煤制合成氨尿素简共45页
合成氨尿素生产技术介绍课件
合成氨尿素生产技术的发展历程主要包括高塔法、中压法、低压法等，目前低压法是主流的生产方法。
合成氨尿素生产技术广泛应用于化肥、医药、化工等领域，具有重要的经济和社会价值。
合成氨尿素生产技术的发展历程
21世纪初，中国科学家张涛发明了“煤制气-合成氨”技术，实现了煤炭资源的高效利用。
06
20世纪50年代，中国科学家侯德榜发明了“侯氏制碱法”，提高了合成氨的效率和环保性。
俄罗斯：Uralchem合成氨尿素项目，年产能30万吨
合成氨尿素生产技术在农业领域的应用
提高农作物产量：合成氨尿素作为肥料，可以提高农作物的产量和品质。
改善土壤质量：合成氨尿素可以改善土用水量，提高水资源的利用率。
减少环境污染：合成氨尿素可以减少化肥对环境的污染，降低农业对环境的影响。
优化反应条件：提高反应温度、压力和催化剂活性，提高生产效率
01
改进工艺流程：采用先进的工艺技术，降低能耗和污染
02
提高设备性能：采用高效、节能、环保的设备，提高生产效率和降低生产成本
03
加强生产管理：优化生产计划，提高生产效率，降低生产成本
04
研发新型催化剂：提高催化剂活性和选择性，降低能耗和污染
05
02
合成氨尿素生产技术的应用领域
01
农业：作为肥料，提高作物产量
02
工业：作为原料，生产塑料、树脂、涂料等
03
环保：处理废水，降低环境污染
04
能源：生产氢气，作为清洁能源
05
医药：生产药物，如抗生素、维生素等
06
食品：生产食品添加剂，如防腐剂、增味剂等
合成氨尿素生产技术的原理
2
合成氨尿素生产技术的化学反应原理
合成氨尿素工艺流程
合成氨尿素工艺流程嘿，朋友！你有没有想过，我们日常使用的尿素是怎么来的呢？这背后可是有着一套超级有趣的工艺流程呢，今天我就来给你好好讲讲合成氨尿素的工艺流程，保证让你听得津津有味。
咱们先来说说合成氨。
合成氨啊，就像是一场神奇的魔法表演。
氨的合成原料主要是氮气和氢气。
氮气到处都是，占了空气的绝大部分，就像一个超级大的宝库，取之不尽用之不竭。
氢气呢，获取的方式就有点讲究啦。
可以从水煤气变换反应中来，这就像是从一个神秘的盒子里变魔术一样。
在合成氨的工厂里，有一群超级厉害的工程师和工人们。
我曾经和一位老工程师聊天，他眼睛里闪着光，兴奋地跟我说：“你知道吗？合成氨反应可是在高温、高压和有催化剂的条件下进行的呢。
”我当时就惊讶地问：“为啥要这么严格的条件呀？”他哈哈一笑说：“这就好比你要打开一个特别坚固的锁，得用特殊的钥匙和很大的力气。
高温、高压就像是那股子大力气，催化剂就像是那把特殊的钥匙。
”这个反应是在合成塔里面进行的。
合成塔就像是一个巨大的魔法反应堆。
氮气和氢气按照一定的比例被送进去，然后在里面发生反应。
这个比例可是相当重要的，就像厨师做菜时调料的比例一样，差一点味道就不对了。
我记得有个年轻的工人跟我说：“要是氮气和氢气的比例没调好，就像你做蛋糕时面粉和糖放错了量，那出来的东西可就不是我们想要的氨啦。
”在合成塔里，经过一系列复杂的反应，氢气和氮气就变成了氨。
这个过程就像是一群小粒子在里面开了一场疯狂的派对，然后组合成了新的分子。
有了氨之后，就可以进行尿素的合成啦。
尿素合成就像是把氨这个“小积木”再进行重新组合。
合成尿素的主要反应是氨和二氧化碳的反应。
二氧化碳从哪里来呢？它可以从一些工业废气中收集，这就像是把垃圾变成了宝贝。
在尿素合成的车间里，我看到工人们忙忙碌碌的。
有个工人笑着跟我说：“这个反应也不是那么容易的呢。
”我好奇地问：“为啥呀？”他说：“你看啊，氨和二氧化碳要在合适的温度、压力和有催化剂的情况下才能顺利反应。
煤化工制尿素
水溶液全循环工艺
五六十年代被广泛采用的一类全循环工艺。 二氧化碳和氨被水吸收生成甲铵的水溶液,返回尿素合成系统。 水的返回降低了转化率,并增加了水的蒸发量,因此,用水量 必须降到最低限度。合成系统的条件是温度190～200℃、 压力 19.7～24.6MPa，氨与二氧化碳的摩尔比3.5～4.5， 合成塔内二氧化碳的一次转化率为62％～72％。氨总回收 率大于99％。甲铵分解采用逐级降压多级分解器法，每级 中分解出来的气体用下一级生成稀甲铵水溶液吸收，最后 返回合成系统。 此法工艺流程较多，但其设计都要求： ①最大限度地回收热量；②甲铵水溶液的循 环量和水量降低到最低水平；③最大限度地 降低动力消耗；④氨回收达到最佳值。
副反应 缩合反应：2CO(NH2)2↔NH2CONHCONH2+NH3 氨分压增加可抑制缩二脲生成
水解反应：CO(NH2)2+H2O↔NH2COONH4 ↔2NH3+CO2+H2O 即生成尿素的逆反应 当温度低于60℃时，水解反应缓慢； 高于100℃时，明显加快； 超过145℃时，水解速度剧增
主要方法(均采用二氧化碳与氨合成)
氨的合成
• 合成反应的压力高、低各有利弊：压力高， 压缩功高，但有利于反应平衡，设备相对 小；压力低，压缩功相对低，设备相对大。 本工程按31．4MPa氨合成设计，并设后置 式废热锅炉热回收系统。具有塔阻力小， 氨净值高，使用寿命长，操作简单稳定、 投资少的特点。 • return
