合成氨工段生产工艺

1、2015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/氨的性质分子式分子式nh3nh3，无色气体，无色气体, ,有刺激性有刺激性恶臭味，熔点恶臭味，熔点-77.7-77.7。沸点。沸点- -33.3533.35。蒸气与空气混合物爆炸极限蒸气与空气混合物爆炸极限161625%(25%(最易引燃浓度最易引燃浓度17%)17%)液态氨将侵蚀某些塑料制品液态氨将侵蚀某些塑料制品, ,橡橡胶和涂层。胶和涂层。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。酸，而硝酸是重要的化工原料。还可

2、以制造化肥还可以制造化肥。氨气用途广泛应用于实验室、军事、制药广泛应用于实验室、军事、制药工业、纱罩业工业、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。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。个合成氨生产过程

3、的核心部分。3.1合成氨定义合成氨定义3/合成氨催化剂氨合成反应在较高压力和催化剂存在的氨合成反应在较高压力和催化剂存在的条件下进行。条件下进行。n n2 2+3h+3h2 22nh2nh3 3(g)=-92.4kj/mol(g)=-92.4kj/mol3.1合成氨定义合成氨定义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，由反应是有利的。当采用铁催化剂时，由于改变了反应历程，降低了反应的活化于改变了反应历程，降低了反应的活化能，使反应以显著的速率进行。能，使反应以显著的速率进行。3.2催化机理催化机理3/合成氨催化剂首先是

4、氮分子在铁催化剂表面上进行化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。学吸附，使氮原子间的化学键减弱。xfe+nxfe+n2 2fexnfexn3.2催化机理催化机理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上的氮分子作用，在催化剂表面上逐步生成生成nhnh、nhnh2 2和和nhnh3 33.2催化机理催化机理3/合成氨催化剂fexn+hfexnhfexn+hfexnhfexnh+hfexnhfexnh+hfexnh2 23.2催化机理催化机理3/合成氨催化剂最后氨分子在表面上脱吸而生成气态的

5、最后氨分子在表面上脱吸而生成气态的氨。氨。fexnhfexnh2 2+hfexnh+hfexnh3 3xfe+nhxfe+nh3 33.2催化机理催化机理3/合成氨催化剂催化剂在使用过程中，其活性从小到大，催化剂在使用过程中，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，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。一直到衰老而不能再使用。3.3催化剂的寿命催化剂的寿命3/合成氨催化剂对于合成氨反应中的铁催化剂：对于合成氨反应中的铁催化剂：o2o2、coco、co2co2和水蒸气等都能使催化剂中毒。这和水蒸气等

6、都能使催化剂中毒。这种中毒是暂时性中毒：利用纯净的氢、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，催化氮混合气体通过中毒的催化剂时，催化剂的活性又能恢复。剂的活性又能恢复。3.4催化剂中毒催化剂中毒3/合成氨催化剂含含p p、s s、asas的化合物则可使铁催的化合物则可使铁催化剂永久性中毒。催化剂中毒后，化剂永久性中毒。催化剂中毒后，往往完全失去活性。往往完全失去活性。3.4催化剂中毒催化剂中毒4/合成氨生产设备4.1 合成压缩机合成压缩机4/合成氨生产设备4.2 合成塔合成塔氨合成塔是在高压、高温下用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 15.230.4mpa、温度 400520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