西安建筑科技大学：《无机化工工艺学》课程PPT教学课件（讲稿）第二章 合成氨

第二章合成氨 质胡宫种技大 xI an University of Architecture and Technology

第二章 合成氨

合氮目录 第一节:绪论 第二节:固体燃料气化 第三节:烃类蒸汽转化 第四书:一氧化碳变换 第五节:原料气净化脱硫 第六节:二氧化碳脱除 第七节:原料气的最终净化 第八节:氨的合成 质官星种大孝

2 合成氨 目录 第一节: 绪论 第二节: 固体燃料气化 第三节: 烃类蒸汽转化 第四节: 一氧化碳变换 第五节: 原料气净化脱硫 第六节: 二氧化碳脱除 第七节: 原料气的最终净化 第八节: 氨的合成

第一节绪论 ◇一、氨的性质 二、氨的用途 ☆三、生产方法 ◇四、合成氨工业进展 质官星种大孝

3 第一节 绪论 ❖一、氨的性质 ❖二、氨的用途 ❖三、生产方法 ❖四、合成氨工业进展

氯的质 (一)、物理性质 >标准状态下是无色气体,具有特殊的刺激性臭味。 20℃下将氨气加压0.8MPa时,液化为无色的液体。 >液氨或干燥的氨对大部分物质不腐蚀,在有水存 在时,对铜、银、锌等金属有腐蚀。 氨与空气或氧的混合物在一定浓度范围能发生爆 炸,有饱和水蒸气存在时,氨一空气混合物的爆 炸界限较窄。 (二)、化学性质(略) 质官星种大孝

4 （一）、物理性质 ➢ 标准状态下是无色气体，具有特殊的刺激性臭味。 20℃下将氨气加压0.8MPa时，液化为无色的液体。 ➢ 液氨或干燥的氨对大部分物质不腐蚀，在有水存 在时，对铜、银、锌等金属有腐蚀。 ➢ 氨与空气或氧的混合物在一定浓度范围能发生爆 炸，有饱和水蒸气存在时，氨－空气混合物的爆 炸界限较窄。 （二）、化学性质（略） 一、氨的性质

二、氯的用 85%的氨用来制化学肥料,其余作为 生产其他化工产品的原料。 氨在工业上主要用来制造炸药和各种 化学纤维及塑料。 今氨的其他工业用途也十分广泛,例如 在制冰、空调、冷藏等系统的致冷剂。 质官星种大孝

5 ❖85％的氨用来制化学肥料，其余作为 生产其他化工产品的原料。 ❖氨在工业上主要用来制造炸药和各种 化学纤维及塑料。 ❖氨的其他工业用途也十分广泛，例如： 在制冰、空调、冷藏等系统的致冷剂。 二、氨的用途

三、生产办法 (一)氰化法 Cao+3C 2000°C >Cac tco Cac2+N2 1000°C c>Can tc Cacm+3h.- >Caco,+2NH (二)直接法 此法是在高压、高温和有催化剂时,氮气和氢 气直接合成为氨的一种生产方法。目前工业上合成 氨基本上都用此法。 质官星种大孝

6 2 2 3 3 2 1000 2 2 2 2000 3 2 3 o CaCN H O CaCO N H CaC N CaCN C CaO C CaC C O C C o + ⎯→ + + ⎯⎯⎯→ + + ⎯⎯⎯→ + （一）氰化法 （二）直接法 此法是在高压、高温和有催化剂时，氮气和氢 气直接合成为氨的一种生产方法。目前工业上合成 氨基本上都用此法。 三、生产方法

四、合氮二业 1913年,在德国 Oppau建成第一个工业化的合成氨装置,日产 30t.一次大战后,各国都在德国被迫公开的合成氨技术的基础上, 开发了一些其他方法。但氨产量增长缓慢。二战结束后,由于技 术的进步,高速发展。 在原料构成方面:由以固体燃料(焦炭,煤等)为原料 转化到了以气体或液体(天然气、石脑油、重油)为原 料来合成氨。 在生产规模上:实现了单系列全盛氨装置的大型化,现 在世界上规模最大的合成氨装置为日产1800氨,而50 年代以前,只有200t 在能耗上,新工艺的开发,能耗的降低。计算机的应用 实现了自动化操作控制上

7 四、合成氨工业进展 1913年，在德国Oppau建成第一个工业化的合成氨装置，日产 30t.一次大战后，各国都在德国被迫公开的合成氨技术的基础上， 开发了一些其他方法。但氨产量增长缓慢。二战结束后，由于技 术的进步，高速发展。 在原料构成方面：由以固体燃料（焦炭，煤等）为原料 转化到了以气体或液体（天然气、石脑油、重油）为原 料来合成氨。 在生产规模上：实现了单系列全盛氨装置的大型化，现 在世界上规模最大的合成氨装置为日产1800t氨，而50 年代以前，只有200t。 在能耗上，新工艺的开发，能耗的降低。计算机的应用 实现了自动化操作控制上

中国合氯简介 >50年代,在恢复与扩建老厂的同时,从苏联引进 了三套年产50k的装置; >60年代,又从英国引进了一套年产100kt的装置, 且又在全国建设了一大批小型氨厂; 70年代,我国又从西方国家引进多套大型装置 (年产300kt以上)。 80年代后,我国设计的装置开始用于生产。 质官星种大孝

8 ➢50年代，在恢复与扩建老厂的同时，从苏联引进 了三套年产50kt的装置； ➢60年代，又从英国引进了一套年产100kt的装置， 且又在全国建设了一大批小型氨厂； ➢70年代，我国又从西方国家引进多套大型装置 （年产300 kt 以上）。 ➢80年代后，我国设计的装置开始用于生产。 中国合成氨简介

我囻合氯生产工艺敦术状 2004年我国合成氨装置是大、中、小规模并存 的格局,总生产能力为4260万t/a。 ☆大型合成氨装置有30套,设计能力为900万t/a, 实际生产能力为1000万t/a; ☆中型合成氨装置有55套,生产能力为460万t/a; ☆小型合成氨装置有700多套,生产能力为2800万 >2004年我国产量为4222万吨,居世界第→。 质官星种大孝

9 我国合成氨生产工艺技术现状 2004年我国合成氨装置是大、中、小规模并存 的格局，总生产能力为4260万t/a。 ❖ 大型合成氨装置有30套，设计能力为900万t/a， 实际生产能力为1000万t/a； ❖中型合成氨装置有55套，生产能力为460万t/a； ❖小型合成氨装置有700多套，生产能力为2800万 t/a。 ➢2004年我国产量为4222万吨,居世界第一

合尿氯生产工艺概迷 令目前的主要生产过程: ☆(1)制气用煤或原油、天然气作原料,制备含 氮、氢气的原料气。 令(2)净化将原料气中的杂质:CO、CO2、S等脱 除到ppm级。 令(3)压缩和合成合成氨需要高温、高压,净化后 的合成气原料气必须经过压缩到15-30MPa 450°C左右,在催化剂的作用下才能顺利地在 合成塔内反应生成氨。 其主要过程如图1和图1.2。 质官星种大孝 10

10 合成氨生产工艺概述 ❖目前的主要生产过程： ❖(1) 制气 用煤或原油、天然气作原料，制备含 氮、氢气的原料气。 ❖(2) 净化 将原料气中的杂质：CO、CO2、S等脱 除到ppm级。 ❖(3)压缩和合成 合成氨需要高温、高压，净化后 的合成气原料气必须经过压缩到15~30MPa、 450°Ｃ左右，在催化剂的作用下才能顺利地在 合成塔内反应生成氨。 ❖其主要过程如图1.1和图1.2