氮氢气干燥工序、合成氨压缩工序、氨合成工序、冷冻站组成。
储运装置区主要由液氨罐区和液氨装车站工序组成。
2.1.1 变压吸附制氢工序来自甲醇装置的弛放气由4.8～5.3MPa降压到3.5MPa后，进入PSA-H2系统。
逆放步骤排出吸附的部分杂质组分，剩余的大部分杂质通过抽空步骤进一步完全解吸。
合成氨的工艺流程
合成氨工艺流程氨是重要的无机化工产品之一,在国民经济中占有重要地位。
除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。
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。
德国化学家哈伯1909年提出了工业氨合成方法,即“循环法”,这是目前工业普遍采用的直接合成法。
反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。
合成氨反应式如下：N2+3H2≒2NH3合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。
经过近百年的发展,合成氨技术趋于成熟,形成了一大批各有特色的工艺流程,但都是由三个基本部分组成,即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。
1.合成氨的工艺流程(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。
合成氨工艺流程图
概述氮肥生产是高能耗的工业，其生产成本主要取决于系统的能耗，系统能耗除了与采用的工艺流程有关外，在很大程度上取决于系统控制的算法及稳定性，因此，化肥生产过程的控制系统对整个生产成本具有关键意义。
氮肥生产系统是由一个个相对独立的单元（工段）组成的。
各单元之间具有密切关系。
上一单元的产品或输出，即为下一单元的原料或输入，各个单元相互紧密联系形成一个连续的生产过程。
各个单元在地域上相互分散，但距离又不很远。
整个生产过程可以分为造气、脱硫、压缩、变换、脱碳、合成、甲醇、尿素等主要单元（工段）。
上述各单元（工段）的操作在工艺上密切联系，但在地域上分散、在控制上相对独立。
浙江威盛DCS在氮肥生产过程控制方面具有许多特点：●生产工艺的优化控制。
●各单元工艺参数的集中监控。
●在紧急情况下的遥控措施（阀门、马达等）。
●必要的报警和联锁。
●方便地查阅实时趋势和历史趋势。
●可以与企业管理网相连，实现数据共享。
1、造气造气一般是以块煤为原料，采用间歇式固定层常压气化法，在高温和程控机油传动控制下，交替与空气和过热蒸汽反应。
反应方程式：吹风C+O2→CO2+QCO2+C→2CO-Q上、下吹C+H2O(g)→CO+H2-QA、吹风阶段吹风阶段的主要作用是产生热量，提高燃料温度。
B、上吹（加氮）阶段上吹阶段的主要作用是置换炉底空气，吸收热量、制造半水煤气，同时加入部分氮气。
C、下吹阶段下吹阶段作用是制取半水煤气，吸收热量，使上吹后上移的气化层下移。
D、二上吹阶段二上吹的主要作用是将炉底及进风管道中煤气吹净并回收，确保生产安全。
E、吹净阶段吹净的主要作用是回收造气炉上层空间的煤气及补充适量的氮气，以满足合成氨生产对氮氢比的要求。
造气工艺流程图控制方案在生产中，一般均是多个造气炉组成一组。
在多台造气炉同时投入运行时，为了保证造气炉在吹风阶段的风量，必须对造气炉的吹风阶段进行顺序控制。
对造气炉进行吹风排序，也就是要实现吹风时间自寻优及动态跟踪。
合成氨各工序工艺详细流程
一、合成氨装置工艺流程说明合成氨装置由一氧化碳变换、酸性气体脱除、硫回收、气体精制、合成气压缩、氨合成、冷冻工序共7个工序组成。
1．一氧化碳变换工序工艺流程说明来自煤气化装置的粗煤气（242.25℃ 6。
25MPag）进入变换原料气分离器(S04101），分离夹带的水分，再进入煤气过滤器（S04102），除去煤气中的其他杂质。
净化后的煤气经煤气换热器（E04101）加热到280℃左右，后进第一变换炉（R04101）进行变换反应，出第一变换炉的高温变换气进煤气换热器（R04101）换热，在煤气换热器（E04101）中加热煤气化装置来的粗煤气，换热后的变换器进入中压废热锅炉（E04103）中，在此，副产2。
