合成氨工段生产工艺
合成氨生产工艺碳化工段
图9-2碳化塔1 一气体分布器；2—分气板; 3—冷却管；4一挡板0. 6MPa和1. 2MPa两个等级。
第九章碳化工段第一节工艺流程及主要设备—、本；段任务（一）碳化工段的任务在变换气中，除含有合成氨所需的氢及氮之外，还含有26K左右的二氧化碳、一氧化碳（3.0〜3.8％）等气体。
二氧化碳、一氧化碳等气体不仅不是合成氨所需要的，而且对合成触媒有毒害作用，所以必须清除。
碳化工段的任务就是用浓氨水吸收变换气中的二氧化碳，并制成合格的碳酸氢铵。
二氧化碳被碳化吸收后，变换气成为合格的原料气（C02<0.2％；NH3<0.lg/m3）,送压缩工段进一步压缩后送精炼工段。
本工段还要保证全厂氨和二氧化碳的平衡及本工段的水平衡，确保均衡生产。
碳化工段全过程包括：浓氨水的制备、浓氨水吸收二氧化碳生产碳酸氢铵、氨的回收以及悬浮液的分离。
（二）水洗的任务碳化水洗流程的任务用压力水洗去变换气中的部分二氧化碳，解决碳铵生产过程中氨和二氧化碳的平衡，同时能增加氨水和液氨的产量。
中压联尿水洗的任务用高压水将变换气中的二氧化碳洗至18％左右，以保证联尿生产中氨与二氧化碳的平衡。
（三）等压吸收的任务用软水或稀氨水吸收氨罐弛放气及合成放空气中的氨气，制成浓氨水供碳化生产使用，其余的气体送锅炉燃烧回收热能，或送造气吹风气回收燃烧。
二、工艺流程简述（一）碳化气体流程如图9-1所示，压力为1.12MPa的变换气从塔底依次通过碳化主塔、副塔、综合塔，在塔内变换气与浓氨水鼓泡反应，二氧化碳被氨水吸收，成为合格的原料气送压缩机三段入口。
在生产甲醇的氮肥厂，为保证甲醇触媒不中毒，在综合塔后，增设活性炭脱硫塔，使原料气中H2S含量<2ppm。
液体流程稀氨水和母液用泵从贮槽打入高位吸氨器或喷射吸收器，的氨气反应，其方程式如下：NH3+HzO=NH4OH+QNH4OH+NH4HCO3=（nh4）2co3+HzO+Q制成的浓氨水再经冷却排管降温后，送浓氨水贮槽。
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。
年产19万吨合成氨合成工段初步工艺设计
合成氨是一种广泛应用于农业、化工、医药等领域的重要化工原料。
根据年产19万吨合成氨合成工段初步工艺设计，以下是一份工艺设计报告，为了保护设计者的利益，本文仅提供一部分内容。
一、工艺概述年产19万吨合成氨合成工段通过从天然气中提取氢气并与氮气在催化剂的作用下进行氨合成反应，得到合成氨产品。
该工艺采用了先进的床层式反应器系统，具有高效、稳定和可控性强的优点。
本工艺设计报告将对该工段的主要设备、流程和参数进行介绍和分析。
二、主要设备1.气体处理单元：主要包括气体压缩机、气体净化器和气体储罐等设备，用于对进入工段的天然气和纯净氮气进行预处理和储存。
2.反应器系统：主要包括催化剂床层反应器、冷凝器和分离器等设备，用于催化氢气和氮气反应生成合成氨，并进行产品分离和冷却。
3.工艺氨回收单元：主要包括氨切割器、热氮技术和氨回收器等设备，用于从反应器中回收未反应的氨气，并返回到催化剂床层反应器进行再次利用。
4.废气处理单元：主要包括废气处理装置和废气净化器等设备，用于对排放的废气进行净化处理，减少对环境的影响。
三、工艺流程1.天然气处理：将进入工段的天然气进行压缩处理，去除其中的杂质和硫化物等物质，然后储存在气体储罐中。
2.氮气制备：将氧气和氮气混合，通过特定的膜分离技术获取纯净氮气，用于后续反应过程中的氧气置换和稀释。
3.氢气制备：将从天然气中提取的氢气经过严格的纯化处理，去除其中的杂质和残留的气体，达到合成氨反应所需的纯度和浓度要求。
4.氨合成：在催化剂床层反应器中，将经过预处理的氢气和纯净氮气按一定的比例加入，通过催化剂的作用进行低温高压下的合成氨反应。
5.产品分离：将合成氨通过冷凝器进行冷却，然后进入分离器，从中分离出未反应的氮气和其他杂质，得到纯净的合成氨产品。
6.氨回收：将反应器中未反应的氨气通过氨切割器进行回收，然后经过热氮技术和氨回收器进行进一步处理，以便于再次利用。
7.废气处理：将反应过程中产生的废气经过废气处理装置净化处理，去除其中的有害物质和污染物，使其符合国家的排放标准。
