合成氨生产工艺流程图
化学工艺学第2章合成氨
耐火材料衬里 转化催化剂
耐火球 拱型 砌体 二段转化气 人孔
夹层式空气分布器
凯洛格型二段转化炉
33
第2章 合成氨
• 2.3 原料气的净化
原料气的净化工艺包括： 原料气脱硫→一氧化碳变换→二氧化碳的脱除 （脱碳） →原料气的精制（少量CO的脱除） 原料气脱除硫化物：是防止后续的一氧化碳变换和脱碳 反应的催化剂中毒； 一氧化碳变换反应：是为了提高原料气中H2含量和防止 合成氨反应催化剂（铁系催化剂）中毒； 二氧化碳的脱除：是防止合成氨反应催化剂中毒。
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第2章 合成氨
• 2.2.5 甲烷蒸气转化的生产方式
一段转化炉 ：
侧壁烧嘴 转化炉
30
顶部烧嘴方箱转化炉
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第2章 合成氨
• 2.2.5 甲烷蒸气转化的生产方式
二段转化 ： 转化气【一段】 + 空气【CO+H2）：N2=3~3.1 】 + 水蒸气【少量】 → 加压到3.3~3.5 MPa → 二段转化炉顶部喷出燃烧，使温度升高到1200℃，并进 入催化剂层反应：CO + H2O == CO2 + H2 出二段的转化气达1000℃。组成为：
中小型厂新鲜液氨1418nh87两级分氨工艺流程图中小型厂3050循环10301020循环器水冷器两级分氨工艺流程图大型厂凯洛格氨合成工艺流程89新鲜气甲烷化气换热器离心压缩机冷热交换器高压低压氨分离器换热器锅炉给水预热器开工加热炉放空气氨冷却器放空气分离器凯洛格的氨合成工艺流程250300155mpa69942323244314128490锅炉给水预热器热热交换器冷热交换器第一离心式压缩机压缩机循环段分离器分离器分离器托普索氨合成工艺流程
第2章 合成氨
合成氨工艺
合成氨工艺陈昶君化九三20090118921.合成氨生产工艺流程图(1)煤为源头工艺路线：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造气过程为以煤为原料，用间歇式固定层常压气化法，反应方程为煤+氧气→二氧化碳二氧化碳+煤→一氧化碳煤+水蒸气→一氧化碳+氢气(2)天然气为源头采用天然气、焦化千气力原料的合成氨生产工艺流程包括：脱硫、转化、变换、脱碳、甲烷化、氨的合成、吸收制冷及输入氨库和氨吸收八个工序(一)脱琉原料气进入后，首先进入三段脱硫塔．第一、二段分别采用5—6％Na0H和10。
12％Na0H碱洗，第三段采用水洗。
在脱硫塔内。
气体中大部分无机硫和部分有机硫被碱液吸收，湿法脱硫后的焦化干气由压缩机道往一段转化炉对流段，加热至340—3500C后，进人干法脱硫槽。
干法脱硫剂通常采用氧化锰、氧化锌或钴—铜催化剂。
经干法脱硫后。
焦化干气中的总硫量要求低于3ppm．这里需要进行痕量硫的测定。
(二)转化经脱硫合格的焦化干气返回对流五段与来自废热锅炉的蒸汽混合，加热至500．610％后，进入一段转化炉(简称一段炉)，控制共水碳比为3．5．4．0。
在催化刘作用下原料气转化为氢气、一氧化碳和二氧化碳。
反应所需的大量热能由转化炉两倜均匀分布的无焰燃烧喷嘴供给，反应温度控制在760—7的℃；出口气中残余甲烷含量要求小于10％。
一段沪出口气与空气压缩机送来的空气相混合，进人二段转化炉(简称二段炉)内燃烧，温度达到900一950。
C，在催化捌作用下，甲烷转化成一氧化碳和二氧化碳；二段炉出口气中残余甲烷应小于0．3％。
同时获取合成气所需的氮气，并控制氢、氮比在2．8—3．1之问。
在整个转化过程要进行原料气的总碳分析和一、二段炉出口气残余甲烷的分析。
煤为原料的合成氨工艺流程简图
煤合成氨工艺的核心问题是制备纯净的氢气，而制备纯净的氢气，就涉及到脱硫脱碳工序！含硫、含碳的气体，都是酸性气体！C+H2O(水蒸气)=CO+H2（水煤气法）CO+H2O=CO2+H2拥有氢气与氮气，即可制得氨。
氨与二氧化碳作用生成氨基甲酸铵（简称甲铵），进一步脱水生成尿素！2NH3+CO2==COONH2NH4（放热），COONH2NH4==CO(NH2)2+H2O（吸热）。
(1)(2)????。
合成氨需要的CO+H2O→H 2+CO2??CO含量降至0.3%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。
仅供个人学习参考粗原料气经CO变换以后，变换气中除H2外，还有CO2、CO和CH4等组分，其中以CO2含量最多。
CO2既是氨合成催化剂的毒物，又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的重要原料。
因此变换气中CO2的脱除必须兼顾这两方面的要求。