6MPa(G)的中压饱和蒸汽，然后在265℃左右进入第二变换炉（R04102）。
第二变换炉(R04103）出来的变换气经过中压废锅II（E04102）调温至260℃左右后进第三变换炉（R04103）继续进行反应。
出第三变换炉（R04103)的变换气进低压废热锅炉（E04105）副产0.6MPa（G)的低压饱和蒸汽，此时变换气温度降至202℃左右，进入1＃变换气分离器(S04104）分离出冷凝液后，变换气继续进入锅炉给水预热器（E04113）降温，在2#变换气分离器(S04104)分离冷凝液后进入除盐水预热器II（E04107）,在5＃变换分离器(S04110）中分离出冷凝液后继续进入除盐水预热器(E04114)中，此时温度降至70℃,经3＃变换气分离器（S04105)后分离冷凝液，而后再进入变换气水冷器(E04108),冷却至40℃后进入酸性气体脱除工序。
从1＃、2#和5#分离器（S04103、S04104、S04110）出来的高温冷凝液经冷凝液闪蒸槽(S04109)汇合并闪蒸后，液相经冷凝液泵II（P04103A/B）加压后，直接送往煤气化装置。
一氧化碳变换工序的低温工艺冷凝液、低温甲醇洗来的洗氨水以及塔顶回流液进入冷凝液汽提塔上部（冷凝液汽提塔操作压力0.4MPaa)，在冷凝液汽提塔中用来自管网的低压蒸汽汽提,从冷凝液汽提塔底部出来的汽提后工艺冷凝液NH3含量小于10ppm，从冷凝液汽提塔顶部出来的气体尾气在汽提气水冷器(E04109)中用循环水冷却到40℃后进尾气分离器(S04107）,尾气分离器（S04107）分离出来的冷凝液一部分送到冷凝液汽提塔顶部作为回流液，约有33-55%的冷凝液送氨法脱硫装置,出汽尾气分离器（S04107）的汽提尾气送火炬焚烧处理。
工业合成氨简易流程图-
一、催化剂
氨合成反应常用的催化剂是铁基催化剂。催化剂的 制备组成如下，制作成2-3mm厚、5-10mm外径的、 黑色有金属光泽、有磁性的不规则片状颗粒：
组成： 主要成分：Fe3O4(FeO·Fe2O3，Fe2+/Fe3+0.5) 活性成分：Fe 促进剂为：K2O, CaO, Al2O3，SiO2
8
其中β和 I 为与压力有关的系数，见下表：
p,MPa
β ×104
I
1 0 1.933
3
5 10
0.34 1.256 1.256
2.021 2.090 2.113
30 1.256 2.206
60 10.8
9
不同温度、压力下H2/N2＝3纯氢氮混合气体反应的Kp值
热点温度
控制催化床温度：通过调节塔副阀或是循环气量
31
三、空间速度
提高空速氨合成塔生产强度增大，但反应后气体中净氨 值有所降低。净氨值降低，增加氨的分离难度，使冷冻 功耗增加。 空速过高，循环气量增加，循环功耗大；空速过高气体带 出的反应热较多，导致催化剂床层温度下降不能维持正 常生产。
SiO2：磁铁矿的杂质，类似于Al2O3，可稳定α -Fe晶粒， 增强催化剂的耐热性和抗水能力。
22
2、催化剂的使用
对合成氨反应有催化活性的成分是金属铁，所以使用 前要将催化剂还原。通常用氢气作还原剂：
F 3 O 4 e ( s4 H )2 (g 3 F ) e 4 H ( 2 O s )1 (.g 9 4 k)9 J/m
硫及其化合物 氯及其化合物 磷及其化合物
催化剂的改进： ①降低活性温度 ②改变外形降低 催化剂床层阻 力，节省功耗。
砷及其化合物
10万吨合成氨驰放气的氨回收工艺与设备设计
10万吨合成氨驰放气的氨回收工艺与设备设计D摘要氨是一种重要的化工产品，主要用于化学肥料的生产。
在合成氨生产中，会产生驰放气，在驰放气当中含有NH3,H2,N2,CH4,Ar等气体。
它们是随着所采用合成氨流程，原料，以及操作条件不同而变化的。
一般来讲每吨氨产品呢个排出180~240Nm3的驰放气。
过去，这些驰放气作为燃料烧掉，近年来，随着合成氨装置的大型化，其驰放气的综合利用也逐步引起重视。
从氨驰放气中不仅回收氨气，氢气，氮气等工业气体，同时还可以提取有价值的稀有气体氩，氪，及氦等。
一般氨厂采用水洗法除氨，所采用的洗涤水要求使用脱氧后的软水，经过水洗后的氨驰放气含有微量水分和氢，因而分子筛（硅胶）吸附，使安驰放气中氨含量小于0.1ppm，所含水份的露点在-70℃以下。