合成氨的工艺流程
合成氨的工艺流程
合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于化肥、医药、塑料等多个领域。
其工艺流程主要包括氮气和氢气的催化反应，下面将详细介绍合成氨的工艺流程。
首先，合成氨的工艺流程是通过哈伯-玻斯曼过程实现的。
在工业上，通常采用铁-铝催化剂进行合成氨的催化反应。
反应的化学方程式为N2 + 3H2 → 2NH3。
在反应过程中，氮气和氢气在催化剂的作用下发生反应，生成氨气。
其次，合成氨的工艺流程需要高温高压条件。
反应温度通常在400-500摄氏度，压力在100-200大气压。
高温高压条件有利于提高反应速率和转化率，从而提高合成氨的产率。
然后，合成氨的工艺流程需要进行氮气和氢气的预处理。
氮气通常来自空分设备，需要进行脱氧、脱水等处理，以保证氮气的纯度和干燥度；而氢气通常来自重整装置，也需要进行脱氧、脱硫等处理，以保证氢气的纯度和干燥度。
此外，合成氨的工艺流程还需要进行氨气的分离和净化。
合成
氨反应产生的氨气中通常伴随着少量的氮气、氢气、水蒸气和杂质气体，需要进行分离和净化，以得到高纯度的合成氨产品。
最后，合成氨的工艺流程还需要进行废气处理。
合成氨反应产生的废气中含有一定量的氮气、氢气和氨气，以及少量的催化剂粉尘和有机物，需要进行处理，以达到环保排放标准。
综上所述，合成氨的工艺流程是一个复杂的化学过程，需要高温高压条件下进行氮气和氢气的催化反应，同时进行氮气和氢气的预处理，以及氨气的分离和净化，最终进行废气处理。
这一工艺流程的稳定运行对设备的稳定性和操作技术都有较高要求，但合成氨作为重要的化工原料，其生产工艺的不断改进和优化将对化工行业的发展起到积极作用。
合成氨的合成工段工艺要点
合成氨的合成工段工艺要点
合成氨的合成工艺有以下几个要点：
1. 催化剂选择：合成氨的催化剂通常采用铁、钼和钾的化合物。
常见的催化剂有铁钼催化剂和铁钾催化剂。
催化剂的选择要考虑到催化剂的活性、稳定性和寿命等因素。
2. 反应条件：合成氨的合成反应是在高温高压下进行的。
典型的反应条件为350-450摄氏度和100-250大气压。
高温高压有利于提高反应速率和提高氨的产率。
3. 进料气体配比：合成氨的进料气体通常是氢气和氮气。
为了提高氨的产率，进料气体的氢气和氮气的摩尔比要控制在3:1到3.2:1之间。
4. 反应器设计：合成氨的反应器通常采用垂直管式反应器。
反应器内部通常有多层催化剂床。
反应器的设计要考虑到反应器的温度和压力控制，以及催化剂的补给和废物处理等因素。
5. 中间产品的处理：合成氨反应过程中会生成一些副产物和杂质，如水、氨基酸和硫化物等。
这些中间产品需要进行处理和去除，以保证合成氨的纯度和质量。
6. 能源利用：合成氨的合成过程需要大量的能源。
为了提高能源利用效率，可
以采用废热回收和氨合成废气回收等技术手段。
综上所述，合成氨的合成工艺要点包括催化剂选择、反应条件控制、进料气体配比、反应器设计、中间产品的处理和能源利用等方面。
这些要点的合理选择和控制对于提高氨的产率和质量非常重要。
年产五万吨合成氨合成工段工艺设计
年产五万吨合成氨合成工段工艺设计一、引言合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、工业和化工等领域。
合成氨的生产工艺是通过氮气和氢气在一定条件下进行催化反应，生成氨气。
年产五万吨合成氨合成工段工艺设计是一个重要的工程项目，本文将对该工艺设计进行详细介绍。
二、工艺流程1. 原料准备：氮气和氢气是合成氨的原料，氮气主要来自空分设备，氢气主要来自蒸汽重整装置。
2. 原料净化：氮气和氢气需要经过净化处理，去除其中的杂质和水分，以保证反应的纯净度和稳定性。
3. 反应器设计：合成氨的反应器通常采用催化剂床层式反应器，反应器的设计需要考虑到反应条件、催化剂选择、温度控制等因素。
4. 热力平衡：合成氨反应是一个放热反应，需要进行热力平衡设计，确保反应器内温度的稳定。
5. 催化剂再生：催化剂在反应过程中会逐渐失活，需要定期进行再生或更换。
