湖南化工职业技术学院合成氨生产技术教案

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1、湖南化工职业技术学院合成氨生产技术教案　绪论　一、教学内容　　　无机化工与合成氨的发展沿革，现状；本课的学习方法要求。　二、教学方法设计　1、自我情况介绍，个人的工作背景及可以和同学们分享的企业生产经营知识、经验，拉近师生距离。　　　2、无机化工产品引导案例：中国古代四大发明之一的火药---硝酸铵的作用。　　思考：　（1）硝酸铵的制造方法；　（2）硝酸铵的制造流程。　　　3、结合上述案例阐明观点，指出无机化工课程学习的目的、内容，概括提出本课程的学习要求及对同学们的期望。　　　无机化工的作用归纳：　　　（1）硫酸：“工业之母”；　（2）无机化工：一个国家化

2、学工业发达程度的标志；　（3）国家工业经济活动的基础领域。　　三、教学过程　　　准备知识：　　　化工生产技术概念：指将原料物质经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括完成这些化学反应所必须的化工单元操作过程。无机化工工艺主要研究合成氨、化学肥料、硫酸、硝酸、纯碱、烧碱等典型化工产品的生产技术，包括产品的原料、生产方法、生产原理、工艺条件、工艺流程、主要设备及操作控制。　　　无机化工概念：无机化工是无机化学工业的简称，以天然资源和工业副产物为原料生产硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等无机酸、纯碱、烧碱、合成氨、化肥以及无机盐等化工产品的工业。包括硫酸工业、纯碱工业、氯

3、碱工业、合成氨工业、化肥工业和无机盐工业。广义上也包括无机非金属材料和精细无机化学品如陶瓷、无机颜料等的生产。无机化工产品的主要原料是含硫、钠、磷、钾、钙等化学矿物和煤、石油、天然气以及空气、水等。　　　　　工业副产物如钢铁工业中炼焦生产过程的焦炉煤气，其中所含的氨可用硫酸加以回收制成硫酸铵，黄铜矿、方铅矿、闪锌矿的冶炼废气的二氧化硫可用来生产硫酸等。与其他化工产品比较，无机化工产品的产量较大。由于原料和能源费用在无机化工产品中占有较大比例，如合成氨工业、氯碱工业、黄磷、电石生产都是耗能较多的。技术改造的重点将趋向采用低能耗工艺和原料的综合利用。　　　　无

4、机化工的应用领域：无机化工是基础原料-材料工业产品，用途广、需求量大。其用途涉及到造纸、橡胶、塑料、农药、饲料添加剂、微量元素肥料、空间技术、采矿、采油、航海、高新技术领域中的信息产业、电子工业以及各种材料工业，又与日常生活中人们的衣、食、住、行以及轻工、环保、交通等息息相关。　　　　　重点内容：　1合成氨发展概况　　　1.1用途：重要的化工产品之一，产量居于各种化工产品第一位。用于：　　1.1.1制造含氮肥料—尿素，硝酸铵，氯化铵，碳酸氢铵，含氮复合肥料等。　　　1.1.2制造基本有机化工产品、精细化工产品的中间体，如农药杀菌剂百菌清。　　　1.1.3硝

5、酸、纯碱和含氮无机盐原料。　1.1.4制药工业中的含胺、氨基类药物。　1.1.5化学纤维和塑料工业中的原料。　　1.1.6炸药原料。　　　1.2生产原料：固体（煤、焦炭）、液体（石脑油、重油）、气体（天燃气）；　　　1.3生产方法：见工艺流程。　　　1.4生产步骤：原料气制取、原料气净化、氨的合成。　　1.5生产历史、现状及发展趋势：　　20世纪初化学家哈伯发明了合成氨技术，1913年德国建立首家合成氨厂，促进了化学工业的迅速发展，也是工业上实现高压催化反应的一个里程碑。合成氨的制造也为当年德国发展军事工业、实行侵略扩张政策奠定了物质技术基础。德国知名的鲁

6、尔工业区。　　合成氨生产著名工艺：　　　美国60年代kellogg公司余热利用工艺；　　美国布朗深冷净化工艺；　　英国ICI的AM-V工艺；　　　kellogg公司MEAP工艺。　　我国合成氨工艺20世纪30年代起步。1999年年产量34310KT，世界排名第一。　　　当前，我国合成氨装置是大、中、小规模并存的格局，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。目前我国已投产的大型合成氨

7、装置有30套，设计总能力为900万t/a，实际生产能力为1000万t/a，约占我国合成氨总生产能力的23％。除上海吴泾化工厂为国产化装置外，其余均系国外引进，荟萃了当今世界上主要的合成氨工艺技术，如以天然气和石脑油为原料的凯洛格传统工艺（9套）、凯洛格-TEC工艺（2套）、托普索工艺（3套）、节能型的AMV工艺（2套）和布朗工艺（4套）；以渣油为原料的德士古渣油气化工艺（4套）和谢尔气化工艺（3套）；以煤为原料的鲁奇粉煤气化工工艺（1套）和德士古水煤浆气化工艺（1套）。我国大型合成氨装置所用原料天然气（油田气）占50％，渣油和石脑油占43％，煤占7％，其下

8、游产品除1套装置生产硝酸磷肥外，其余均生产尿素。70年代引进的大型