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发布日期:2017/5/11 11:13:32 访问次数:1256
一、行业简介
氨的合成使人类从自然界制取含氮化合物的最重要方法。氮则是进一步合成含氮化合物的最重要原料,而含氮化合物在人民生活中都是必不可少的。
氨除了本身可以作为肥料外,它是进一步制取各种氮肥的原料。氮肥是现代农业生产比不可少的,目前有氨制成的氮肥,最重要的是尿素、硝酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵、磷酸铵等。
氨可用来制造硝酸、硝酸盐、铵盐、氰化物等无机物,也可用来制造胺、磺胺、腈等有机物。氨和这些含氮化合物是生产燃料、炸药、医药、合成纤维、塑料等的原料。
氨是用氢、氮合成的,所以合成氨的直接原料为氢和氮合成氨一般以天然气,油田气为原料的工厂占60% 以上。其次是与天然气接近的轻油和炼厂气。以煤为原料的只不过10%;
二、工艺流程:
氨的生产过程,粗略的讲可分成四步:原料的生产;原料气的净化;氨的合成;氨的分离。除氨的合成外,其它过程的转化率和分离率都比较高。由于氨合成的转化率较低,反应后的气体经氨分离后循环返回合成塔。氨生产的原则流程:
三、环境特点
氨合成的原料无论是煤,天然气还是油田气一旦发生泄漏都会引起火灾,爆炸。
氨合成时采用以铁为主体的催化剂,催化剂比较容易中毒,少量氧和氧化物的存在将使活性铁氧化而失去活性。但当氧或氧化物清除后,活性仍可恢复,因此这叫做暂时中毒。硫(H2S)、磷( 如PH3) 等引起的催化剂中毒是不可恢复的,故叫做永久中毒。由原料制成的原料气中含有能导致催化剂中毒的组分,主要是含硫化合物和碳的氧化物。它们需经历脱硫和脱碳的净化过程。这个过程会产生二氧化碳,一氧化碳,硫化氢等有毒气体。
以煤、焦为原料的造气循环过程中生产的半水煤气含氢气,一氧化碳,氮气,二氧化碳,除此以外还含少量甲烷、氧气、硫化氢、硫等。轻质烃原料主要是天然气、油田气、炼厂气、轻油等。应用最多的是天然气,其主要成分是甲烷。
以天然气为原料的氨合成从二段转化炉出来的气体,其组成为甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氢气、氮气。且轻质烃原料气含少量硫,它们对镍催化剂有毒,除去硫时需加入氢气反应以生成硫化氢。
以重质烃为原料的氨合成使用部分氧化法是让氧、水蒸气、重质烃在气化炉中燃烧放热,使物系升温,同时气化的油发生裂化与重整。之后,燃烧物再发生转化反应,最终获得以氢气和一氧化碳为主的合成氨原料气。副反应产物中会含有一氧化碳,二氧化碳,氢气。
·原料储运需检测的气体:碳氢化合物可燃气体。
·脱碳,脱硫过程需检测的气体:一氧化碳,二氧化碳,硫化氢,氧气。
·氨合成和分离过程需检测的气体:一氧化碳,硫化氢,氢气,二氧化硫,氧气等有毒气体,碳氢化合物可燃气体。
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