6. 产品分离：合成氨反应生成的氨气需要进行分离和纯化，得到符合工业标准的合成氨产品。
三、工艺参数1. 反应温度：合成氨反应的适宜温度为350-550摄氏度，需要根据具体情况进行调整。
2. 反应压力：合成氨反应的适宜压力为100-300大气压，过高或过低的压力都会影响反应效果。
3. 催化剂选择：常用的合成氨催化剂有铁、铑、铑铁等，需要根据反应条件选择合适的催化剂。
4. 原料比例：氮气和氢气的摩尔比需要按照化学方程式进行精确控制，以确保反应的充分进行。
5. 反应速率：合成氨反应的速率受到温度、压力、催化剂活性等因素的影响，需要进行精确的反应速率控制。
四、设备选型1. 反应器：合成氨反应器需要选择耐高温、耐压的材料制造，通常采用碳钢或不锈钢材料。
2. 分离设备：合成氨反应产生的氨气需要通过冷凝、吸附等方式进行分离，需要选择适宜的分离设备。
3. 催化剂再生装置：催化剂再生装置需要具备高温高压下的操作能力，通常采用氢气再生或空气再生的方式。
4. 热力平衡设备：合成氨反应需要进行热力平衡设计，需要选择适宜的换热器、冷凝器等设备。
合成氨生产工艺简介
合成氨生产工艺简介
合成氨以煤为原料，采用固定层间歇法制气，制出合格的半水煤气送至气柜。
经静电除尘后的半水煤气进入脱硫塔，经湿法脱硫后去氢氮气压缩机加压后，半水煤气进入饱和塔，传热传质后，进入变换炉，经变换炉将其中的一氧化碳转化为二氧化碳和氢气，进入变脱进一步脱除硫化物，再经过脱碳工段脱除二氧化碳后，进入压缩机加压，经铜洗脱除其中少量的一氧化碳、二氧化碳，进入压缩机七段加压，然后进入合成塔，在高温高压催化剂作用下进行合成反应生成氨，再经氨分离器和冷凝塔分离出液氨，减压、计量后送往液氨仓库备用。
尿素由氨库来液氨经液氨泵加压送往尿素合成塔。
同时由氢氮压缩机三段出口的气体通过脱碳之后，其中二氧化碳气体经二氧化碳压缩机压缩后送入尿素合成塔，由循环系统回收的氨基甲酸铵一氨水溶液；也回到尿素合成塔，在塔内CO2和NH3反应生成尿素熔融物，出塔后多次减压分解，再经过加热蒸浓，液相熔融尿素进入造粒塔后成尿素产品，再经包装制成成品尿素。
未反应的NH3和CO2经回收循环再使用。
甲醇由合成压缩机六段出来的气体，经滤油进入甲醇合成塔，经冷却分离后，进入粗甲醇储槽，经计量后，经商品泵装桶或装槽车销售。
合成氨生产工艺碳化工段
回收利用：将生产过程中产生的废 弃物进行回收，经过处理后用于其 他生产环节，减少原材料的消耗。
生物处理：利用微生物分解废弃物， 将其转化为有价值的资源，如沼气、 肥料等。
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能量回收：将废弃物中的能量进行 回收，用于其他需要热能的工艺中， 降低能源消耗。
废弃物资源化利用的意义：减少环 境污染，降低生产成本，提高资源 利用率，促进可持续发展。
提高碳化工段技术水平的措施和建议
优化反应条件：通过调整温度、压力、原料配比等参数，提高碳化工段的反应效率和产物纯度。
引入新型催化剂：研究开发高效、稳定的催化剂，降低反应活化能，提高反应速率。
改进设备与工艺流程：对碳化工段的设备进行升级改造，提高设备效率和稳定性，优化工艺流 程，降低能耗和物耗。
国内外技术对比分析：对国内外碳化工段技术进行了对比分析，指出了各自的优势与不足。
技术发展趋势与展望：分析了合成氨生产工艺碳化工段技术的发展趋势，并对其未来发展进 行了展望。
新技术在碳化工段的应用和展望
碳化新技术：提高转化率和选择性，降低能耗和物耗 新型催化剂：提高反应速率和选择性，降低反应温度和压力 碳化工艺优化：实现连续化、自动化和智能化生产，提高生产效率和产品质量 碳化技术展望：未来发展方向和趋势，如低碳化、环保化等
未来展望：探讨碳化工段未来在合 成氨生产工艺中的能效提升和资源 利用方向，以及需要进一步研究的 问题。
Part Five
合成氨生产工艺碳 化工段的技术发展
与展望
国内外碳化工段技术发展现状与趋势
国内碳化工段技术发展现状：介绍了国内合成氨生产工艺碳化工段技术的发展历程、现状及 主要技术特点。
国外碳化工段技术发展现状：介绍了国外合成氨生产工艺碳化工段技术的最新进展、技术特 点及优势。
