合成氨工段生产工艺.ppt

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1、合成氨生产工艺目录1氨的性质2合成氨工业产品的用途3合成氨催化剂4合氨的生产设备成5合成氨的生产工艺1/氨的性质分子式NH3，无色气体,有刺激性恶臭味，熔点-77.7℃。沸点-33.35℃。蒸气与空气混合物爆炸极限16～25%(最易引燃浓度17%)液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。氨的性质2/合成氨工业产品的用途工业上用氨气来通过氧化制造硝酸，而硝酸是重要的化工原料。还可以制造化肥。氨气用途广泛应用于实验室、军事、制药工业、纱罩业氨水用途军事1有机工业医药其它2342/合成氨工业产品的用途作为一种碱性消毒剂，用于消毒沙林类毒

2、剂。用作胺化剂，生产热固性酚醛树脂的催化剂用稀氨水医治晕倒和昏厥，并作皮肤刺激药和消毒药。也用作洗涤剂、中和剂、生物碱浸出剂氨水的用途合成氨工艺流程图3/合成氨催化剂将纯净的氢、氮混合气压缩到高压，在催化剂的作用下合成氨。氨的合成是提供液氨产品的工序，是整个合成氨生产过程的核心部分。3.1合成氨定义3/合成氨催化剂氨合成反应在较高压力和催化剂存在的条件下进行。N2+3H2→2NH3(g)=-92.4kJ/mol3.1合成氨定义3/合成氨催化剂热力学计算表明，低温、高压对合成氨反应是有利的。当采用铁催化剂时，由于改变了反应历程，降

3、低了反应的活化能，使反应以显著的速率进行。3.2催化机理3/合成氨催化剂首先是氮分子在铁催化剂表面上进行化学吸附，使氮原子间的化学键减弱。xFe+N2→FexN3.2催化机理3/合成氨催化剂接着是化学吸附的氢原子不断地跟表面上的氮分子作用，在催化剂表面上逐步生成—NH、—NH2和NH33.2催化机理3/合成氨催化剂FexN+[H]→FexNHFexNH+[H]→FexNH23.2催化机理3/合成氨催化剂最后氨分子在表面上脱吸而生成气态的氨。FexNH2+[H]→FexNH3xFe+NH33.2催化机理3/合成氨催化剂催化剂在使用

4、过程中，其活性从小到大，逐渐达到正常水平，接着，催化剂活性在一段时间里保持稳定，然后再下降，一直到衰老而不能再使用。3.3催化剂的寿命3/合成氨催化剂对于合成氨反应中的铁催化剂：O2、CO、CO2和水蒸气等都能使催化剂中毒。这种中毒是暂时性中毒：利用纯净的氢、氮混合气体通过中毒的催化剂时，催化剂的活性又能恢复。3.4催化剂中毒3/合成氨催化剂含P、S、As的化合物则可使铁催化剂永久性中毒。催化剂中毒后，往往完全失去活性。3.4催化剂中毒4/合成氨生产设备4.1 合成压缩机4/合成氨生产设备4.2 合成塔氨合成塔是在高压、高温下用

5、来使氮气和氢气发生催化反应进行氨合成的设备。现在工业上氨合成是在压力15.2~30.4MPa、温度400~520℃下进行的，为防止高压、高温下氢气对钢的腐蚀，氨合成塔由耐高压的封头、外筒和装在筒体耐高温的内件组成。4/合成氨生产设备4.2 合成塔内件外有保温层，操作时进塔的冷气体流过内、外筒间的环隙，从而避免外筒温度过高。外筒只承受高压，可用低合金高强度钢制作。内件虽然是在高温下操作，但是只承受氨合成塔进出口的压力差。4/合成氨生产设备4.2 合成塔为了使进氨合成塔的气体能加热到反应温度，同时又能冷却反应后气体，在塔内还设有换热

6、器。换热器有列管式、螺旋板式和波纹板式，其中以列管式采用最多。5/合成氨生产工艺4.2 合成塔