合成氨工艺与设备培训课件(ppt 45张)
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合成氨工业PPT课件
（1）物理吸收法 利用二氧化碳能溶解于水或有机溶剂这一性质完成。吸收二 氧化碳后的溶液可用减压解吸法再生。
（2）化学吸收法 利用二氧化碳具有酸性特征而与碱性物质反应将其吸收。
常用脱碳方法（书43）
名称
吸收剂 方法特点
温度
1、 加压水洗法 物理
吸收 2、 低温甲醇法 法
水 甲醇
加压下 CO2 溶于水，净化度不 常温
鼓风
制气工艺流程 （1）、空气吹风：自下而上地通入空气，提高燃料层温度
（2）、蒸汽上吹：为保持正常炉温，可在水蒸气中配入部分 空 气进行气化。
（3）、蒸汽下吹：水蒸气与加氮空气从上而下进行气化反应， 使燃料层温度趋于均衡。
（4）、蒸汽二次上吹：将炉底的煤气排净，为吹入空气作准 备
。 （5）、空气吹净：此部分吹风气加以回收，作为半水煤气中
法
液中添加
2． 改良热碱法 二乙醇胺、 在较高温度下加压吸收，出 73-110 2.7
五 氧 化 二 口 CO2 0.1%
矾等
4、原料气的最终净化
原料气经脱硫、变换和脱碳后尚含有少量残余的一氧化 碳及二氧化碳，由于它们对氨合成催化剂有较大的毒害，因 此，在送往合成工序前，必须作最后的净化处理。使CO与 CO2两者之和少于10X10－6。 （1）、铜氨液吸收法
4NH3＋5O2 = 4NO＋6H2O 2NH3＋CO2 = NH2COONH4 NH2COONH4 = CO（NH2）2＋H2O
氨还可以与一些无机酸（如硫酸、硝酸、磷酸等） 反应，生成硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵等。 可用于生 产化肥。
2、用途
药物
机械工业
磺胺 冷 冻 (致 冷 剂 )
石油加工
化肥工业
辐射段 (高温燃料气体对转化反应管进行辐射传热 )
（2）化学吸收法 利用二氧化碳具有酸性特征而与碱性物质反应将其吸收。
常用脱碳方法（书43）
名称
吸收剂 方法特点
温度
1、 加压水洗法 物理
吸收 2、 低温甲醇法 法
水 甲醇
加压下 CO2 溶于水，净化度不 常温
鼓风
制气工艺流程 （1）、空气吹风：自下而上地通入空气，提高燃料层温度
（2）、蒸汽上吹：为保持正常炉温，可在水蒸气中配入部分 空 气进行气化。
（3）、蒸汽下吹：水蒸气与加氮空气从上而下进行气化反应， 使燃料层温度趋于均衡。
（4）、蒸汽二次上吹：将炉底的煤气排净，为吹入空气作准 备
。 （5）、空气吹净：此部分吹风气加以回收，作为半水煤气中
法
液中添加
2． 改良热碱法 二乙醇胺、 在较高温度下加压吸收，出 73-110 2.7
五 氧 化 二 口 CO2 0.1%
矾等
4、原料气的最终净化
原料气经脱硫、变换和脱碳后尚含有少量残余的一氧化 碳及二氧化碳，由于它们对氨合成催化剂有较大的毒害，因 此，在送往合成工序前，必须作最后的净化处理。使CO与 CO2两者之和少于10X10－6。 （1）、铜氨液吸收法
4NH3＋5O2 = 4NO＋6H2O 2NH3＋CO2 = NH2COONH4 NH2COONH4 = CO（NH2）2＋H2O
氨还可以与一些无机酸（如硫酸、硝酸、磷酸等） 反应，生成硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵等。 可用于生 产化肥。
2、用途
药物
机械工业
磺胺 冷 冻 (致 冷 剂 )
石油加工
化肥工业
辐射段 (高温燃料气体对转化反应管进行辐射传热 )
合成氨安全及防护培训课程(PPT 44张)
9.防烧伤
合成氨生产技术
三、燃烧、爆炸及消防器材的使用
1.燃烧 2.爆炸
合成氨生产技术
三、燃烧、爆炸及消防器材的使用
3.防爆措施
4.常用消防器材的使用
（1）二氧化碳灭火器 （2）干粉灭火器 （3）“1211”灭火器
合成氨生产技术
四、电器安全知识
1.电流对人体的危害
2.触电事故的规律
3.安全用电注意事项 （1）做到 “十不准” （2）其他规定 （3）触电急救
十一、双甲精制岗位的安全操作注 意事项
① 操作人员要严格执行工艺技术操作要点。 ② 进入岗位要按规定穿戴好个人防护用品。
③ 设备、管道阀门使用前，必须与有关岗位联系
④ 各种安全防护装置、仪表及指示器；消防及防护器材 等不准任意挪动或拆除。 ⑤ 操作人员必须掌握气防、消防知识，并会使用气防、 消防器材。
合成氨生产技术
十、铜洗岗位的安全操作注意事项
⑥ 各容器及管道的法兰、机器管口、安全阀等漏气时，不
可在有压力的情况下拧紧螺栓。 ⑦ 如遇爆炸、着火事故发生，必须马上切断有关气源、电 源后进行抢修。 ⑧ 设备交出检修时，必须按车间签发的检修票上有关工艺
处理条文执行
