合成氨生產工藝目錄、合成氨產品規格及產品在國民經濟中的作用

氨是重要的無機化工產品之一，在國民經濟中占有重要地位。 除了可直接用作肥料的液氨外，農業中使用的氮肥，如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨和各種含氮複合肥，都是由氨製成的。 合成氨是大宗化工產品之一，世界合成氨年產量已達1億噸以上，其中約80%的氨用於生產化肥，20%用作其他化工產品的原料。

氨的合成主要有兩個過程。

1.熱催化合成氨。

工業氨的合成主要由Haber-Bosch工藝控制。 氨在鐵基催化劑存在下以 3：1 的比例混合，溫度和壓力分別為 723-873 K 和 10-25 MPa。

Haber-Bosch 工藝每次執行可轉化為氨約 15-25%，並且 ** 通過未反應的氣體，總轉化率為 97%。 RU基催化劑為第二代催化劑，可在300E450和4-15 MPa下反應。 根據催化劑的不同，條件也不同。

2.電化學合成氨。

根據所用電解液的型別，有四類。

1）液體電解質在室溫下工作;

2） 工作溫度為 573-773 K 的熔鹽電解質;

3）一種復合電解質，由固體電解質與工作溫度為573-973 K的低熔點鹽混合而成;

4） 固體電解質，在室溫下工作至最高 1073 K。

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第一步是原料氣的製備。 合成法生產氨，首先需要製備含氫氣和氮氣的原料氣。 它可以由氫氣和氮氣分別混合製成，也可以同時生產。

第二步是原料氣的淨化。 產生的氫氣和氮氣原料氣中含有硫化合物、一氧化碳和二氧化碳等雜質。 這些雜質不僅會腐蝕裝置，還會毒害合成氨的催化劑。

因此，在將氫氣和氮氣原料氣送入合成塔之前，必須對其進行淨化，以去除各種雜質，獲得純淨的氫氣和氮氣混合物。

第三步是原料氣的壓縮和氨的合成。 將純氫氮混合物壓縮至高壓，並在高溫和催化劑存在下合成為氨。

生產合成氨的原料主要是焦炭、煤、天然氣、重油、輕油等燃料，以及水蒸氣和空氣; 生產合成氨的主要工藝一般如下圖所示。

原料 原料製備 脫硫 一氧化碳的轉化 脫碳 去除少量一氧化碳和二氧化碳 壓縮氨的合成 氨產品。

合成氨是一種重要的化學品，廣泛用於製造化肥和其他化學品。 本文將介紹合成氨的工藝流程圖及其工藝流程圖。

首先，合成氨的生產需要使用大量的天然氣和空氣。 在這個過程中，天然氣和空氣混合在一起，然後通過一系列的氧和螞蟻狀態化和還原反應來改變。 這些反應的目的是將氮氧化物與氫氣結合形成氨，並從系統中排出一些未反應的氮氣。

此時，我們有一種含有高濃度氨的氣體。

接下來，必須對氣體進行脫水以去除其中的水分。 這可以通過使氣體通過乙個吸附劑來完成。 當氣體流過吸附劑時，水分被其上的材料吸收，從而去除氣體中的水分。

最後，用於合成氨的氣體需要壓縮成液體，這可以通過稱為節流閥的裝置來完成。 節流閥的作用是將氣體引入收縮體中，然後對其進行加壓。 加壓氣體變成可用於儲存和運輸的液體。

總之，氨合成過程涉及許多步驟。 然而，只有了解這些步驟，我們才能成功生產出高質量的肥料和其他化學品。

1.壓力。 受動力材料和裝置的影響，我國合成氨裝置一般採用20MPa和50MPa。

2.溫度。 從理想工況來看，合成氨在較低溫度下是有利的，但溫度太低，反應速率會很小，所以在實際生產孝道時，一般選擇500°C。

3.催化劑。

鐵催化劑在500°C時活性最高，這也是在500°C下選擇合成氨的原因。

1）原料氣製備：首先，將煤、天然氣等原料製成含氫氣和氮氣的粗原料氣。對於固體原煤和焦炭，合成氣通常通過氣化生產; 合成氣可通過殘餘油的非催化部分氧化而得; 對於氣態烴和石腦油，合成氣在工業中採用兩級蒸汽重整法生產。

2）提純：提純粗原料氣，除去氫氣、氮氣以外的雜質，主要包括轉化工藝、脫硫脫碳工藝和氣體精煉工藝。

3）最後將純氫氮混合物壓縮至高壓，在催化劑作用下合成氨。氨合成是提供液態氨產品的過程，是整個氨生產過程的核心部分。 氨合成反應是在較高壓力和催化劑存在的條件下進行的，由於反應後氣體中的氨含量不高，一般只返回百孝，因此採用未反應的氫氮迴圈工藝。

工作主要包括：（1）利用加壓輸送機械將含碳氫化合物的原料和空氣或水蒸氣送入煤氣爐內; （2）操作燃氣爐，調節溫度、壓力、流量、配比等工藝引數，製取原料氣; （3）操作脫硫、一氧化碳、二氧化碳等生產裝置，將原料氣淨化成1：3氮氫混合物; （4）運用多級壓縮機，將氮氫混合氣體加壓進入合成氨塔; （5）調整合成氨塔的壓力、溫度、空速等工藝引數，在催化劑存在下將部分氮氫混合氣體合成為氨; （6）監測冷凝或吸收裝置，將含氨氮氫混合物中的氨冷凝成液氨或吸收成氨水; （7）運轉迴圈壓縮機，對分離氨的氮氫混合氣加壓，送入合成塔，與新的氮氫混合物迴圈生產氨。

以下型別的工作被歸類為職業：

合成氨總控工程師（16-034）、水氣工程師（16-035）、油氣化工（16-036）、合成氨轉化工程師（16-038）、合成氨淨化工（16-039）、合成氨氣壓縮工（16-040）、合成氨合成工（16-041）。

工業合成氨的化學方程式是哈伯-博世工藝：N2（G）+3H2（G） 2NH3（G）。

在這個方程式中，N2 代表氮，H2 代表氫，NH3 代表氨。 根據方程式，1mol 氮氣和 3mol 氫氣反應生成 2mol 氨。 該方程描述了氮氣和氫氣產生氨的合成反應。

該反應在高溫（約400-500°C）和高壓（約150-250個大氣壓）下進行，通常需要使用鐵或鐵鉬等催化劑來加速反應速率。

工業合成氨是用於生產化肥和其他化學品的重要化學工藝。 該工藝的發現和應用對解決農業領域氮肥問題發揮了重要作用。

工業合成氨的條件

1、溫度：工業合成氨反應需要在高溫條件下進行，一般在400-500°C之間。 較高的溫度會增加反應速率，但也會增加能耗和反應副產物的形成。

2.壓力：工業合成氨的反應需要在高壓條件下進行，通常在150-250個大氣壓之間。 高壓可以增加氮氣和氫渣接觸的機會，促進反應。

3.催化劑：工業合成氨的反應需要使用催化劑來加快反應速度。 常用的催化劑包括鐵（Fe）或鐵鉬（Fe-Mo）催化劑。 這些催化劑可以降低反應的活化能，增加氮氣和氫氣的反應性。

4.氣比：反應物的氣比也是影響工業合成氨反應的重要條件。 一般來說，反應物的摩爾比為n2：h2=1：3。

5.反應器設計：為了實現高溫高壓條件下的工業合成氨反應，需要設計和使用合適的反應器。 常見的反應器設計包括管式反應器、固定床反應器或流化床反應器。