采用填料塔清水吸收合成氨驰放气当中的氨是比较成熟的工艺。
关键词：合成氨；驰放气；吸收；精馏AbstractAmmonia is an important chemical products, mainly forthe production of chemical fertilizers.In ammonia production, will produce Chi deflated containing NH3, H2,N2, CH4, Ar and other gases in the Chi deflated them.Theyare used with different ammonia processes, materials, and operating conditions change. In general, the product doesa ton of ammonia discharged 180 ~ 240Nm3 of Chi deflated.In the past, these Chi deflated burned as fuel in recent years, with the large-scale ammonia plant, its utilizationChi gradually deflated attention.Recycling not only ammonia, hydrogen, nitrogen and other industrial gases inthe ammonia Chi deflated, but also can extract valuablerare gases argon, krypton, and helium.In addition to the general washing method using ammonia plant ammonia wash water used in soft water requires the use of deoxy later, after ammonia after washing Chi deflated contain tracesof water and hydrogen, thus zeolite (silica) adsorption, ANCHI deflated ammonia content less than 0.1ppm, the moisture content below the dew point of -70 ℃. Packed column using water absorption synthetic ammonia release ammonia gas which is relatively mature technology.Keyword:Ammonia; Chi deflated; Absorption; Distillation1 绪论1.1关于合成氨驰放气国内外情况简介目前，在合成氨生产工艺中，合成氨驰放气的组成一般为H 2，N 2,CH 4，Ar,NH 3等。
年产20万吨合成氨合成工段工艺设计
太原理工大学课程设计题目：年产20万吨合成氨合成工段工艺设计课程设计要求：设计采用中压两级分氨流程，年产20万吨合成氨合成工段的工艺设计。
设计配有设计说明书一份，图纸二张。
说明书内容：原料气来源、流程方案的确定、物料衡算、热量衡算、设备选型及设计计算、车间布置、三废”治理及综合利用。
二张图纸：1.带控制点的合成工段物料流程图； 2.中压合成塔的工艺装配图。
学生应交出的设计文件（纸质及电子版）：1.设计说明书（首页附设计任务书）2.工程设计图（CAD版）（1）主要设备图（2）工艺流程图主要参考资料（电子版）：一．手册1. 小合成氨厂工艺技术与设计手册(上册)，化学工业出版社，1994。
2. 小合成氨厂工艺技术与设计手册(下册) 梅安华主编，化学工业出版社，1994。
3. 氮肥工艺设计手册气体压缩氨合成甲醇合成，化学工业出版社，1989。
4. 氮肥工艺设计手册理化数据分册，石油化学工业出版社，1977。