⑨ 严禁在岗位吸烟及一切违章动火
合成氨生产技术
合成氨生产技术
二、吹风气余热锅炉回收岗位的安 全操作注意事项
⑥ 各容器及管道有法兰、机器管口、安全阀等漏气时，不
可在有压力的情况下拧紧螺栓。
⑦ 如遇爆炸、着火事故发生，必须先切断有关气源、电源 后进行抢修 ⑧ 设备交出检修时，必须按车间签发的检修票上有关工艺 处理条文执行 ⑨ 严禁在岗位吸烟及一切违章动火
（4）防止触电的措施
合成氨生产技术
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。
【化学】合成氨ppt课件
浓度：将生成的氨及时从混合气中分别出来， 且向循环气中不断补充 N2、H2〔1:3)。
7、选择适宜消费条件的原那么：
(1)既要注不测界条件对二者影响一 致性,又要留意对二者影响的矛盾性。 (2)既要留意温度、催化剂对速率影 响的一致性,又要留意催化剂的活性 对温度的限制。 (3)既要留意实际上的需求,又要留意 实践能够性。
含 量 强 105 107 107 107 107 108
温度
Pa Pa Pa Pa Pa Pa
2000C
15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
3000C0 64.2 71.0 84.2 92.6 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4
练习:
1、在合成氨工业中，为添加氨的日 产量，以下变化过程中不能使平衡 向右挪动的是〔 〕 A. 不断将氨分别出来
B. 运用催化剂 C. 采用5000C左右的温度 D. 采用2×107～5×107Pa的压强
2. 接触法制硫酸时，SO2催化氧化适 宜的温度是5000C,其理由是 (1)_加__快__反_响__速_率______(2)_提_高__催_化__剂__活_性___ (3)_温_度__过_高__不__利_于__S_O_3_生_成。此反响是气体 体积减少的反响，但工业消费中并未 采用加压措施的缘由是_常__压__下_S_O_2_转__化_, 为提高SO2的转化率，工率业曾上经常很高运用 的方法是_通_入__过__量_空__气_____。
3、 工业上用以合成氨的原料之一 ——
氢气，有一种来源是取自石油气。有人
设计了以下反响途径，假设反响都能进
7、选择适宜消费条件的原那么：
(1)既要注不测界条件对二者影响一 致性,又要留意对二者影响的矛盾性。 (2)既要留意温度、催化剂对速率影 响的一致性,又要留意催化剂的活性 对温度的限制。 (3)既要留意实际上的需求,又要留意 实践能够性。
含 量 强 105 107 107 107 107 108
温度
Pa Pa Pa Pa Pa Pa
2000C
15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
3000C0 64.2 71.0 84.2 92.6 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4
练习:
1、在合成氨工业中，为添加氨的日 产量，以下变化过程中不能使平衡 向右挪动的是〔 〕 A. 不断将氨分别出来
B. 运用催化剂 C. 采用5000C左右的温度 D. 采用2×107～5×107Pa的压强
2. 接触法制硫酸时，SO2催化氧化适 宜的温度是5000C,其理由是 (1)_加__快__反_响__速_率______(2)_提_高__催_化__剂__活_性___ (3)_温_度__过_高__不__利_于__S_O_3_生_成。此反响是气体 体积减少的反响，但工业消费中并未 采用加压措施的缘由是_常__压__下_S_O_2_转__化_, 为提高SO2的转化率，工率业曾上经常很高运用 的方法是_通_入__过__量_空__气_____。
3、 工业上用以合成氨的原料之一 ——
氢气，有一种来源是取自石油气。有人
设计了以下反响途径，假设反响都能进
全版合成氨工艺.ppt
好。合理的氨含量应由增产与能耗之间的经济效益来
定。在30 MPa左右，进口氨含量控制在 3.2%～3.8%；
15 MPa时为 2.8%～3%。
.精品课件.
25
（2）合成塔
合成塔必须保证原料气在最佳条件下进行反应。 氨合成是在高温、高压下进行，氢、氮对碳钢有明
显的腐蚀作用。将塔设计成外筒和内件两部分。外筒
.精品课件.
8
下表为纯3H2－N2混合气生成φNH3为17.6％系统反应的 热效应。
（2）化学平衡及平衡常数 应用化学平衡移动原理可知，低温、高压操作有利于
氨的生成。但是温度和压力对合成氨的平衡产生影响
的程度，需通过反应的化学平衡研究确定。其平衡常
数为：
.精品课件.
9
Kp
pNH3 pN0.25 p1H.52
6
.精品课件.
