合成氨工艺的发展历史

1会计学合成氨工艺的发展历史合成氨工艺的发展历史 13-1 概述概述一、合成氨的重要性一、合成氨的重要性一、合成氨的重要性一、合成氨的重要性生产氮肥、硝酸盐、胺、纤维、染料等。生产氮肥、硝酸盐、胺、纤维、染料等。生产氮肥、硝酸盐、胺、纤维、染料等。生产氮肥、硝酸盐、胺、纤维、染料等。二、原料路线二、原料路线二、原料路线二、原料路线直接原料：氢和氮直接原料：氢和氮直接原料：氢和氮直接原料：氢和氮以下方法获得粗原料气：氢气、氮气、一氧化以下方法获得粗原料气：氢气、氮气、一氧化以下方法获得粗原料气：氢气、氮气、一氧化以下方法获得粗原料气：氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳碳、二氧化碳碳、二氧化碳碳、二氧化碳第1页/共50页n n粗原料气变换：粗原料气变换：粗原料气变换：粗原料气变换：变换气以氢气、氮气、二氧化碳为主，变换气以氢气、氮气、二氧化碳为主，变换气以氢气、氮气、二氧化碳为主，变换气以氢气、氮气、二氧化碳为主，其中氢分子其中氢分子其中氢分子其中氢分子与氮分子之比为：与氮分子之比为：与氮分子之比为：与氮分子之比为：3:13:1除杂净化得到合乎要求的氢氮混合气。除杂净化得到合乎要求的氢氮混合气。除杂净化得到合乎要求的氢氮混合气。除杂净化得到合乎要求的氢氮混合气。第2页/共50页三、氨合成原则流程和各化学反应过程三、氨合成原则流程和各化学反应过程三、氨合成原则流程和各化学反应过程三、氨合成原则流程和各化学反应过程相互关系相互关系相互关系相互关系 氨合成这一步最困难，工艺条件要求也氨合成这一步最困难，工艺条件要求也氨合成这一步最困难，工艺条件要求也氨合成这一步最困难，工艺条件要求也最严格，是主最严格，是主最严格，是主最严格，是主 要化学反应过程，应首先进行优化。要化学反应过程，应首先进行优化。要化学反应过程，应首先进行优化。要化学反应过程，应首先进行优化。第3页/共50页13-2 氨合成的热力学基础氨合成的热力学基础一、氨合成反应与反应热一、氨合成反应与反应热一、氨合成反应与反应热一、氨合成反应与反应热第4页/共50页二、反应平衡常数二、反应平衡常数二、反应平衡常数二、反应平衡常数第5页/共50页三、影响平衡时氨浓度的因素三、影响平衡时氨浓度的因素三、影响平衡时氨浓度的因素三、影响平衡时氨浓度的因素1 1、氢氮比、氢氮比、氢氮比、氢氮比R R：R=3(R=3(此时此时此时此时y y最大最大最大最大)2 2、温度：温度越低，、温度：温度越低，、温度：温度越低，、温度：温度越低，KpKp越大。低温催化剂为越大。低温催化剂为越大。低温催化剂为越大。低温催化剂为发展方向。发展方向。发展方向。发展方向。3 3、压力：压力越大，平衡浓度越大。、压力：压力越大，平衡浓度越大。、压力：压力越大，平衡浓度越大。、压力：压力越大，平衡浓度越大。4 4、惰性气体含量：有较大的影响。、惰性气体含量：有较大的影响。、惰性气体含量：有较大的影响。、惰性气体含量：有较大的影响。第6页/共50页13-3 氨合成动力学氨合成动力学一、催化剂一、催化剂一、催化剂一、催化剂 铁催化剂：铁催化剂：铁催化剂：铁催化剂：A10A10型催化剂：活化能约型催化剂：活化能约型催化剂：活化能约型催化剂：活化能约170KJ/mol170KJ/mol，起燃，起燃，起燃，起燃温度温度温度温度370370度，耐热温度度，耐热温度度，耐热温度度，耐热温度510510度，活性最高时的温度度，活性最高时的温度度，活性最高时的温度度，活性最高时的温度450450度左右，粒度左右，粒度左右，粒度左右，粒径径径径2.213mm.2.213mm.