合成氨生產(chǎn)工藝

1、 合成氨生產(chǎn)工藝河南化工技校魏葆婷 二、氨合成反應(yīng)的化學(xué)平衡二、氨合成反應(yīng)的化學(xué)平衡 反應(yīng)速度是以單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物質(zhì)濃度的減少量或生成物質(zhì)濃度的增加量表示。 影響氨合成反應(yīng)速度因素： 1.壓力 提高壓力可加快氨的生成速度使氣體中氨含量迅速增加。 2.溫度 反應(yīng)速度隨著溫度升高顯著加快。 第二節(jié)第二節(jié) 氨合成催化劑氨合成催化劑 氨合成的生產(chǎn)工藝條件必須滿足產(chǎn)氨合成的生產(chǎn)工藝條件必須滿足產(chǎn)量高、消耗定額低、工藝流程及設(shè)量高、消耗定額低、工藝流程及設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便及安全可靠備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便及安全可靠等要求。等要求。 決定生產(chǎn)條件最主要的因素是壓力、決定生產(chǎn)條件最主要的因素是壓力、溫度、空間

2、速度、氣體組成和催化溫度、空間速度、氣體組成和催化劑等。劑等。 （五）、惰性氣體的排除（五）、惰性氣體的排除 氨合成循環(huán)系統(tǒng)惰性氣體通過三個(gè)途徑氨合成循環(huán)系統(tǒng)惰性氣體通過三個(gè)途徑帶出：帶出： 1.一小部分從系統(tǒng)中漏損；一小部分從系統(tǒng)中漏損； 2.一小部分溶解在液氨中被帶走；一小部分溶解在液氨中被帶走； 3.大部分采用放空的方法，即間斷或連續(xù)大部分采用放空的方法，即間斷或連續(xù)地從系統(tǒng)中排放。地從系統(tǒng)中排放。 放空的位置應(yīng)該在氨已大部分分離之后，放空的位置應(yīng)該在氨已大部分分離之后，而又在新鮮氣加入之前。而又在新鮮氣加入之前。 回收利用反應(yīng)熱的方法主要有以下幾種回收利用反應(yīng)熱的方法主要有以下幾種 1

3、.預(yù)熱反應(yīng)前的前氫氮混合氣。在塔內(nèi)設(shè)置換熱預(yù)熱反應(yīng)前的前氫氮混合氣。在塔內(nèi)設(shè)置換熱器，用反應(yīng)的高溫氣體預(yù)熱反應(yīng)前氫氮混合氣器，用反應(yīng)的高溫氣體預(yù)熱反應(yīng)前氫氮混合氣達(dá)到催化劑的活性溫度。此方法回收不完全。達(dá)到催化劑的活性溫度。此方法回收不完全。 2.預(yù)熱反應(yīng)前的氫氮混合氣和副產(chǎn)蒸氣預(yù)熱反應(yīng)前的氫氮混合氣和副產(chǎn)蒸氣 既在塔內(nèi)設(shè)置換熱器預(yù)熱反應(yīng)前的氫氮混合氣，既在塔內(nèi)設(shè)置換熱器預(yù)熱反應(yīng)前的氫氮混合氣，又利用余熱副產(chǎn)蒸氣。又利用余熱副產(chǎn)蒸氣。 3.預(yù)熱反應(yīng)前的氫氮混合氣和預(yù)熱高壓鍋爐給水預(yù)熱反應(yīng)前的氫氮混合氣和預(yù)熱高壓鍋爐給水 反應(yīng)后的高溫氣體先通過塔內(nèi)的換熱器預(yù)熱反反應(yīng)后的高溫氣體先通過塔內(nèi)的換熱器

4、預(yù)熱反應(yīng)前氫氮混合氣，后在通過塔外換熱器預(yù)熱高應(yīng)前氫氮混合氣，后在通過塔外換熱器預(yù)熱高壓鍋爐給水。壓鍋爐給水。 由于壓縮機(jī)型式、操作壓力、氨分離折由于壓縮機(jī)型式、操作壓力、氨分離折 冷凝級(jí)數(shù)、熱能回收形式以及各部分相冷凝級(jí)數(shù)、熱能回收形式以及各部分相對(duì)位置的差異，氨合成工藝流程也水相對(duì)位置的差異，氨合成工藝流程也水相同。操作壓力在同。操作壓力在600100MPa稱高壓法，稱高壓法，在在2040MPa稱中壓法。大稱中壓法。大10MPa左右稱左右稱低壓法。中壓法氨合成的工藝流程，在低壓法。中壓法氨合成的工藝流程，在技術(shù)和涇濟(jì)上都比較優(yōu)越，因此目前國(guó)技術(shù)和涇濟(jì)上都比較優(yōu)越，因此目前國(guó)內(nèi)外普遍采用中壓法。內(nèi)外普遍采用中壓法。（一）、中、小型氨廠合成一）、中、小型氨廠合成系統(tǒng)工藝流程系統(tǒng)工藝流程 我國(guó)中型及大部分小型合成氨廠，我國(guó)中型及大部分小型合成氨廠，采用中壓法氨合成流程，操作壓采用中壓法氨合成流程，操作壓力在力在32MPa左右，設(shè)置水冷器和