7
2．氨合成理论基础 从化学工艺的角度看其核心是反应过程工艺条件的 确定，而确定反应的最佳工艺条件，需先从事反应热 力学和动力学的研究。
（1）氨合成反应的热效应 氢气和氮气合成氨是放热，体积缩小的可逆反应，
反应式如下：
0.5N2＋1.5H2==NH3 ΔHӨ298=－46.22 kJ·mol-1 其反应热不仅与温度有关，还与压力和组成有关。
⑤惰性气体含量 惰性气体在新鲜原料气中一般很低， 只是在循环过程中逐渐积累增多，使平衡氨含量下降、 反应速度降低。生产中采取放掉一部分循环气的办法。 以增产为主要目标，惰气含量，约为 10%—14%， 若以降低原料成本为主，约为 16%～20%。
⑥进口氨的含量 进合成氨塔气体中的氨由循环气带入，
其数量决定于氨分离的条件。温度越低，分离效果越
实验结果证明,N2活性吸附是最慢的一步，即为表面 反应过程的控制步骤。
合成氨工艺PPT教学课件
01R002B
03B002E01 原料蒸汽过热器
10C001 NH3吸收塔
03B0020E4 原料气预热器
3 气态烃蒸汽转化
1、工序任务(一段转化）
对烷烃：
n1
3n1
n1
Cn H 2 n2 2 H 2O 4 CH 4 4 CO 2
Cn H 2n2 nH2O CO (2n 1)H 2
对烯烃：
Cn H2n2 2nH 2O nCO 2 (3n 1)H 2
n
3
n
Cn H2n2 2 H2O 4 CH 4 4 CO2
Cn H2n nH2O nCO 2nH 2
Cn H2n 2nH 2O nCO 2 3nH 2
琵 琶 行
－白居易
音乐导入
《
春
江
花
夜
》
张 若
虚
白居易（772－846），字乐天， 号香山居士，自幼聪慧、苦学文，有 “兼济天下”“为民请命”的理想。 曾任左拾遗，作谏官，46岁上疏获 罪，被贬为江州司马，写下《琵琶 行》，其后升任忠州刺史、杭州太守 等，官至刑部尚书。晚年政治热情减 退，“独善其身”，少有佳作。
那知他于那极高的地方，尚能回环转折。几啭 之后，又高一层，接连有三四叠，节节高起。 恍如由傲来峰西面攀登泰山的景象：初看傲来 峰削壁干仞，以为上与大通；及至翻到傲来峰 顶，才见扇子崖更在做来峰上；及至翻到扇子 崖，又见南天门更在扇子崖上：愈翻愈险，愈 险愈奇。那王小玉唱到极高的三四叠后，陡然 一落，又极力骋其千回百析的精神，如一条飞 蛇在黄山三十六峰半中腰里盘旋穿插。顷刻之 间，周匝数遍。从此以后，愈唱愈低，愈低愈 细，那声音渐渐的就听不见了。
实习目的—建立工程观念
1. 掌握UHDE-ICIAMV合成氨工艺 和SNAMPROGETTI 氨气提尿素工艺 (综合）
03B002E01 原料蒸汽过热器
10C001 NH3吸收塔
03B0020E4 原料气预热器
3 气态烃蒸汽转化
1、工序任务(一段转化）
对烷烃：
n1
3n1
n1
Cn H 2 n2 2 H 2O 4 CH 4 4 CO 2
Cn H 2n2 nH2O CO (2n 1)H 2
对烯烃：
Cn H2n2 2nH 2O nCO 2 (3n 1)H 2
n
3
n
Cn H2n2 2 H2O 4 CH 4 4 CO2
Cn H2n nH2O nCO 2nH 2
Cn H2n 2nH 2O nCO 2 3nH 2
琵 琶 行
－白居易
音乐导入
《
春
江
花
夜
》
张 若
虚
白居易（772－846），字乐天， 号香山居士，自幼聪慧、苦学文，有 “兼济天下”“为民请命”的理想。 曾任左拾遗，作谏官，46岁上疏获 罪，被贬为江州司马，写下《琵琶 行》，其后升任忠州刺史、杭州太守 等，官至刑部尚书。晚年政治热情减 退，“独善其身”，少有佳作。
那知他于那极高的地方，尚能回环转折。几啭 之后，又高一层，接连有三四叠，节节高起。 恍如由傲来峰西面攀登泰山的景象：初看傲来 峰削壁干仞，以为上与大通；及至翻到傲来峰 顶，才见扇子崖更在做来峰上；及至翻到扇子 崖，又见南天门更在扇子崖上：愈翻愈险，愈 险愈奇。那王小玉唱到极高的三四叠后，陡然 一落，又极力骋其千回百析的精神，如一条飞 蛇在黄山三十六峰半中腰里盘旋穿插。顷刻之 间，周匝数遍。从此以后，愈唱愈低，愈低愈 细，那声音渐渐的就听不见了。
实习目的—建立工程观念
1. 掌握UHDE-ICIAMV合成氨工艺 和SNAMPROGETTI 氨气提尿素工艺 (综合）
化工工艺学合成氨幻灯片PPT
（1）原料的预热温度：其高低应根据原料烃的 组成及催化剂的性能而定。 （2）对流段内各加热盘管的布置
(3) 转化系统的余热回收
现代大型氨最重要的特点是充分回收生产过程的余热， 产生高压蒸气作为动力。
29 合成氨工业
（四）、烃类蒸气转化主要设备
顶部烧嘴炉（图）
炉型 侧壁烧嘴炉
1、一段转化炉
梯台炉 冷底式（图）
1、外部供热的蒸汽转化法
2、内部蓄热的间歇操作法
3、自热反应的部分氧化法
11 合成氨工业
二、煤气化原理
（一）、化学平衡
1、以空气为气化剂时，碳与氧之间的反应为： C+O2= CO2； △H0298=-393.77kJ/mol C+1/2O2=CO； △H0298=-110.59kJ/mol C+CO2=2CO； △H0298=-172.284kJ/mol CO+1/2O2=CO2；△H0298=-283.183kJ/mol 设CO2平衡转化率为α，总压为P 则