第7页/共50页二、反应动力学二、反应动力学二、反应动力学二、反应动力学第8页/共50页第9页/共50页不同粒度催化剂、压力不同粒度催化剂、压力不同粒度催化剂、压力不同粒度催化剂、压力30MPa30MPa30MPa30MPa、空速、空速、空速、空速30000h-130000h-130000h-130000h-1时，不同温度下的反应结果：时，不同温度下的反应结果：时，不同温度下的反应结果：时，不同温度下的反应结果：低温时：低温时：低温时：低温时：化学动力学化学动力学化学动力学化学动力学控控控控制，氨含量制，氨含量制，氨含量制，氨含量不受不受不受不受颗粒大小影颗粒大小影颗粒大小影颗粒大小影响；响；响；响；高温时：高温时：高温时：高温时：内内内内扩散扩散扩散扩散控制，小颗控制，小颗控制，小颗控制，小颗粒催粒催粒催粒催化剂效果较化剂效果较化剂效果较化剂效果较好。好。好。好。第10页/共50页13-3 氨的合成与分离氨的合成与分离一、工艺条件的优化一、工艺条件的优化一、工艺条件的优化一、工艺条件的优化1 1、温度：、温度：、温度：、温度：400510400510度度度度（可逆放热反应，（可逆放热反应，（可逆放热反应，（可逆放热反应，最快反应速率时的反应温度随转化最快反应速率时的反应温度随转化最快反应速率时的反应温度随转化最快反应速率时的反应温度随转化率的提高而降低）率的提高而降低）率的提高而降低）率的提高而降低）第11页/共50页2 2、压力：加压有利于提高转化率。、压力：加压有利于提高转化率。、压力：加压有利于提高转化率。、压力：加压有利于提高转化率。2020世纪：世纪：世纪：世纪：1015MPa;1015MPa;近年：近年：近年：近年：34MPa34MPa3 3、空间速度：、空间速度：、空间速度：、空间速度：气固相催化反应空间速度越大，反气固相催化反应空间速度越大，反气固相催化反应空间速度越大，反气固相催化反应空间速度越大，反应时间越短，应时间越短，应时间越短，应时间越短，生产强度越大。生产强度越大。生产强度越大。生产强度越大。第12页/共50页4 4、氢氮比：氮的活性吸附为合成反应的、氢氮比：氮的活性吸附为合成反应的、氢氮比：氮的活性吸附为合成反应的、氢氮比：氮的活性吸附为合成反应的控制阶段，控制阶段，控制阶段，控制阶段，氮的含量对反应速率影响较大，略低于氮的含量对反应速率影响较大，略低于氮的含量对反应速率影响较大，略低于氮的含量对反应速率影响较大，略低于3 3可加快反应可加快反应可加快反应可加快反应速率。速率。速率。速率。实践：实践：实践：实践：32MPa32MPa、450450度、催化剂粒度度、催化剂粒度度、催化剂粒度度、催化剂粒度1.22.5mm1.22.5mm 空速空速空速空速24000(1/h)24000(1/h)、R=2.5R=2.5出口氨浓度出口氨浓度出口氨浓度出口氨浓度最大最大最大最大采取的方法：新鲜原料气比为采取的方法：新鲜原料气比为采取的方法：新鲜原料气比为采取的方法：新鲜原料气比为3 3，混合后，混合后，混合后，混合后的循环气在合的循环气在合的循环气在合的循环气在合成塔入口的比约为成塔入口的比约为成塔入口的比约为成塔入口的比约为2.82.8。