合成氨的方法与应用

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1、word完美格式闽南师范大学合成氨的方法及其应用姓名：学号：专业：应用化学年级:10应化22013年12月30精心整理学习帮手word完美格式合成氨的方法及其应用【摘要】介绍不同原料的合成氨和合成氨各个工段工艺流程，指出了我国合成氨工艺技术现状及其未来发展趋势，认为未来合成氨技术进展的主要趋势是大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行；介绍合成氨工业产品的用途，指出合成氨对化肥的重要意义。关键词：合成氨工艺流程发展现状意义前言氨是一种重要的含氮化合物。氮是蛋白质质中不可缺少的部分，是人类和一切生物所必须的养料；可以说没有氮，就没有蛋白质，没有蛋白质，就没有生命。大气中存在有大量的氮，

2、在空气中氨占78％（体积分数）以上，它是以游离状态存在的。但是，如此丰富的氮，通常状况下不能为生物直接吸收，只有将空气中的游离氮转化为化合物状态，才能被植物吸收，然后再转化成人和动物所需的营养物质。把大气中的游离氮固定下来并转变为可被植物吸收的化合物的过程，称为固定氮。目前，固定氮最方便、最普通的方法就是合成氨，也就是直接由氮和氢合成为氨，再进一步制成化学肥料或用于其它工业我国合成氨装置很多，但合成氨装置的控制水平都比较低，大部分厂家还停留在半自动化水平，靠人工控制的也不少，普遍存在的问题是：能耗大、成本高、流程长，自动控制水平低。这种生产状况下生产的产品成本高，市场竞争力差，因此大部分化

3、肥行业处于低利润甚至处于亏损状态。为了改变这种状态，除了改变比较落后的工艺流程外，实现装置生产过程优化控制是行之有效的方法。合成氨生产装置是我国化肥生产的基础，提高整个合成氨生产装置的自动化控制水平，对目前我国化肥行业状况，只有进一步稳定生产降低能耗，才能降低成本，增加效益。而实现合成氨装置的优化是投资少、见效快的有效措施之一。精心整理学习帮手word完美格式合成氨装置优化控制的意义是提高整个合成氨装置的自动化水平，在现有工艺条件下，发挥优化控制的优势，使整个生产长期运行在最佳状态下，同时，优化系统的应用还能节约原材料消耗，降低能源消耗，提高产品的合格率，增强产品的市场竞争能力。1.氨的性

4、质1.1物理性质无色气体,有刺激性恶臭味。分子式NH3。分子量17.03。相对密度0.7714g/l。熔点-77.7℃。沸点-33.35℃。自燃点651.11℃。蒸气密度0.6。蒸气压1013.08kPa(25.7℃)。1.2化学性质蒸气与空气混合物爆炸极限16～25%(最易引燃浓度17%)。氨在20℃水中溶解度34%,25℃时,在无水乙醇中溶解度10%,在甲醇中溶解度16%,溶于氯仿、乙醚,它是许多元素和化合物的良好溶剂。水溶液呈碱性,0.1N水溶液PH值为11.1；液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。遇热、明火,难以点燃而危险性较低;但氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸

5、,如有油类或其它可燃性物质存在,则危险性更高。与硫酸或其它强无机酸反应放热,混合物可达到沸腾；不能与下列物质共存:乙醛、丙烯醛、硼、卤素、环氧乙烷、次氯酸、硝酸、汞、氯化银、硫、锑、双氧水等。2.合成氨的生产工艺19世纪中叶，炼焦工业兴起，生产焦炭过程中制得了氨。煤中的氮约有20%~25%转化为氨，煤气中氨含量为8~11g/m3，因而可以从副产焦炉中回收氨。但这样回收的氨量不能满足需要，促使人们研究新的合成氨的方法来满足工业需要，以下介绍不同原料合成氨的简要生产过程。2.1以固体燃料（煤或焦炭）为原料的合成氨的简要生产过程煤或焦炭造气脱硫CO变换精制脱CO2压缩合成合成尿素精心整理学习帮手

6、word完美格式氨尿素2.2以天然气或轻油为原料的合成氨的简要生产过程天然气或轻油脱硫一段转化二段转化CO高变CO低变压缩甲烷化脱CO2合成合成尿素氨尿素2.3以重油为原料的合成氨的简要生产过程重油油气化除炭黑脱硫CO变化空气空分脱CO2液氨洗涤合成尿素压缩合成尿素氨精心整理学习帮手word完美格式2.4合成氨各工段工艺流程（以煤为原料）2.4.1造气工段（间歇式气化过程在固定床煤气发生炉中进行的）（1）五个阶段：①吹风阶段：吹入空气，提高燃料层温度，吹风气放空。工艺流程：空气—煤气炉底部—燃料层—炉顶—上旋风除尘器—废热锅炉—烟囱放空或送吹风气系统回收。②一次上吹制气阶段：自下而上送入水

7、蒸汽进行气化反应，燃料层下部温度下降，上部升高。工艺流程：水蒸汽和加氮空气—煤气炉底部—燃料层—炉顶—上旋风除尘器—废热锅炉—洗气箱—洗气塔—煤气总管—气柜③下吹制气阶段：水蒸汽自上而下进行反应，使燃料层温度趋下均衡。工艺流程：蒸汽（不加空气）—炉顶—燃料层—炉底—废热锅炉—洗气箱—洗气塔—煤气总管—气柜④二次上吹制气阶段：使底部下吹煤气排净，为吹入空气做准备。工艺流程与一次上吹阶段相同。⑤空气吹净阶段：此部分吹风气加以