甲醇精馏（略）
氢回收
• 氢回收是合成氨厂节能降耗的主要措施之一，回收驰放气 中的氢，一般可使合成氨产量提高5-8％。目前，氢回收 的技术主要有低温冷冻法、变压吸附法和中空纤维膜法。 • 低温冷冻法要求对驰放气进行严格的预处理(NH3的体积分 数必须<lppm)，投资和费用较高，氢回收率约为90％； • 变压吸附法的能耗较低，氢回收率较低，约为75％，切换 阀频率过高，容易损坏，运行费用高。 • 中空纤维膜法利用了合成放空气本身具有很高压力的特点， 不需动力设备，氢纯度和氢回收率均可达85％-98％，流 程简单，装置布置紧凑，占地面积少，故采用膜分离回收 氢的技术。
煤制尿素工艺流程
煤制尿素工艺流程
1.原料准备：选用适合的煤炭作为主要原料，并对其进行破碎、煤磨
和煤岩脱硫等预处理工序，以保证原料的质量和适宜性。
2.煤气化：将经过预处理的煤料送入煤气化炉中，在高温和一定压力
下进行气化反应，将煤转化为合成气体（即煤气）。
3.气体净化：合成气中含有大量的杂质，需要经过净化工序进行处理。
一般包括除尘、脱硫、脱碳等步骤，以提高合成气的纯度和质量。
4.合成氨的制备：经过气体净化的合成气通过催化转化，使其转化为
合成氨。
这个步骤通常被称为“组合反应”或“氨合成”，需要使用高温
高压的环境条件和合适的催化剂。
5.尿素合成：将制备好的合成氨与二氧化碳进行反应，生成尿素。
尿
素合成反应通常是在低温下进行的，需要通过反应器、冷凝器、渗透器等
设备来控制反应温度、压力和流体流动等参数。
6.尿素精制：尿素合成反应生成的产物中含有一些杂质和副产物，需
要进行精制以提高尿素产物的纯度和质量。
精制过程通常包括结晶、纯化
和脱水等步骤。
7.产品包装和储存：经过精制的尿素产物通常以固体形式进行包装，
并进行适当的储存和运输，以便销售和使用。
以上是煤制尿素的主要工艺流程。
在实际操作中，还需要考虑原料和
中间产物的输送、控制和再利用，以及废气、废水和废渣的处理等环保问题。
此外，还需要对整个工艺流程进行安全检查和控制，以确保操作人员
及设备的安全。
煤制尿素工艺的技术和经济指标也是关键的研究和改进对象，涉及到原料利用率、能耗、产品质量和成本等方面的考虑。
合成氨、尿素的生产工艺
合成氨、尿素的生产工艺合成氨指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：synthetic ammonia。
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。
目录基本简介构成发现工艺流程催化机理研究现状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，再分别经过一氧化合成氨碳变换、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%～%，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 煤制氨。
随着石油化工和天然气化工的发展，以煤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。
贮运商品氨中有一部分是以液态制造厂运往外地。
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。
构成发现德国化学家哈伯(，1868-1934)从1902 年开始研究氮气和氢气合成氨合成直接合成氨。
于1908 年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1909 年改进了合成，氨的含量达到6%以上。
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。
化肥厂生产过程及工艺流程
化肥厂生产过程及工艺流程煤制合成氨、尿素C+ 0.5 O2→ COC+O2→ CO2CO + H 2O →CO2+ H2H2+N2→NH 3CO2 + 2NH 3→ CO (NH 2)21全厂流程简介煤蒸汽供热站蒸气空气N 2N2空分硫回收S煤低温液氮洗煤气化合成压缩备煤变换甲醇洗氨尿素合成CO2煤制合成氨、尿素流程简图尿素2过程工艺描述（1）水煤浆气化制合成气装置由水煤浆制备工序来的水煤浆送入煤浆槽储存待用。
浓度约为 63％的水煤浆通过煤浆给料泵加压输送到气化炉顶部工艺烧嘴，并与空分装置来的纯氧分别进入气化炉在 6.5MPa(G)，约 1400℃工艺条件下，水煤浆与纯氧进行部分氧化反应，生成粗合成气。
反应后的粗合成气和溶渣进入气化炉下部的激冷室。
在激冷室中，粗合成气经冷却、洗涤，将粗合成气中的大部分碳黑洗去，并和粗渣分开。
出激冷室的粗合成气直接进入文丘里洗涤器和碳洗塔进一步洗涤，除去粗合成气中残留的碳黑，然后将水蒸汽／干气比约 1.3～ 1.5 的合成气送至变换工序。
溶渣被激冷室底部通过破渣机进入锁斗，定期排入渣池，渣池设有捞渣机将粗渣捞出，装车运往园区免烧砖项目。
渣池中含细渣的灰水通过渣池泵送至真空闪蒸器。