在制冰、空调、冷藏等系统的致冷剂。
5 合成氨工业
三、生产方法
（一）氰化法
CaO 3C 2 0 0oC 0 Ca2 CCO Ca2 CN2 1 0 0oC 0 CaC 2C N
CaC 23 NH2O CaC 32 O NH 3
（二）直接法
此法是在高压、高温和有催化剂时，氮气和氢 气直接合成为氨的一种生产方法。目前工业上合成 氨基本上都用此法。
烷烃：
或
C n H 2 n 2 n 2 1 H 2 O 3 n 4 1 C 4 n 4 H 1 C 2
C C n H n H 2 n 2 n 2 2 n n 2 2 O O H H n n2 C C ( ( 2 3 n n 1 1 ) ) O H H O 2 2
(3) 转化系统的余热回收
现代大型氨最重要的特点是充分回收生产过程的余热， 产生高压蒸气作为动力。
29 合成氨工业
（四）、烃类蒸气转化主要设备
顶部烧嘴炉（图）
炉型 侧壁烧嘴炉
1、一段转化炉
梯台炉 冷底式（图）
1、外部供热的蒸汽转化法
2、内部蓄热的间歇操作法
3、自热反应的部分氧化法
11 合成氨工业
二、煤气化原理
（一）、化学平衡
1、以空气为气化剂时，碳与氧之间的反应为： C+O2= CO2； △H0298=-393.77kJ/mol C+1/2O2=CO； △H0298=-110.59kJ/mol C+CO2=2CO； △H0298=-172.284kJ/mol CO+1/2O2=CO2；△H0298=-283.183kJ/mol 设CO2平衡转化率为α，总压为P 则
在制冰、空调、冷藏等系统的致冷剂。
5 合成氨工业
三、生产方法
（一）氰化法
CaO 3C 2 0 0oC 0 Ca2 CCO Ca2 CN2 1 0 0oC 0 CaC 2C N
CaC 23 NH2O CaC 32 O NH 3
（二）直接法
此法是在高压、高温和有催化剂时，氮气和氢 气直接合成为氨的一种生产方法。目前工业上合成 氨基本上都用此法。
烷烃：
或
C n H 2 n 2 n 2 1 H 2 O 3 n 4 1 C 4 n 4 H 1 C 2
C C n H n H 2 n 2 n 2 2 n n 2 2 O O H H n n2 C C ( ( 2 3 n n 1 1 ) ) O H H O 2 2
合成氨工业生产课件
农药
合成氨是制造农药的重要成分。
医药
合成氨还可以用于制药中的合成 反应。
工业生产
合成氨在提高工业生产效率中也 具有重要的作用。
合成氨的生产工艺
1
氨的物理和化学性质
氨是一种无色、有强烈气味的气体。它的燃烧是生成水和氮氧化物。
2
氨的生产方法
合成氨的生产方法通常采用哈伯-玻斯曼过程，需要高压、高温、铁催化和氢气。
3
传统合成氨工艺
传统的合成氨工艺存在能源消耗高、开销大、环保问题等诸多问题。
4
新型合成氨工艺
新型合成氨工艺是一种绿色、高效、低耗的方法，采用先进的催化剂和反应条件实现合成氨 的高效率转化。
合成氨工业生产的优势和挑战
优势：高效、节能、环保
合成氨工业生产具有高效、节能、环保等诸多优势，有助于推动工业绿色化发展。
技术进步和创新发展方向
新型催化剂和反应条件不断涌现， 合成氨工业将朝着更加高效、节 能、环保的方向发展。
总结
本课件介绍了合成氨的定义、生产工艺、优势和挑战，以及全球合成氨产能 与消费量、合成氨的用途和市场需求、技术进步和创新发展方向。随着技术 进步和新型催化剂的应用，合成氨工业将会越来越高效、节能和环保。
挑战：原料供应、装置设计、废气处理
合成氨工业生产面临原料供应的不稳定性、装置设计的复杂性、废气处理的环保问题等诸多 挑战。
合成氨工业发展现状和趋势
全球合成氨产能与消费量
全球各国合成氨产能与消费量不 断增长，中国是最大的生产和消 费国家。
合成氨的用途和市场需求
肥料、农药、医药等行业对合成 氨的市场需求逐年增长。
合成氨工业生产ppt课件
合成ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是广泛应用于肥料、农药、医药等领域的重要化工原料。本课件介绍 了合成氨的定义、生产工艺、优势和挑战、以及发展现状和趋势。
合成氨工艺作业安全幻灯片PPT
5
?职业病防治法? : 第四条 劳动者依法享有职业卫生保护的权利。 第二十条 用人单位必须采用有效的职业病防护设施，并为劳动者提供个人使 用的职业病防护用品。用人单位为劳动者个人提供的职业病防护用品必须符 合防治职业病的要求；不符合要求的，不得使用。
6
第三十六条 劳动者享有以下职业卫生保护权利：
4
从业人员的义务： 第四十九条 从业人员在作业过程中，应当严格遵守本
单位的平安生产规章制度和操作规程，服从管理，正 确佩戴和使用劳动防护用品。 第五十条 从业人员应当承受平安生产教育和培训，掌 握本职工作所需的平安生产知识，提高平安生产技能， 增强事故预防和应急处理能力。 第五十一条 从业人员发现事故隐患或者其他不平安因 素，应当立即向现场平安生产管理人员或者本单位负 责人报告；接到报告的人员应当及时予以处理 。
第四十四条 危险化学品道路运输企业、水路运输企业的驾驶人员、船员、 装卸管理人员、押运人员、申报人员、集装箱装箱现场检查员应当经交通 运输主管部门考核合格，取得从业资格。