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。
合成氨变换工段工艺过程设计
合成氨变换工段工艺过程设计
合成氨是一种氮肥的主要原材料，广泛应用于农业生产中。
合成氨的生产工艺比较复杂，需要经过多个过程的变换才能得到最终的产品。
以下是合成氨变换工段工艺过程的设计。
第一步：氨气合成
氨气合成是合成氨工艺的核心环节，是通过一系列反应将纯净的氢气和氮气合成氨气。
氮气主要来自于空分装置，而氢气主要来自于蒸汽重整装置。
氮气和氢气混合进入催化转化器，经过高温高压催化剂的作用，在催化剂的表面上发生一系列反应，生成氨气。
第二步：氨气变换
氨气变换是将氨气和过量的氮气通过低温催化转化器进行反应，生成高纯度的合成气体。
合成气体主要由氨气、氢气和少量的氮气组成。
合成气体进入变换反应器，在催化剂的作用下，发生一系列反应，将多余的氮气转化为氨气，提高合成气体的纯度。
为了提高合成氨的产率和纯度，还需要进行一系列辅助工艺，如排水处理、冷凝除尘等。
排水处理是为了去除合成氨中的水分，保证合成氨的纯度。
在排水处理过程中，合成氨中的水分会通过分离器分离出来，再经过干燥塔吸附去除水分，最后得到干燥的合成氨。
冷凝除尘是为了去除合成氨中的杂质，保证合成氨的纯度。
在冷凝除尘过程中，合成氨通过冷凝器冷却，使其中的杂质凝结成固体颗粒，然后经过除尘器除去颗粒物，最后得到纯净的合成氨。
综上所述，合成氨变换工段工艺过程的设计包括氨气合成和氨气变换两个主要步骤，同时还需要进行排水处理和冷凝除尘等辅助工艺。
这些步骤的设计要考虑反应温度、反应压力、催化剂的选择和管理，以及对产物的分离、干燥和净化等。
通过合理的工艺设计和操作管理，可以提高合成氨的生产效率和产品质量。
年产万吨合成氨厂合成工段工艺设计工艺流程选择
年产18万吨合成氨厂合成工段工艺设计
工艺步骤选择
原料气为天然气
1、进行原料气预脱硫（钴钼加氢转化）
2、气态烃类蒸汽转化, CH4+H20==CO+3H2
3、一氧化碳变换, 除去CO, 得到制取尿素原料CO2
4、脱除和回收CO2,
5、甲烷化控制CO 和CO2 含量,
6、氨合成
此次设计关键设计氨合成工段
选择工艺步骤为新乡心连心氨合成工艺, 工艺步骤图以下:
具体工艺步骤为:
自烃化工段来原料气和循环机出口循环气精制原料气和循环机出口循环气一起进入油分离器, 分离油污后, 进入塔前预热器, 预热至适宜温度送入氨合成塔, 进行多段合成反应, 反应后热气经合成塔下部换热器冷却进入废热锅炉用锅炉软水回收热量, 以后送入塔前预热器管间冷却, 以后经过冷排器冷却, 温度降至常温进入冷交换管间回收冷量, 下部分离氨后进入卧式氨冷器, 温度降至约10℃左右进氨分离器分离液氨, 气氨回收处理, 液氨经冷交换管内换热升温至25℃进循环机加压与新鲜气混合进氨合成塔进行循环反应, 大部分液氨由氨分离器出口送入液氨储罐。
小合成氨厂低温变换工段工艺设计
小合成氨厂低温变换工段工艺设计1.工艺流程合成氨的低温变换工艺流程包括氨气脱除、氢气供应、氮氢混合、压缩、变换反应和冷却净化等步骤。
具体流程如下：(1)氨气脱除：从合成气中去除氨气。
合成气通常包括氮气、氢气和少量的甲烷、一氧化碳等。
氨气脱除可以采用吸收剂或者低温冷凝的方式进行。
(2)氢气供应：合成氨需要大量的氢气供应。
氢气可以通过蒸汽重整、部分氧化等方式产生。
(3)氮氢混合：将氮气和氢气按照一定的比例混合，以提供合适的反应物组成。
(4)压缩：将混合气体压缩到合适的工艺压力，以增加反应速率和提高反应效果。
(5)变换反应：将压缩的气体通入低温变换器中，反应产生氨气。
这个过程是一个放热反应，需要控制反应温度和催化剂的作用。
(6)冷却净化：将变换产生的气体冷却，去除其中的杂质和不稳定的气体组分，以获得高纯度的合成氨。
2.工艺参数合成氨的低温变换工段的设计需要考虑多个工艺参数，包括反应温度、反应压力、气体流量、催化剂选择等。
(1)反应温度：低温变换反应需要控制在适当的温度范围内进行。
反应温度过高会导致催化剂失活，而温度过低则会影响反应速率和产氨量。
(2)反应压力：反应压力是影响反应平衡的重要参数，对氨气产率和选择性有很大影响。