碳洗塔的液位通过控制进入塔内的灰水量来维持，碳洗塔内的黑水分两股排出，一股黑水去高压闪蒸器；另一股由灰水循环泵送至气化炉也进入高压闪蒸器，黑水经减压，闪蒸出黑水中溶解的气体并通过变换冷凝液加热器回收闪蒸汽的热量，通过高压闪蒸分离器，闪蒸出的气体至变换或火炬，水送入脱氧水槽。
（2）净化装置a.变换变换工序主要反应式为：COS+H2O—— CO2+H2S+QCO+H2O—— CO2+H2+Q由气化送来粗煤气经煤气水分离器分离掉少量的冷凝液及灰尘后，经中温换热器温度升高至 250℃，进第一中温变换炉。
第一中温变换炉分上、下两段，炉内装有两段三层耐硫变换触媒，层间配有煤气激冷管线调温，出第一中温变换炉变换气CO 含量为 24％ (干)，温度为 420℃左右。
煤合成氨
前言氨（Ammonia，旧称阿莫尼亚）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，诸如尿素、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生产的。
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(F.Haber，1868-1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。
于1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1909年改进了合成，氨的含量达到6%以上。
这是目前工业普遍采用的直接合成法。
铵根离子：NH4+ ；其中氮的化学价为+ 3；NH3是氨气。
本设计主要是介绍以煤为原料制合成氨的大型氨厂。
本设计由滁州职业技术学院张坡设计，并统稿定稿，由刘义章老师指导。
在此向他表示谢意。
目录第一章合成氨的生产概述-----------------------------------------------一、NH3的性质和用途-------------------------------------------------------二、合成氨工业的发展和特点以及原料三、合成氨生产的流程图--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4合成氨的生产原料--------------------------------------------------5合成氨的生产流程------------------------------------------------------------ 1．压缩机-----------------------------------------------------------------1．概述--------------------------------------------------------------2．原理----------------------------------------------------------------------3．离心压缩机的操作-------------------------------------------------4．离心压缩机的工作原理------------------------------------------5．离心压缩机的结构图----------------------------------3 脱硫------------------------------------------------------------ 1．几种硫化物及脱硫作用-------------------------------------------2．脱硫的作用与方法---------------------------------------------------3．操作控制和事故处理-------------------------------------4 天然气蒸汽转化-------------------------------------------- 1．转化反应原理---------------------------------------2．转化反应特点------------------------------------------------3．转化反应条件--------------------------------------4．一，二段转化-----------------------------------------------5．催化剂------------------------------------------------------6．设备--------------------------------------------------------5 变换-----------------------------------------------------1．