二．参考文献1中国环球化学工程公司编. 氮肥工艺设计手册[M].19852郝晓刚等编著. 化工原理课程设计. 北京：化学工业出版社，20093陈甘棠主编.化学反应工程[M]. 第三版.北京：化学工业出版社.1990（11）4黄璐. 化工设计. 北京：化学工业出版社，20005陈五平主编.无机化工工艺学.第三版. 北京：化学工业出版社，19856姜胜阶.合成氨工学【J】.石油化学工业出版社，1978（7）7湖北华工设计院.氨合成塔【J】.石油化学工业出版社，1977(12)8化学工业出版社组织编写.中国化工产品大全[M].第二版上卷.9司航主编.化工产品手册[M].第三版.北京：化学工业出版社.10李祥君著.新编精细化工产品手册[M].北京：化学工业出版社.1996.11万家亮曾胜年主编.分析化学[M].第三版. 北京：高等教育出版社.2001（6）．12天津化工研究院编.无机与工业手册【M】.北京:化学工业出版，1988(2)13江寿建. 化工厂共用设施设计手册. 北京：化工工业出版社，200014时均等. 化学工程手册. 北京：化学工业出版社，199615赵国方. 化工工艺设计概论. 北京：原子能出版社，199016化工工程师手册编辑委员会. 化学工程师手册. 北京：机械工业出版社，2000 17陈敏恒等. 化工原理，上下册. 北京：化学工业出版社，198518吴志泉等. 化工工艺计算，物料、能量衡算. 上海：华东理工大学出版社，1992 18倪进方. 化工过程设计. 北京：化学工业出版社，1999专业班级化学工程与工艺0802班学生李林豪组别第四组组员李林豪李旭连文豪马楠宋路华要求设计工作起止日期2011.11.21～2011.12.16指导教师签字日期系主任批准签字日期前言《化工设计》课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、各类塔结构等图形。
合成氨工作原理与工艺流程
合成氨工作原理与工艺流程摘要：氨合成的基本原理氨是由气态氢和氮在氨触媒的作用下反应生成的，其反应式为3H2+N2=2NH3+热量这是一个可逆、放热、体积缩... 合成氨工艺包括：往复循环机工艺流程，透平循环机工艺流程，合成塔工艺流程。
一.往复循环机工艺流程经合成反应，水冷器冷却、氨分离器分离后的混合气体，进入循环机气缸压缩提高压力，再送入系统与新鲜气混合进入合成塔。
关键词：氨工作；原理；工艺流程Abstract: The basic principle of ammonia synthesis, ammonia by gaseous hydrogen and nitrogen in ammonia catalyst under reaction, the reaction equation: 3H2+N2 =2NH3 + heat which is a reversible exothermic, volume shrinkage... In synthetic ammonia process includes: reciprocating circulation machine process, turbine circulation machine process, synthetic tower process.Key words: ammonia; principle; technical process一、氨合成的基本原理氨是由气态氢和氮在氨触媒的作用下反应生成的，其反应式为：3H2+N2=2NH3+热量这是一个可逆、放热、体积缩小的反应，对其反应机理存在着不同的观点，一般认为：氮在铁催化剂上被活性吸附，离解为氮原子，然后逐步加氢，连续生成NH、NH2和NH3。
即：N2（扩散）→2N（吸附）→2NH(吸附）→2NH２（吸附）→ 2NH３（脱附）→2NH３（扩散到气相）由质量作用定律和平衡移动原理可知：1.温度升高，不利于反应平衡而有利于反应速度。
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文献综述1.氨的性质及主要用途氨是一种无色、有刺激性气味的气体，极易溶于水(1:700)，密度比空气小，易液化（在常压下冷却至-33.5℃或常温下加压至70-80bar）。
