合成氨的工藝流程(doc 41頁)

合成氨的工藝流程目錄：
1．概述……5
1.1合成氨的工藝流程……7
1.1.1原料氣製備……7
1.1.2淨化……8
1.1.3氨合成……9
2.氮氫比控製……12
2.1控製方法……12
2.1.1先進控製……12
2.1.2優化控製……13
2.2氮氫比控製方案設計……13
2.2.1基於先進控製算法的氮氫比控製……13
2.2.2基於先進控製軟件包的氮氫比控製……14
2.2.3基於優化常規過程控製（PID）的氮氫比控製……14
2.3氫氮比控製方案比較……15
2.4推薦合成氨裝置氫氮比優化控製設計方案……16
3．溫度……17
3.1反應速度……17
3.2對溫度的控製……17
3.3多段冷激式氨合成塔溫度先進控製……18
4.壓強……20
5.催化劑……21
5.1催化劑在還原前的化學組成及其作用……21
5.2催化劑的還原與鈍化……21
5.2.1催化劑的預還原……21
5.2.2催化劑的還原與鈍化……21
5.3催化劑中毒與衰老……22
6．合成氨的危險分析……23
6.1環境風險識別……23
6.1.1化學品風險識別……23
6.1.2生產工藝和設施風險識別……23
6.1.3重大危險源識別……24
6.2風險防範措施及應急預案……24
6.2.1降低事故發生概率……24
6.2.2減小事故汙染排放量……24
7．合成氨工藝中的設備改進方案……26
7.1改造變換爐……26
7.2改進合成塔內件……26
7.3改進銅塔內部結構……26
7.4改造銅液再生器……27
7.5改造洗氣塔……27
7.6增設降溫清洗三用塔……28
8．合成氨裝置腐蝕與防護……29
8.1碳鋼-液氨體係……29
8.2奧氏體不鏽鋼-氯離子體係……30
8.3氫腐蝕……31
8.4二氧化碳腐蝕……32
9、結論……33
9.1 安全管理……33
9.2 合成氨技術的未來發展趨勢……34
參考文獻……37
謝辭……38
綜述……39

合成氨的工藝流程內容提要：
對粗原料氣進行淨化處理，除去氫氣和氮氣以外的雜質，主要包括變換過程、脫硫脫碳過程以及氣體精製過程。
① 一氧化碳變換過程
在合成氨生產中，各種方法製取的原料氣都含有CO，其體積分數一般為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。變換反應如下：
CO+H2O→H2+CO2 ΔH =-41.2kJ/mol
由於CO變換過程是強放熱過程，必須分段進行以利於回收反應熱，並控製變換段出口殘餘CO含量。第一步是高溫變換，使大部分CO轉變為CO2和H2；第二步是低溫變換，將CO含量降至0.3%左右。因此，CO變換反應既是原料氣製造的繼續，又是淨化的過程，為後續脫碳過程創造條件。[3]
② 脫硫脫碳過程
各種原料製取的粗原料氣，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化法，第一道工序是脫硫，用以保護轉化催化劑，以重油和煤為原料的部分氧化法，根據一氧化碳變換是否采用耐硫的催化劑而確定脫硫的位置。工業脫硫方法種類很多，通常是采用物理或化學吸收的方法，常用的有低溫甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。

..............................