8
?特种设备平安监察条例 ?于２００３年３月１１日中华人民共和国国务院令第３ ７３号公布。２００９年１月1４日国务院第46次常务会议通过修订，自2021 年5月1日起施行。 第三十八条 锅炉、压力容器、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、 场〔厂〕内专用机动车辆的作业人员及其相关管理人员〔以下统称特种设备 作业人员〕，应当按照国家有关规定经特种设备平安监视管理部门考核合格， 取得国家统一格式的特种作业人员证书，方可从事相应的作业或者管理工作。
从业人员的权利： 第四十五条 生产经营单位的从业人员有权了解其作业场所和工作岗位存在的
危险因素、防范措施及事故应急措施，有权对本单位的平安生产工作提出 建议。 第四十六 条从业人员有权对本单位平安生产工作中存在的问题提出批评、检 举、控告；有权拒绝违章指挥和强令冒险作业。 第四十七条 从业人员发现直接危及人身平安的紧急情况时，有权停顿作业或 者在采取可能的应急措施后撤离作业场所。 第四十八条 因生产平安事故受到损害的从业人员，除依法享有工伤社会保险 外，依照有关民事法律尚有获得赔偿的权利的，有权向本单位提出赔偿要 求。
?职业病防治法? : 第四条 劳动者依法享有职业卫生保护的权利。 第二十条 用人单位必须采用有效的职业病防护设施，并为劳动者提供个人使 用的职业病防护用品。用人单位为劳动者个人提供的职业病防护用品必须符 合防治职业病的要求；不符合要求的，不得使用。
6
第三十六条 劳动者享有以下职业卫生保护权利：
4
从业人员的义务： 第四十九条 从业人员在作业过程中，应当严格遵守本
单位的平安生产规章制度和操作规程，服从管理，正 确佩戴和使用劳动防护用品。 第五十条 从业人员应当承受平安生产教育和培训，掌 握本职工作所需的平安生产知识，提高平安生产技能， 增强事故预防和应急处理能力。 第五十一条 从业人员发现事故隐患或者其他不平安因 素，应当立即向现场平安生产管理人员或者本单位负 责人报告；接到报告的人员应当及时予以处理 。
第四十四条 危险化学品道路运输企业、水路运输企业的驾驶人员、船员、 装卸管理人员、押运人员、申报人员、集装箱装箱现场检查员应当经交通 运输主管部门考核合格，取得从业资格。
8
?特种设备平安监察条例 ?于２００３年３月１１日中华人民共和国国务院令第３ ７３号公布。２００９年１月1４日国务院第46次常务会议通过修订，自2021 年5月1日起施行。 第三十八条 锅炉、压力容器、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、 场〔厂〕内专用机动车辆的作业人员及其相关管理人员〔以下统称特种设备 作业人员〕，应当按照国家有关规定经特种设备平安监视管理部门考核合格， 取得国家统一格式的特种作业人员证书，方可从事相应的作业或者管理工作。
从业人员的权利： 第四十五条 生产经营单位的从业人员有权了解其作业场所和工作岗位存在的
危险因素、防范措施及事故应急措施，有权对本单位的平安生产工作提出 建议。 第四十六 条从业人员有权对本单位平安生产工作中存在的问题提出批评、检 举、控告；有权拒绝违章指挥和强令冒险作业。 第四十七条 从业人员发现直接危及人身平安的紧急情况时，有权停顿作业或 者在采取可能的应急措施后撤离作业场所。 第四十八条 因生产平安事故受到损害的从业人员，除依法享有工伤社会保险 外，依照有关民事法律尚有获得赔偿的权利的，有权向本单位提出赔偿要 求。
工业合成氨PPT课件
综合以上两点:根据反应器可使用的钢材质量及综 合指标来选择压强。实际生产中压强一般选择在200～ 500大气压之间。
2、温度怎么选择？
分析：
①因为正反应方向是放热的反应，所以降低温 度有利于平衡正向移动。
②可是温度越低，反应速率越小，达到平衡所需 要的时间越长，因此温度也不宜太低。
③催化剂要在一定温度下催化活性最大。
2、实验研究表明，在特定条件下， 合成氨反应的速率与反应的物质的浓 度的关系为:
ν =κC(N2)C1.5(H2)C-1(NH3)
请你根据关系式分析：各物质的浓 度对反应速率有哪些影响？可以采 取哪些措施来提高反应速率？
3、请你根据下表所给的数据分析催化 剂对合成氨反应速率的影响：
催化剂对合成氨反应速率的影响
NH3%
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 1:6
N2:H2
降__低_温度、增__大_压强有利于化学平衡向 生成氨的方向移动，N2、H2体积比为 _1_：__3_时平衡混合物中氨的含量最高。
二、合成氨反应的速率
【交流·研讨】 书P66
1、你认为可以通过控制那些反应条件来 提高合成氨反应的速率？
合成氨反应的特点：
N2(g)+3H2(g) (1体积) (3体积)
2NH3(g) △H ＝-92.2kJ/mol
(2体积)
△S = -198.2J·K-1·mol-1
①可逆反应 ②熵减小的反应 ③正反应气态物质系数减小 ④正反应是放热反应
一、合成氨反应的限度
【交流·研讨】 书P65
请利用化学平衡移动的知识分析 什么条件有利于氨的合成．
练一练：
