合成氨工藝流程(參考版)
2024-08-21 14:50本頁面
【正文】 。工藝流程是上述步驟的合理組合，下圖是氨合成的原則工藝流程。管道、設(shè)備及合成塔床層壓力降以及氨冷凝等阻力的原因，使循環(huán)氣與合成塔進口氣間產(chǎn)生壓力差，需采用循環(huán)壓縮機彌補壓力降的損失。因此，應(yīng)定期或連續(xù)排放定量的循環(huán)氣，使惰性氣體含量保持在要求的范圍內(nèi)。因此反應(yīng)后的氣體必須冷凝以分離所含的氨，使循環(huán)回合成塔入口的混合氣體中氨含量盡量少，以提高氨凈值。由于氨合成率不高，大量氫氣、氨氣未反應(yīng)，需循環(huán)使用，故氨合成是帶循環(huán)的系統(tǒng)。5結(jié)束語 本課題介紹了氨合成工業(yè)發(fā)展及現(xiàn)狀，參考文獻[1] ［Ｍ］.石油化學(xué)工業(yè)出版社，1979[5] ［Ｍ］.石油化學(xué)工業(yè)出版社，1979[6]蔣太郁,／合成氨轉(zhuǎn)化裝置優(yōu)化運行總結(jié)[J].,5(30):4751.[4] 何歡，邸彩霞，阿不都熱合木工業(yè)上為了防止催化劑中毒，要把反應(yīng)物原料加以凈化，以除去毒物，這樣就要增加設(shè)備，提高成本。催化劑中毒后，往往完全失去活性，這時即使再用純凈的氫、氮混合氣體處理，活性也很難恢復(fù)。但利用純凈的氫、氮混合氣體通過中毒的催化劑時，催化劑的活性又能恢復(fù)，因此這種中毒是暫時性中毒。中毒分為暫時性中毒和永久性中毒兩種。催化劑在穩(wěn)定活性期間，往往因接觸少量的雜質(zhì)而使活性明顯下降甚至被破壞，這種現(xiàn)象稱為催化劑的中毒。接著，催化劑活性在一段時間里保持穩(wěn)定，然后再下降，一直到衰老而不能再使用。有人認(rèn)為：由于催化劑在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量不變，一旦制成一批催化劑之后，便可以永遠使用下去。由于反應(yīng)途徑的改變（生成不穩(wěn)定的中間化合物），降低了反應(yīng)的活化能，因而反應(yīng)速率加快了。加入鐵催化劑后，反應(yīng)以生成氮化物和氮氫化物兩個階段進行。接著是化學(xué)吸附的氫原子不斷地跟表面上的氮分子作用，在催化劑表面上逐步生成—NH、—NH2和NH3，最后氨分子在表面上脫吸而生成氣態(tài)的氨。當(dāng)采用鐵催化劑時，由于改變了反應(yīng)歷程，降低了反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)以顯著的速率進行。鐵觸媒在500℃左右時的活性最大，這也是合成氨反應(yīng)一般選擇在500℃左右進行的原因。通常，為了加快Ｎ２與Ｈ２的化合反應(yīng)速率，多采用加催化劑的方法，以降低反應(yīng)所需的能量，使反應(yīng)物在較低溫度下能較快的進行反應(yīng)。綜上所述的因素來看，在實際生產(chǎn)中，合成氨反應(yīng)一般在500℃左右的溫度下進行。因此，從反應(yīng)的理想條件來看，氨的合成反應(yīng)在較低的溫度下進行有利。因此從理論上講，合成氨時壓強越大越好，例如有研究結(jié)果表明，在400℃、壓強超過200MPa時不必使用催化劑，氨的合成反應(yīng)就能順利進行。氨合成反應(yīng)在較高壓力和催化劑存在的條件下進行，由于反應(yīng)后氣體中氨含量不高，一般只有10%~20%，故采用未反應(yīng)氫氮氣循環(huán)的流程。甲烷化反應(yīng)如下： CO+3H2→CH4+H2O ΔH=CO2+4H2→CH4+2H2O ΔH= 4 合成氨將純凈的氫、氮混合氣壓縮到高壓，在催化劑的作用下合成氨。甲烷化法是在催化劑存在下使少量CO、CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O的一種凈化工藝，要求入口原料氣中碳的氧化物含量(體積分?jǐn)?shù))%。 目前在工業(yè)生產(chǎn)中，最終凈化方法分為深冷分離法和甲烷化法。為了防止對氨合成催化劑的毒害，規(guī)定CO和CO2總含量不得大于10cm3/m3(體積分?jǐn)?shù))。活化劑在表面吸收了CO2然后液相傳送，活化劑被再生。MDEA水溶液屬于有機堿溶液，在水中呈弱堿性；遇酸性二氧化碳氣體將發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，同時在較高壓力下，二氧化碳氣體有較高的物理溶解性；所以整個吸收過程屬于物理、化學(xué)吸收過程。MDEA水溶液（貧液）吸收來自變脫工段水煤
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