??一般采用溶液吸收法脱除CO2。
根据吸收剂性能的不同，可分为两大类。
一类是物理吸收法，如低温甲醇洗法(Rectisol)，聚乙二醇二甲醚法(Selexol)，碳酸丙烯酯法。
一类是化学吸收法，如热钾碱法，低热耗本菲尔法，活化MDEA法，MEA法等。
③气体精制过程??经CO变换和CO2脱除后的原料气中尚含有少量残余的CO和CO2。
为了防止对氨合成催化剂??(CO+CO2)(3)仅供个人学习参考。
合成氨生产示意流程
合成氨生产示意流程英文回答：Ammonia Production Process.Ammonia production is a crucial industrial process for the production of fertilizers, explosives, and other chemicals. The Haber-Bosch process is the most common method for synthesizing ammonia, which involves the reaction of nitrogen and hydrogen gases at high temperature and pressure in the presence of a catalyst.Process Overview.The synthesis of ammonia is a multi-step process that begins with the production of synthesis gas. Synthesis gas is a mixture of nitrogen and hydrogen gases, which are typically obtained from natural gas or coal. The synthesis gas is then compressed and heated to a high temperature, typically around 450-550°C. A catalyst, usually iron oxidepromoted with potassium oxide, is used to promote the reaction between nitrogen and hydrogen gases.The reaction between nitrogen and hydrogen gases is exothermic, releasing heat. This heat is used to maintain the high temperature required for the reaction. The reaction also produces ammonia gas, which is cooled and separated from the unreacted gases. The unreacted gases are recycled back into the process.The overall reaction for the synthesis of ammonia can be represented by the following equation:N2 + 3H2 → 2NH3。
化工工艺学第1章合成氨9130
• 0.50
0.000025 0.0008 0.009
• 10
0.00055 0.018 0.20
• 20
0.005 0.16 1.80
• 实际上天然气等原料中水蒸气含量很低，所以即使温度在 400°C也可满足S含量＜0.1×10-6的要求。 200°C含水20％时， S＜0.005×10-6，因此氧化锌也用在变换工序作变换催化剂的 保护剂。
673 773 873 973 1073
使与一段的H2反应产生高温，
温度/°C
保证二段中转化较为完全。
图 1.6
• 2. 工艺条件
• 压力 通常为3~4MPa
• 采用加压条件的主要原因：
• 降低能耗
能量合理利用
• 提高余热利用价值
全厂流程统筹
• 减少设备体积降低投资 综合经济效益
• 温度
• 一段炉温度 主要考虑投资费用及设备寿命， 一般选择760~800°C
• 平衡常数 • 两个制气反应的平衡常数为
K
0 p1
pCO
p3 H2
p p CH4 H2O p0
2
(1.2.1)
•
K
0 p2
p p CO2 H2 pCO pH2O
(1.2.2)
• 上式是将体系视为理想气体混合物的结论，通常
转化过程压力不是太高，用它来计算误差不大。
但要求较高的设计需要计算逸度系数，用逸度代
3. Na2CO3 +H2S =NaHS+NaHCO3 然后再与偏钒酸钠反应