通常情况下，反应压力较高可以提高氨气产率，但同时也增加了设备的投资和运行成本。
(3)气体流量：气体流量直接影响反应物在催化剂上的接触和反应速率。
合适的气体流量可以提高反应效果，但如果流量过大，会增加压力损失和能耗。
(4)催化剂选择：催化剂是低温变换反应的关键，其选择需要考虑活性、稳定性和寿命等因素。
常用的催化剂有铁、铂、钼等，可以单一使用或者组合使用。
3.安全控制在低温变换工段的设计中，安全控制是非常重要的。
一方面，低温反应需要保证设备和管道的密封性和抗冻性，以防止设备爆炸和泄漏事故。
另一方面，反应温度和压力需要在合适的范围内稳定控制，以防止设备超负荷运行和产生危险反应。
此外，还需要考虑废气处理、电力供应等问题，以确保低温变换工段的安全和稳定运行。
年产14万吨液氨合成工段工艺计算
年产14万吨液氨合成工段工艺计算液氨是一种广泛应用于化工、农业和其他领域的重要化工原料。
为了满足市场需求，液氨的生产必须高效、稳定和可持续。
本文将以年产14万吨液氨的合成工段工艺计算为题，介绍液氨的生产过程及其相关工艺参数。
液氨的合成是一种通过催化剂将氮气和氢气反应生成氨的过程。
合成氨的主要工艺是哈伯-博什过程，该过程在高温高压条件下进行。
具体来说，液氨的合成工段通常包括以下几个步骤：1. 氮气的净化和压缩：从大气中获取氮气后，需要通过净化工艺去除其中的杂质，如氧气、水分和其他杂质。
净化后的氮气被压缩到合成反应所需的压力。
2. 氢气的制备和净化：氢气一般通过蒸汽重整和变换反应制备。
制备后的氢气需要经过净化工艺去除其中的杂质，如氧气、硫化物和其他杂质。
3. 氮气和氢气的混合：净化后的氮气和氢气按照一定的比例混合，以便在合成反应中获得最佳的反应效果。
4. 合成反应：混合后的氮气和氢气进入合成反应器，通过催化剂的作用，在高温高压条件下发生反应。
反应生成的氨气被冷却成液体状态，作为产品进行收集。
5. 氨气的分离和精制：产生的液氨需要经过一系列的分离和精制工艺，去除其中的杂质，以提高液氨的纯度和质量。
在年产14万吨液氨合成工段工艺计算中，需要考虑以下几个关键参数：1. 反应器规模：合成液氨的反应器规模直接影响年产量。
根据年产14万吨的要求，需要确定合适的反应器规模，以满足产量需求。
2. 反应温度和压力：合成氨的反应温度和压力对反应速率和产量有重要影响。
根据实验和工程经验，确定合适的反应温度和压力范围，以达到最佳的反应效果。
3. 催化剂选择和循环：催化剂是液氨合成的关键。
选择合适的催化剂类型和循环方式，以保证催化剂的活性和稳定性。
4. 氮气和氢气比例：合成氨的反应需要适当的氮气和氢气比例。
通过调整混合气体的比例，以获得最佳的反应效果和氨气产量。
5. 分离和精制工艺：液氨的分离和精制工艺决定了液氨的纯度和质量。
合成氨合成工段年产万吨工艺设计毕业设计
合成氨合成工段年产万吨工艺设计毕业设计合成氨是工业生产中的重要化学物品之一，被广泛应用于肥料、塑料、药物等多个领域。
本文将以合成氨合成工段年产万吨工艺设计为主题，为大家介绍合成氨合成过程以及其关键工艺参数的设计要点。
一、合成氨合成过程合成氨的制备主要通过哈伯-卡尔斯过程实现，其反应方程式为：N2 + 3H2 → 2NH3该过程需要高压和高温条件下的催化反应，通常以铁和钼等金属为催化剂。
合成氨合成工段的设计需要精确控制反应条件和原料的配比，以确保高效的氨气生成和产品质量的稳定输出。
二、合成氨合成工段年产万吨工艺设计要点1.反应压力控制反应压力是直接影响哈伯-卡尔斯过程反应速率和氨生成量的重要参数。
在设计合成氨合成工段时，需要通过合理的变量控制方案，确保反应压力的平稳控制。
例如，采用压力传感器和配套控制设备等技术手段，可以根据反应情况及时调整反应压力，以达到最佳工艺效果。
2.反应温度控制反应温度是影响哈伯-卡尔斯过程反应速率和氨生成量的另一个重要参数。
在合成氨合成工段设计中，需要精确控制反应温度，以在确保催化剂稳定性的情况下，使反应率达到最大值。
常见的反应温度控制手段包括热传导油式加热器、蒸汽加热器等。
3.催化剂的选择及生命周期控制在哈伯-卡尔斯过程中，催化剂的选择及其生命周期对合成氨合成工段的效率和质量具有重要影响。
