合成氨生产原料的选择

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1、合成氨生产原料的选择小组成员编号：化工0902班第五组组长：陈文昌成员：雷黎、王业阳、黄涛、胡莉华主讲：黄涛合成氨简介原料气比较合成氨工业现状与发展结论技术可靠性比较成本比较资源储量分布流程投资比较原料气净化比较制备方法比较文本文本文本文本文本原料气比较合成氨合成氨工业基本无机化工之一。氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。从氨可加工成硝酸，现代化学工业中，常将硝酸生产归属于合成氨工业范畴。合成氨工业在20世纪初期形成，开始用氨作火炸药工业的原料，为战争服务;第一次世界大战结束后,转向为农业、工业服务。随着科学技术

2、的发展，对氨的需要量日益增长。50年代后氨的原料构成发生重大变化，近30年来合成氨工业发展很快。原料气制备方法比较氨的合成，首先必须制备合格的氢、氨原料气。氮气可取之于空气或将空气液化分离而得氮气；或使空气通过燃料层燃烧，将生成的CO和CO2除去而制得。氢气一般常用含有烃类的各种燃料，即通过用焦炭、无烟煤、天然气、重油等为原料与水蒸气作用的方法来制取。合成氨的生产原料天然气制氨。天然气先经脱硫，然后通过二次转化，再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序，得到的氮氢混合气，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1％～0

3、.3％（体积），经甲烷化作用除去后，制得氢氮摩尔比为3的纯净气，经压缩机压缩而进入氨合成回路，制得产品氨。以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似重质油制氨。重质油包括各种深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料气，生产过程比天然气蒸气转化法简单，但需要有空气分离装置。空气分离装置制得的氧用于重质油气化，氮作为氨合成原料外，液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。煤制氨。一是煤的焦化（或称高温干馏），二是煤的气化。焦化是指煤在隔绝空气条件下，在90－1000℃制取焦碳副产品为焦炉煤气。焦炉煤气组成中含

4、氢气55-60％（体积）甲烷23-27％、一氧化碳6-8％等。每吨煤可得煤气300－350m3，可作为城市煤气，亦是制取氢气的原料原料气净化比较在合成氨工业中，经变换和脱碳工艺处理，合成氨原料气中仍含有对氨合成催化剂有毒的CO和CO2气体，必须进一步处理将其降低至10mL／m3左右，以保护氨合成催化剂。目前合成氨厂脱除微量CO、CO2的工艺方法较多，主要有醋酸铜氨液洗涤法(铜洗法)、低压甲烷化法、甲醇甲烷化法(双甲工艺)、醇化工艺、非等压醇烷化净化工艺等。技术可靠性比较各种工艺比较，天然气工艺技术目前最可靠。天然气

5、合成氨工艺成熟、生产可靠、连续。煤头技术中，固定层气化流程，虽然工艺成熟，但气化消耗高，环保污染严重、难以达标、厂区环境恶劣；水煤浆气化技术对煤种要求特别高，包括煤的活性，灰份含量、灰熔点、固定碳含量；Shell(壳牌)技术还没有运行先例。因此，煤为原料的连续气化的合成氨风险很大！重质油制氨。重质油包括各种深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料气，生产过程比天然气蒸气转化法简单，但需要有空气分离装置。几种流程的投资比较几种流程装置相比，天然气装置的投资最省。天然气装置的投资远比煤头装置低，如果15万吨天然

6、气为原料的合成氨装置固定投资为2.81亿，同等规模的投资大致如下合成氨厂成本比较如果煤用现行价格（503元/吨）不变，天然气2012年（含2012年）前每年涨价8%。2012年之后天然气价格不变（见下表）。资源的储量情况我国的石油分布广泛，但总量不多，每年都要进口大量的石油与天然气。从此图可以看出我过的煤炭资源主要分布在华北地区，其他地方的煤炭资源缺乏，故可以在华北地区采取煤炭制氨法，其他地方可以因地制宜从中国合成氨工业现状与发展1合成氨工业的概况1.1产能快速增长中国现有合成氨生产企业522个，2008年合成氨总

7、产能约5700万吨，2009年底预计达到6000万吨以上。产能增加主要是新建装置和部分装置扩能改造的贡献。2008年合成氨产量5050万吨，占世界总产量1.53亿吨的33％，居世界首位。1.2合成氨贸易量及利用每年全球合成氨贸易量约占总产量的12%以上。2008年约为1870万吨，比2007年下降2.4%中国的商品液氨很少，主要用于生产肥料，非肥料需求不到10%，用于浓硝酸、己内酰胺、丙烯腈等。1.3合成氨装置大中小并存，规模趋于合理引进合成氨装置经扩能改造，单套日产能力提高20%-50%，年产45万t/a。

8、新建天然气、煤原料的大型合成装置单套能力达到50万t/a；中小规模装置逐步调整改造达到8-18-30万t/a。企业数量由1500多家，减少至435家。2008年不同规模合成氨产量比例单厂产量（万吨)企业数产量占全国（％）≥507462.729.16≥30331486.9729.45≥18802584.8851.19≥82013954.6778.32＜83