合成氨塔53205.7
湖北省鄂西化工厂企业标准
Q/EG 53205.7-2003
合成车间氨合成塔岗位操作法
1 范围
本操作法规定了合成塔岗位职责，人员素质与要求，生产流程与原理简介（附流程图），正常的工艺参数，操作要点，巡回检查制度，交接班制度，设备维护保养制度，相互关系，信息传递，安全技术，检查与考核办法。
本操作法适用于合成车间氨合成塔岗位。
2 规范性引用文件
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准发布时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。
2.1 化工部《化肥企业安全、卫生管理规定》
2.2 Q/EG 53216—2004 主要工艺指标
2.3 Q/EG 53217—2004 化工生产车间控制分析指标
3 职责
3.1 严格遵守本岗位操作法、安全技术规程，坚持安全文明生产。
3.2 严格遵守各项规章制度和劳动纪律，坚守岗位，精心操作，服从指挥，禁止脱岗、串岗、睡岗和做与岗位无关的事。离岗时应向工长报告，待工长同意后方可离开。
3.3 严格执行本岗位各项工艺指标，禁止超温、超压、超负荷运行，工艺指标不得擅自更改，更不能进行试验性操作。
3.4 负责本岗位的开、停车操作，正常操作管理、事故处理。
3.5 负责维护与保养岗位所属设备、管道、阀门、电器、仪表、消防及防护器材。
3.6 按时、准确填写岗位记录，不得伪造记录。负责本岗位的信息及传递。
3.7 岗位操作人员直接受工长指挥、除特殊情况外，其它人员不得越级指挥。对工长的指示，如觉有不妥之处应提出询问，当工长坚持其意见，仍应遵照执行，后果由工长负责。如明显违反操作法、安全规程，有可能酿成重大事故时可拒不执行，并迅速越级上报。
3.8 设备检修后，经岗位和工长两级验收合格，工长批准，办理交接手续，方可试车投产。
3.9 本岗位的任务将一定比例经过净化的氢、氮混合气，在适宜的温度、压力和触媒的催化作用下合成为氨，经过冷却分离的液氨，减压后送往氨库贮存。中置式废热锅炉可副产生压力为0.8MPa 的蒸汽送入蒸汽管网。
4 工艺流程和生产原理
4.1 生产原理简述。
氨是由气态氮和氢在适宜的温度、压力，并有触媒的作用下发生反应的。其反应式为：
23
H 2 + 21N 2 NH 3 + 46.22KJ
此式为一可逆、放热、体积缩小的反应，其反应过程为：
N 2（扩散）→2N （吸附）?→?2H 2NH （吸附）?→?2H 2NH 2（吸附）?→?2H
2NH 3（脱附）→2NH 3（扩散到气相）
氨合成反应特点：
4.1.1 反应过程要在高压下进行，压力越高，越有利于氨的合成。
4.1.2 温度低时，反应有利于向氨合成的方向进行，但反应速度较慢，提高温度不利于反 湖北鄂西化工厂质量与标准化管理委员会 2003-06-01 发布 2003-06-10实施
应平衡，但可以加快反应速度，在实际操作中，温度的选取决于触媒的活性。
4.1.3 必须借助触媒，以加快反应速度。
4.1.4 混合气中氢、氮的含量越高越有利于反应，因此，气体中惰性气体含量越少越好。
4.2工艺流程。
由高压机送来的新鲜气与冷凝塔一次出口循环气混合后送入氨冷器。在氨冷器内，气体走管内，液氨走管外，由于液氨的蒸发吸取热量，气体被进一步冷却，并使气体中部分气氨冷凝成液氨，管外蒸发的气氨经除沫器分离掉液氨后，去氨气柜或硝铵车间。
带有液氨的高压混合气，自氨冷器出来，进入冷凝塔下部的氨分离器分离液氨。除氨后的混合气，再经冷凝塔上部的热交换器与循环机来气体换热，二次出冷凝塔。
来自冷凝塔二次出口的循环气其中一部分进入合成塔上部一次入口，气流沿内件与外筒间环隙向下冷却塔壁后，进入下部换热器管外，另一部分循环气直接进入塔外气-气换热器冷气入口（设有副线），通过管外并与管内废锅出口来气体换热后，设有副线气流分成四股，其中二股作为冷激气（设有冷气副线）分别从塔顶进入菱形分布器和层间换热器，一股为塔底副线（设有冷气副线），另一股进入合成塔下部二次入口与一次入口气体混合，通过下部热交换器与管内气体换热器与塔底副线气混合，由内中心管进入第一轴向层反应，反应后气体与塔顶引入第一冷激气混合进入第二轴向层，反应气体进入层间换热器管内与第二气冷激气换热降低气体温度进入径向层，第二冷激气换热后提高自身温度进入外中心管与内中心管气体混合进入第一轴向层，径向层自里向外径向流出，通过整个触媒层进入下部换热器管内，与管外气换热后出塔进入废锅炉，与脱氧水换热副产0.8Mpa的蒸汽,气体温度降低至217℃以下,进入气-气换热器,气流经与管外气体换热降温后进入水冷器,氨冷器分离液氨后进入循环机,补充压力，经滤油器除去油垢后，进入冷凝塔上部的热交换器，出热交换器后与新鲜气混合开始下一个循环。
由分离器、冷凝塔底部排出的液氨，经液氨中间槽计量后送氨库。（见图4所示）
5 正常工艺指标
5.1压力（MPa）（表压）
合成塔进口气体压力≤31.4MPa
去氨罐压力≤1.8MPa
废锅产气压力 1.3～0.8MPa
气氨总管压力 0.15～0.35MPa
升降压速率 <0.5MPa/分
5.2 阻力（MPa）
合成塔压差≤0.8MPa
系统压差≤3.0MPa
5.3温度（℃）
氨蒸发器出口温度 -5～+5℃
水冷器气体出口温度≤50℃
合成塔出口温度 <360℃
合成塔壁温度≤150℃
废锅出口气体温度 <217℃
合成塔二进气体温度 <180℃
触媒层热点温度（热点）根据《生产管理规定》要求由车间下达，波动范围±5℃
5.4液面（%）
锅炉液面 30～70%
氨分离器液面 30～70%
冷凝塔液面 30～70%
5.5气体成份
循环气 H2/N2 2.2～3.2
补充气CO+CO2正常≤0.0020%
单机≥0.0080%减量
≥0.0120%切气
双机≥0.0050%减量
≥0.0100%切气
三机≥0.0030%减量
≥0.0060%切气
循环气中CH4+Ar 12～19%（开氢回收）
补充气氢气含量 70～78%
5.6纯度
液氨纯度≥99.6%
气氨纯度≥99.5%
锅炉水总碱≤3.0mmol/L
锅炉水Cl-≤50mg/L
5.7电炉负荷
电压 0～650V
电流 0～660A
功率 700KW
6 岗位操作
6.1开车操作（不包括触媒的填装及升温还原）。
6.1.1 开车前的准备工作。
a）检查系统设备、管道、阀门是否已连接好，应拆应装盲板位置是否正确。
b）准备好开车所用的工器具及防护用品。
c）检查阀门开关情况。
应开：循环机近路阀，各压力表阀，各安全阀前根部阀，各液面计气液相阀，水冷器上、回水阀，气氨大阀，新鲜气放空阀。
其它应关。
6.1.2吹净。
a）备好吹除时所用工器具。
b）原始开车吹除工作，按先拟定的吹除方案分段进行，组织人员做好导气阀的开关与拆装。大修后吹除工作结合吹触媒灰一起进行。
c）瓶装氮气进行塔前吹净，吹至出口无粉尘、水份、油污等物为合格。
d) 如塔后系统需吹净后并置换合格，由塔前导入合格气体吹净。
e）如塔后系统需吹置换，严禁塔内气体倒流。
6.1.3 置换。
a）用瓶装N2气对系统置换，置换时塔与各设备断开并加盲板。塔内取样合格为止。
b）置换时应注意死角部分排放，取样点有代表性。
6.1.4试压、查漏。
按车间或厂部制定的试压、查漏方案进行。
6.1.5触媒填装与触媒还原按车间临时方案进行。升温前的准备工作：联系调度通知电工
检查电炉，使之处于备用状态，联系仪表，检查启动仪表，联系调度送循环水，启用水冷器，全面检查系统应开、应阀门是否正确，灵敏好用。
6.1.6升温。
a）接到调度令后，由压缩机向系统加压5～6MPa。
b）启用循环机并入系统，按电炉操作规程送电升温，升温阶段压力不得低于5.0MPa，循环量不得低于8000m3/h，以防电炉烧坏。用循环机近阀、系统近路阀、升降电压等方法升温速率在35～40℃/h，用电炉升温应注意电炉的安全气量，升到400℃即可联系压缩机向系统导入新鲜气。（导气温度触媒活性变化可适当升高或降低。）
c）启用电炉升温时，废热锅炉可提前由外管倒入蒸汽煮炉。先用脱氧水建立锅炉液位，打开蒸汽放空阀，再开煮炉蒸汽阀煮炉，待煮炉合格后，再缓慢提压并汽。
d）充压时，就先联系氨库、冰机、三气回收岗位打开相应的阀门。
6.1.7导气。
a）导气前联系分析室准备分析气体成份。
b）联系压缩机向系统送新鲜气，控制提压速率不得超过0.4MPa/min（或由新鲜气阀控制），导气过程中用循环机近路、系统近路、降低电炉电压、开冷激气阀、副线等方法控制各床层升温速率不得超过40℃/h，为了防止超温，必要时可停止提压，当温度调稳后，再继续提压直到负荷加满。
c）导气中密切注意：两级分离器液位，锅炉温度及液位，合成塔阻力，气——气换热器两侧气压差。
d）将各项工艺指标控制正常操作规范后，稳定一定时间即可加量。
6.2停车
6.2.1正常停车。
计划或临时停车按以下步骤完成。
a）接停车令后，关新鲜气大阀，开循环机近路阀，开系统近路阀，关闭冷气阀，副线阀，控制触媒层温降速率30～40℃/h，适当开一次主线控制塔壁温度。
b）关闭加氨阀，停止加氨，关闭两级分离器排氨阀。
c）注意锅炉温度及液位，依据塔出口温度关闭脱氧水上水阀。当塔出口温度<180℃，关蒸汽外送阀，开蒸汽放空阀，保证液位正常。
d）若接令保温，系统留压8.0～10.00MPa，开启电炉保温420℃待命。
e）若不能启用电炉，用塔一进、二进阀控制自然降温速率小于60℃/h。
6.2.2紧急停车。
a）如遇紧急停车时，迅速通知班长、调度室。
b）如在使用电炉，应先降电压，后切断电源。
c）根据具体情况，决定循环机停车或自打循环。
d）开新鲜气放空阀，速关二级分离器排氨阀、氨冷器加氨阀、新鲜气大阀、吹除气阀，循环机要切除系统。需卸压时，塔后放空阀进行卸压。注意卸压速率，防止损坏塔内件及气——气换热器内件。停车后合成系统要进行保压时必须让系统保压，防止气—气换热器内件损坏，系统检修，充N2触媒保护压力不得大于0.8MPa。
6.2.3大检修停车。
a）停车前视氨冷器液位情况，提前2～4小时逐步停止加氨。
b）高压机减量至停止送气，切新鲜气阀。
c）启用电炉，循环降温，速率30～40℃/h用循环机近路和系统近路，关闭冷激阀控制。 d）塔温低于250℃后停循环机。
e）由塔后放空阀按规定速率卸压，卸压后关死放空阀。
f）氨冷器内的液氨蒸发完后，应排油，分离器、冷凝塔内液氨排尽后，关死排液阀。
g）用N2气置换，分析塔后H2 <0.2%为合格，交出检修。
h）根据需要给有关管线装上盲板，挂上标志。
6.3正常操作。
a）控制好塔压、塔温的稳定，不得大幅度波动，力求稳定高产。
b）严格控制各触媒层热点温度，波动范围在±5℃。
c）若启用电炉，调压要缓慢进行，注意安全气量，升压速率。
d）调节炉温时，注意各个床层的温度合理分布，需加减量时调整好各层气量分布，一般上一层比下一层的热点温度高5℃。因炉温上升需关塔主阀时，应密切注意压差的变化，防止压差过高损坏内件及气——气换热器内件。在任何情况下，塔主阀不得关死，必须有一定的开度，严格控制系统压差在指标以内。
e）开冷激气时，要缓慢开关，防止因骤冷造成设备损坏。
f）控制好分离器，冷凝塔液位防止带液或跑气，注意排氨总管压力，不得超压。
g）注意锅炉液面，蒸汽压力及水质变化，控制在指标范围内。
h）控制H2/N2和惰性气体在指标范围内。
i）控制水冷器，氨冷器温度在适宜范围内。
j）加减量时应缓慢进行，压力升降过快，触媒温度上升时，尽量加循环量，同时注意合成塔阻力，必要时开副线、冷激气等。注意各工艺条件变化，操作中升降压速率应小于0.4MPa/min，升降温速率小于40℃/h，一旦操作中需要放空，应注意塔前放空量必须小于塔后放空量，同时考虑塔内件及气—气换热器所承受的阻力是否超标。
6.4不正常现象及事故处理。
遇到系统出现不正常现象或事故时，应迅速判断原因，采取正确措施及时处理。
处理事故要做到以下几点：
不临阵慌张，冷静果断的处理；
处理事故时不使事故范围扩大；
a）系统爆炸：
视情况按高、低压设备，管道爆炸紧急停车处理。
b）停电、停水、停气：
按紧急停车处理。
c）锅炉脱氧水中断：
联系调度，按紧急停车处理。
d）分离器带液：
带液现象：循环机入口温度下降，入口管线挂霜，合成塔入口氨含量升高，触媒温度下降。
处理时迅速开大排液阀，炉温下降时减少循环量，关冷气、副线阀等手段进行调节。
e）冷凝塔带液：
带液现象：触媒层温度剧降，塔入口气体温度下降，氨含量突增。
处理：迅速开大排液阀，减少循环量，关冷气阀，副线阀，启用电炉等手段调节各触媒温度，同时注意排氨总管压力，严禁超压。系统压力高时可采用减量或放空等手段进行调节。
f）循环机自动停车：
处理方法：
1）按紧急停车处理。
2）通知调度，并迅速组织人员开备用车。
3）联系电工检查跳车原因。
g）微量高触媒中毒：
现象：触媒上层温度下降，底部反而上升，塔压迅速上升，反应急剧变化。
处理：切断新鲜气的补入，全开循环机近路阀，系统近路阀，关死冷气阀，副线阀，关塔一进阀、二进阀，开塔前放空阀，放掉塔前不合格气体。微量正常后，再用合格新鲜气充压，视情况开电炉升温，触媒进行还原，若中毒不很严重，切断新鲜气后，带电炉保温，不必停塔。
6.5安全注意事项。
6.5.1放空时(同时开塔前、塔后放空时)，塔后放空量须大于塔前放空量，严防气体倒流。
6.5.2经常检查各种报警信号与安全装置是否好用。
6.5.3严防设备管线超温、超压。
6.5.4 冬季停车，各水冷器、锅炉排水倒淋稍开。
7 岗位人员素质
7.1 热爱本职工作，有高度的责任感。
7.2 熟悉本岗位的工艺流程、生产原理、主要设备构造、性能，达到“三懂”“四会”。本岗位操作法要熟练掌握。
7.3 具备初中以上文化程度，身体健康，智力正常。
7.4 必须经过三级安全教育、安全技术规程学习，考试合格，持安全作业证方可上岗。7.5 必须经过厂TQC学习，考试合格，持TQC结业证。
7.6必须经过岗位技术培训，达到本岗位应知应会水平，考试合格。
8 交接班制度
按附录A的A.1章执行。
9 巡回检查制度
9.1当班人员每班对本岗位所属设备、管线、阀门、仪表等全面检查二次，薄弱环节应经常检查，发现问题，及时汇报处理。
9.2检查的主要内容：
设备的大盖、管道阀门、法兰、固定支架、管卡是否松动。
设备、管道、阀门有无跑、冒、滴、漏现象或其它异常现象。
9.3 巡回检查路线。
控制室→循环机→氨冷器加氨阀→两级分离器排氨阀、压力表盘→新鲜气放空阀，塔前、后放空阀→合成塔大盖→冷凝塔大盖→氨冷器→废热锅炉→气——气换热器→水冷器→合成塔出口→控制室。
9.4其余按附录A的A.6章执行。
10 设备维护保养制度
10.1 系统未封死，不得动用塔前放空单独卸压，以免气体倒流。
10.2 停塔必须保持塔内正压，以免空气入内。
10.3 启用电炉必须先开循环机，调压升温应按规定进行，保证安全气量。
10.4按附录A的A.2章执行。
11 安全技术
11.1 熟练掌握氨的允许浓度、爆炸范围，熟悉防氨面具的使用及放置地点。
11.2 按附录A的A.4章执行。
12 相互关系和信息传递
按附录A的A.3章执行。
13 检查与考核
按附录A的A.5章执行。
附加说明：
本标准由湖北省鄂西化工厂质量委员会提出。
本标准由生产部组织起草。
本标准主要起草人：王卫都。
本标准1990年10月首次发布，2001年12月修订。本标准替代Q/EG53205.7—2001。
我国合成氨工业的现状及发展趋势
我国合成氨工业的现状及发展趋势 合成氨工业的现状及发展趋势 一、我国合成氨工业已走过了五十多年的路程，从小到大从弱到强，从3000吨/年——5000吨/年到45万吨/年，从碳铵到尿素。根据中国氮肥协会统计2019年合成氨产量5864.1万吨/年，位居世界第一，其中88%用来生产化肥；30万吨/年工厂有74家约占 49.4%，8万吨/年上以工厂有223家占82.4%，合成氨工业由3000吨/年发展到今天40万 吨/年（单系列），全国从1000个厂到今只有300个厂，然而总产量不但没有下降，反而 有所增加，尿素2019年出口355.95万吨，从而保证了粮食生产连年丰收。（据农业部门 反映一吨尿素可增产粮食几吨），我国粮食为什么连年丰收增产，一是靠国家支农、惠农、护农政策，二是靠优良品种，三是靠化肥支撑。因此对于我们这样一个有13.4亿人的大国，如果粮食生产不能稳定，那是不堪设想的。因此合成氨工业是国家发展的需要，也是 人民生活的需要。 二、我国合成氨工业发展趋势 由于我国人多地少，粮食需求量大，因此合成氨工业必须由小变大，向大型化、现代 化发展，过去小规模用块煤的技术已远远不能满足国民经济发展需要，发展趋势主要是： 1. 由小变大，扶大压小； 2. 由块煤变粉煤； 3. 由低压向中压、高压气化发展； 具体有以下几点： 1. 中压、高压造气 不管用水煤浆气化炉、干粉煤气化炉，还是块煤炉，流化床气化炉都要向中压、高压 发展，现在有的气化炉已做到8.7Map ，一般都在4.0Map 左右。 透平压缩这样可以省电3%左右。 2. 低压合成氨。 过去为了追求产量合成氨压力由低压向高压发展，现在从降低能耗的角度又能向低压，目前已成功运用15Map ，10Map 即正在试验中，这样可以做到电耗最低。 3. 高度净化，为了保证催化剂长周期运行气体净化已达到PPM 级，甚至PPb 级。 4. 消灭三废，最少做到达标排放，最终做到零排放。
合成氨装置安全管理措施
合成氨装置安全管理措施Through the process agreeme nt to achieve a uni fied action policy for differe nt people, so as to coord in ate acti on, reduce bli ndn ess, and make the work orderly.
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合成氨装置安全管理措施 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 为加强合成氨生产系统的安全管理，保证公司内重点部位、关键装置安全稳定运行，现将关键装置、重点部位领导包保责任制要求如下： 一、合成氨系统关键装置、重点部位： 根据安全生产标准化等文件要求，我公司合成氨装置造气、气柜、脱硫、氢氮气压缩机、变换、脱碳、液氨库、甲醇、铜洗、氨合成装置做为我公司合成系统的关键装置重点部位，进行重点管理。 二、各级管理人员工作要求： 1、公司实行总经理及生产口、技术口等分管领导24小时驻厂驻厂制，由常务总监李淑南、分管技术的总经理助理邹侦宝主抓合成氨系统的安全生产。对公司内重点部位、关键装置实行公司领导包保机制，对承包点实行挂牌管理。公司领导至少每月到承包点进行一次安全活动，包括参加班组安全活动、安全检查、督促隐患
合成氨的工艺流程.doc
合成氨的工艺流程 氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。 德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。于1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1909年改进了合成，氨的含量达到6%以上。这是目前工业普遍采用的直接合成法。反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。合成氨反应式如下： N2+3H2=2NH3(该反应为可逆反应,等号上反应条件为:"高温，高压",下为:"催化剂") 合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。经过近百年的发展，合成氨技术趋于成熟，形成了一大批各有特色的工艺流程，但都是由三个基本部分组成，即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。 合成氨是由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。别名：氨气。分子式NH3英文名：synthetic ammonia。世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外，绝大部分是合成的氨。 1.合成氨装置模型图： 工业生产上合成氨装置图 2、合成氨工艺流程叙述： (1)原料气制备将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。 (2)净化对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。 ①一氧化碳变换过程 在合成氨生产中，各种方法制取的原料气都含有CO，其体积分数一般为12%~40%。合成氨需要的两种组分是H2和N2，因此需要除去合成气中的CO。变换反应如下：
工业制硫酸合成氨的适宜条件
资源信息表
§化工生产能否做到又快又多（共一课时） [设计思想] 本节教材体现了化学反应速率和勒夏特列原理等理论对工业生产实践的指导作用，同时在运用理论的过程中，也可进一步加深学生对所学理论的理解。 本节课的教学分为两部分：第一部分主要简单了解接触法制硫酸的工业原理及其生产过程。第二部分可作为重点，通过讨论，引导学生充分运用化学反应速率和勒夏特列原理等知识，并考虑合成氨生产中动力、设备、材料等实际情况，合理地选择合成氨适宜的生产条件。此外，在教学中，使学生建立化工生产条件的选择应以提高综合经济效益和减少环境污染为目的的思想。 一．教学目标 1、知识与技能 工业生产上（合成氨、制硫酸）反应条件的选择依据（B） 2、过程与方法 （1）通过制硫酸、合成氨工业生产的学习，认识化学原理在化工生产中的重要应用。 （2）通过制硫酸、合成氨生产中动力、设备等条件的讨论，认识工业生产上反应条件的选择依据。 3、情感态度与价值观 感悟化学原理对生产实践的指导作用，并懂得一定的辩证思维和逻辑思维。 二．教学重点和难点 1、重点 硫酸工业生产过程；选择合成氨适宜的生产条件 2、难点 选择合成氨适宜的生产条件 三．教学用品 多媒体、实物投影仪
四．教学流程 1、流程图 2、流程说明 引入课题： 展现课题，明确化工生产所要关注的问题。 学生活动1：阅读课本62页相关内容。引出硫酸工业生产原理。应用所学知识分析提高二氧化 硫转化率的可能途径。 师生互动 1：共同分析表1。 表1 学生活动4表2 归纳小结2：表3——合成氨中理论和实际生产条件的对比。 表3 理论和实际生产条件的对比
合成氨装置简介和重点部位及设备
合成氨装置简介和重点部位及设备 一、装置简介 (一)装置发展及其类型 世界上第一座合成氨生产装置始于1913年。我国首套合成氨生产装置建于20世纪30年代。到70年代初，我国运行的合成氨生产装置绝大多数仍为以煤(焦)为原料，采用固定床制气技术的中、小型装置。世界上，60年代起，大型合成氨生产装置由于具有工艺流程短、热利用率高、自动化水平高、单系列、运行时间长等优点，得到快速发展。我国从1973年开始，从美国、日本、法国引进了13套日产合成氨1000t的大型合成氨生产装置。这些装置均采用烃类蒸汽转化制气工艺技术，其中以天然气为原料的有10套(其中两套后来改用轻油)；以轻油为原料的有3套。1978年以后，又引进了以渣油、煤为原料，采用部分氧化制气工艺技术的大型合成氨生产装置。 合成氨装置生产工艺技术因原料制气、气体净化、氨合成工艺不同而有多种工艺技术。原料气化有：煤(焦)固定床气化工艺；煤(焦)气流床气化工艺；渣油、水煤浆部分氧化制气工艺；烃类(轻油、天然气)蒸汽转化制气工艺。气体净化工艺种类繁多。硫化物脱除分为固定床吸附(如氧化锌吸附)和溶液吸收(如：乙醇胺法、甲醇法、NHD法)。一氧化碳变换工艺可分耐硫变换工艺和非耐硫变换工艺。二氧化碳脱除可分为化学吸收法(如：G?V法，苯菲尔法)和物理吸收法(如：低温甲醇法、NHD法)。气体精制工艺可分为“热法精制”(甲烷化工艺)和“冷法精制”(低温液氮洗或深冷净化工艺)。氨合成工艺按压力等级，可分为高压法、中压法、低压法；按合成塔的气体流向，可分为轴向塔和径向塔；按床层换热方式，可 分为内部换热式、中间换热式和中间冷激式。 世界上，由于合成氨原料成本价格不断上升，合成氨工艺技术目前向低能耗发展。出现了多种低能耗合成氨工艺技术。其中，以天然气为原料的蒸汽转化低能耗制合成氨装置，其能耗已降到28CJ／t.NH3的水平。 (二)装置的单元组成与工艺流程
合成氨装置流程简介
第一节装置简介 合成氨装置设计生产能力为液氨5万吨/年（6.25t /h、150吨/天）、二氧化碳11.2万吨/年(7136Nm3/h、336吨/天)、产品氢气0.86万吨/年(11975Nm3/h、25.8吨/天)，2004年破土动工，2005年11月建成投产，建设投资3.2亿元人民币，占地面积32000m2。装置共有设备226台，其中动设备88台，静设备138台。 该装置是以天然气为制氢原料，以原厂4500Nm3/h空分装置氮气为氮源生产合成氨。主装置还包括蒸汽和发电系统，火炬系统，2000m3氨储罐等单元。装置从1000单元到1800单元主要是制氢部分由德国林德公司（Linde AG）提供基础设计，其他单元由寰球公司做基础设计。总体设计由寰球公司完成。装置进口部分有MDEA溶液、转化炉烧咀、PSA变压吸附装置（外壳国内加工）、转化炉热端集气管、转化气余热回收器、合成气余热回收器及合成塔内件，部分调节阀，其余部分全部国产。 装置原料气压缩、脱硫单元；蒸汽转化和热回收单元；一氧化碳变换单元；MDEA脱碳单元；变压吸附PSA单元，主要是制氢部分由德国林德公司提供基础设计，其他单元由寰球公司做基础设计。总体设计由寰球公司完成。装置进口部分有MDEA溶液、转化炉烧嘴、PSA变压吸附装置（外壳国内加工）、转化炉热端集气管、转化气余热回收器、合成气热回收器及合成塔内件，部分调节阀，其余部分全部国产。 一、装置特点 1．转化炉进料气的H2O/C=3.0,在此条件下装置所产H2和CO2的量，恰好可同时满足合同所要求的H2和CO2的数量。如果不要求同时满足H2和CO2的生产能力，仅要求满足H2或仅要求满足CO2一种产品的数量，此时H20/C比可以改变，最低可降为：H2O/C=2.7的条件下进行正常生产。 2．装置中的钴-钼加氢、转化、高变、低变等催化剂的充填量是按国内催化剂活性末期的操作温度、允许空速，压降等条件设计的。 3．转化炉的出口压力为：3.0MPa（G）;转化炉采用顶部烧嘴，具有数量少、便于调节、可烧含氢高的燃料气体、烟道气含NO X满足环保要求等优点。 4．为满足制氢纯度高的要求：装置中仅考虑一段蒸汽转化，没有二段炉；氢气的最终净化采用了变压吸附，被吸附的贫氢气体可做为燃料气返回燃料气系统，既保证了进合成工序的H2/N2气不含惰性气从而提高了氨净值，也使整个合成氨装置的能耗降低。 5．整个装置的工艺余热得到充分利用，即除70℃以下低变气的余热未得到利用外，其余的工艺余热按能位的高低被合理的分级利用。如能位高的用于过热高压蒸汽，其次用于副产高压蒸汽，再其次用于加热或予热锅炉给水，最后用于预热脱盐水，70℃以下则用循环水冷却。 6．MDEA脱碳工序的工艺特点： 用MDEA作溶剂脱除变换气中的CO2是以化学吸收为主，同时又兼有物理吸收的工艺。因其吸收能力大，使溶剂循环量减少，不仅节约了循环溶剂压缩功耗，还相应地缩小了相关设备与管道的尺寸，从而节约了装置的建设投资。 本装置采用的MDEA脱碳工序，选择了“三塔流程”，比其他采用“双塔流程”的化学吸收方法（如苯菲尔法）多出一个解吸塔。 解吸塔分上/下塔；其下塔称为中压解吸塔，其操作压力为：0.8MPa(A)，在此塔中可将
合成氨工业发展史
合成氨工业发展史 一、人口增加与粮食需求 农业出现在12000年以前，是人类企图用增加食物供给来增强自己生存的开始。那时的人口约1500万。在2000 年前，由于农业的发展使人口增加到2.5亿。到1650年，人口又增长一倍，达到5亿。然后，到1850年世界人口就翻了一番，高达10亿，这段历程仅仅花了200 年时间。80 年后的1930年，人口超过了20亿。这种增长速度还未减缓，到1985年地球上供养的人数已达50亿。如果每年以1985年人口的2％水平继续增长下去的话，到2020年的世界人口将是100亿左右。因此限制人口的增长势在必行。目前，人口自然增长率在世界范围内正开始下降，据美国华盛顿人口局（1997年）：2000年全球人口将由目前的58 亿增至61 亿，2025 年将达68 亿。人口局称，人口增长最快的是全球最贫困的国家。1996 年全球58 亿人中发展中国家的人口占了47 亿，占全球人口总增长率的98％。中国人口增长的形势也不容乐观。根据国家统计局的统计，中国人口已于1995年2 月15 日达到12亿。据预测，到2000 年中国人口将突破13.5亿。 显然，人类将面临日益严重的问题是给自己提供充足的食物和营养，以及从根本上限制人口增长。估计，到20 世纪末，严重营养不良的人数将达6.5 亿。解决问题的出路，必然需要科学的帮助，化学看来是最重要的学科之一。它之所以重要，首先是因为它能增加食物供给，其次它能给那些有意限制人口增长的人提供可靠的帮助。 在历史上，化学曾在扩大世界粮食供应过程中起过关键作用。这就是合成氨的发明和现代农药的使用，以及它们的工业化。 二、合成氨工业发展史 20 世纪初化学家们所面临的突出问题之一，是如何为大规模利用大气中氮找到一种实用的途径。氮化合物是肥料和炸药所必不可少的。但在当时，这种化合物的质量最优和最大来源是智利硝石。但智利地处南美而且远离世界工业中心；可是全世界无论何处，大气的五分之四都是氮。如果有人能学会大规模地、廉价地把单质的氮转化为化合物的形式，那么，氮是取之不尽、用之不竭的。 利用氮气与氢气直接合成氨的工业生产曾是一个较难的课题。合成氨从实验室研究到实现工业生产，大约经历了150年。直至1909年，德国物理化学家F ·哈伯（Fritz Haber，1868—1934）用锇催化剂将氮气与氢气在17.5MPa～20MPa和500℃～600℃下直接合成，反应器出口得到6％的氨，并于卡尔斯鲁厄大学建立一个每小时80g合成氨的试验装置。但是，在高压、高温及催化剂存在的条件下，氮氢混合气每次通过反应器仅有一小部分转化为氨。为此，哈伯又提出将未参与反应的气体返回反应器的循环方法。这一工艺被德国巴登苯胺纯碱公司所接受和采用。由于金属锇稀少、价格昂贵，问题又转向寻找合适的催化剂。该公司在德国化学家A ·米塔斯提议下，于1912 年用2500 种不同的催化剂进行了6500 次试验，并终于研制成功含有钾、铝氧化物作助催化剂的价廉易得的铁催化剂。而在工业化过程中碰到的一些难题，如高温下氢气对钢材的腐蚀、碳钢制的氨合成反应器寿命仅有80h 以及合成氨用氮氢混合气的制造方法，都被该以司的工程师 C ·博施（Carl Bosch，1874—1940）所解决。此时，德国皇帝威廉二世准备发动战争，急需大量炸药，而由氨制得的硝酸是生产炸药的理想原料，于是巴登苯胺纯碱公司于1912年在德国奥堡建成世界上第一座日产30t合成氨的装置，1913年9月9 日开始运转，氨产量很快达到了设计能力。人们称这种合成氨法为哈伯-博施法，它标志着工业上实现高压催化反应的第一个里程碑。由于哈伯和博施的突出贡献，他们分别获得1918、1931年度诺贝尔化学奖金。其他国家根据德国发表的论文也进行了研究，并在哈伯-博施法的基础上作了一些改进，先后开发了合成压力从低压到高压的很多其他方法（表18－1）。
合成氨装置安全管理措施(正式)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 合成氨装置安全管理措施 (正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-6312-87 合成氨装置安全管理措施(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 为加强合成氨生产系统的安全管理，保证公司内重点部位、关键装置安全稳定运行，现将关键装置、重点部位领导包保责任制要求如下： 一、合成氨系统关键装置、重点部位： 根据安全生产标准化等文件要求，我公司合成氨装置造气、气柜、脱硫、氢氮气压缩机、变换、脱碳、液氨库、甲醇、铜洗、氨合成装置做为我公司合成系统的关键装置重点部位，进行重点管理。 二、各级管理人员工作要求： 1、公司实行总经理及生产口、技术口等分管领导24小时驻厂驻厂制，由常务总监李淑南、分管技术的总经理助理邹侦宝主抓合成氨系统的安全生产。对公司内重点部位、关键装置实行公司领导包保机制，对承包点实行挂牌管理。公司领导至少每月到承包点进
2016-2017年我国上规模的合成氨企业名单(总结)
2016-2017年我国上规模的合成氨企业名单（总结） 序号企业完整名称所在省市详细地址 1 重庆江北化肥有限公司重庆市渝北区悦来镇清南村 2 重庆开元化工有限公司重庆市梁平县七桥南街十九 3 重庆市万利来化工有限公司重庆市潼南县接龙桥居委会中间破2号 4 江津市禾丰化工有限责任公司重庆江津市化肥厂 5 重庆市龙济化肥有责任限公司重庆南川市龙济桥 6 重庆市三灵化肥责任有限公司重庆长寿区青华路 7 绍兴化工有限公司浙江省绍兴市越城区斗门镇新斗门村 8 绍兴化工有限公司浙江省绍兴市越城区五云门外 9 开元县清华化工有限公司浙江省衢州市开化县解放路19号 10 浙江江山化工股份有限公司浙江省衢州市江山市市区景星东路39号 11 浙江金华中元化工有限公司浙江省金华市婺城区朱基头 12 浙江东阳化学工贸有限公司浙江省金华市东阳市东七里 13 湖州汇品化工有限公司浙江省湖州市吴兴区杨家埠交警支队边 14 建德市新化化工有限公司浙江省杭州市建德市桥东路90号 15 杭州龙山化工有限公司浙江省杭州市滨江区浦沿路1号 16 镇雄县赤水源化工有限责任公司云南省昭通市镇雄县板桥村 17 云南省海通化工有限责任公司云南省中通是海通县马家湾村委会 18 云南省玉溪银河化工有限公司云南省玉溪市峨山县土官村 19 云南省云维集团有限公司云南省曲靖市沾益县兴园社区 20 云南省云峰化学工业有限公司云南省曲靖市宣威市暂无 21 罗平县富民化肥有限公司云南省曲靖市罗平县 3 22 云南陆良龙海化工有限责任公司云南省曲靖市陆良县西桥工业区 23 云南陆良龙海化工有限公司云南省曲靖市陆良县兴隆路45号 24 昆明神龙汇丰化肥有限公司云南省昆明市宜良区永新村 25 昆明化肥有限公司昆明市晋宁县石将军街 26 红河远东化工有限公司云南省红河州弥勒县东风路口 27 红河锦东化工股份有限公司云南省红河州弥勒县东风农场虚拟村委会 28 泸西县伟宏吉宇化工有限责任公司云南省红河州泸西县九华路49号 29 云南解化集团有限公司云南省红河州开远市市西北路429号 30 云南德维化工有限公司云南省楚雄州禄丰县董户村 31 云南楚雄宏源化工有限公司云南省楚雄州楚雄市东瓜 32 阿克苏华锦化肥有限公司新疆阿克苏地区库车县库车镇天山路632号 33 四川省资阳市天台化工有限公司四川资阳雁江莲花路652号 34 四川省兴乐化肥股份有限公司资阳分公司四川资阳雁江莲花 35 四川省乐至县行乐化工有限公司四川资阳乐至县东郊 36 简阳市泰锋化肥有限公司四川资阳简阳市北路139号 37 四川省南充化肥总厂四川南充市高坪区南溪口一号 38 四川龙飞化工有限公司四川南充市高坪区南新路476号 39 绵阳市贝多生化有限责任公司四川绵阳盐亭县城东路38号 40 四川江油市胜峰天然气化工有限公司四川绵阳江油市治中路55号 41 四川省泸州市叙永县金虹肥业有限公司四川省泸州市叙永县两外街 42 泸天化（集团）有限公司四川省泸州市纳溪区人民路
合成氨装置简介和重点部位及设备
安全管理编号：LX-FS-A23133 合成氨装置简介和重点部位及设备 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
合成氨装置简介和重点部位及设备 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 一、装置简介 (一)装置发展及其类型 世界上第一座合成氨生产装置始于1913年。我国首套合成氨生产装置建于20世纪30年代。到70年代初，我国运行的合成氨生产装置绝大多数仍为以煤(焦)为原料，采用固定床制气技术的中、小型装置。世界上，60年代起，大型合成氨生产装置由于具有工艺流程短、热利用率高、自动化水平高、单系列、运行时间长等优点，得到快速发展。我国从1973年开始，从美国、日本、法国引进了13套日产合成氨1000t的大型合成氨生产装置。这些装置
中国合成氨产销量及2020年发展趋势分析
中国合成氨产销量及2020年发展趋势分析 一、概述 合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨，为一种基本无机化工流程。现代化学工业中，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。合成氨的主要初始原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。如天然气、石脑油、重质油和煤（或焦炭）等。氨主要用于制造氮肥、复合肥料，可作为工业原料和氨化饲料，用于制造硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等。 合成氨产业链
二、产销量 合成氨工业是关系中国国民经济的重要行业，是中国化肥工业的基础，也是传统煤化工的重要组成部分。中国合成氨工业自20世纪50年代以来，不断发展壮大，已成为世界上最大的合成氨生产国，2015-2018年中国合成氨产量逐年减少，2018年中国合成氨产量为4611.6万吨，较2017年减少了334.71万吨，2019年较2018年有所增长，2019年中国合成氨产量为4735万吨，较2018年增加了123.48万吨。 中国也是合成氨行业消耗大国，2017-2019年中国合成氨销量逐年减少，2018年中国合成氨销量为1434.8万吨，较2017年减少了11.91万吨；2019年中国合成氨销量为1389.6万吨，较2018年减少了45.20万吨。随着中国资源约束加强，节能环保压力不断加大，中国合成氨行业已经到了转型升级发展的关键时期。 数据显示：2019年一季度中国合成氨产销率为100%，较2018年同期增加了3.3%；2019年二季度中国合成氨产销率为99%，较2018年同期减少了1%；2019年三季度中国合成氨产销率为100.1%，较2018年同期增加了0.1%；2019年四季度中国合成氨产销率为99.9%，较2018年同期减少了0.4%。 2019年一季度中国合成氨库存比年初增减率为15.3%，较2018年同期增加了28.2%；2019年一季度中国合成氨库存比年初增减率为108.5%，较2018年同期增加了110%；2019年一季度中国合成氨库存比年初增减率为-9.6%，较2018年同期减少了34.8%；2019年一季度中国合成氨库存比年初增减率为4.9%，较2018年同期增加了7%。
鲁科版高中化学选修四第4节化学反应条件的优化—工业合成氨
化学·选修/化学反应原理(鲁科版) 第4节化学反应条件的优化—工业合成氨 1．有关合成氨工业的说法中，正确的是( ) A．从合成塔出来的混合气体，其中NH3只占15%，所以生产氨的工厂的效率都很低 B．由于氨易液化，N2、H2在实际生产中是循环使用，所以总体来说氨的产率很高 C．合成氨工业的反应温度控制在500 ℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．合成氨厂采用的压强是2×107～5×107 Pa，因为该压强下铁触媒的活性最大 解析：合成氨的反应在适宜的生产条件下达到平衡时，原料的转化率并不高，但生成的NH3分离出后，再将未反应的N2、H2循环利用，这样处理后，可使生产氨的产率都较高，故A项错误，B项正确；合成氨工业选择500 ℃左右的温度，是综合了多方面的因素确定的，因合成氨的反应是放热反应，低温才有利于平衡向正反应方向移动，故C项错误；无论从反应速率还是化学平衡考虑，高压更有利于合成氨，但压强太大，对设备、动力的要求更高，基于此选择了2×107～5×107 Pa的高压，催化剂活性最大时的温度是500 ℃，故D项错误。 答案：B 2．工业合成氨的反应是在500 ℃左右进行的，这主要是因为( ) A．500 ℃时此反应速率最快 B．500 ℃时NH3的平衡浓度最大
C．500 ℃时N2的转化率最高 D．500 ℃时该反应的催化剂活性最大 解析：工业合成氨反应采用500 ℃的温度，有三个方面的原因：①有较高的反应速率；②反应物有较大的转化率； ③催化剂的活性最大。 答案：D 3．合成氨时，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率增快，不可采取的方法是( ) A．补充N2B．升高温度 C．增大压强 D．分离出NH3 解析：补充N2、增大压强既能加快反应速率，又能促进平衡向生成氨的大向移动；分离出NH3，能使平衡向生成氨的方向移动，反应速率是提高的；升高温度能加快反应速率，但不利于氨的生成。 答案：B 4．(双选题)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)＋ ? 3H2(g)2NH3(g)，在673 K、30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
合成氨的工业催化简介
吉林化工学院 工业催化学科知识 文献综 述 课题题目：合成氨的催化工业简介 班级：化工0801学号：08110119姓名：张迪日期：2010.12.1
合成氨的催化工业简介 合成氨 合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。别名：氨气。分子式NH3英文名：syntheticammonia。世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外，绝大部分是合成的氨。合成氨主要用作化肥、冷冻剂和化工原料。 一、合成氨-基本简介 生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤（或焦炭）等。 ①天然气制氨。天然气先经脱硫，然后通过二次转化，再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序，得到的氮氢混合气，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1％～0.3％（体积），经甲烷化作用除去后，制得氢氮摩尔比为3的纯净气，经压缩机压缩而进入氨合成回路，制得产品氨。以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。 ②重质油制氨。重质油包括各种深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料气，生产过程比天然气蒸气转化法简单，但需要有空气分离装置。空气分离装置制得的氧用于重质油气化，氮作为氨合成原料外，液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。 ③煤（焦炭）制氨。随着石油化工和天然气化工的发展，以煤（焦炭）为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。 用途氨主要用于制造氮肥和复合肥料，氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12％。硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。液
氨常用作制冷剂。 贮运商品氨中有一部分是以液态由制造厂运往外地。此外，为保证制造厂内合成氨和氨加工车间之间的供需平衡，防止因短期事故而停产，需设置液氨库。液氨库根据容量大小不同，有不冷冻、半冷冻和全冷冻三种类型。液氨的运输方式有海运、驳船运、管道运、槽车运、卡车运。 二、合成氨-构成发现 德国化学家哈伯(F.Haber，1868-1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。于1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1909年改进了合成，氨的含量达到6%以上。这是目前工业普遍采用的直接合成法。反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。 合成氨反应式如下：N2+3H2≒2NH3(该反应为可逆反应，等号上反应条件为：“高温高压”，下为：“催化剂”) 合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。经过近百年的发展，合成氨技术趋于成熟，形成了一大批各有特色的工艺流程，但都是由三个基本部分组成，即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。 氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。合成氨是大宗化工
工业合成氨的发展
本科生学年论文题目 学生姓名 所在院系化学化工系 专业班级 学号 指导教师（职称） 日期年月日
目录 摘要： (2) 关键词： (2) 前言： (2) 1.统计分析表 (2) 2.早期氰化法 (2) 3.合成氨法 (2) 4.发展趋势 (3) 5.合成氨的反应原理 (4) 6.合成氨的最新技术 (4) 6.1大直径ⅢJD型氨合成系统和内件技术设计思想及最新进展 (4) 6.2成达公司的小型氨厂新技术 (5)
工业合成氨的进展 摘要：就工业合成氨的历史，现状以及一些最新的工业合成氨的技术的综述。 关键词： 合成氨的历史{（早期氰化法、合成氨法），原料构成改变：煤造气时期、②烃类燃料造气时期，装置的变化：装置大型化。}、合成氨的现状、合成氨的发展趋势{①原料路线的变化方向、节能和降耗、与其他产品联合生产。}、合成氨工业的最新技术{①大直径ⅢJD型氨合成系统和内件技术设计思想及最新进展、②成达公司的小型氨厂新技术}。前言 合成氨工业是基本点的无机化工之一。氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。从氨可加工成硝酸，现代化学工业中，常将硝酸生产归属于合成氨工业范畴。合成氨工业在20世纪初期形成，开始用氨作火炸药工业的原料，为战争服务;第一次世界大战结束后,转向为农业、工业服务。随着科学技术的发展，对氨的需要量日益增长。50年代后氨的原料构成发生重大变化，近60年来合成氨工业发展很快。
早期氰化法②1898年，德国A.弗兰克等人发现空气中的氮能被碳化钙固定而生成氰氨化钙（又称石灰氮），进一步与过热水蒸气反应即可获得氨： CaCN2＋3H2O─→2NH3＋CaCO3 1905年，德国氮肥公司建成世界上第一座生产氰氨化钙的工厂，这种制氨方法称为氰化法。第一次世界大战期间，德国、美国主要采用该法生产氨，满足了军工生产的需要。氰化法固定每吨氮的总能耗为153GJ,由于成本过高，到30年代被淘汰。 合成氨法利用氮气与氢气直接合成氨的工业生产曾是一个较难的课题。合成氨从实验室研究到实现工业生产，大约经历了150年。直至1909年,德国物理化学家F.哈伯用锇催化剂，将氮气与氢气在17.5～20MPa和500～600℃下直接合成，反应器出口得到6％的氨,并于卡尔斯鲁厄大学建立一个每小时80g合成氨的试验装置。但是,在高压、高温及催化剂存在的条件下,氮氢混合气每次通过反应器仅有一小部分转化为氨。为此，哈伯又提出将未参与反应的气体返回反应器的循环方法。这一工艺被德国巴登苯胺纯碱公司所接受和采用。由于金属锇稀少、价格昂贵，问题又转向寻找合适的催化剂。该公司在德国化学家A.米塔斯提议下，于1912年用2500种不同的催化剂进行了6500次试验，并终于研制成功含有钾、铝氧化物作助催化剂的价廉易得的铁催化剂。而在工业化过程中碰到的一些难题，如高温下氢气对钢材的腐蚀、碳钢制的氨合成反应器寿命仅有80h以及合成氨用氮氢混合气的制造方法,都被该公司的工程师C.博施所解决。此时，德国国王威廉二世准备发动战争，
合成氨条件的选择(一)
第四节合成氨条件的选择（一） 教学目标： 使学生理解合成氨的化学原理，并能应用化学反应速率和化学平衡理论指导合成氨条件的选择，从而培养学生分析问题、解决问题的能力。 通过本节课的教学，让学生明确工业生产中生产条件的选择。 教学设想： 课本通过对合成氨反应特点的分析，引导学生通过P49的两个讨论问题，让学生结合反应速率和平衡移动原理对合成氨条件的选择。接下来指出工业生产中由于条件的限制，分析工业生产中合成氨的具体条件。应该说，课本中已经体现一定的探究教学思想。为此，教学过程中把教学模式定位在引导学生探究模式上（即采取“创设情景——提出问题——探讨研究——归纳总结”程序），以培养学生分析问题、解决问题的能力。 教学过程： 第一步、复习回顾 通过以下三个问题的回顾，激活学生原有认知结构中的知识。问题： 1、写出工业上合成氨的反应； 2、回顾氮气的化学性质； 3、简单回顾外界条件对化学反应速率、化学平衡的影响。 第二步、引导探究 首先，引导学生分析合成氨反应的特点（可逆、体积减小、正反应放热、反应较难进行——因为氮气很稳定）。 其次、提出问题：“假设聘你为某合成氨工厂的技术顾问，你将为提高生产效益提供那些参考意见？”（学生也许会从不同角度展开讨论，教师应有意识的把学生限定在加速合成氨反应速率和提高产率两个方面）。 第三、让学生变讨论边填写下列表格。 第五、提出问题、引导探究 问题1、从反应速率的角度，反应要求在高温下进行有利于加快反应速率；从化学平衡的角度，反应要求在低温度下进行有利于平衡右移。如何解决这一矛盾？ 问题2、资料表明，合成氨工业生产中，采用的条件一般是“20~50MPa、500℃、铁触媒”。如何理解这一反应条件的选择？
合成氨装置安全管理措施
仅供参考[整理] 安全管理文书 合成氨装置安全管理措施 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共4 页
合成氨装置安全管理措施 为加强合成氨生产系统的安全管理，保证公司内重点部位、关键装置安全稳定运行，现将关键装置、重点部位领导包保责任制要求如下： 一、合成氨系统关键装置、重点部位： 根据安全生产标准化等文件要求，我公司合成氨装置造气、气柜、脱硫、氢氮气压缩机、变换、脱碳、液氨库、甲醇、铜洗、氨合成装置做为我公司合成系统的关键装置重点部位，进行重点管理。 二、各级管理人员工作要求： 1、公司实行总经理及生产口、技术口等分管领导24小时驻厂驻厂制，由常务总监李淑南、分管技术的总经理助理邹侦宝主抓合成氨系统的安全生产。对公司内重点部位、关键装置实行公司领导包保机制，对承包点实行挂牌管理。公司领导至少每月到承包点进行一次安全活动，包括参加班组安全活动、安全检查、督促隐患整改、解决安全生产中凝难问题等。 2、，生产、技术、安全等职能科室包保责任人，至少每月到承包点进行一次安全活动，对承包点进行工艺、设备、电器、仪表、安全附件等进行安全检查，确保生产设备管线、工艺指标、电气仪表及连锁等安全设施正常运行。 3、安全科负责监督检查危险源管理情况，监督各级检查管理责任的落实和信息反馈。每季度对各单位和承包人的管理职责执行情况进行检查和考核，并公布检查情况及考核结果。跟班安全员每天对关键装置、重点部位进行安全检查，尤其查处违章作业和违章指挥。 4、合成车间负责人是本车间安全工作的第一责任人，对本车间的关键装置、重点部位的安全工作全面负责，车间关键装置重点部位的包 第 2 页共 4 页
化学反应条件的优化——工业合成氨(讲义及答案)
化学反应条件的优化——工业合成氨 （讲义） 一、知识点睛 1.工业合成氨反应的限度 （1）反应原理 _________________________________ 已知298 K时，△H = -92.2 kJ·mol-1 △S = -198.2 J·mol-1·K-1（2）反应方向的判断 △H-T△S_____0，该反应在常温下_____自发进行。 （3）反应的限度分析 ①______温度、______压强，有利于化学平衡向生成 氨的方向移动； ②在一定温度、压强下，反应物N2、H2的体积比为1:3， 反应达到化学平衡时，混合物中NH3的含量最高。 2.工业合成氨反应的速率 （1）合成氨反应的速率与参加反应的物质的浓度的关系v = k c(N2) c1.5(H2) c-1(NH3) （2）反应的速率分析 ①增大_________的浓度，有利于提高反应速率； ②将_________及时分离，有利于提高反应速率； ③______温度，有利于提高反应速率； ④使用合适的_______，有利于提高反应速率。 3.工业合成氨的适宜条件 （1）合成氨条件选择的理论分析 外界条件有利于提高 反应速率 有利于平衡 正向移动 综合分析 浓度增大反应物浓度 减小生成物浓度 增大反应物浓度 减小生成物浓度 不断补充反应物， 及时分离生成物 催化 剂 加合适催化剂不需要加合适催化剂 温度高温低温兼顾反应速率和化学平衡，考虑催化剂的活性 压强高压高压在设备允许情况下，尽量采用高压
（2）合成氨的实际条件 ①压强：低压1×107 Pa 中压2×107 ~3×107 Pa 高压8.5×107 ~1×108 Pa ②温度：700 K左右 ③催化剂：铁 ④浓度：N2与H2的物质的量之比为1:2.8 4.工业合成氨的主要生产流程 （1）造气 原料气中的N2来自于空气。 原料气中的H2来自于含氢的天然气、煤和炼油产品。 以天然气为原料时，反应可简单表示为： CH4+H2O CO+3H2、CO+H2O CO+H2（2）净化 消除造气过程中夹带的杂质，防止催化剂中毒。 （3）合成氨 这部分包括NH3的分离，N2和H2的循环使用，利用 反应产生的热预热合成气等。 5.工业生产中化学反应条件的优化 需考虑的因素有：化学反应速率快、原料利用率高、催化剂活性高、现实设备允许。 二、精讲精练 1.合成氨反应的特点是（） ①可逆②不可逆③正反应放热④正反应吸热 ⑤正反应气体体积增大⑥正反应气体体积减小 A．①③⑤B．②④⑥ C．①③⑥D．④⑤⑥ 2.在合成氨时，可以提高H2转化率的措施是（） A．延长反应时间B．充入过量H2 C．充入过量N2D．升高温度
合成氨国内外综述
二、设计项目的国内外研究综述及及设计项目的背景、意义和应用前景 1、国内研究概况和发展趋势 我国的氮肥工业自20世纪50年代以来，不断发展壮大，目前合成氨产量已跃居世界第一位，现已掌握了以焦炭、无烟煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃多种原料生产合成氨的技术，形成了特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小生产规模并存的生产格局。我国合成氨在与国际接轨后，具备与国际合成氨产品竞争的能力，今后发展重点是调整原料和产品结构，其技术发展将会继续紧密围绕“降低生产成本、提高运行周期，改善经济性”的基本目标，进一步集中在“大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行”等方面进行技术的研究开发，进一步改善经济性。 （1）国内天然气蒸汽转化工艺 国内就天然气蒸汽转化制氨工艺而言，其发展主要是以节能、降耗、扩产、缩小装置尺寸、降低投资费用以及延长运转周期等为目标进行工艺改进。例如：将传统流程转化炉的热效率从原有的85%提高到90%～92%，烟气排出温度降至120～125 ℃，增加燃烧空气预热器等；提高一段炉操作压力，由原来的2. 8MPa提高到4. 0～4. 8MPa；转化炉管采用新型材料25Cr235Ni2Nb2Ti，使管壁厚度降低，并使管壁中因温度梯度造成的热应力降低至接近内部压力的水平；增加二段炉燃烧空气量，提高燃烧空气温度至610～630 ℃，采用性能更好的二段燃烧器。而在转化催化剂方面，主要是围绕不同原料和不同工艺开发新型转化催化剂，并且还要保证开发的新催化剂在适合于不同原料和工艺的前提下，提高催化剂的活性、抗压强度、抗碳性和抗毒性等。 （2）国内天然气脱硫工艺 在我国，天然气脱硫是比较成熟的技术，其脱硫方法也很多。大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法，干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广，而湿法脱硫以砷碱法、ADA、
合成氨生产工艺及其意义
论文名称合成氨生产工艺及其意义
氨是重要的无机化工产品之一，合成氨工业在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。 我国合成氨装置很多，但合成氨装置的控制水平都比较低，大部分厂家还停留在半自动化水平，靠人工控制的也不少，普遍存在的问题是：能耗大、成本高、流程长，自动控制水平低。这种生产状况下生产的产品成本高，市场竞争力差，因此大部分化肥行业处于低利润甚至处于亏损状态。为了改变这种状态，除了改变比较落后的工艺流程外，实现装置生产过程优化控制是行之有效的方法。 合成氨生产装置是我国化肥生产的基础，提高整个合成氨生产装置的自动化控制水平，对目前我国化肥行业状况，只有进一步稳定生产降低能耗，才能降低成本，增加效益。而实现合成氨装置的优化是投资少、见效快的有效措施之一。 合成氨装置优化控制的意义是提高整个合成氨装置的自动化水平，在现有工艺条件下，发挥优化控制的优势，使整个生产长期运行在最佳状态下，同时，优化系统的应用还能节约原材料消耗，降低能源消耗，提高产品的合格率，增强产品的市场竞争能力。 关键字合成氨农业化学肥料意义
摘要 (2) 关键字 (2) 目录 (3) 正文 (4) 一前言 (4) 1.1 物理性质 (4) 1.2化学性质 (4) 二合成氨工业产品的用途 (5) 2.1氨气用途 (5) 2.2氨水用途 (5) 三合成氨的生产工艺及影响因素 (5) 3.1 原料气制备 (5) 3.1.1 一氧化碳变换过程 (6) 3.1.2 脱硫脱碳过程 (6) 3.1.3 气体精制过程 (6) 3.1.4 氨合成 (7) 3.2 影响合成氨的因素 (7) 3.2.1 温度对氨合成反应的影响 (7) 3.2.2 压力对氨合成反应的影响 (7) 3.2.3 空速对氨合成反应的影响 (7) 3.2.4 氢氮比对氨合成反应的影响 (8) 四.合成氨工艺流程图 (8) 五．研究现状 (8) 六.发展趋势 (9) 6.1原料路线的变化方向 (9) 6.2节能和降耗 (10) 6.3产品联合生产 (10) 7.1合成氨对农业的意义 (10) 7.1.1提高粮食产量 (10) 7.1.2提高土壤肥力 (10) 7.1.3发挥良种潜力 (11) 7.1.4补偿耕地不足 (11) 7.2合成氨对工业生产的意义 (11) 7.3合成氨对其他行业的意义 (12) 致谢 (13) 参考文献 (14)