通常采用铁-钼催化剂，具有较高的催化活性和稳定性。
催化剂衰减是一个不可避免的问题，通常采取“烧结-还原”等手段进行再生，以保证催化剂的长期稳定使用。
4.废气净化合成氨合成工段会产生大量的废气，其中含有大量的氮气和氢气等有害气体。
因此，在设计合成氨合成工段时，需要加强废气处理，以防止的环境污染和危害工作人员身体健康。
综上所述，合成氨合成工段的年产万吨工艺设计需要有序、合理地规划反应压力、温度、催化剂及废气净化等关键工艺参数，以确保高效的氨气生成和产品质量的稳定输出。
未来，随着科学技术的不断发展，合成氨合成工段的工艺设计将得到更完善和优化，提高其在工业生产中的重要性和市场竞争力。
年产18万吨合成氨脱碳工段工艺设计
合成氨脱碳工段是合成氨生产过程中的一个重要环节，主要目的是将合成氨中的CO2去除，以提高合成氨的纯度和质量。
本文将对年产18万吨合成氨脱碳工段的工艺设计进行详细介绍。
1.工艺流程（1）吸收：将合成氨气体通过吸收剂床，与富CO2溶液进行接触，使合成氨中的CO2被吸收到溶液中。
在吸收过程中，需控制吸收剂的流量、压力和温度，以实现高效的CO2吸收。
（2）解吸：将富CO2溶液通过解吸剂床，与低压蒸汽接触，使溶液中的CO2从液体转为气体，同时生成富CO2气体。
解吸过程中需要控制解吸剂的流量、压力和温度，以实现高效的CO2解吸。
（3）净化：将富CO2气体通过一系列的净化装置，如冷凝器、吸附器等，对气体中的杂质进行去除。
净化过程主要包括冷凝、吸附和再生步骤，以确保气体质量的稳定性和CO2的纯度。
（4）再生：将去除杂质后的富CO2溶液进行加热，使其中的CO2从溶液中析出，以得到纯净的CO2、再生过程中需控制溶液的温度和压力，以实现高效的CO2再生。
2.关键技术和设备（1）吸收塔：吸收塔是将合成氨与吸收剂进行接触的装置，主要由塔体和填料组成。
合适的填料能够增加接触面积，提高CO2的吸收效率。
吸收塔还需配置进料系统、排料系统和循环液系统等。
（2）解吸塔：解吸塔是将富CO2溶液与解吸剂进行接触的装置，主要由塔体和填料组成。
解吸塔的设计应考虑接触效果和操作稳定性，以保证CO2的解吸效率和产品质量。
（3）冷凝器：冷凝器主要通过冷却作用，将富CO2气体中的水分和杂质进行去除。
合适的冷凝器设计能够提高气体的净化效果，增加产品的纯度。
（4）吸附器：吸附器主要通过吸附剂对气体中的杂质进行吸附，以净化气体。
合适的吸附剂选择和吸附器设计可以有效去除气体中的杂质，并提高产品的质量。
（5）再生器：再生器主要通过加热作用，将富CO2溶液中的CO2析出，以得到纯净的CO2、再生器的设计应考虑加热方式和操作稳定性，以实现高效的CO2再生。
3.控制策略（1）温度控制：吸收剂和解吸剂的温度是影响CO2吸收和解吸效率的重要因素。
年产11000吨合成氨合成工段工艺设计
摘要本文介绍了合成氨生产的用途及年产一万一千吨合成氨系统流程，介绍了氨的性质及其用途，介绍了合成氨的工艺流程论述，工艺合成的方法及计算，并对氨冷器、合成塔进行热量衡算和系统的物料衡算，对合成塔内件的强化措施以及设备的工艺计算。
关键词：合成，工艺，方法，计算一、氨的性质及用途（一）氨的物理化学性质1．物理性质氨是一种无色有刺激性气味的气体，对人的神经也有刺激作用，吸多了就会中毒。
常温下-34℃即可融化，氨的沸点为-33．35℃，凝固点为-77．7℃，氨极易溶于水，溶解时放出大量的热，可生产含3NH 15﹪—30﹪的氨水，氨水是碱性，易挥发，液氨或干燥的氨气对大部分物质没有腐蚀性，但在有水的条件下，对铜、银、锌等金属有腐蚀作用。
2．化学性质氨在常压时相对稳定，在高温，电火花或紫外光的作用下可分解为氢和氮，其分解速度在很大程度上与气体接触的表面性质有关。
氨是一种可燃性物质，自燃点为630℃，一般较难点燃。
氨与空气或氧气的混合物在一定范围内能够发生爆炸，常温常压下的爆炸范围为15．5﹪—28﹪（空气）和13．5﹪—82﹪（氧气）。
氨易与许多物质发生反应，例如在铂催化剂作用下能与氧气发生反应生成NO 。