1．在合成氨工业中，为增加NH3的日产量，下列变 化过程不能使平衡向右移动的是（ BC） （A）不断将NH3分离出来 （B）使用催化剂 （C）采用700K左右的高温 （D）采用2×107～5×107Pa的压强
2、温度怎么选择？
分析：
①因为正反应方向是放热的反应，所以降低温 度有利于平衡正向移动。
②可是温度越低，反应速率越小，达到平衡所需 要的时间越长，因此温度也不宜太低。
③催化剂要在一定温度下催化活性最大。
2、实验研究表明，在特定条件下， 合成氨反应的速率与反应的物质的浓 度的关系为:
ν =κC(N2)C1.5(H2)C-1(NH3)
请你根据关系式分析：各物质的浓 度对反应速率有哪些影响？可以采 取哪些措施来提高反应速率？
3、请你根据下表所给的数据分析催化 剂对合成氨反应速率的影响：
催化剂对合成氨反应速率的影响
NH3%
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 1:6
N2:H2
降__低_温度、增__大_压强有利于化学平衡向 生成氨的方向移动，N2、H2体积比为 _1_：__3_时平衡混合物中氨的含量最高。
二、合成氨反应的速率
【交流·研讨】 书P66
1、你认为可以通过控制那些反应条件来 提高合成氨反应的速率？
合成氨反应的特点：
N2(g)+3H2(g) (1体积) (3体积)
2NH3(g) △H ＝-92.2kJ/mol
(2体积)
△S = -198.2J·K-1·mol-1
①可逆反应 ②熵减小的反应 ③正反应气态物质系数减小 ④正反应是放热反应
一、合成氨反应的限度
【交流·研讨】 书P65
请利用化学平衡移动的知识分析 什么条件有利于氨的合成．
练一练：
1．在合成氨工业中，为增加NH3的日产量，下列变 化过程不能使平衡向右移动的是（ BC） （A）不断将NH3分离出来 （B）使用催化剂 （C）采用700K左右的高温 （D）采用2×107～5×107Pa的压强
合成氨工艺安全设计培训
安监总厅管三〔2019〕142号
•氨
• 安全措施 【特殊要求】【操作安全】 • （1）严禁利用氨气管道做电焊接地线。严禁用铁器敲击管道与阀体，
以免引起火花。 • （2）在含氨气环境中作业应采用以下防护措施： • ——根据不同作业环境配备相应的氨气检测仪及防护装置，并落实人员
管理，使氨气检测仪及防护装置处于备用状态； • ——作业环境应设立风向标； • ——供气装置的空气压缩机应置于上风侧； • ——进行检修和抢修作业时，应携带氨气检测仪和正压式空气呼吸器。 • （3）充装时，使用万向节管道充装系统，严防超装。
吸道刺激症状，支气管炎或支气管周围炎，肺炎，重度中毒者可发 生中毒性肺水肿。高浓度氨可引起反射性呼吸和心搏停止。可致眼 和皮肤灼伤。 • PC-TWA(时间加权平均容许浓度)(mg/m3):20; PC-STEL(短时间接触 容许浓度)(mg/m3):30。
首批重点监管的危险化学品安全措施和事故应 急处置原则(节录)
主要内容
附件1 首批重点监管的危险化工工艺目录
• 一、光气及光气化工艺 二、电解工艺（氯碱） 三、
氯化工艺
四、硝化工艺
• 五、合成氨工艺 • 七、氟化工艺 • 九、重氮化工艺 • 十一、过氧化工艺 • 十三、磺化工艺 • 十五、烷基化工艺
六、裂解（裂化）工艺 八、加氢工艺 十、氧化工艺 十二、胺基化工艺 十四、聚合工艺
首批重点监管的危险化学品安全措施和事故应 急处置原则(节录)
首批重点监管的危险化学品安全措施和事故应 急处置原则(节录)
首批重点监管的危险化学品安全措施和事故应 急处置原则(节录)
首批重点监管的危险化学品安全措施和事故应 急处置原则(节录)
首批重点监管的危险化学品安全措施和事故应 急处置原则(节录)
•氨
• 安全措施 【特殊要求】【操作安全】 • （1）严禁利用氨气管道做电焊接地线。严禁用铁器敲击管道与阀体，
以免引起火花。 • （2）在含氨气环境中作业应采用以下防护措施： • ——根据不同作业环境配备相应的氨气检测仪及防护装置，并落实人员
管理，使氨气检测仪及防护装置处于备用状态； • ——作业环境应设立风向标； • ——供气装置的空气压缩机应置于上风侧； • ——进行检修和抢修作业时，应携带氨气检测仪和正压式空气呼吸器。 • （3）充装时，使用万向节管道充装系统，严防超装。
吸道刺激症状，支气管炎或支气管周围炎，肺炎，重度中毒者可发 生中毒性肺水肿。高浓度氨可引起反射性呼吸和心搏停止。可致眼 和皮肤灼伤。 • PC-TWA(时间加权平均容许浓度)(mg/m3):20; PC-STEL(短时间接触 容许浓度)(mg/m3):30。
首批重点监管的危险化学品安全措施和事故应 急处置原则(节录)
主要内容
附件1 首批重点监管的危险化工工艺目录
• 一、光气及光气化工艺 二、电解工艺（氯碱） 三、
氯化工艺
四、硝化工艺
• 五、合成氨工艺 • 七、氟化工艺 • 九、重氮化工艺 • 十一、过氧化工艺 • 十三、磺化工艺 • 十五、烷基化工艺
六、裂解（裂化）工艺 八、加氢工艺 十、氧化工艺 十二、胺基化工艺 十四、聚合工艺
首批重点监管的危险化学品安全措施和事故应 急处置原则(节录)