变换反应的基本原理------------------------------------------------------------- 2．影响因素-------------------------------------------------------------------------3．变换率---------------------------------------------------------------------------4．变换工艺流程---------------------------------------------------------------------6 脱除二氧化碳-----------------------------------------------1．热钾碱法的原理------------------------------------------------------------------2．工艺条件---------------------------------------------------------------------3．设备结构----------------------------------------------------------------------4．操作注意------------------------------------------------------------------------7 原料气的最终净化----------------------------------------------------- 1．概述------------------------------------------------------------------------2．原理---------------------------------------------------------------------------3．催化剂------------------------------------------------------------------------8 气体的压缩------------------------------------------------- 1．离心式压缩机的优缺点--------------------------------------------------2 离心压缩机的正常操作---------------------------------------------------9 氨的合成--------------------------------------------------1．反应原理-------------------------------------------------------------------2．氨净值-------------------------------------------------------------------3．合成回路的循环--------------------------------------------------------4．工艺控制---------------------------------------------------------------5．合成系统流程图-------------------------------------------------------6 三废处理--------------------------------------------------------------第一章：概述一、NH3的性质和用途1．性质⑴物理性质无色、有毒、刺激性气味，易溶于水、易被液化、密度比空气轻（常温常压）⑵化学性质氨与酸反应生成盐类，是制造氮肥的基本反应：2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4NH3+HNO3=NH4NO3氨与二氧化碳作用生成氨基甲酸氨，进一步脱水生成尿素：2NH3+CO2=COONH2NH4COONH2NH4=CO（NH2）2+H2O氨与氧作用生成一氧化氮，并能进一步与水作用，制得硝酸：4NH3+3O2=6H2O+2N22．用途：在国民经济中，氨占有重要的地位，特别是对农业生产有着重大意义。
合成氨尿素吗啉甲醇工艺叙述
主要生产工艺流程图：1、合成氨生产工艺：造气工段：原料煤经筛分后进入加焦机入炉：在吹风阶段，来自鼓风机的空气由炉底经炉篦子分布入炉，与灼热的炭反应，吹风气送吹风气回收岗位或放空，或在调整半水煤气氢氮比时经组合废锅回收热量，进入洗气塔冷却后送入大气柜。
在制气阶段，外来蒸汽经缓冲罐与造气炉、废锅自产蒸汽及吹风气回收岗位来的蒸汽混合后入炉与碳反应制成半水煤气，经旋风分离器分离夹带煤沫、组合废锅回收热量后进入洗气塔冷却降温，最后进入半水煤气气柜。
脱硫工段：从大气柜出来半水煤气经洗气塔降温后进入静电除焦塔，除去焦油后进入罗茨风机，经风机加压降温后送入脱硫塔，气体与栲胶液逆流接触，脱除硫化氢。