氨的性质比较活泼，能与各种有机酸反应生成盐，能和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵，脱水成尿素利用氨与各种有机酸反应制取磷酸铵，与二氧化碳和水反应生成碳酸氢铵。
（二）氨的用途氨是一种重要的无机化学工艺产品之一，主要用于化学肥料的生产。
除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氨肥，例如尿素、硝酸铵、氯化铵以及各种含氨复合肥，都是以氨为原料的。
1909年德国化学家哈伯提出了工业氨的合成方法即“循环法”，这是工业上目前普遍采用的直接合成法。
反应过程中为解决氢气和氨气合成转变率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分解出来。
为反应氢气和氨气混合重新参与合成反应，合成氨反应式如下：22332N H NH +=合成氨指由氮气和氢气在高压催化剂存在下直接合成的氨，别名：氨气。
合成氨合成工段生产工艺操作指导书
合成氨合ΛX‰⅛J te工艺操作指⅛⅛1岗位职责 (2)2工艺设备的维护和管理 (4)3生产工艺与设备 (5)4正常操作要点 (10)5开停车操作 (13)6岗位事故原因及处理 (23)7应急事故处理 (28)8合成岗位安全操作规程 (31)9液氨质量控制点及操作控制程序 (34)1岗位职责、工作联系、操作范围、巡回检查制交接班制1.1岗位职责1）自觉遵守厂规厂纪，严格遵守各级安全规章制度。
2）上岗必须按规定着装，并持证上岗，遵守劳动纪律，不串岗、脱岗、睡岗，不做与本职工作无关的事。
3）严格遵守工艺操作规程和安全技术规程，认真学习操作及安全知识，增强自我保护能力。
4）精心操作，并认真填写操作记录，保证数据准确、可靠、字迹正规、表面整洁。
5）正确分析、判断和处理各种事故，发现异常情况及时处理，并向上级报告。
6）不违章操作，并有权拒绝违章作业的指令。
7）严格遵守工艺纪律，认真进行交接班，坚决杜绝破坏生产的事情发生。
8）加强设备的维护保养，并加强巡回检查，发现异常现象及时处理。
9）熟悉本岗位有毒有害物质，熟悉急救方法，消防知识，气体防护知识等，遇到危急情况，迅速处理并自救。
10）增强节能、减排意识，在自己所做的本职工作中做到节能降耗，并保持现场清洁，保持本岗位外排指标合格。
11）爱护公共设备、工具，保护公共财产，维护公司利益。
12）加强团结、密切协作，搞好工作之间的联系。
13）积极参加各种劳动竞赛。
1.2工作联系D与分析岗位的联系了解入口气体成分，掌握变化情况，控制好循环氢在指标之内。
2）与提氢岗位的联系控制好循环气甲烷在指标之内。
3）与双甲岗位的联系注意出口微量变化，注意压差变化，保护好提温换热器。
4）与冷冻岗位联系控制好放氨压力，气氨总管压力，防止冰机带氨。
5）与车间的联系加强与车间联系，生产如有异常马上通知车间并及时解决。
6）与熟酸厂液氨岗位联系控制好氨中间槽液位、压力、供氨流量。
7）与当班调度及值班长的联系及时与调度及值班长联系，生产出现异常时立即处理，并马上与上级联系，保证生产的安全运行。
合成氨变换工段工艺过程设计
合成氨变换工段工艺过程设计合成氨是工业上重要的基础化工原料之一，广泛应用于农业、化工、制药和塑料等领域。
合成氨的工艺过程设计涉及到合成氨反应器、氨分离系统、废气处理系统以及其他辅助设备。
一、合成氨反应器合成氨的反应器一般采用固定床催化剂的方式进行，反应温度常在350-550℃，反应压力常在80-200atm之间。
催化剂常采用以铁为主的复合催化剂，其主要成分有铁、铝、钾等金属氧化物。
该反应器的主要作用是将反应物氮气和氢气在催化剂的催化下发生氧化还原反应生成氨气。
二、氨分离系统由于氨合成反应气体中还含有大量的未反应氢气、氮气以及少量的二氧化碳、水蒸汽和甲烷等杂质物，因此需要将氨与这些杂质物进行分离。
首先对反应气体进行冷凝和除湿处理，以去除水蒸汽；然后采用吸附剂进行氨的吸附和脱附，以去除未反应的气体；最后再通过精馏系统进行氢、氮等杂质物的分离，得到高纯度的氨。
三、废气处理系统氨合成反应会产生一些副产物和废气，包括尾气、废液、废水等。
尾气中主要含有未反应的氮气、未分离的氢气、氧气和少量氨等物质。
