合成氨生产常用原料有些
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1合成氨生产常用的原料有哪些?
原料:(包括提供H2的原料和燃料)
固体原料:焦碳、煤
气体原料:天然气、重油、焦炉气等
液体原料:石脑油、重油、原油等
常用的原料有:焦碳、煤、天然气、重油
2合成氨生产分哪几个基本工序?三个基本工艺步骤是什么/
(1)造气:即制备含有氢、氮的原料气
(2)净化:不论采用何种原料和何种方法造气,原料气中都含有对合成氨反应过程有害的各种杂质,必须采取适当的方法除去这些杂质。
(3)压缩和合成:将合格的氮、氢混合气压压缩到高压,在铁催化剂的存在下合成氨。
3写出天燃气蒸汽转化法生产合成气的主要反应方程式、工艺条件和工艺流程图,说明天然气蒸汽转化法为何要进行二段转化操作?
(1)主反应式:
CH4 + H2O(g) = CO + 3H2 mol (1)
CO + H2O(g) = CO2 + H2 mol (2)
副反应式:CH4 = 2H2 + C
2CO = CO2 + C
CO + H2 = H2O + C
(2)工艺条件:压力3~4 MPa;
一段转化反应温度800℃;
二段转化反应温度1000℃;
水碳比S=3~4;
空间速度(根据炉型、分段情况、催化剂的不同以及反应的不同时期来确定)
(4)书上18页第一段
4干法脱硫与湿法脱硫各有甚么优缺点?
干法:优点:既能脱除有机硫,又能脱除无机硫;出口气含S<1×10-6(无加氢)、S<2×10-8(有加氢)。缺点:脱硫剂再生困难,只可用于脱微量硫。
湿法:优点:液态脱硫剂易于输送,可以再生,能回收硫磺,可用于脱除大量无机硫。
5改良ADA法脱硫由哪几个基本反应过程构成?
原理:分为四步:
①用pH=~的稀碱溶液吸收H2S
Na2CO3 + H2S == NaHS + NaHCO3
②硫氢化物被氧化为S
2NaHS + 4NaVO3 + H2O == Na2V4O9 + 4NaOH + 2S
偏钒酸钠焦性偏钒酸钠(有还原性)
以上两步为脱硫,在脱硫塔中进行。
③氧化剂(偏钒酸钠)再生
Na2V4O9 + 2ADA(O) + 2NaOH +H2O == 4NaVO3 + 2ADA(H)
④ADA再生
2ADA(H还原态) + O2 == 2ADA(O氧化态) + 2H2O
以上两步为再生,在再生塔中进行。
ADA(O):蒽醌二磺酸钠
6采用低温交换的目的
7写出苯菲尔法脱除CO2吸收和再生主要反应,为什么要加入二乙醇胺?
脱碳:K2CO3 + CO2 + H2O == 2KHCO3
钾碱再生:2KHCO3 == K2CO3 + H2O + CO2
吸收反应(脱碳):
KH2AsO3 + CO2 + H2O == KHCO3 + H3AsO3
K2CO3 + CO2 + H2O == 2KHCO3 80~90℃
钾碱再生:
2KHCO3 == K2CO3 + H2O + CO2 105~110
因为在K2CO3溶液中加入少量二乙醇胺,可大大加快CO2的吸收速度,降低CO2的分压,同时还可除去原料气中的H2S等酸性组分
。
8什么是平衡氨含量,影响平衡氨含量的因素有哪些?有何影响?
在一定温度和压强下,所生成的氨的含量,叫做平衡氨含量。
影响因素:(1)温度、压强,(2)理论计算出当xNH3为最大值时r=H2/N2=3;实践证明在高压下,最大氨含量时的r =~(3)惰性气体组分xi(甲烷、氩气):
应在高压低温下进行
9影响氨合成反应速度的因素有哪些?有何影响?
(1)温度:为放热的可逆反应,存在一个最适宜温度(反应速率最快)(Tm (2)压力:压力P增大,反应速率也增大,所以要求在高压下进行合成。 (3)氢氮比:仍要求H2:N2略低于3。反应机理为氮的活性吸附所控制。 (4)惰性气体:增加惰性气体组分的含量,总反应速率下降。 (5)空间速度:中压法:20000~30000 h-1;低压法:10000 h-1(轴向冷激式合成塔,可充分利用反应热,降低功耗,延长催化剂的使用寿命) 10氨合成的工艺影响因素有哪些?如何选择确定氨合成的工艺条件? 因素:压力、温度、空间速度、合成气体的初始组成、惰性气体含量、初始氨含量 合成氨的工艺条件: 中小型厂(中压法):操作压力30MPa,425~490℃,氢氮比=~,空间速度24000 h-1,出口气氨含量为14~18%。循环气中惰性气体含量控制在16~20%,氨含量控制在~%。 大型厂(低压法):操作压力15MPa,410~490℃,氢氮比=~,空间速度9000 h-1,出口气氨含量12%,循环气中惰性气体含量控制在8~15%,氨含量控制在2~%。 11氨合成塔的结构有何特点? 合成塔由内件和外筒所组成: 外筒:承受高压(30MPa),不承受高温(40℃),采取层板包扎式。 内件:承受高温(500℃),不承受高压(1~2MPa),易受氢腐蚀。 内件包括: 催化剂筐:催化剂床层+并流套管(冷管)+气体分配盒 热交换器:列管式热交换器。 电加热器(在中心管内):催化剂的升温还原,催化剂使用后期活性降低时维持反应的热平衡(即补充热量) 并流三套管合成塔内件和单管并流合成塔内件各有何优缺点? 并流三套管优点具有操作稳定、适应性强、结构普可靠,缺点结构复杂,冷管与分气盒占据较多的空间,催化剂还原时床层下部受冷管传热的影响升温困难,还原不易彻底。 单管并流合成塔的优点是使结构简化,提高了塔的容积系数。 凯洛格立式轴向四段冷激式氨合成塔的优缺点? 第57页最上面 1硫酸生产的主要原料有哪些?目前用什么原料生产硫酸的产量较大? (1)硫酸生产用原料: