第一篇：合成氨催化劑的研究進(jìn)展

合成氨催化劑的研究進(jìn)展

摘要：近20多年來，隨著英國BP公司釕基催化劑的發(fā)明和我國亞鐵基熔鐵催化劑體系的創(chuàng)立，標(biāo)志著合成氨催化劑進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期，本文主要介紹通過合成法合成的幾種催化劑的研究進(jìn)展。關(guān)鍵字：合成氨；催化劑；合成法

Abstract:Over the past 20 years, with the invention of the British BP ruthenium catalysts and creation of ferrous base molten iron catalyst system in our country, marked the ammonia synthesis catalyst has entered a new period of development, this paper mainly introduces through the several means of catalyst research progress of synthesis method of synthesis.Key Words: Ammonia;The catalyst;synthesis

前言

合成氨指由氮和氫氣在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨。合成氨工業(yè)需要較低溫度和壓力下具有較高活性的催化劑。90多年來，世界各國從未停止過合成氫催化劑的研究與開發(fā)。目前，工業(yè)催化劑的催化效率在高溫下已達(dá)90％以上，接近平衡氨濃度(因壓力而異)。例如，在15 MPa及475℃下，A301催化劑的催化效率接近100％。要提高催化劑的活性，就只有降低反應(yīng)溫度．另一方面，工業(yè)合成氨的單程轉(zhuǎn)化率只有15％～25％，大部分氣體需要循環(huán)，從而增加了動力消耗。為了提高單程轉(zhuǎn)化率，也只有降低反應(yīng)溫度才有可能。因此，合成氨催化劑研究總的發(fā)展趨勢，就是開發(fā)低溫高活性的新型催化劑，降低反應(yīng)溫度，提高氨的平衡轉(zhuǎn)化率和單程轉(zhuǎn)化率或?qū)崿F(xiàn)低壓合成氨。而傳統(tǒng)的催化劑是以亞鐵基傳統(tǒng)催化劑為基礎(chǔ)發(fā)展的，但是工業(yè)效率一般不高，而現(xiàn)代工業(yè)一般是以合成催化劑來實(shí)現(xiàn)的，相對于傳統(tǒng)催化劑，合成催化劑的效率要高很多。幾種合成氨的合成催化劑及催化機(jī)理

熱力學(xué)計算表明，低溫、高壓對合成氨反應(yīng)是有利的，但無催化劑時，反應(yīng)的活化能很高，反應(yīng)幾乎不發(fā)生。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(jìn)行。目前認(rèn)為，合成氨反應(yīng)的一種可能機(jī)理，首先是氮分子在鐵催化劑表面上進(jìn)行化學(xué)吸附，使氮原子間的化學(xué)鍵減弱。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。合成催化劑主要有以下幾種，及他們各自的催化機(jī)理。

1.各種催化的性能及操作條件

1.1 A301催化劑

原粒度A301 催化劑在大型合成氨廠實(shí)際工況條件下的工業(yè)旁路試驗(yàn)結(jié)果表明：在7.0～7.5 MPa等壓合成氨工藝條件下，A301 催化劑的氨凈值為10%～ 12%.在8.5 MPa 或10MPa 微加壓合成氨工藝條件下，氨凈值可達(dá)12%～15%，可以滿足合成氨工業(yè)經(jīng)濟(jì)性對氨凈值的要求。實(shí)現(xiàn)等壓氨合成的關(guān)鍵之一是使用低溫低壓氨合成催化劑.英國ICI 公司為AMV 工藝開發(fā)了741 型催化劑.1.2FeO基氨合成催化劑

鐵氧化物及其混合物與催化活性的關(guān)系，獲得駝峰形活性曲線.在R<1范圍內(nèi)，催化活性與R的變化是與經(jīng)典火山形活性曲線相一致的。當(dāng)R達(dá)到5以后，催化劑母體形成了完全維氏體FeO結(jié)構(gòu)，熔鐵催化劑活性達(dá)到了最高值。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果突破了沿襲了80多年的熔鐵催化劑“組成接近磁鐵礦時具有最高活性”的經(jīng)典結(jié)論，找到了提高熔鐵催化劑性能的新催化體系——維氏體FeO 體系。

1.3 Cs 促進(jìn)的Ru/HTAC合成氨催化劑

以經(jīng)過H2處理的活性炭（HTAC）為載體，RuCl3．n H2O和CsNO3為前驅(qū)物，采用浸漬法制備了Cs 促進(jìn)的Ru／HTAC 合成氨催化劑.通過常壓下催化劑的活性評價，以及對催化劑進(jìn)行的TGA，XRD 和XPS 表征，研究了催化劑中金屬、助劑和載體間的相互作用.結(jié)果表明，金屬Ru 促進(jìn)了助劑CsOH 的CsOH 能抑制Ru 顆粒的聚集變大；CsOH 生成，HTAC 抑制了CsOH 的揮發(fā)，可向HTAC 提供電子，HTAC 的表面至少需被CsOH 單層飽和覆蓋，才能獲得最佳的催化活性；HTAC 既能吸引Ru的電子，又能將所吸引的來自CsOH 的更多的電子傳遞給Ru.1.4 Ru／MgO基合成氨催化劑

氧化鎂為載體的釕基氨合成催化劑具有潛在的工業(yè)應(yīng)用前景，已引起了人們極大的關(guān)注．制備了5種釕基催化劑Ru／CsOH、Ru／7-A1203、K-Ru／CsOH、Ba-Ru／CsOH和K-Ba-Ru／CsOH，在、廠(Nz)l V(H2)=1 l 3，2．0 MPa，24 000 h-1和653～873 K反應(yīng)條件下，評價了它們的合成氨催化活性，并對相關(guān)催化劑進(jìn)行了BET和XRD表征．結(jié)果表明：Ru／CsOH的最高活性約為Ru／7-A120s的2倍，且最高活性反應(yīng)溫度還低了20 K；Ba組份的添加有利于降低Ru／CsOH基催化劑的最高活性溫度；K-Ba-Ru／CsOH在653 K、Ba-Ru／CsOH在773 K、K—Ru／CsOH和Ru／CsOH在813 K以上使用時，將更有利于催化活性的發(fā)揮．因此，對于Ru／CsOH基催化劑而言。促進(jìn)劑的添加應(yīng)根據(jù)擬采用的操作溫度來決定．

1.5 LSCCF粉體陰極催化性能

將有機(jī)質(zhì)子交換膜作質(zhì)子導(dǎo)體，復(fù)合氧化物陶瓷片作為電極，實(shí)現(xiàn)了在低溫常壓條件下電化學(xué)方法合成氨[6s10]．但制作較大的陶瓷片比較困難，制約了其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，因此本文嘗試用碳纖維紙作支撐，復(fù)合氧化物Ni-SDC粉體為陽極，LSCCF系列粉體為陰極，Naˉon膜為質(zhì)子導(dǎo)體，以濕H2和N2為原料進(jìn)行電化學(xué)合成氨實(shí)驗(yàn)，研究低溫常壓下不同比例Ca、Sr摻雜LaCo0:9Fe0:1O3?±粉體材料在電化學(xué)合成氨中的陰極電催化性能．

2.總結(jié)

①原料路線的變化方向。從世界燃料儲量來看，煤的儲量約為石油、天然氣總和的10倍，自從70年代中東石油漲價后,從煤制氨路線重新受到重視,但因以天然氣為原料的合成氨裝置投資低、能耗低、成本低的緣故,預(yù)計到20世紀(jì)末,世界大多數(shù)合成氨廠仍將以氣體燃料為主要原料。

②節(jié)能和降耗。合成氨成本中能源費(fèi)用占較大比重，合成氨生產(chǎn)的技術(shù)改進(jìn)重點(diǎn)放在采用低能耗工藝、充分回收及合理利用能量上，主要方向是研制性能更好的催化劑、降低氨合成壓力、開發(fā)新的原料氣凈化方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位熱能等。現(xiàn)在已提出以天然氣為原料的節(jié)能型合成氨新流程多種，每噸液氨的設(shè)計能耗可降低到約29.3GJ。

③與其他產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)。合成氨生產(chǎn)中副產(chǎn)大量的二氧化碳，不僅可用于冷凍、飲料、滅火，也是生產(chǎn)尿素、純堿、碳酸氫銨的原料。如果在合成氨原料氣脫除二氧化碳過程中能聯(lián)合生產(chǎn)這些產(chǎn)品，則可以簡化流程、減少能耗、降低成本。中國開發(fā)的用氨水脫除二氧化碳直接制碳酸氫銨新工藝，以及中國、意大利等國開發(fā)的變換氣氣提法聯(lián)合生產(chǎn)尿素工藝，都有明顯的優(yōu)點(diǎn)。

④21世紀(jì)初期將會是FeO基催化劑成長、成熟并廣泛應(yīng)用的時期．釕催化劑的技術(shù)開發(fā)也必將遵循s形曲線技術(shù)進(jìn)步的規(guī)律，逐步成長和成熟．隨著生物工程技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)人類能夠克隆固氮酶的固氮基因，實(shí)現(xiàn)常溫常壓下高效合成氨的時候，才將是固氮技術(shù)的最終突破．可以預(yù)見，21世紀(jì)的合成氨工業(yè)將有可能是釘催化劑或其它更新一代催化劑(例如酶催化劑)的時代．

參考文獻(xiàn)

[1] 胡樟能，李小年，浙江工學(xué)院學(xué)報，1993(2)：15 [2] 魏可鎂，王榕，陳振宇等．化肥工業(yè)，1985（3）：10

[3] 王文樣，張?jiān)洌剑珖せ蕰h優(yōu)秀論文選集，1997（上）：3 [4] 徐高超，劉瑞泉，王進(jìn)，利用Nation膜和SFCN在低溫常壓下電化學(xué)合成氨[期刊論文]-中國科學(xué)B輯，2009(05)[5] 鄭曉玲;魏可鎂第二代氨合成催化體系--釕系氨合成催化劑及其工業(yè)應(yīng)用[期刊論文]-化學(xué)進(jìn)展，2001(06)

[6] 王榕;林建新;俞秀金氨合成鐵、釕催化劑聯(lián)用工藝[期刊論文]-化工學(xué)報，2007(01)[7] 高冬梅;祝一鋒;韓文鋒 釕基氨合成催化劑制備條件的影響 [期刊論文]-浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004(06)[8] 錢伯章 合成氨催化劑的生產(chǎn)和技術(shù) [期刊論文]-精細(xì)石油化工進(jìn)展，2003(11)

第二篇：合成氨（范文）

合成氨生產(chǎn)技術(shù)綜述

一.合成氨生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展過程及生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀

1.傳統(tǒng)型蒸汽轉(zhuǎn)化制氨工藝階段

從20世紀(jì)20年代世界第一套合成氨裝置投產(chǎn)，到20世紀(jì)60年代中期，合成氨工業(yè)在歐洲、美國、日本等國家和地區(qū)已發(fā)展到了相當(dāng)高的水平。美國Kellogg公司首先開發(fā)出以天然氣為原料、日產(chǎn)1 000 t的大型合成氨技術(shù)，其裝置在美國投產(chǎn)后每噸氨能耗達(dá)到了42．o GJ的先進(jìn)水平。Keuogg傳統(tǒng)合成氨工藝首次在合成氨裝置中應(yīng)用了離心式壓縮機(jī)，并將裝置中工藝系統(tǒng)與動力系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了裝置的單系列大型化(無并行裝置)和系統(tǒng)能 量自我平衡(即無能量輸入)，是傳統(tǒng)型制氨工藝的最顯著特征，成為合成氨工藝的“經(jīng)典之作”。之后英國ICI、德國uhde、丹麥T0psoe、德國Br肌n公司等合成氨技術(shù)專利商也相繼開發(fā)出與KeⅡogg工藝水平相當(dāng)、各具特色的工藝技術(shù)，其中Topsoe、ICI公司在以輕油為原料的制氨技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先地位。這是合成氨工業(yè)歷史上第一次技術(shù)變革和飛躍。

2.低能耗制氨工藝階段

2．1低能耗制氨工藝

具有代表性的低能耗制氨工藝有4種：Kellogg公司的KREP工藝、Braun公司的低能耗深冷凈化工藝、uHDE—ICI—AMv工藝、Topsoe工藝。與上述4種代表性低能耗工藝同期開發(fā)成功的工藝還包括：①以換熱式轉(zhuǎn)化工藝為核心的IcI公司LCA工藝、俄羅斯GIAP公司的Tandem工藝、Kel．1099公司的KRES工藝、Uhde公司的CAR工藝；②基于“一段蒸汽轉(zhuǎn)化+等溫變換+PSA”制氫工藝單元和“低溫制氮”工藝單元，再加上高效氨合成工藝單元等成熟技術(shù)結(jié)合而成的德國Linde公司IAC工藝；③以“釕基催化劑”為核心的Kellogg公司的KAPP工藝。低能耗制氨工藝技術(shù)主要以節(jié)能降耗為目的，立足于改進(jìn)和發(fā)展工藝單元技術(shù)，其主要技術(shù)進(jìn)展包括：

①溫和轉(zhuǎn)化。一段轉(zhuǎn)化爐采用低水碳比、低出口溫度、較高的出口cH4含量操作，將負(fù)荷轉(zhuǎn)移至二段轉(zhuǎn)化爐；同時二段轉(zhuǎn)化爐引入過量空氣，以提高轉(zhuǎn)化系統(tǒng)能力。②燃?xì)廨啓C(jī)。使用燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動空氣壓縮機(jī)，并與一段轉(zhuǎn)化爐緊密結(jié)合。③低熱耗脫碳。采用低熱耗Be面eld或。一MDEA脫碳，以降低能量消耗。

④深冷凈化。Braun公司采用深冷凈化，在合成氣進(jìn)入氨合成回路之前脫除其中的cH4和部分Ar，并調(diào)節(jié)合成氣中H2與N2摩爾比為3：1；uhde—IcI—AMV采用深冷凈化，在氨合成回路之中回收弛放氣中的H2。

⑤效率更高的合成回路。采用新型氨合成塔和低壓高活性催化劑，以提高氨合成轉(zhuǎn)化率、降低合成壓力、減小回路壓降、合理利用能量。Kellogg公司采用臥式徑向合成塔和小顆粒、高活性催化劑；uhde公司和T0psoe公司均采用了立式徑向流動合成塔 和小顆粒、高活性催化劑。

2．2 以部分氧化工藝為核心的重油或煤氣化

(1)重油氣化。以部分氧化工藝為核心的重油氣化技術(shù)，主要有SheⅡ和Texaco兩家公司的技術(shù)。自1956年開發(fā)出第一臺渣油氣化爐至今，世界上先后建成了140多套裝置，用于合成氨、甲醇、純氫和羰基合成等。由于國外以重油為原料的合成氨裝置所占比例很小，且近年來受到石油危機(jī)和潔凈煤氣化技術(shù)的挑戰(zhàn)，競爭力較差，其技術(shù)進(jìn)展不大。主要 的進(jìn)展包括：①結(jié)構(gòu)多樣化、氣化壓力提高、設(shè)備大型化；②改進(jìn)氣化爐燒嘴，以降低氧／油比、蒸汽／油比，從而降低氧耗、汽耗，改善經(jīng)濟(jì)性；③改進(jìn)霧化噴嘴的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，以適應(yīng)石油深加工帶來的重油重度加重的問題；④炭黑回收部分開路，以適應(yīng)石油深 加工帶來的重油原料中重金屬含量升高的問題。

(2)煤氣化。20世紀(jì)80年代初到90年代末，煤氣化技術(shù)再度引起人們重視，對潔凈煤氣化技術(shù)進(jìn)行了大量的開發(fā)研究，取得了重大的進(jìn)展，開發(fā)出眾多的煤氣化技術(shù)，包括：以Texaco公司和Destec公司為代表的水煤漿氣化、以sheu公司和德國Prenno公司為代表的粉煤氣化、以Lu蛹公司為代表的固定床煤氣化等。并率先在IGcc領(lǐng)域進(jìn)行了示范性大型化商業(yè)化裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)，Texaco工藝和Lu蛹工藝在合成氨生產(chǎn)中也得以應(yīng)用，并取得了良好的效果。2．3 傳統(tǒng)型制氨裝置的節(jié)能增產(chǎn)改造 以節(jié)能降耗為目的的技術(shù)開發(fā)成果，在傳統(tǒng)型合成氨裝置的節(jié)能改造和增產(chǎn)改造中也得到了廣泛的應(yīng)用；同時針對傳統(tǒng)型合成氨裝置，也開發(fā)出了許多新的節(jié)能和增產(chǎn)技術(shù)。在20世紀(jì)80年代中期到90年代中期，傳統(tǒng)型合成氨裝置大多進(jìn)行了2輪技術(shù)改造，基本實(shí)現(xiàn)了節(jié)能增產(chǎn)的目標(biāo)，技術(shù)水平大大提高，縮小了與低能耗制氨工藝的差距。

(1)第一輪改造。主要采用節(jié)能降耗新技術(shù)，改造后，傳統(tǒng)天然氣合成氨裝置每噸氨的能耗由41．87 GJ降至35．7 GJ左右，傳統(tǒng)輕油合成氨裝置每噸氨的能耗下降為37．16 GJ。其采用的技術(shù)主要包括：一段轉(zhuǎn)化爐煙氣余熱回收預(yù)熱燃燒空氣；增設(shè)轉(zhuǎn)化爐蒸汽過熱燒嘴；脫碳改為低熱Benfield；合成氣壓縮機(jī)前加氨冷器；采用casale或Topsoe軸徑向內(nèi)件對合成塔內(nèi)件進(jìn)行改造。

(2)第二輪改造。主要采用節(jié)能增產(chǎn)新技術(shù)，將產(chǎn)量擴(kuò)充至日產(chǎn)l 200 t以上，傳統(tǒng)天然氣合成氨裝置噸氨能耗進(jìn)一步降至32．7 GJ，其采用的技術(shù)主要包括：空氣壓縮機(jī)、合成氣壓縮機(jī)汽輪轉(zhuǎn)子擴(kuò)能增效；一段轉(zhuǎn)化爐管更新為大口徑薄壁HP50管；一段轉(zhuǎn)化爐對流段空氣預(yù)熱器盤管改造；二段轉(zhuǎn)化爐更換新型燒嘴；高溫變換爐和低溫變換爐安裝內(nèi)件，成為軸徑向爐；增設(shè)小低變爐；脫碳在四級閃蒸的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改造。

3.裝置單系列產(chǎn)量最大化階段

近10年來，由于低能耗裝置噸氨能耗已經(jīng)降至28 GJ的水平，接近了理論能耗數(shù)值(22 GJ)，節(jié)能降耗的余地已經(jīng)很小(預(yù)計合成氨裝置噸氨能耗將難以降低到26 GJ以下)，而且即使能夠降低，其對裝置的經(jīng)濟(jì)性也將很小。基于此，為了進(jìn)一步改善裝置的經(jīng)濟(jì)性，技術(shù)專利商均開始轉(zhuǎn)向以實(shí)現(xiàn)單系列合成氨裝置產(chǎn)量最大化為首要目標(biāo)的研究開發(fā)。與此同時，在高油價背景下，用煤等劣質(zhì)原料制氨重新受到重視，以Texaco水煤漿氣化和Shell粉煤氣化為代表的煤氣化技術(shù)在改造和新建裝置中得到了使用。3.1裝置單系列產(chǎn)量最大化

世界級合成氨裝置的規(guī)模越來越大，以利用較大的產(chǎn)量帶來規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。20世紀(jì)80年代投產(chǎn)的世界級合成氨裝置的平均產(chǎn)量為1 120 t／d，而最近投產(chǎn)的世界級合成氨裝置的產(chǎn)量大多已接近2 000 t／d，且主要按照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行放大。至今為止，uhde公司已經(jīng)推出了日產(chǎn)3 300 t合成氨技術(shù)，KBR、Topsoe、Lu蛹公司均推出了日產(chǎn)2 000 t合成氨技術(shù)。(1)uhde技術(shù)

①加氫脫硫原料氣在脫硫工段對加氫反應(yīng)器和脫硫反應(yīng)器的尺寸沒有限制，很容易增加氣體流量。必要時可以安裝2臺脫硫反應(yīng)器，從而允許裝置運(yùn)行時更換反應(yīng)器中的氧化鋅。②工藝實(shí)踐證明，離心式壓縮機(jī)和整體齒輪式離心壓縮機(jī)適用于產(chǎn)量高達(dá)3 000 t／d的裝置。

③開發(fā)出具有內(nèi)部絕熱冷氣出口管的頂燒式一段轉(zhuǎn)化爐，易于應(yīng)用任何產(chǎn)能的裝置，而不需改變其基本結(jié)構(gòu)。2臺最大的一段轉(zhuǎn)化爐為甲醇生產(chǎn)合成氣裝置，分別裝有630根和920根管子。3 000 t／d合成氨裝置所用的一段轉(zhuǎn)化爐采用最新設(shè)計和材料，只用了460根管子。④二段轉(zhuǎn)化爐也可用于產(chǎn)能增加的裝置，其特點(diǎn)是通過安裝在容器壁的噴嘴增加工藝空氣。其優(yōu)點(diǎn)是通過渦流形式注入空氣，可以達(dá)到工藝空氣與轉(zhuǎn)化氣的適當(dāng)混合。充分的駐留時間允許在燃燒區(qū)完全反應(yīng)，同時避免內(nèi)件過熱和火焰沖擊。⑤為滿足大型裝置一氧化碳變換對催化劑容量的要求，可以設(shè)計用于高溫和低溫一氧化碳變換的反應(yīng)器。

⑥二氧化碳脫除推薦使用BAsF公司的MDEA工藝，在能量和熱量平衡方面最符合uhde公司的理念，并且將對大型裝置沒有限制。

⑦合成氣壓縮對于當(dāng)前2 200 t／d裝置，制約產(chǎn)能的主要因素是合成氣壓縮機(jī)。uhde公司正在開發(fā)一種新型合成氣壓縮機(jī)，這種壓縮機(jī)適用于未來產(chǎn)能可高達(dá)3 000 t／d的裝置。⑧氨合成回路設(shè)計基礎(chǔ)是3層2個合成塔，廢熱鍋爐位于各反應(yīng)器下游。所有工藝和容器的設(shè)計參數(shù)都滿足大規(guī)模裝置的要求。

⑨uhde公司在sAFcO合成氨裝置中，通過采用“雙壓氨合成工藝”，巧妙地突破和解決了合成氣壓縮機(jī)和合成回路對裝置單系列產(chǎn)能為3 000 t／d的限制，應(yīng)用于已在2 000 t／d合成氨裝置中驗(yàn)證過的工藝過程和設(shè)備，率先實(shí)現(xiàn)了3 300 t／d合成氨的目標(biāo)。BAsF公司在比利時采用uhde技術(shù)建成了2 060 t／d的合成氨裝置。“雙壓氨合成工藝”在合成氣壓縮機(jī)2個壓縮氣缸之間設(shè)置新鮮合成氣的低壓氨合成系統(tǒng)，低壓缸出口壓力為11 MPa，與低壓法氨合成相匹配，并在此系統(tǒng)中分離部分產(chǎn)品；之后在低溫下進(jìn)一步壓縮至21 MPa，進(jìn)入氨合成回路進(jìn)行高壓氨合成。這樣不僅減少了合成氣壓縮的量，而且也減小了合成回路的設(shè)備尺寸。

減小了合成回路的設(shè)備尺寸。(2)Kellogg技術(shù)

①Kellogg公司和Bm帥&Root公司合并為KBR公司之后，在特立尼達(dá)采用KBR(KAAP)工藝建設(shè)了4套2 000 t／d的合成氨裝置。

②KAAP工藝以釕基催化劑為核心，由于該催化劑具有低壓、高活性的特點(diǎn)，與其他催化劑相比其用量較少；合成回路能夠在較低壓力下運(yùn)行，且合成回路的氨轉(zhuǎn)化率高。低壓操作可以使用單系列合成氣壓縮機(jī)，并節(jié)省裝置投資。KAAP催化劑的高活性使大產(chǎn)能成為可能，同時不需要較高的壓力和多臺合成塔。

③KBR公司也設(shè)計了4 000 t／d裝置，除了一段轉(zhuǎn)化爐和氨合成塔為并列設(shè)置外，其他設(shè)備均為單系列。(3)Topsoe技術(shù)

Topsoe公司合成氨技術(shù)的最新進(jìn)展包括：改進(jìn)的轉(zhuǎn)化爐設(shè)計；用于二段轉(zhuǎn)化爐的新型管式燒嘴；改進(jìn)的S一200氨合成塔設(shè)計；中壓蒸汽冷凝液汽提；改進(jìn)的觸媒結(jié)構(gòu)。這些新技術(shù)在拉丁美洲的2個世界級規(guī)模的項(xiàng)目中得到應(yīng)用。Pmfeni項(xiàng)目的特點(diǎn)是2 050 t／d合成氨裝置與3250 t／d尿素裝置單系列配套生產(chǎn)。該裝置構(gòu)成世界上最大的農(nóng)用合成氨／尿素聯(lián)合工廠，其最終產(chǎn)品是粒狀尿素。其合成氨裝置采用Topsoe公司低能耗合成氨工藝，包括脫硫、一段和二段轉(zhuǎn)化、二步變換、MDEA法二氧化碳脫除、甲烷化、壓縮、S一200氨合成回路、氫氣回收裝置和產(chǎn)品回收。轉(zhuǎn)化爐使用現(xiàn)代轉(zhuǎn)化爐管材，并對側(cè)燒爐設(shè)計進(jìn)行了改進(jìn)，允許在更高的壓力和熱流下操作。轉(zhuǎn)化爐設(shè)計緊湊，只用了264根管子。通過引入新的管口燒嘴，增加了整套裝置的穩(wěn)定性。改進(jìn)的催化劑允許減小轉(zhuǎn)化爐尺寸。當(dāng)原料氣中碳?xì)浠衔锉壤^高時，Topsoe工藝包括1臺預(yù)轉(zhuǎn)化爐，將碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為甲烷、碳氧化合物和氫氣。如果把來自預(yù)轉(zhuǎn)化爐的氣體加熱到650℃左右，那么一段轉(zhuǎn)化爐的負(fù)荷可降低25％以上。這樣，為3 000 t／d裝置設(shè)計一段轉(zhuǎn)化爐就不再困難了。二氧化碳脫除采用BASF公司的MDEA工藝，該部分裝置的流體流速非常高，因此需要大型設(shè)備，低壓容器的直徑在6 m左右。氨合成系統(tǒng)以T0psoe s一200徑流式氨合成塔為基礎(chǔ)，回路壓力19．12 MPa，以獲得較高的單程氨轉(zhuǎn)化率，氨合成塔的直徑只有3 m。如果要求產(chǎn)量達(dá)到3 000 t／d，那么可以在s一200合成塔后再增加一個單層徑流式S一50合成塔。(4)Lurgi技術(shù)

h蛹公司開發(fā)出以“自熱轉(zhuǎn)化ATR”為核心技術(shù)的Megammonia工藝。Megammonia工藝裝置包括自熱轉(zhuǎn)化(6 MPa，ATR)、高溫變換(5．5 MPa，HrI's)、氣體凈化(5．2 MPa，RNwu)、氨合成(20 MPa，Synth．)等工藝單元。3．2合成氨裝置的結(jié)構(gòu)調(diào)整

由于石油價格的飛漲和深加工技術(shù)的進(jìn)步，以“天然氣、輕油、重油、煤”作為合成氨原料結(jié)構(gòu)、并以天然氣為主體的格局有了很大的變化。基于裝置經(jīng)濟(jì)性考慮，“輕油”和“重油”型合成氨裝置已經(jīng)不具備市場競爭能力，絕大多數(shù)裝置目前已經(jīng)停車或進(jìn)行以結(jié)構(gòu)調(diào)整為核心內(nèi)容的技術(shù)改造。其結(jié)構(gòu)調(diào)整包括原料結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整。由于煤的儲量約為天然氣與石油儲量總和的10倍，以煤為原料制氨等煤化工及其相關(guān)技術(shù)的開發(fā)再度成為世界技術(shù)開發(fā)的熱點(diǎn)，煤有可能在未來的合成氨裝置原料份額中再次占舉足輕重的地位，形成與天然氣共為原料主體的格局。

原料結(jié)構(gòu)調(diào)整主要是“油改氣”(利用部分氧化工藝將原料改為天然氣)和“油改煤”(利用煤氣化工藝將原料改為煤或石油焦)。原料結(jié)構(gòu)調(diào)整方案中主要考慮的是資源條件及其地理位置，以經(jīng)濟(jì)效益(包括裝置投資、操作費(fèi)用、生產(chǎn)成本)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。天然氣是合成氨裝置最理想的原料，且改造時改動量最小、投資最省，應(yīng)以優(yōu)先考慮；但如果不具備以天然氣為原料的基本條件(資源和地理位置)，則以“原料劣質(zhì)化”為主，進(jìn)行“煤代油”或“渣油劣質(zhì)化”的技改。為了盡可能地增大投資效益，可以適當(dāng)擴(kuò)大氣化部分的規(guī)模，通過“配氣方案”實(shí)現(xiàn)氮肥一C，化工及其衍生物產(chǎn)品的聯(lián)合生產(chǎn)，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整。這樣不僅聯(lián)合生產(chǎn)裝置投資較低，而且能夠?qū)崿F(xiàn)合成氣的有效合理利用，操作費(fèi)用和生產(chǎn)成本將會大幅度降低，經(jīng)濟(jì)上將更加具有競爭力。目前上述結(jié)構(gòu)調(diào)整工程已經(jīng)開始實(shí)施，由于資源條件及其地理位置的原因，對輕油型合成氨裝置進(jìn)行了“油改煤”的技術(shù)改造，而重油型合成氨裝置則進(jìn)行了“油改氣”技術(shù)改造，并取得了預(yù)期效果，有力地推動了天然氣部分氧化工藝技術(shù)和煤氣化工藝技術(shù)的進(jìn)步。

4.現(xiàn)狀

中國的氨氣大多數(shù)產(chǎn)自煤氣化,世界氨氣主要由天然氣生產(chǎn).目前我國是世界上合成氨量最大的國家，擁有大型氮肥裝置共計三十四套，有十七套以天燃?xì)鉃樵希滓暂p油為原料，九套以重油為原料，還有兩套以煤為原料。這三十四套大型氨肥裝置每年可以生產(chǎn)大約一千萬噸氨肥，其下游產(chǎn)品主要包括了硝酸磷肥和尿素。除此之外，我國還有五十五套中型合成氨裝置，包括三十四套以煤和焦油為原料的裝置，九套以渣油為原料和十二套以氣為原料的裝置。這五十五套中型合成氨裝置年生產(chǎn)能力約為五百萬噸，下游產(chǎn)品主要是尿素和硝酸銨，我國還有一百一十二套經(jīng)過改造生產(chǎn)尿素，原料以煤，焦炭為主的氨合成裝置。其中以煤，焦炭為原料的占 96％，以氣為原料的僅占 4％。我國引進(jìn)大型合成氨裝置的總生產(chǎn)能力為1000萬t/a,只占我國合成氨總能力的1/4左右,因此可以說我國氮肥工業(yè)主要是依靠自力更生建設(shè)起來的。在此過程中,研究開發(fā)了許多工藝技術(shù),促進(jìn)了氮肥生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高,包括:合成氣制備、CO變換、脫硫脫碳、氣體精制和氨合成技術(shù)。除上海吳涇化工廠為國產(chǎn)化裝置外,其他均系從國外引進(jìn),按照專利技術(shù)分:以天然氣和輕油為原料的有Kellogg傳統(tǒng)工藝(10套)、Kellogg-TEC工藝(2套)、Topsoe工藝(3套),及20世紀(jì)90年代引進(jìn)的節(jié)能型AMV工藝(2套)、Braun工藝(4套)、KBR工藝(1套);以渣油為原料的Texaco工藝(6套)和Shell工藝(3套);以煤為原料的Lurgi工藝(1套)和Texaco工藝(1套),薈萃了當(dāng)今世界上主要的合成氨工藝技術(shù)。20世紀(jì)七八十年代引進(jìn)的天然氣合成氨裝置均已對其進(jìn)行了以節(jié)能降耗和擴(kuò)能增產(chǎn)為目的的兩輪與國外裝置類似的技術(shù)改造,合成氨能耗由4187GJ/t降至3349GJ/t,生產(chǎn)能力提高了15%~22%;輕油型合成氨裝置也進(jìn)行了類似的增產(chǎn)節(jié)能技改,將能耗降至372GJ/t,生產(chǎn)能力提高了15%左右。20世紀(jì)80年代引進(jìn)的渣油型合成氨裝置也進(jìn)行過增產(chǎn)10%的改造,主要改造內(nèi)容是氣化裝置增設(shè)第3系列,空分工藝改為分子篩流程,目前已經(jīng)具備了實(shí)現(xiàn)1100萬t/a合成氨的條件。20世紀(jì)90年代,在高油價和石油深加工技術(shù)進(jìn)步的雙重壓力下,為了改善裝置的經(jīng)濟(jì)性,多套裝置開始進(jìn)行以原料結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整為核心內(nèi)容的技術(shù)改造,原料結(jié)構(gòu)調(diào)整包括輕油型裝置的油改煤(采用Shell或Texaco煤氣化工藝,以煤替代輕油)、渣油型裝置的油改氣(采用天然氣部分氧化工藝,以天然氣替代渣油)或渣油劣質(zhì)化(使用脫油瀝青替代渣油);產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整包括轉(zhuǎn)產(chǎn)或聯(lián)產(chǎn)氫氣、甲醇等。

中國科技大學(xué)及中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所等科研機(jī)構(gòu)在NsR催化技術(shù)領(lǐng)域催化劑性能和結(jié)構(gòu)方面作了初步研究。目前，日本豐田汽車公司和美國福特(Ford)汽車公司在NsR催化技術(shù)領(lǐng)域的研究成果顯著，前者占據(jù)了日本國內(nèi)市場，正在開拓歐美市場；后者正向工業(yè)化邁進(jìn)。瑞典、德國、意大利和英國的科研機(jī)構(gòu)在催化劑性能、反應(yīng)機(jī)理等方面做了許多卓有成效的工作。

二.比較不同原料生產(chǎn)合成氨的生產(chǎn)過程

不同的生產(chǎn)原料采用不同的生產(chǎn)工藝，比如以煤和天燃?xì)鉃樵系陌焙铣桑ǔＪ遣捎迷蠚庵苽鋵⒃现瞥珊瑲浜偷拇衷蠚狻σ悦汉徒固康裙腆w原料的氨合成，通常采用氣化的方法制取合成氣；對于以渣油為原料的氨合成一般采用非催化部分氧化的方法；對氣態(tài)烴類和石腦油，工業(yè)中一般采用二段蒸汽轉(zhuǎn)化法。合成氨原料氣制備完成后一般要進(jìn)行凈化處理，凈化處理的主要目的是除去氫氣和氮?dú)庖酝獾碾s質(zhì)，主要包括變換過程、脫硫脫碳過程以及氣體精制過程；

凈化:首先包括進(jìn)行一氧化碳變換，因?yàn)樵诤铣砂钡倪^程中不論采用哪種方式都會產(chǎn)生一氧化碳，這是合成氨中多余的成分.一氧化碳的變換:過程中要放出大量的熱，因此對一氧化碳的清除必須分段進(jìn)行。首先是通過高溫變換將一氧化碳轉(zhuǎn)變成二氧化碳和氫氣，然后再通過低溫變換將一氧化碳含量降低至 0.3%左右；

脫硫脫碳:因?yàn)楦鞣N原料制取的粗原料氣，都含有一些硫和碳的氧化物，這些硫和碳的氧化物如果不清除就可能在合成氨生產(chǎn)過程中造成催化劑的中毒，因此在氨合成工序前必須對其進(jìn)行脫除處理。首先是脫硫處理，脫硫的方法很多，最常用的是采用化學(xué)和物理吸收法，可以采用低溫甲醇洗法，也可以采用聚乙二醇二甲醚法等。因?yàn)樵谝谎趸嫉淖儞Q中會殘留一些二氧化碳、一氧化碳等成分，粗原料氣經(jīng) CO 變換以后，變換氣中除 H2 外，還有 CO2、CO 和 CH4 等組分，這些成分尤其是二氧化碳會影響著氨合成催化劑，因此要注意對這些氣體的排除。排除二氧化碳可以采用溶液吸收法脫除；

氣體精制過程，精制過程是指在原料氣在進(jìn)入合成工序前，清除殘留的二氧化碳和一氧化碳?xì)怏w，進(jìn)行原料氣的最終凈化，主要方法有甲烷化和液氮洗等。

1.以焦炭（無煙煤）為原料的流程

以焦炭為原料的噸氨能耗為88GJ，比理論能耗高4倍多。碳化工藝流程將加壓水洗改用氨水脫除CO2得到的碳酸氫銨經(jīng)結(jié)晶，分離后作 為產(chǎn)品。所以，流程的特點(diǎn)是氣體凈化與氨加工結(jié)合起來。三催化劑凈化流程采用脫硫、低溫變換及甲烷化三種催化劑來凈化氣體，以替 代傳統(tǒng)的銅氨液洗滌工藝。

2.以天然氣為原料的流程

天然氣先要經(jīng)過鈷鉬加氫催化劑將有機(jī)硫化物轉(zhuǎn)化成無機(jī)硫，再用脫硫劑將硫含量脫除到0.1ppm以下，這樣不僅保護(hù)了轉(zhuǎn)化催化劑的正常使用，也為易受硫毒害的低溫變換催化劑應(yīng)用提供了條件

3.以重油為原料的流程

以重油作為制氨原料時，采用部分氧化法造氣。從氣化爐出來的原料氣先清除炭黑，經(jīng)CO耐硫變換，低溫甲醇洗和氮洗，再壓縮和合成而得氨。

4.以渣油為原料

采用非催化部分氧化的方法

第三篇：合成氨工藝流程

合成氨工藝流程

盡管氨合成工藝流程各異，但合成基本原理相同，故有許多相同之處。

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)。

氨合成的平衡氨含量取決于反應(yīng)溫度、壓力、氫氨比及惰性氣體含量，當(dāng)這些條件一定時，平衡氨含量就是一個定值，不論進(jìn)口氣體中有無氨存在，出口氣體中氨含量總是一定值。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。

當(dāng)循環(huán)系統(tǒng)惰性氣體積累達(dá)到一定濃度值時，會降低合成率和平衡氨含量。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)。

氨合成系統(tǒng)是在高壓下進(jìn)行的，必須用壓縮機(jī)加壓。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(jìn)口氣間產(chǎn)生壓力差，需采用循環(huán)壓縮機(jī)彌補(bǔ)壓力降的損失。

此外，還有反應(yīng)氣體的預(yù)熱和反應(yīng)后氣體熱能的回收等。

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。合理確定循環(huán)機(jī)、新鮮氣體的補(bǔ)入及惰性氣體排放位置以及氨分離的冷凝級數(shù)、冷熱交換器的安排和熱能回收方式，是流程組織與設(shè)計的關(guān)鍵。

第四篇：合成氨論文

論文寫作與指導(dǎo)

姓 名: 學(xué) 號: 專業(yè)班級: 指導(dǎo)老師:

合成氨合成工藝的現(xiàn)狀

The present status of synthetic ammonia process

Wang

西北民族大學(xué)化工學(xué)院，甘肅蘭州 730124 Northwest university for nationalities institute of chemical, lanzhou, gansu，730124 摘要：合成氨是重要的化工原料, 在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，本文在文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上綜述了合成氨設(shè)備、催化劑、合成氨工藝三方面的現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢。在設(shè)備方面，通過對冷管型合成塔和絕熱型合成塔新技術(shù)的綜述和兩種設(shè)備的對比，闡述了國內(nèi)外合成氨設(shè)備的不同之處，及國內(nèi)外合成氨設(shè)備的優(yōu)劣，提出了國內(nèi)合成氨設(shè)備的發(fā)展建議。合成氨工藝方面，通過轉(zhuǎn)化、變換、脫碳、合成四方面綜合闡述了目前合成氨工藝技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，介紹了近年來國內(nèi)外合成氨工藝的新技術(shù)和工藝流程方面的新進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：合成氨；新工藝；合成塔

Abstract：Ammonia is one of the most important chemical production，It has an important station in national economy.This article has summarized the ammonia synthesis by ammonia equipment, catalyze, and technology to describe the actuality and the future which based the literature disquisition.For the equipment through the difference of the cold tube compose tower and insulate compose tower, we can know which is better and it can also give some advice of the development for our country equipment.For the technology, through the transform, commutation, decarburization and compose which tell the technology at present and development in future.introduce the new technology and the new development in technology flow.Key words: ammonia synthesis;new technology;catalyst;reactor 1、合成氨的歷史

過去制氫是在水煤氣發(fā)生爐中加水蒸汽使其焦炭氣化，氮則以空氣形式通入，使氫氮維持正確比例。在本法中吹入蒸汽通過灼熱焦炭層生成氫。當(dāng)焦炭因吸熱反應(yīng)被充分冷卻時，即停止通蒸汽而改通空氣。通空氣燃燒將焦炭層溫度升高到下一次水煤氣循環(huán)所需要的溫度。水煤氣的凈化過程是采用變換，水洗和銅洗微量。直到二次大戰(zhàn)末,在歐洲和美國均采用此種造氣和凈化法。

上個世紀(jì)三十年代中期，已發(fā)展了用烴的催化劑和非催化轉(zhuǎn)化法制氫。而催化轉(zhuǎn)化法完全以法本公司的鎳催化劑為基礎(chǔ)。是將蒸汽和烴的混合物在730-1000℃下，在一段轉(zhuǎn)化爐中進(jìn)行轉(zhuǎn)化，催化劑裝在外部加熱的管內(nèi)。在二段轉(zhuǎn)化爐中，氮是以空氣形式或富氧空氣形式一起導(dǎo)入，這時，烴的殘余組份同時轉(zhuǎn)化。經(jīng)還原的一種鎳催化劑可在第一段及第二段車釗七爐中使用。蒸汽轉(zhuǎn)化工藝過程適于轉(zhuǎn)化從天然氣到輕油范圍內(nèi)的烴類。烴的非催化裂解是在有外殼的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，這時烴與氧在不同壓力下氣化。以后是凈化氫和混合物的工藝過程，脫硫只能在裂解后進(jìn)行。凈化了的氣體與氮一起混合而導(dǎo)入合成系統(tǒng)[1-5]。

2、合成氨的現(xiàn)狀

德國化學(xué)家哈伯1909年提出了工業(yè)氨合成方法，即“循環(huán)法”，這是目前工業(yè)普遍采用的，也被稱作直接合成法。反應(yīng)過程中為解決氫氣和氮?dú)夂铣赊D(zhuǎn)化率低的問題，將氨產(chǎn)品從合成反應(yīng)后的氣體中分離出來，未反應(yīng)氣和新鮮氫氮?dú)饣旌现匦聟⑴c合成反應(yīng)。合成氨反應(yīng)式如下：

N2+3H2≈2NH3

目前中國主要是以煤為主，油氣并存的局面。

3、合成氨發(fā)展前景

原料路線的變化方向。從世界燃料儲量來看，煤的儲量約為石油、天然氣總和的10倍，自從70年代中東石油漲價后，從煤制氨路線重新受到重視，但是因?yàn)橐蕴烊粴鉃樵系暮铣砂毖b置投資低、能耗低、成本低的緣故，到20世紀(jì)末，世界大多數(shù)合成氨廠仍以氣體燃料為主要原料。

節(jié)能和降耗。合成氨成本中能源費(fèi)用占較大比重，合成氨生產(chǎn)的技術(shù)改進(jìn)重點(diǎn)放在采用低能耗工藝、充分回收及合理利用能量上，主要方向是研制性能更好的催化劑、降低氨合成壓力、開發(fā)新的原料氣凈化方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位熱能等。現(xiàn)在已提出以天然氣為原料的節(jié)能型合成氨新流程多種，每噸液氨的設(shè)計能耗可降低到約29.3GJ。

與其他產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)。合成氨生產(chǎn)中副產(chǎn)大量的二氧化碳，不僅可用于冷凍、飲料、滅火，也是生產(chǎn)尿素、純堿、碳酸氫銨的原料。如果在合成氨原料氣脫除二氧化碳過程中能聯(lián)合生產(chǎn)這些產(chǎn)品，則可以簡化流程、減少能耗、降低成本。中國開發(fā)的用氨水脫除二氧化碳直接制碳酸氫銨新工藝，以及中國、意大利等國開發(fā)的變換氣氣提法聯(lián)合生產(chǎn)尿素工藝，都有明顯的優(yōu)點(diǎn)[6]。

4、氨的性質(zhì) 4.1氨的物理性質(zhì)

氨氣的主要物理性質(zhì)見下表

表3-1 氨氣的主要物理性質(zhì)

中文名 分子式 沸點(diǎn)（℃）熔點(diǎn)（℃）燃燒性 溶解性 爆炸極限 外觀及性狀 主要用途

4.2氨的化學(xué)性質(zhì)

NH3遇HCl氣體或濃鹽酸有白煙產(chǎn)生，可與氯氣反應(yīng)。

(1)氨水（混稱氫氧化銨，NH4OH）可腐蝕許多金屬，一般若用鐵桶裝氨水，鐵桶應(yīng)內(nèi)涂瀝青。

(2)氨的催化氧化是放熱反應(yīng)，產(chǎn)物是NO，是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng)，NH3也可以被氧化成N2[7-8]。氨氣 NH3 330.0 10.5 助燃 極易溶于水 15.8%-28%

英文名 相對分子量 飽和蒸氣壓（kPa）

相對密度 溶解度 危險特性 偶極距

ammonia 17.03 0.13（145.8℃）（水=1）0.82 89.9 g/100 mL

腐蝕性 1.42D

通常情況下是有刺激性氣味的無色氣體

做制冷劑及制作化肥

5、合成氨的生產(chǎn)工藝及主要方法 5.1原料氣的制備

將煤和天然氣等原料制成含氫和氮的粗原料氣。對于固體原料煤和焦炭，通常采用氣化的方法制取合成氣；渣油可采用非催化部分氧化的方法獲得合成氣；對氣態(tài)烴類和石腦油，工業(yè)中利用二段蒸汽轉(zhuǎn)化法制取合成氣。

5.2 凈化

對粗原料氣進(jìn)行凈化處理，除去氫氣和氮?dú)庖酝獾碾s質(zhì)，主要包括變換過程、脫硫脫碳過程以及氣體精制過程。

5.2.1一氧化碳變換過程

在合成氨生產(chǎn)中，各種方法制取的原料氣都含有CO，其體積分?jǐn)?shù)一般為12%～40%。合成氨需要的兩種組分是H2和N2，因此需要除去合成氣中的CO。變換反應(yīng)如下：

CO+H2O→H2+CO2

由于CO變換過程是強(qiáng)放熱過程，必須分段進(jìn)行以利于回收反應(yīng)熱，并控制變換段出口殘余CO含量。第一步是高溫變換，使大部分CO轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和H2；第二步是低溫變換，將CO含量降至0.3%左右。因此，CO變換反應(yīng)既是制造原料氣的繼續(xù)，又是凈化的過程，為后續(xù)脫碳過程創(chuàng)造條件。

5.2.2脫硫脫碳過程

各種原料制取的粗原料氣，都含有一些硫和碳的氧化物，為了防止合成氨生產(chǎn)過程催化劑的中毒，必須在氨合成工序前加以脫除，以天然氣為原料的蒸汽轉(zhuǎn)化法，第一道工序是脫硫，用以保護(hù)轉(zhuǎn)化催化劑，以重油和煤為原料的部分氧化法，根據(jù)一氧化碳變換是否采用耐硫的催化劑而確定脫硫的位置。工業(yè)脫硫方法種類很多，通常是采用物理或化學(xué)吸收的方法，常用的有低溫甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。

粗原料氣經(jīng)CO變換以后，變換氣中除H2外，還有CO2、CO和CH4等組分，其中以CO2含量最多。CO2既是氨合成催化劑的毒物，又是制造尿素、碳酸氫銨等氮肥的重要原料。因此變換氣中CO2的脫除必須兼顧這兩方面的要求。

一般采用溶液吸收法脫除CO2。根據(jù)吸收劑性能的不同，可分為兩大類。一類是物理吸收法，如低溫甲醇洗法(Rectisol)，聚乙二醇二甲醚法(Selexol)，碳酸丙烯酯法。一類是化學(xué)吸收法，如熱鉀堿法，低熱耗本菲爾法，活化MDEA法，MEA法等。

5.2.3 氣體精制過程

目前在工業(yè)生產(chǎn)中，凈化方法主要分為深冷分離法和甲烷化法[9]。深冷分離法主要是液氮洗法，是在深度冷凍(-100℃)條件下用液氮吸收分離少量CO，而且也能脫除甲烷和大部分氬，這樣可以獲得只含有惰性氣體100cm3/m3以下的氫氮混合氣，深冷凈化法通常與空分以及低溫甲醇洗結(jié)合[10]。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))一般應(yīng)小于0.7%。甲烷化法可以將氣體中碳的氧化物(CO+CO2)含量脫除到10cm3/m3以下，但是需要消耗有效成分H2，并且增加了惰性氣體CH4的含量。甲烷化反應(yīng)如下：

CO+3H2→CH4+H2O ΔH=-206.2kJ/mol CO2+4H2→CH4+2H2O ΔH=-165.1kJ/mol 5.3氨的合成

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[10]。氨的合成是提供液氨產(chǎn)品的工序，是整個合成氨生產(chǎn)過程的核心部分。氨合成反應(yīng)在較高壓力和催化劑存在的條件下進(jìn)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?dú)庋h(huán)的流程。氨合成反應(yīng)式如下[11]：

N2+3H2→2NH3(g)=-92.4kJ/mol

6、原料氣精制的主要方法

原料氣經(jīng)一氧化碳變換和二氧化碳脫除后，尚含有少量一氧化碳和二氧化碳，在送往氨合成系統(tǒng)前，為使它們總的含量少于10ppm，必須進(jìn)一步加以脫除。脫除少量一氧化碳和二氧化碳有三種方法；

6.1 銅氨液吸收法

銅氨液吸收法是最早采用的方法，在高壓、低溫下用銅鹽的氨溶液吸收一氧化碳并生成絡(luò)合物，然后將溶液在減壓和加熱條件下再生，由于吸收溶液中有游離氨，故可同時將氣體中的二氧化碳脫除：

6.2 液氮洗滌法 液氮洗滌法是利用液態(tài)氮能溶解一氧化碳、甲烷等的物理性質(zhì)，在深度冷凍的溫度條件下把原料氣中殘留的少量一氧化碳和甲烷等徹底除去，該法適用于設(shè)有空氣分離裝置的重質(zhì)油、煤加壓部分氧分法制原料氣的凈化流程，也可用于焦?fàn)t氣分離制氫的流程。

6.3 甲烷化法

甲烷化法是60年代開發(fā)的方法，在鎳催化劑存在下使一氧化碳和二氧化碳加氫生成甲烷：

由于甲烷化反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，而鎳催化劑不能承受很大的溫升，因此，對氣體中一氧化碳和二氧化碳含量有限制。該法流程簡單，可將原料氣中碳的氧化物脫除到10ppm以下，以天然氣為原料的新建氨廠，大多采用此法。但甲烷化反應(yīng)中需消耗氫氣，且生成對合成氨無用的惰性組分──甲烷。

7、Topsoe氨合成塔

為提高合成塔的生產(chǎn)能力，降低造價，設(shè)計出一種稱為“ 熱壁” 型式的合成塔，已投入工業(yè)應(yīng)用。該合成塔耐壓殼體較薄，重量較輕，制造費(fèi)用較少，頂蓋直徑也較小。

(1)投資費(fèi)用較少

耐壓殼體較薄頂蓋較小底部結(jié)構(gòu)簡單內(nèi)件設(shè)計也很簡單。(2)容易運(yùn)輸和安裝

內(nèi)件重量小，可以用標(biāo)準(zhǔn)集裝箱船運(yùn)。(3)流體分布均勻，床層壓降小

催化劑的裝填對合成塔能否發(fā)揮正常性能很重要。傳統(tǒng)的徑向流合成塔裝填催化劑時都需要振打，以確保催化劑均勻填滿整個床層。這種裝填方式較耗時，且不容易裝填好，易產(chǎn)生很多空穴，使氣體出現(xiàn)偏流，催化劑利用率低。Topsoe研究出了一種稱為“ 毛毛雨式裝填法”該法裝填迅速，所需時間為振打法的一半，而裝填密度為振打法的102%-104%，且催化劑密度均勻。該法已在工業(yè)生產(chǎn)中取得了良好的效果。致謝：感受頗深，受益匪淺。在論文的寫作過程中，有很多困難，在理論學(xué)習(xí)階段，得到孫初鋒老師的悉心指導(dǎo)和幫助。借此機(jī)會我向?qū)O初鋒老師表示衷心的感謝!同時，我也要感謝我的同學(xué)給予我的幫助，他們?yōu)槲易珜懻撐奶峁┝瞬簧俳ㄗh和幫助。在此要特別感謝孫老師，他為人隨和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。在學(xué)習(xí)生活中他能像知心朋友一樣鼓勵你，在論文的寫作和措辭等方面他也總會以“專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”嚴(yán)格要求你，再次謝謝孫初鋒老師!

參考文獻(xiàn)

[1 ] 蔣德軍.現(xiàn)代化工，[J ].2002，22(6):39 – 48.[2 ] 蔣德軍，合成氨工藝技術(shù)的未來發(fā)展趨勢 [J] 現(xiàn)代化工，2005.[3 ] 劉增勝.大型氨合成塔的發(fā)展動態(tài).化肥工業(yè)，1994

[4 ] 梅安華.小合成氨廠工藝技術(shù)與設(shè)計手冊:下冊.化學(xué)工業(yè)出版社，1995 [5 ] 陳運(yùn)根.[J].氨合成工藝技術(shù)新進(jìn)展.化肥工業(yè)，2002 [6 ] Smil V [J].Nature，1999，400 ~416.[7 ] 何林.[J ].工業(yè)催化，2000，8(1): 3～11.[8 ] 黃傳榮，等.[J ].化肥工業(yè)，1998 ,，25(2): 30～32.[9 ] 朱繼承，等.[J ].高等化學(xué)工程學(xué)報, 2000，14(3): 270～275.[10] Rod T H , Logadottir A，Norskov J K.[J ].J.Chem.Phy,2000 , 112(12): 5343～5347.[11] 黃傳榮，等.一種新型稀土氨合成催化劑制備工藝，[ P].CN 86107630 , 1990

第五篇：合成氨論文

合成氨

王俊麗

一、氨合成（一）氨合成概述

成氨工業(yè)誕生于本世紀(jì)初，其規(guī)模不斷向大型化方向發(fā)展，目前大型氨廠的產(chǎn)量占世界合成氨總產(chǎn)量的80%以上。氨是重要的無機(jī)化工產(chǎn)品之一，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。除液氨可直接作為肥料外，農(nóng)業(yè)上使用的氮肥，例如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復(fù)合肥，都是以氨為原料的。合成氨是大宗化工產(chǎn)品之一，世界每年合成氨產(chǎn)量已達(dá)到1億噸以上，其中約有80%的氨用來生產(chǎn)化學(xué)肥料，20%作為其它化工產(chǎn)品的原料。

德國化學(xué)家哈伯1909年提出了工業(yè)氨合成方法，即“循環(huán)法”，這是目前工業(yè)普遍采用的直接合成法。反應(yīng)過程中為解決氫氣和氮?dú)夂铣赊D(zhuǎn)化率低的問題，將氨產(chǎn)品從合成反應(yīng)后的氣體中分離出來，未反應(yīng)氣和新鮮氫氮?dú)饣旌现匦聟⑴c合成反應(yīng)。

合成氨反應(yīng)式如下：N2+3H2≈2NH

3目前中國主要是以煤為主，油氣并存的局面，晉開公司就是采用晉城的煤來合成氨，其基本流程圖如下：無煙煤、蒸汽、空氣→造氣→脫硫→變換→脫二氧化碳→壓縮→合成氨

（二）原料氣的制備

現(xiàn)在我國主要采用三種工藝進(jìn)行制氣：固定床、流化床和氣流床。晉開公司使用的是間歇固定床式工藝法來制造原料氣。固體燃料油加料機(jī)從煤氣發(fā)生爐頂部間歇加入爐內(nèi)。吹風(fēng)時，空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)加壓自上而下經(jīng)過煤氣發(fā)生爐，出風(fēng)氣經(jīng)過燃料室及廢熱鍋爐回收熱量后放空。蒸汽上吹制氣時，煤氣經(jīng)過燃料室及廢熱鍋爐回收余熱后，再經(jīng)洗氣箱及洗滌塔進(jìn)入氣柜。二次上吹時，氣體流向和上吹相同。空氣吹凈時，氣體經(jīng)燃料室、廢熱鍋爐、洗氣箱和洗滌塔進(jìn)入氣柜。此法發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為C + O2 →

CO2

C + H2O →

CO + H2

（三）脫硫工段

1、工藝流程

從造氣系統(tǒng)來的半水煤氣進(jìn)入氣柜，從氣柜出口水封進(jìn)入除塵塔降溫除塵，然后送入羅茨風(fēng)機(jī)。從羅茨風(fēng)機(jī)出來的半水煤氣經(jīng)脫硫前冷卻塔降溫后進(jìn)入脫硫塔，與脫硫噴淋而下的脫硫溶液逆向接觸，除去半水煤氣的硫化氫。脫除了硫化氫的半水煤氣進(jìn)入清洗塔，進(jìn)行清洗、降溫后分別進(jìn)入三個并聯(lián)的靜電除焦塔，除焦除塵后煤氣匯入煤氣總管，送往壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮機(jī)加壓后，從壓縮機(jī)三段出口進(jìn)入變換。吸收硫化氫后的栲膠溶液經(jīng)塔底自調(diào)閥調(diào)節(jié)，保持一定液位，靠塔內(nèi)壓力和位差進(jìn)入再生泵，由再生泵加壓后打入再生槽，完成脫硫溶液的再生和析硫過程，再生后的貧液通過再生槽的液位調(diào)節(jié)器進(jìn)入循環(huán)槽，經(jīng)脫硫泵打入脫硫塔循環(huán)使用。

2、栲膠脫硫

這種方法用栲膠溶液在脫硫塔內(nèi)與半水煤氣逆流接觸脫除氣體中的硫化氫，吸收硫化氫后的富液經(jīng)再生泵送往噴射再生槽，再生槽自吸空氣噴射再生。

3、反應(yīng)原理

主要反應(yīng)：

Na2CO3 + H2S = NaHS + NaHCO3

2NaHS + 4NaVO3 +H2O =4NaOH +2S +Na2V4O9

（四）變換工段

1、變換工段的基本原理

壓縮三段送來的半水煤氣，在一定溫度下CO和水蒸氣在催化劑的作用下，發(fā)生變換反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣，使一氧化碳滿足生產(chǎn)要求后送往后序工序

2、變換工段工藝流程

來自壓縮三段的半水煤氣經(jīng)絲網(wǎng)除油器分離油水后，經(jīng)凈化爐進(jìn)一步除油，出油后的半水煤氣進(jìn)入潛熱交換器的殼程與管程的變換氣換熱，溫度升高后，此時向半水煤氣中添加蒸汽，調(diào)節(jié)合適的汽氣比后進(jìn)入后換熱器的管程與殼程的變換器換熱，適當(dāng)調(diào)節(jié)冷煤氣復(fù)線閥的開度，使進(jìn)變換爐氣體溫度符合要求后進(jìn)入變換爐的一段，經(jīng)過變換爐的一段上部抗毒劑除去對觸媒有害的成分，然后進(jìn)入下部的觸媒進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過一段反應(yīng)溫度升高后，進(jìn)入后換熱器的殼程換熱后溫度下降，接著進(jìn)入增濕器的一段，利用噴水氣化法對一段進(jìn)一步降溫增加水蒸氣含量后進(jìn)入變換器二段，經(jīng)過二段抗毒劑及觸媒層反應(yīng)后，進(jìn)入二段增濕器，經(jīng)過降溫增加水蒸氣含量后，進(jìn)入變換爐三段進(jìn)一步反應(yīng)，使一氧化碳滿足要求后，離開變換爐。完成一氧化碳變換反應(yīng)后的變換氣經(jīng)過前熱交換的管程后進(jìn)入軟水交換器，與軟水換熱后，用循環(huán)水進(jìn)一步降溫，然后經(jīng)變換器分離器降冷卻下來的蒸汽分離出來后，變換氣離開變換系統(tǒng)進(jìn)入下個工序。

3、反應(yīng)原理

CO + H2O → CO2 +H2

（五）變壓吸附脫碳

1、基本原理

利用固體吸附劑吸收變換氣中的硫化氫、二氧化碳，完成變換氣的初步凈化，使凈化氣中的二氧化碳含量在百分之0.4-1.3之間。吸收二氧化碳、硫化氫的固體吸附劑經(jīng)過水環(huán)真空泵得到解吸再生。

本裝置采用的是變壓吸附技術(shù)來脫除和提純二氧化碳。變壓吸附是以吸附劑內(nèi)部表面對氣體分子的物理吸附為基礎(chǔ)，利用吸附劑在相同壓力下易吸附高沸點(diǎn)成分，不易吸附低沸點(diǎn)成分；高壓下被吸附組分吸附總量增加而低壓下被吸附組分總量減少的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)分離。

2、工藝流程

原料氣在壓力1.5-1.8mpa下進(jìn)入系統(tǒng)，經(jīng)流量計計量后進(jìn)入20臺吸附器I及一組程控閥組成的變壓吸附PSA-I系統(tǒng)。由吸附塔入口通入原料氣，在出口獲得8%-14%的半產(chǎn)品氣。半產(chǎn)品氣進(jìn)入半產(chǎn)品氣緩沖罐穩(wěn)壓后，進(jìn)入20臺吸附器II及一組程控閥組成的PSA-II系統(tǒng)，然后送出界外。PSA-II系統(tǒng)逆放初期解吸氣經(jīng)過一程控閥進(jìn)入一系統(tǒng)

進(jìn)入升壓緩沖罐穩(wěn)壓后，通過程控閥進(jìn)入一系統(tǒng)進(jìn)行與升壓；逆放后期通過程控閥就地高空排放。一系統(tǒng)采用20-7-10/V工藝，7塔同時進(jìn)料，10次均壓、逆放、抽真空解吸流程。原料氣進(jìn)入7臺正在處于吸附狀態(tài)的吸附器中，大部分CO2被吸附，其余大部分組分通過吸附劑，在吸附器頂部得到半產(chǎn)品氣。其余13臺吸附器分別進(jìn)行其他步驟的操作。20臺吸附器依次循環(huán)工作，時間上相互交錯，以此達(dá)到原料氣不斷輸入，半產(chǎn)品氣不斷輸出的目的。二系統(tǒng)采用20-7-9/V工藝，20塔操作，7塔同時進(jìn)料，9次均壓，抽真空解吸流程。半產(chǎn)品氣從底部進(jìn)入7臺正在吸附的吸附器中，二氧化碳幾乎全部被吸附，其余組分穿過吸附劑，在吸附器頂部得到凈化氣。其余13臺吸附器分別進(jìn)行其他步驟的操作。20臺吸附器依次循環(huán)工作，時間上相互交錯，以此達(dá)到原料氣不斷輸入，半產(chǎn)品氣不斷輸出的目的。

（六）精脫硫工藝

1、基本原理

從變壓吸附出來的凈化氣中含有一定量的硫化氫和有機(jī)硫，在一定條件下，在精脫塔里固體精脫硫劑的作用下，將大部分硫化氫及有機(jī)硫脫去在工藝指標(biāo)范圍內(nèi)。

2、工藝流程

來自脫碳工序的凈化氣先經(jīng)過第一精脫槽，再進(jìn)第二精脫槽。一二精脫塔之間有切換復(fù)線，可實(shí)現(xiàn)兩個精脫塔的串并及單獨(dú)使用。

（七）氣體的壓縮

1、工作原理

在合成氨生產(chǎn)中，原料氣的凈化和合成是在一定的壓力下進(jìn)行的，因此需要對氣體進(jìn)行壓縮，以達(dá)到所需的壓力，同時完成氣體的輸送。晉開主要使用的是王府壓縮機(jī)，它的壓力范圍十分廣泛，效率較高。

2、工藝流程

來自凈化工段的半水煤氣，經(jīng)過分離器分離水分后，進(jìn)入壓縮機(jī)一段加壓。加壓后的氣體經(jīng)冷卻器冷卻后和油水分離器分離油水后，再送入壓縮機(jī)二段加壓。加壓后的氣體經(jīng)二段冷卻器及油水分離器分離油水后，送變換工段。從變換氣脫硫崗位來的變換氣經(jīng)三段汽水總分離器分離水分后，進(jìn)入壓縮機(jī)三段加壓，加壓后的氣體經(jīng)三段冷卻器及油水分離器分離油水后送入變壓吸附脫碳工序從脫碳來的凈化氣經(jīng)四段總分離器分離油水后，依次進(jìn)入四五段，然后逐段加壓，每段加壓、冷卻的氣體依次冷卻、分離，送入下一段加壓，由五段分離油水后進(jìn)入下個工序。

(八）合成氨工藝

1、氨的主要特點(diǎn)

氨在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下是無色氣體，比空氣密度小，具有刺激性氣味。會灼傷皮膚、眼睛，刺激呼吸器官粘膜。空氣個氨質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.5％-1.0%時，就能使人在幾分鐘內(nèi)窒息。

氨的相對分子質(zhì)量為17.3沸點(diǎn)(0.1013MPa)-33.5C冰點(diǎn)一77．7C,臨界溫度132.4C，臨界壓力ll．28MPa．液氨的密度0.1013MPa、-334C為0.6813kg?L‘。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣氨的密度7．714×10E4 kg-L 摩爾體積22．08L?mol-1液氨揮發(fā)性很強(qiáng)。氣化熱較大。氨基易揮發(fā)，可生產(chǎn)含氨15%~30%(質(zhì)量)的商品氨水，氨溶解時放出大量的熱。氨水溶液呈弱堿性，易揮發(fā)。液氨和干燥的氣氨對大部分材料沒有腐蝕性，但是在有水存在的條件下。對銅、銀、鋅等金屬有腐蝕性。

氨是一種可燃性物質(zhì)，自然點(diǎn)為630C，一般較難點(diǎn)燃。氨與空氣或氧的混合物在一定范圍內(nèi)能夠發(fā)生爆炸，常壓，室溫下的爆炸范圍分別為15.5%~28%和13.5%~82% 氨的化學(xué)性質(zhì)較活潑，能與堿反應(yīng)生成鹽。

2、合成氨工藝的流程

（1）分流進(jìn)塔：反應(yīng)氣分成兩部分進(jìn)塔，一部分經(jīng)塔外換熱器預(yù)熱，依次進(jìn)入塔內(nèi)換熱管、中心管，送到催化劑第一床層，另一部分經(jīng)環(huán)隙直接進(jìn)入冷管束，兩部分氣體在菱形分布器內(nèi)匯合，繼續(xù)反應(yīng)，這樣使低溫未反應(yīng)氣直接竟如冷管束，稍加熱后，作為一、二段間的冷激氣，從而減少冷管面積和占用空間，提高了催化劑筐的有效容積，并強(qiáng)化了床層溫度的可調(diào)性。同時僅有65~70%的冷氣進(jìn)入塔內(nèi)換熱器和中心管，減輕了換熱器負(fù)荷，因而減少了換熱面積，相對增加了有效的高壓容積，也使出塔反應(yīng)氣溫度提高（310~340℃），即回收熱品位提高。氣體分流進(jìn)塔還使塔阻力和系統(tǒng)阻力比傳流程小。

（2）進(jìn)塔外換熱器的冷氣不經(jīng)環(huán)隙，這樣溫度更低，使進(jìn)水冷器的合成氣溫度更低（約75℃左右），提高了合成反應(yīng)熱的利用率，降低了水冷器的負(fù)荷和冷卻水的消耗。

（3）水冷后的合成氣直接進(jìn)入冷交管間，由上而下邊冷凝邊分離，液氨在重力和離心力的作用下分離，既提高了分離效果，又減小了阻力。

（4）塔后放空置于水冷、冷交后，氣體經(jīng)連續(xù)冷卻，冷凝量多，因此氣體中氨含量低，惰氣含量高，故放空量少，降低了原料氣消耗。

（5）塔前補(bǔ)壓：循環(huán)機(jī)設(shè)于冷交之后，氣體直接進(jìn)塔，使合成反應(yīng)處于系統(tǒng)壓力最高點(diǎn)，有利于反應(yīng)，同時循環(huán)機(jī)壓縮的溫升不消耗冷量，降低了冷凍能耗。

（6）設(shè)備選用結(jié)構(gòu)合理，使消耗低，運(yùn)行平穩(wěn)，檢修量減少，工藝趨于完善。

（7）選用先進(jìn)的自控手段，如兩級放氨，氨冷加氨，廢鍋加水，系統(tǒng)近路的控制，均用了DCS計算機(jī)集散系統(tǒng)自動化控制，冷交、氨分用液位檢測采用國內(nèi)近幾年問世的電容式液位傳感器等新技術(shù)使操作更加靈活、平穩(wěn)、可靠，降低了操作強(qiáng)度。

3、氨的凈化和輸送

由合成車間液氨倉庫經(jīng)液氨升壓泵加壓后的原料液氨，壓力大于2 /20cmkg（表壓），溫度約<20C°直接送入尿素生產(chǎn)車間27米樓面的液氨過濾器，進(jìn)入液氨緩沖槽原料室。

來自一段循環(huán)系統(tǒng)冷凝器回收的液氨，自氨冷凝器A、B流入液氨緩沖槽的回流室，其中一部分液氨正常為60%，作為一段吸收塔回流液氨用，而其余液氨經(jīng)過液氨緩沖槽的中部溢流隔板，進(jìn)入原料室與新鮮原料液氨混合后一起至高壓氨泵，這樣可使液氨保 持較低的溫度以減少高壓氨泵進(jìn)口氨氣化。氨緩沖槽壓力維持在2/17cmkg左右，設(shè)置 在高為23米平面上，是為了具有足夠的壓頭，使液氨回流進(jìn)入一段吸收塔，同時也為了保證高壓氨泵所需要的吸入壓頭。氨緩沖槽原料室的液氨，進(jìn)入高壓氨泵（單動臥式三聯(lián)柱塞泵、打液能力為每臺 hrM/243，反復(fù)次數(shù)180次/分、電動機(jī)250KW、三臺高壓氨泵一臺備用）將液氨加壓。

參考文獻(xiàn)

（1）周有英，無機(jī)鹽工藝學(xué)[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1995.（2）倪進(jìn)方，化工設(shè)計[M]，上海：華東理工大學(xué)出版社，1994.（3）劉華，胡文啟.鈦白粉材料的生產(chǎn)和應(yīng)用[M]，北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1992.（4）江體乾，化學(xué)工藝手冊[M]，上海：上海科技出版社，1990.(5)張子峰，合成氨生產(chǎn)技術(shù)，北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006.