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首批重点监管的危险化学品安全措施和事故应 急处置原则(节录)
化工工艺学合成氨课件
化工工艺学合成氨课件
图3-34 以重油为原料合成氨流程
第13页
3.2.2 原料气制备
•
合成氨中原料气中氢氢气碳比是：由表含示碳某种燃原料料转与化水
得到。
蒸气反应时释放氢比从水中
•
现在工业上采取天然释放气氢（轻包易含程度油。田气）、
炼厂气、焦炉气、石脑油、重油、焦炭和煤生
产合成氨。这些原料均可看做是有不一样氢碳
我国合成氨装置是大、中、小规模并存格局， 总生产能力为4260万t/a。
大型合成氨装置有30套，设计能力为900万
t/a，实际生产能力为1000万t/a；
中型合成氨装置有55套，生产能力为460万
t/a；
小型合成氨装置有700多套，生产能力为
2800万t/a。
❖我国产量为4222万吨，居世界第一。
化工工艺学合成氨课件
化工工艺学合成氨课件
第18页
一、烃类蒸气转化法
• ①催化剂活性组分、助催化剂和载体
• a活性组分：从性能和经济方面考虑，活 性组分，镍为最正确，含量在4%~30%较 为适宜。
• b助催化剂：提升镍活性、延长寿命和 增加抗析碳能力。可加入MgO作助催化剂。
• c镍催化剂载体：使镍高度分散、晶料变 细、抗老化和抗析碳等作用。惯用有氧化 铝、氧化镁、氧化钾、氧化钙、氧化铬、 氧化钛和氧化钡等。
化工工艺学合成氨课件
第33页
二、重油部分氧化法
• 2、反应条件 • 反应温度：1200~1370℃ • 反应压力：3.2~8.37MPa • 催化剂：无 • 水蒸气用量：每吨原料加水蒸气400~500kg • 水蒸气作用： • （1）起气化剂作用。 • （2）能够缓冲炉温及抑制析碳反应。
《合成氨生产》PPT课件
精选PPT
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精选PPT
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（3）蓄热法
该法又称为间歇气化法。所用设备为煤气 发生炉，内装固体燃料。往炉内先送入空气以 提高燃料层温度，生成的气体（吹风气）大部 分放空；然后送入水蒸汽进行气化反应，此时 燃料层温度下降。如此间歇地往炉内送入空气 和水蒸汽重复进行，所得水煤气配入部分吹风 气即成半水煤气。该法是我国多数中小型合成 氨厂采用的气化方法。
强调：温度升高，CO、H2的平衡含量增加， H2O（g）、CO2、CH4的平衡含量下降； 0.1MPa、900℃时，CO与H2的平衡含量相等， 其它组分的平衡含量接近于0。
精选PPT
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为什么提高反应温度能提高煤气中CO与H2 的含量、降低CO2和CH4的含量？
分析：综合前三个吸热可逆反应，有：
C ﹢ H2O（g） ≒ CO ﹢ H2 △H﹥0 吸热反 应
（2）反应速率
气化剂粒度逐渐减小，不断生成气体产物。反应 过程由五个步骤组成：扩散→表面吸附→表面 反应→脱附→反扩散。
精选PPT
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气化速率取绝于气体扩散速率和化学反应 速率。若气体扩散速率小于化学反应速率，此 时为扩散控制，反之为反应动力学控制。
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（1）外热法
须采用高温热源（如原子能反应堆余热）， 以熔融盐、熔融铁作加热介质。由于固体导热 性差，需优质耐火砖，故未推广。
（2）富氧空气氧化法
用富氧空气替代空气，可满足系统热量平 衡及半水煤气成份的双重要求，实现连续制气。
在实际生产中，由于存在热损失，富氧空气 中的O2含量控制在50％左右。
气化区：是气化反应的发生场所。以空气为 气化剂时气化区的下部主要进行碳的燃烧反应， 称为氧化层；上部主要进行碳与CO2的反应， 称为还原层。以水蒸汽为气化剂时气化区进行 碳与水蒸汽的反应，不再区分氧化层和还原层。
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3、各工段工艺及设备-脱硫工段
反应原理： 1）吸收：半水煤气中的酸性气体H2S被碱性溶液（Na2CO3）吸收生 成NaHS和NaHCO3,其反应方程式如下： 碱的溶解 (Na2CO3+H2O→NaHCO3+NaOH/NaHCO3+H2O→NaOH+H2 O+CO2 ） Na2CO3＋H2S→NaHS+NaHCO3 /H2S+NaOH→NaHS+H2O NH3+H2S→NH4HS（氨水脱硫） 2）再生：溶液中的HS-被氧化析出硫(催化剂作用下)： NaHS+O2=NaOH+S↓ NH4HS+O2→NH3+S↓+H2O
2、工艺流程-氨的生产原料
合成氨生产的原料： 氮气来自空气，氢气来自原料气制取，原 料有固体（煤、焦炭等）、液体（石脑油、重 质油等）和气体（天然气、焦炉气等）三种。 小氮肥一般以煤为原料。
2、工艺流程-小氮肥工艺流程
液 氨 精炼 粗甲醇
PC脱碳
电机
产 品 粗 醇