反 应 速 率
催化剂粒度
催 化 剂 内 表 面 利 用 率
催化剂粒度
• 1.2.3 过程析碳处理
• 碳黑生成后主要有以下几点不利：堵塞反应管道 增大压降、使局部区域高温损坏催化剂、增大反 应阻力。从热力学分析，几个析碳反应
高中合成氨及氮肥的生产流程图及方程式
高中合成氨及氮肥的生产流程图及方程式下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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合成氨工艺流程与工艺指标
合成氨工艺流程与工艺指标第一节工艺流程1 工艺流程简述：1.11#合成工艺流程由压缩机七段（六段）出口总管送来的铜洗精炼气经导入阀送入氨冷器出口管，与循环气混合后，进入冷凝塔底部分离套筒内，分离气体中的液氨与油水后进入上部换热器管间，与管内来自水冷排的热气体换热后去循环机加压，气体自循环机出来后进入油分，分离掉油水后气体分四路进入合成塔（一路主线、一路冷副、二路冷激），主线气体由合成塔顶部一次入口进入合成塔内外筒间的环隙，换热后从一次出口出塔，进入气气换热器管间，和管内气体换热后从合成塔二次入口进入塔内下部换热器，与催化剂层来的反应气体换热提温后经中心管进入催化剂层反应，反应后的气体自塔二次出口进入废热锅炉管内。
与废锅内的软水换热，使软水汽化，副产的饱和蒸汽，供变换使用，从废锅出来的混合气体进入软水加热器进行换热，换热后的热软水供铜洗再生使用，出水加热器的气体再进入气气换热器管内，和合成塔一出气体换热。
换热后自换热器底部出，进入水冷却器冷却降温，出冷却器的气体再进入冷凝塔上部换热器管内进一步冷却后进入氨分，分离掉部分液氨，其后气体再进入氨冷器进一步冷却降温，出氨冷器后的循环气和补入的新鲜气混合后一同进入冷凝塔分离液氨，并洗除油水后送循环机加压进行下一个循环，不断产生液氨。
本流程中塔后放空设在氨分离器后，放空气体送提氢岗位回收氢。
氨分和冷交换器分离出来的液氨，放入液氨贮槽。
液氨贮槽的液氨分别再输送到尿素车间生产氨及有关岗位，或送氨冷器做冷冻剂使用，各个氨冷器蒸发后的气氨送至冷冻岗位重新液化成液氨后循环使用。
1.22#合成工艺流程由压缩六段.七段送来合格的精练气经导入阀与氨冷器出口的循环气混合后进入超虑的上部,液氨被分离下来,分离后气体从顶部出来进入冷凝塔底部氨分离套筒内,分离气体中的液氨，油水后进入上部换热气器的管间,与管内冷排来的热气体换热后从上部出来进入循环机,气体经循环机加压后进入油分离器,分离掉油水后的气体分两路进入合成塔(一路线.一路冷副)主线从上部进入沿内外筒环隙顺流而下进入螺旋板换热器板间,从下部螺旋板换热器板间出来进入上部列管换热器的管间,换热后的气体与冷副管来的气体混合进入分器盒,气体被分配到三套管的内管,从外冷管进入集器盒,提温后的气体经中心进入触媒反应,反应后的气体经上部列管内出来进入废锅的管内,气体从废锅出来从二进进入下部螺旋板换热器的板内,经降温后的气体从二出出来进入水冷排下部,气体在冷排被水降温后由上部出来进入冷交上部,气体经换热后从塔顶部出来进入氨分的上部,气体中的氨进一部分离后从顶部出来进入氨冷器的上部,气体在氨冷器降温,气体从底部出来与导入来的气体混合进行下一步的循环.放空气去提氢岗位.2 工艺流程图合成塔油分废 锅去蒸汽管冷 排循环水氨冷氨分冷交气氨去冰机去提氢去提氢导入放空液氨去尿素减压去等压回收塔冰机来去铜洗去冰机放氨液氨贮槽缓冲罐超滤冷副主阀主线近路第二节工艺指标催化剂热点温度：445－500℃(根据催化剂活性情况调整,A±5℃) 成品氨的纯度：≥99.6％循环气中入口甲烷：10－14％循环气中入口氨含量：≤3.5％1＃合成塔压差：≤1.0MPa2＃合成塔压差：≤2.0MPa废锅炉水碱度：≤10mgN／L废锅炉水氯根：≤30 mgN／L循环机出口压力：≤32.0MPa系统压力：≤31.0MPa系统压差：≤2.5MPa循环机油压：0.3－0.6 MPa循环机填料加氨：0.3－0.4MPa 1＃合成废锅压力：≤1.4MPa2＃合成废锅压力：≤1.3MPa 中间槽压力：≤2.1 MPa系统升压速率≤0.5MP/分氨冷器气氨压力:≤0.3MPa合成塔塔壁上部温度:≤100℃合成塔塔壁中下部温度:≤150℃水冷温度:≤50℃氨冷温度:-5-5℃废热锅炉液位:1/2～2/3中间槽液位:10-30吨冷交液位:0-50循环机曲轴箱液位:1/2-2/3电炉绝缘电阻值:≥0.2兆欧催化剂同平面温差:≤30℃运行中电机绝缘: ＞0.5兆欧注油量:20-30滴/分保护气温度:5-20℃保护气流量:500-800m3/h轴承温度:＜75℃定子温度:＜120℃透平机电流:＜1150A透平机功率:＜680KWh循环气入口温度:＜40℃循环氢:＞60％轴承运行时间:2880小时功率记录仪指示无突跳.轴承定子运行温度记录平稳透平机进出口压差:≤3．0Mpa。