脱硫后的气体经冷却降温后送压缩工段。
脱硫富液经再生泵加压送入喷射器、再生槽，再生后贫液进入贫液槽由脱硫泵加压送往脱硫塔循环使用。
变换工段：压缩来半水煤气经冷却进入焦炭过滤器除油水后去饱和热水塔，与热水传质传热，然后分为两路：一路直接进入主热交，在其下部与蒸汽混合后进入列管内与变换气换热后入中温变换炉一段触媒层、二段触媒层；另一路经一、二段煤气冷激管直接进入触媒层。
出中变炉变换气进入主热交管间换热后去一水调温器，再进入低变炉一段，反应后气体进入二水调温器，经换热后进入低变二段。
低变出口气经一水加热器降温，再进入热水塔进一步回收热量，然后经二水加热器、变换气冷却分离器去变脱工段。
变脱工段：来自变换工段的气体经气液分离后，进入脱硫塔底部，自下而上与脱硫泵打来脱硫液逆流接触，气体被脱除硫化氢后进入气液分离器，然后进入活性炭脱硫槽，进一步脱除残余硫化氢，保证出口硫化氢小于或等于5PPm。
脱硫后气体回压缩机三段进口，脱硫富液经闪蒸槽闪蒸出夹带气体后，进入再生喷射槽再生，硫磺浮出来，溶液获得再生，循环利用。
脱碳工段：压缩来气经气液分离器后进入活性炭脱硫槽脱除硫化氢，再进入脱碳塔底部自下而上与碳丙液逆流接触，气体中二氧化碳被吸收，净化度合格的出塔气体经碳丙分离器分离夹带液滴后送压缩五段（四段）。
浅析KBR的煤制合成氨新工艺
浅析KBR的煤制合成氨新工艺1. 引言煤制合成氨是一种重要的工业化学过程，可以将煤转化为氨，被广泛应用于农业和工业领域。
目前市场上存在多种煤制合成氨工艺，其中KBR（Kellogg Brown & Root）开发的新工艺备受关注。
本文将对KBR的煤制合成氨新工艺进行浅析。
2. KBR的煤制合成氨新工艺简介KBR的煤制合成氨新工艺基于传统的费舍尔-特罗普什工艺（F-T工艺），采用了一系列创新的技术和设备，以提高工艺效率和降低生产成本。
2.1 工艺流程KBR的煤制合成氨新工艺主要包括以下几个步骤：1.煤气化：将煤通过气化反应转化为合成气（一氧化碳和氢气的混合物）。
2.气体净化：对合成气进行净化处理，以去除其中的杂质，如硫化物、氮化物等。
3.产氨反应：将净化后的合成气与催化剂一起送入产氨反应器，经过一系列反应生成氨。
4.分离纯化：将反应产生的氨与其他气体进行分离，并对氨进行纯化处理。
5.尾气处理：对分离后的尾气进行处理，以达到环境保护要求。
2.2 技术创新KBR的煤制合成氨新工艺在传统工艺的基础上引入了以下创新技术：•催化剂改进：KBR使用先进的催化剂，提高了产氨反应的效率和选择性。
•反应器优化：通过对反应器的设计和优化，提高了反应效果和产氨速率。
•能量集成：KBR的工艺中实现了能量的高效集成，最大限度地利用了废热。
•废气处理：KBR针对尾气中的有害物质进行了有效处理，减少了对环境的影响。
3. KBR的煤制合成氨新工艺的优势KBR的煤制合成氨新工艺相较于传统工艺具有如下优势：•高效能：KBR的工艺中引入了多项技术创新，大幅提高了工艺效率。
•低成本：KBR的工艺通过能量集成和废气处理，降低了生产成本。
•环保性：KBR对尾气进行有效处理，减少了排放的有害物质。
•稳定性：KBR的工艺经过多次实验验证，并在实际应用中取得了稳定的生产性能。
4. KBR的煤制合成氨新工艺的应用前景KBR的煤制合成氨新工艺在农业和工业领域有着广阔的应用前景：•农业领域：煤制合成氨是合成尿素的重要原料，尿素广泛用于农业肥料，因此KBR的工艺将在农业领域得到应用。
合成尿素工艺流程
合成尿素工艺流程
《合成尿素工艺流程》
合成尿素是一种重要的化工产品，广泛应用于农业肥料、医药和化工等领域。
其生产过程主要分为合成氨和合成尿素两个步骤。
以下是合成尿素的工艺流程：
1. 合成氨
合成氨是生产尿素的关键步骤。
首先，通过蒸汽重整法或燃煤法生产氢气，然后将氢气与氮气在高压、高温条件下进行催化反应，生成氨气。
合成氨的反应方程式如下：
N2 + 3H2 → 2NH3
2. 氨的制备
合成氨后，将其氨化，生成脲。
硫酸与氨反应，从而生成硫酸铵（NH4HSO4），之后再与钠氢化合再生成氨。
3. 尿素的合成
脲经蒸馏脱水，生成尿素。
此过程中，需控制温度、压力及流量以保证反应物的充分转化。
整个合成尿素的工艺流程需要严格控制各项参数，确保反应物能够充分转化并得到纯度较高的尿素。
此外，还需要考虑能源消耗、原料损耗以及对环境的影响等因素。
在工艺流程的实施中，需要注意设备的维护、生产过程中废水和废气的处理，以及安全生产等问题。
通过严格的操作和控制，
合成尿素的工艺流程将能够高效、安全地实施，从而得到优质的尿素产品。
以煤为原料合成氨的工艺
以煤为原料合成氨1概述氨（Ammonia，旧称阿莫尼亚）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，诸如尿素、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生产的。
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。