因此需要对这些废气进行深度处理，以降低对环境的污染。
常见的处理方法包括尾气洗涤、氨的催化氧化等。
四、其他辅助设备合成氨生产过程中还需要用到一些辅助设备，如氢气制备系统、氮气制备系统、冷却系统、压缩系统、脱硫系统、催化剂再生系统等。
这些设备的作用是为合成氨反应提供所需的气体原料、冷却剂以及对反应物质进行净化和处理。
总结起来，合成氨的工艺过程设计主要涉及合成氨反应器、氨分离系统、废气处理系统以及其他辅助设备。
通过合理设计和配置这些设备，能够实现高效、稳定和环保的合成氨生产过程。
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N2+3H2→2NH3(g)=-92.4kJ/mol
3/合成氨催化剂
3.2催化机理 热力学计算表明，低温、高压对合成氨 反应是有利的。当采用铁催化剂时，由
于改变了反应历程，降低了反应的活化
能，使反应以显著的速率进行。
3/合成氨催化剂
3/合成氨催化剂
3.2催化机理 最后氨分子在表面上脱吸而生成气态的 氨。
FexNH2+[H]→FexNH3xFe+NH3
3/合成氨催化剂
3.3催化剂的寿命 催化剂在使用过程中，其活性从小到大， 逐渐达到正常水平，接着，催化剂活性 在一段时间里保持稳定，然后再下降， 一直到衰老而不能再使用。
3/合成氨催化剂
3
医药 用稀氨水医治 晕倒和昏厥， 并作皮肤刺激 药和消毒药。
4
其它 也用作洗涤剂、 中和剂、生物 碱浸出剂
合成氨工艺流程图
3/合成氨催化剂
3.1合成氨定义 将纯净的氢、氮混合气压缩到高压，在
催化剂的作用下合成氨。
氨的合成是提供液氨产品的工序，是整 个合成氨生产过程的核心部分。
3/合成氨催化剂
5/合成氨生产工艺
4.2 合成塔
4/合成氨生产设备
4.2 合成塔 内件外有保温层，操作时进塔的冷气体流 过内、外筒间的环隙，从而避免外筒温度 过高。 外筒只承受高压，可用低合金高强度钢制 作。内件虽然是在高温下操作，但是只承 受氨合成塔进出口的压力差。
4/合成氨生产设备
4.2 合成塔 为了使进氨合成塔的气体能加热到反应温 度，同时又能冷却反应后气体，在塔内还 设有换热器。换热器有列管式、螺旋板式 和波纹板式，其中以列管式采用最多。
3.4催化剂中毒 对于合成氨反应中的铁催化剂： O2、CO、 CO2 和水蒸气等都能使催化剂中毒。这
种中毒是暂时性中毒：利用纯净的氢、
氮混合气体通过中毒的催化剂时，催化 剂的活性又能恢复。
3/合成氨催化剂
3.4催化剂中毒
含 P 、 S 、 As 的化合物则可使铁催 化剂永久性中毒。催化剂中毒后， 往往完全失去活性。
4/合成氨生产设备
4.1 合成压缩机
4/合成氨生产设备
4.2 合成塔 氨合成塔是在高压、高温下用来使氮气和 氢气发生催化反应进行氨合成的设备。 现在工业上氨合成是在压力 15.2~30.4MPa、温度 400~520℃下进行 的，为防止高压、高温下氢气对钢的腐蚀， 氨合成塔由耐高压的封头、外筒和装在筒 体耐高温的内件组成。
2015
合成氨生产工艺
目录
1 2 3 4 5
氨的性质
合成氨工业产品的用途 合成氨催化剂 合氨的生产设备成 合成氨的生产工艺
1/氨的性质
氨的性质
分子式NH3，无色气体,有刺激性 恶臭味，熔点-77.7℃。沸点33.35℃。 蒸气与空气混合物爆炸极限16～ 25%(最易引燃浓度17%) •液态氨将侵蚀某些塑料制品 , 橡 胶和涂层。
3.2催化机理 首先是氮分子在铁催化剂表面上进行化 学吸附，使氮原子间的化学键减弱。
xFe+N2→FexN
3/合成氨催化剂
3.2催化机理
接着是化学吸附的氢原子不断地跟表面
上的氮分子作用，在催化剂表面上逐步 生成—NH、—NH2和NH3
3/合成氨催化剂
3.2催化机理
FexN+[H]→FexNH
FexNH+[H]→FexNH2
2/合成氨工业产品的用途
氨气用途
工业上用氨气来通过氧化制造硝 酸，而硝酸是
广泛应用于实验室、军事、制药 工业、纱罩业
2/合成氨工业产品的用途
氨水的用途
1
军事 作为一种碱性 消毒剂，用于 消毒沙林类毒 剂。
2
有机工业 用作胺化剂， 生产热固性酚 醛树脂的催化 剂