氨是制造化肥、硝酸、炸药的重要原料。
氨对地球上的生物相当重要，它是许多食物和肥料的重要成分。
氨也是所有药物直接或间接的组成。
氨有很广泛的用途，同时它还具有腐蚀性等危险性质。
由于氨有广泛的用途，氨是世界上产量最多的无机化合物之一，多于八成的氨被用于制作化肥。
2.世界(或国内)合成氨的生产现状及发展前景2.1合成氨的生产现状国际肥料工业协会在第七十七届年会上发布《全球肥料和原材料供需展望》报告，预期全球合成氨产量将由2008年的1.809亿吨(实物量NH3，下同)增长至2013年的2.178亿吨，届时全球合成氨海运贸易总量将达到2060万吨。
其中，全球新建合成氨装置中有三分之一来自中国，其余来自阿尔及利亚、特立尼达、委内瑞拉、沙特、巴基斯坦、印度等国家。
随着新建合成氨装置的投产，区域合成氨贸易将继续增加，全球合成氨生产和海运贸易都将迎来新的增长期。
据IFA对全球合成氨产量的调查显示，2008年全球合成氨产量接近1.528亿吨，比2007年减少了1%。
中国、澳大利亚、欧洲、俄罗斯、特立尼达和多巴哥、印度、沙特等国均由于市场需求疲软而减少，伊朗、加拿大、印度尼西亚、墨西哥、委内瑞拉等需求继续增加。
2008年全球合成氨产能达到1.809亿吨，比2007年增加500万吨，主要来自于中国、非洲、西亚等地区。
目前，约有80%的合成氨用来生产化学肥料，其余作为生产其他化工产品的原料。
除了生产尿素，硝酸及硝酸铵等产品间接用于工业生产外，合成氨还直接用于丙烯腈、己内酰胺等产品的生产。
同时，在其他工业领域也有十分广泛的应用，如用作制冰箱、空调、冷藏系统的制冷剂，在冶金工业中用来提炼矿石中的铜、镍等金属、在医药和生物化学方面用作生产磺胺类药物、维生素、蛋氨酸和其他氨基酸等[1]。
2.2我国合成氨及下游产品工业消费现状与预测我国是世界上最大的合成氨生产国，产量约占世界总产量的1/3。
“十一五”期间，合成氨及下游产品生产规模继续保持快速增长。
根据中国氮肥工业协会统计，2010年合成氨产量达到5220.9 万吨[2]。
合成氨、尿素、硝酸及硝酸铵是重要的无机化工产品，在国民经济中具有基础地位。
除了用于化肥生产，在农业上使用外，合成氨等产品在工业上的应用领域也十分广泛。
尤其是在石化行业中，下游产品涉及基础化工原材料、合成材料、国防化工品、新型材料、专用化学品和精细化工品等方面。
预计，随着替代产品的出现，合成氨在其他工业领域的需求将有所下降，年均增长率为－2.5%。
综上所述，“十二五”期间，我国合成氨在工业领域的需求仍将基本保持稳定。
预计未来5年需求年均增长率为－0.9%，2015年用于工业生产的合成氨将达到405.9万吨。
3.合成氨的生产工艺及分离方法3.1氨目前主要生产工艺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，但随着能源格局的变化，现在煤制氨又被重视起来，外国主要是粉煤气化技术发展很快，国内则转向型煤制气技术已非常成熟[3]。
3.2合成氨的生产工艺技术的改进1.装置改进现阶段我国合成氨设备的生产效率低下是阻碍合成氨生产工艺发展的一大障碍，因此可以积极的借鉴国际上先进的合成氨设备的设计原理和技术，或者积极推荐企业从国外引进国外先进的流程和设备，比如中国四川化工总厂引进的美国KeH。
99公司的节能型合成氨工艺软件包，山东鲁南化肥厂水煤浆加压气化装置工艺软件包等国际先进的生产设备，对于提高合成氨的生产效率有很大帮助。
2.原料结构改进除了提高生产设备的生产效率之外，积极的探索新的原料结构也是一项重要的工作。
上述提到的Kell。
99公司的节能型合成氨工艺软件包就是以天然气为主要原料进行生产，经详细测算，这种方法能够大大的降低能耗和环境污染。
此外还可以探索以水煤气为主要原料的生产工艺，由于水煤气具有比较好的稳定性,因此对于生产合成氨也是重要的原料。
3.寻找新型催化剂催化剂在合成氨的过程中起到了不可取代的作用，它能够极大地减少合成氨所使用的时间，并且能够提高原料的使用效率，因此，开发新型催化剂也是能够对合成氨工艺改进的一个重要方面。
同时有的催化剂还能够在生产过程中起到脱硫脱碳的作用，从另一个侧面提高了原料的使用效率。