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：synthetic ammonia。
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。
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。
液氨常用作制冷剂。
铵根离子：NH4+；其中氮的化学价为+ 3 ；NH3是氨气。
1.1发现和历史1.1.1怎样固氮——问题浮出水面氨（Amonia），分子式NH3，1754 年由英国化学家普里斯特利（J.Joseph Priestley）加热氯化铵和石灰石时发现。
1784 年，法国化学家贝托雷（C.L.Berthollet）确定了氨是由氮和氢组成的。
从那以后很长一段时间，氨的主要来源是氮化物，而氮化物的主要来源是自然界中的硝石矿产。
19 世纪以来，人类步入了现代化的历程。
随着农业的发展，氮肥的需求量在不断提高；同时随着工业的突飞猛进，炸药的需求量也在迅速增长。
1809 年，在智利发现了一个很大的硝酸钠矿产地；但是面对人类不断膨胀的需求，自然界的生物和矿产资源毕竟有限。
然而全世界无论何处，大气的五分之四都是氮，如果有人能学会大规模地、廉价地把单质的氮转化为化合物的形式，那么，氮是取之不尽、用之不竭的。
因此将空气中丰富的氮固定下来并转化为可被利用的形式，成为一项受到众多科学家注目和关切的重大课题，而合成氨，作为固氮的一种重要形式，也变成了19 至20 世纪化学家们所面临的突出问题之一。
合成氨尿素的生产工艺
合成氨、尿素的生产工艺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：synthetic ammonia。
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。
目录基本简介构成发现工艺流程催化机理研究现状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，再分别经过一氧化合成氨碳变换、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。
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。
构成发现德国化学家哈伯(F.Haber，1868-1934)从1902年开始研究由氮气和氢气合成氨合成塔直接合成氨。
于1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1909年改进了合成，氨的含量达到6%以上。
合成氨及尿素的生产技术
4/24/2021
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图4-64 两段分解两段吸收示意图
4/24/2021
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(2)二氧化碳汽提法 ①汽提法原理 尿素溶液中的甲铵分解为氨和二氧化碳的反应为:
NH4COONH2 (1) ⇋ 2NH3 (g) + CO2 (g) △H ＞0 此反应为可逆、吸热、体积增大的反应。 在加热和汽提双重作用下促使甲铵分解。
4/24/2021
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4.氨合成塔 (1)结构特点
合成塔通常由外筒与内件两部分组成。 外筒只承受高压，内件只承受高温。
(2)分类 按气体在塔内的流动方向分为：轴向塔和径向塔。 按降温的方法分为：冷管式、冷激式和间接换热式。
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三、氨的分离 Separation of Ammonia
提高压力对尿素的合成是有利的 ，但过高使尿素生产成本 提高。并且高压下甲铵对设备的腐蚀加剧。
高于合成塔顶反应物组成和该温度下的平衡压力 1~3MPa，使甲铵保持液相来提高转化率。
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⑤反应时间
合成尿素的反应时间主要是指 甲铵脱水生成尿素的反应时间， 物料在合成塔内停留时间与转化 率的关系如图4-61所示。 反应时间影响：尿素的转化率和 生产能力
图4-51 功耗与压力的变化化关系
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(2)温度
氨合成操作温度应视催化剂型号而定，一般控制在400-500℃。
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(3)空速
一般操作压力为30MPa左右的中压法合成氨，空速在2000030000／h； 操作压力为15MPa的轴向冷激式合成塔，空速为10000／h； 操作压力26.9 MPa的径向冷激式合成塔，空速为16200／h。