CO2气
PSA脱碳
尿素
产 品 尿 素
1、基本概念-合成氨
为什么要合成氨？
① 制造氮肥和复合肥料（化肥加工）：占80～90%， 主要品种有尿素、碳铵、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵 等氮肥，以及磷酸一铵、磷酸二铵和NPK复合肥等含 氮复合肥。 ② 作为工业原料和氨化饲料：用量约占世界产量的10 ％。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。其他如纯碱、硝酸、甲铵、冶金、医药、 石油加工等； ③ 液氨作为制冷剂在冷冻行业也得到广泛应用。
3、各工段工艺及设备-脱硫工段
为什么脱硫？
3、各工段工艺及设备-脱硫工段
为什么脱硫？
不论是以固体原料，还是以天然气、重油为原料制备的氢氮原料 气中，都含有一定成分的硫化物。煤气化半水煤气中硫化物主要 是H2S（90%）,其次是CS2,COS,RSH等有机硫。其含量取决于原料 的含硫量及其加工方法，以煤为原料时，所得原料气中H2S含量 一般为 1～3g/m3，有的高达 8～15g/m3。 硫的危害：
1、基本概念-合成氨
怎样合成氨？
Hale Waihona Puke 1、基本概念-合成氨怎样合成氨？ N2+3H2=2NH3+Q
2NH3（液）+CO2（气）CO（NH2）2（液）+H2O（液）+Q
2、工艺流程-氨的生产过程
合成氨生产的三个过程： ① 原料气的制造（制气），包括原料工段和造 气工段； ② 原料气的净化，包括脱硫、变换、变脱、脱 碳、精炼等工段； ③ 气体的压缩和合成，主要是压缩和合成工段 。
硫化物对合成氨生产有着严重的危害，它对设备和管道有腐蚀作用， 可使变换、甲醇及合成系统的催化剂中毒，还可使铜洗系统的低价铜生 成硫化亚铜沉淀，使操作恶化，增加铜耗。对产品质量产生影响（硫脲 红尿素；FeS-黑碳铵；黑重碱）
3、各工段工艺及设备-脱硫工段
• 脱硫方法的分类：
按脱硫剂的状态可分为干法和湿法两种。 干法是用固体脱硫剂(如氧化铁、活性炭、分子筛 等)将气体中的硫化物吸收除掉； 湿法用碱性物质或氧化剂的水溶液即液体脱硫剂 (如氨水法、碳酸盐法、乙醇胺法、腐酸二磺酸 钠法及砷碱法等)吸收气体中的硫化物。
合成氨工艺与设备
目
1 2
3 4
录
基本概念 合成氨工艺流程简述 各工段工艺与设备
结束语
1、基本概念-合成氨
NH3
什么是合成氨？
氮是自然界分布较广的一种元素，氮是植 物生长的第一需要，由于植物只能吸收化合 物中固定状态的氮，因而必须把空气中游离 的氮转变为氮的化合物。 由于采用合成的方法生产氨，所以习惯上 称为合成氨。
3、各工段工艺及设备-造气工段
以空气为气化剂制取的空气煤气—粉煤直接气化：荷兰 壳牌技术（鲁奇炉）： C+O2 CO2+Q ； 2C+O2 2CO ； C+CO2 2CO-Q ； CO+O2 CO2-Q 以蒸汽为气化剂制取的半水煤气：型煤、间歇式制气 C+O2 CO2+Q （吹风气）供热； C+H2O（g） 2CO+H2 ； 2 C+H2O（g） 2CO2+2H2 ； CO+ H2O（g） CO2+H2
氨 氨库
煤
CO2压缩
合成
六段 六段 三段
四段 五段
原料制棒
煤棒
空气
脱硫
一段
二段
变换
蒸汽
造气
蒸汽 煤气
气柜
4M20-75/31.4压缩机
3、各工段工艺及设备-造气工段
岗位任务：就是将空气和水蒸汽通入固定层煤气发生炉 中,在高温下将固体燃料进行气化制得合格的半水煤 气 。（ CO 29%、H2 40%、CO2 8%、N2 21%、 CH41.5% 、O2 0.4%、H2S 0.5-2.0g/m3） 主要设备:煤气发生炉、旋风除尘器、显热回收器、洗气 塔、蒸汽缓冲罐、夹套汽包、空气鼓风机、煤气气柜 等。 工艺原理：在固体燃料气化过程中，分别通入空气和水 蒸汽制得空气煤气和水煤气,并成为具有一定比例的 混合气体。这种混合气体称之为半水煤气，它是生产 合成氨的基本原料气。
3、各工段工艺及设备-造气工段
煤气发生炉
壳牌炉
3、各工段工艺及设备-造气工段
• 流程简述： 向煤气发生炉内交替通入空气和
蒸汽，与炉内灼热的炭进行气化反应，吹风阶 段生成的吹风气根据要求送三气岗位回收热量 或直接由烟囱放空，并根据需要回收一少部分 入气柜，用以调节循环氢，煤气炉出来的煤气 经显热回收、洗气塔冷却和除尘后，在气柜中 混合，然后去脱硫，
1、基本概念-合成氨
NH3
什么是合成氨？
发展简史： 世界上第一个合成氨厂于1913年在德国噢 堡建成，实现了工业化生产（30吨/天） 。 我国第一个合成氨厂上世纪三十年代在永 利公司（就是现在的吉化公司）建成，到 1949年我国合成氨年产量为0.6万吨，2008年 产量达到了4500万吨,占世界总产量的1/3.为 世界第一 。
1、基本概念-合成氨
NH3
什么是合成氨？
性质：无色有辛辣臭味气体，化学式为NH3,分 子量为17.03，沸点-33.35℃ ,熔点-77.7℃ , 比重(液态)0.597。气氨常温加压液化为液氨 （ 25℃— 1.0MPa）,易溶于水,酒精等,溶解 时放出大量的热，氨是一种可燃性气体，氨 与空气混合可以形成爆炸性气体，爆炸极限 为15.5 ～27%。