4.工艺流程的改进在合成氨的过程中,会产生很多废气废渣，这些废气废渣就是造成原料浪费的主要方面,研究怎样对废气废渣进行循环利用,或者三次利用，也是一个能够极大地提高合成氨生产效率的重要方面。
工艺流程的改进可以和设备的改进有机的结合起来，从而达到更好的效果[4]。
3.3合成氨的分离方法随着合成氨工业的发展和各种节能型流程的推出，许多研究者对氨分离方法进行了研究。
典型的氨分离方法有冷凝法、吸收法和吸附法三种。
3.3.1 冷凝法该法是通过冷却合成循环气，使气相中的氨冷凝成液氨，从而达到与其它不凝性气体（N2、H2、CH4、Ar）分离的目的。
要使气相中的氨分离并达到预定的效果，必须将合成循环气冷却到很低的温度，所需的冷量一般采用压缩制冷方法获得。
当合成压力在20～30MPa范围内时，在夏季水冷仅能分出部分氨，气相中其余部分的氨需进一步通过氨冷使气相中氨含量降至2～4％；当压力在15MPa以下时，在夏季水冷几乎不能分离出液氨，整个氨冷凝过程放出的热量几乎全靠制冷方法移出，并且所需的冷凝温度须达到-20℃左右才能达到分离要求。
如再进一步降低合成压力会对氨的分离造成很大的困难，因为温度的降低和冷凝的氨量并不成线性关系，温度越低，每降低1℃所冷凝的氨量就越小，氨分离也就越困难。
由此可见，随着合成压力的降低，靠降低制冷温度达到所需的分离效果是有很大限制的。
冷凝法分离氨是绝大多数合成氨厂采用的一种氨分离方法，但由于其能耗高、分离不彻底、且限制合成氨压力的降低等原因，有必要开发新的氨分离技术。
3.3.2吸收法吸收法是化工生产过程中分离气体混合物的重要方法之一。
它根据混合物各组分在所选择的溶剂中溶解度的不同而达到分离的目的。
氨吸收分离是用适当的吸收剂处理氨合成气体混合物，利用不同气体组分（NH3、N2、H2、CH4、Ar）在吸收剂（如水、有机溶剂、无机盐等）中溶解度的差异使氨从气体混合物中分离出来。
它是一种溶质由气相转移到液相的传质过程。
氨吸收操作的逆过程称为解吸。
在此过程中，吸收剂的选择对氨的吸收具有极其重要的影响，主要从以下三个方面考虑：（1）吸收剂对氨吸收选择性好；（2）吸收剂具有较大的吸收容量；（3）选择不会引起合成氨催化剂中毒的吸收剂。
3.3.3吸附法吸附法分离氨是利用吸附剂对混合气体中各组分的吸附能力的差异而实现分离的。
其吸附原理为当氨分子运动到固体吸附剂（如活性炭、硅胶、沸石分子筛、碱土金属氯化物等）表面时，由于氨分子与固体表面之间的相互作用，氨分子便会附在固体表面，使其在固体表面上浓度增大，即发生氨分子被固体表面吸附的现象。
对吸附氨后的吸附剂进行脱附，即可将氨分离[5 ]。
4.本课题欲采用的合成氨分离原理、分离方法及其工艺路线简述4.1本课题合成氨的分离原理和方法.本课题中氨合成回路排放的尾气(弛放气)主要组分为氢气、氮气,另有摩尔分数为 5.63%左右的氨和微量氩气。
采用吸收分离的方法用水吸收尾气中的氨，使氢氮气与氨分离，使得氨吸收塔塔顶出口气体中的NH3体积含量＜500 ppm ,氢氮气返回前工序重新再利用,粗氨经汽提精馏提纯后送至成品氨中。
4.2本课题氨回收的流程简述图4-2.模拟流程主要有高压吸收塔和低压汽提塔组成[6]，GAS-IN为合成氨的尾气，由吸收塔的塔底进料；WAT-IN为吸收剂纯水，由塔顶进料，两者逆流进行物料交换后，塔顶排出吸收后的尾气GAS-OUT，塔底为稀氨水WAT-OUT。
经过减压阀VAL减压后，稀氨水FEED由低压汽提塔RADFRAC中上部进料，经汽提后氨和水分离，塔顶为高浓度的液氨PRODUCT，塔底几乎为纯水WATER。
参考文献：[1]十方.未来5年全球合成氨产能增加.中外能源.2009，6（14）104[2]贾亮.我国合成氨及下游产品工业消费现状与预测.化学工业，2012.2，30(2)38-41[3]刘化章.合成氨工业：过去、现在和未来.化工进展，2013，32（9）1999[4] 郭建明等. 析合成氨生产技术改进. 中国石油和化工标难与质量， 2013，6[5] 何景连，杨景昌等.合成氨分离方法的比较及其吸附分离的初步研究.硕士学位论文，2005，5[6]刘书山.汽提法氨回收工艺的应用.河南化工.1990（4）。