合成氨生产工艺简介
合成氨生产工艺简介目前国内生产合成氨的工艺大同小异，忽略各自的设备差异和工艺上的微小不同，我们可以将氨的生产过程，粗略的讲可分成一下几步：造气；脱硫；变换；变换后脱硫；铜洗；氨合成几个步骤，如下是此类流程的一个极简示意图：图1合成氨的极简化流程1造气工段造气实质上是碳与氧气和蒸汽的反应，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（主要成分为CO 和H 2，另有其他杂质气体）进入洗涤塔进行除尘降温，最后送入半水煤气气柜。
造气工段脱硫工段变换工段煤块 水蒸汽CO, N 2, H 2 H 2S 等其他杂质 CO, N 2, H 2变换气脱硫工段CO 2, N 2, H 2H 2S 等其他杂质 甲醇合成工段少量CO, CO 2, N 2, H 2精炼工段N 2, H 2 极少量CO X 等其他杂质 氨合成工段N 2, H 2冷冻工段NH 3 液氨图2 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。
图3 脱硫工艺流程图3变换工段气体从脱硫工艺中处理过后，已不含H2S等有毒气体。
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。
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。
说明：合成气的中的CO（一氧化碳）经蒸汽转换成CO2（二氧化碳）与H2，转换后气体称为“变换气”。
合成氨工艺流程简述
合成氨生产工艺简介
一、工艺流程图：
二：流程简述：
无烟块煤经加工成Φ30－100的块状，在造气炉内燃烧并蓄热，后与蒸汽反应生产半水煤气作为合成氨的原料气，原料气经过脱硫后送压缩，经一、二段加压后送变换、变脱，变换气回压缩三进，经三段（或三、四段）加压送脱碳净化后回压缩四进（或五进），经四、五段（或五、六段）加压送甲醇工段，经甲醇工段精制后的甲醇气回压缩，经六段（或七段）加压后送醇烃化工段净化，最后合格的H2、N2气送往合成工段，在一定的温度、压力和催化剂存在的条件下反应生成NH3，用于生产尿素和其他产品。
合成氨生产流程简图
水蒸汽 Ｈ２等其他杂质 Ｈ２Ｓ等其他杂质
少量ＣＯ和ＣＯ２ Ｎ２,Ｈ２和极少 Ｎ２,Ｈ２ＮＨ３液氨
Ｎ２,Ｈ２量ＣＯＸ等其他杂质
图１ 合成氨的极简化流程
燃烧尾气放空
合ห้องสมุดไป่ตู้系统放空气
合成系统弛放气
煤 吹风气 氨库大槽减压
蒸汽
图２ 造气工艺流程示意图
煤气柜来半水煤气
经水封水封 水封
水封
硫泡沫去融硫釜
脱硫后的半水煤气送至压缩机一段
图３ 脱硫工艺流程图
压缩机三段
出口来变换气
净化气去
压缩机四段入口富 贫
闪蒸气放空 液
液
二氧化碳
去尿素
空气放空
空气风机 真空泵
图５ 变换与脱硫工艺流程图
合成氨生产工艺讲义ppt课件
接下去的中温变换和低温变换（简称中变 和低变），各自在不同的温度下使气体中的 CO与水蒸气反应，生成等量的CO2和H2,从 而提供了更多的作为合成氨原料的氢气。这 个反应叫做变换反应。
以上转化工序和变换工序构成了合成氨装 置的造气系统，制出了合成氨所用的粗原料 气，主要成分是H2和CO2
粗原料气进入脱碳工序，在这里用一种 MDEA溶液把气体中的CO2吸收掉，随后又使溶 液加热并减压，把CO2释放出作为副产品。溶液 循环使用。 来自脱碳的工艺气，首先按氢氮比约为3：1 配入来自空分的氮气，然后进入甲烷化工序，把 工艺气中残余的少量CO2和CO经甲烷化反应变 成水蒸气和CH4。水蒸气经过冷凝排出，而CH4 对后续工序是无害的惰性气体。 脱碳和甲烷化合称净化，即把粗原料气净化 为合成氨所需要的纯净的氢氮混合气。
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300
500
500
1500
五、本装置生产规模（设计值）
合成氨产能 年操作时间 年操作时数 12万吨/年 333天 8000小时 （小时产量15吨）
（日产量360.36吨）
第二节
本装置合成氨工艺全流程、装置特点和催化 剂知识简介 一、本装置合成氨工艺全流程方块示意图如 下：
说明： 来自焦化装置的焦炉气送入合成氨装置界区后， 首先经过电捕焦油器和脱硫工序，脱除焦炉气中 的焦油、尘及硫化物后，送至转化工序。在这过 程中，焦炉气用焦炉气压缩机压缩3.75Mp（G）。 压力3.75Mpa（G）焦炉气送入转化工序，先进 入饱和塔被工艺水饱和增湿，然后经加热炉，再 进入转化炉，在此引入来自空分的氧气。氧气在 炉内燃烧掉一部分CH4，放出热量供转化反应。 出转化炉的焦炉气中残余的CH4已经很少了。