5 5、进塔气中的惰性气体含量：、进塔气中的惰性气体含量：、进塔气中的惰性气体含量：、进塔气中的惰性气体含量：一般一般一般一般 2%2%6 6、催化剂颗粒：、催化剂颗粒：、催化剂颗粒：、催化剂颗粒：反应初期：温度反应初期：温度反应初期：温度反应初期：温度440470440470度粒径度粒径度粒径度粒径0.63.7mm;0.63.7mm;反应后期：反应后期：反应后期：反应后期：温度温度温度温度420440420440度粒径度粒径度粒径度粒径816mm816mm第13页/共50页二、氨的分离二、氨的分离二、氨的分离二、氨的分离方法：降低温度使氨液化通过气液分离方法：降低温度使氨液化通过气液分离方法：降低温度使氨液化通过气液分离方法：降低温度使氨液化通过气液分离器使液氨与器使液氨与器使液氨与器使液氨与其他气体分离。其他气体分离。其他气体分离。其他气体分离。第14页/共50页四四段段冷冷激激轴轴向向合合成成塔塔第15页/共50页n n原料气原料气原料气原料气主进气口主进气口主进气口主进气口沿环隙至顶部沿环隙至顶部沿环隙至顶部沿环隙至顶部换热器管间换热器管间换热器管间换热器管间预热预热预热预热420420度，与冷激气度，与冷激气度，与冷激气度，与冷激气混合温度降为混合温度降为混合温度降为混合温度降为410410度度度度第一段催化剂第一段催化剂第一段催化剂第一段催化剂床层，床层，床层，床层，温度由温度由温度由温度由410410上升到上升到上升到上升到496496度再与度再与度再与度再与冷激气混合降至冷激气混合降至冷激气混合降至冷激气混合降至430430度，此时度，此时度，此时度，此时NHNH3 3%为为为为6.9%6.9%二段、三二段、三二段、三二段、三段、四段段、四段段、四段段、四段中心管中心管中心管中心管换热器管内换热器管内换热器管内换热器管内出出出出塔（塔（塔（塔（130200130200度）度）度）度）第16页/共50页n n径向塔：气体的走向是径向，每段催径向塔：气体的走向是径向，每段催径向塔：气体的走向是径向，每段催径向塔：气体的走向是径向，每段催化剂的厚度只有塔径的化剂的厚度只有塔径的化剂的厚度只有塔径的化剂的厚度只有塔径的30%70%30%70%。n n径向塔的优点：径向塔的优点：径向塔的优点：径向塔的优点：1 1、阻力小：通气面积大、催化剂床层、阻力小：通气面积大、催化剂床层、阻力小：通气面积大、催化剂床层、阻力小：通气面积大、催化剂床层薄；薄；薄；薄；2 2、空速、空速、空速、空速高；高；高；高；3 3、催化剂活性高、催化剂活性高、催化剂活性高、催化剂活性高第17页/共50页第18页/共50页四、合成与分离循环流程四、合成与分离循环流程四、合成与分离循环流程四、合成与分离循环流程第19页/共50页一次分离流程只进行压缩和冷却液化分离。适一次分离流程只进行压缩和冷却液化分离。适一次分离流程只进行压缩和冷却液化分离。适一次分离流程只进行压缩和冷却液化分离。适于合成压力较低于合成压力较低于合成压力较低于合成压力较低（约（约（约（约10-15MPa)10-15MPa)出塔气中氨出塔气中氨出塔气中氨出塔气中氨%12%12%第20页/共50页二次分离流程适用于压力较高（约二次分离流程适用于压力较高（约二次分离流程适用于压力较高（约二次分离流程适用于压力较高（约30MPa30MPa）的场）的场）的场）的场合。合。合。合。处理过程中出塔气氨处理过程中出塔气氨处理过程中出塔气氨处理过程中出塔气氨%15%15%，第一次分离是在水，第一次分离是在水，第一次分离是在水，第一次分离是在水冷的条件下冷的条件下冷的条件下冷的条件下使近一半的氨液化分离出去，气体中剩余的氨使近一半的氨液化分离出去，气体中剩余的氨使近一半的氨液化分离出去，气体中剩余的氨使近一半的氨液化分离出去，气体中剩余的氨%=8%=8%经压缩机经压缩机经压缩机经压缩机升压和氨冷在升压和氨冷在升压和氨冷在升压和氨冷在-5-5度的条件下进行二次分离。度的条件下进行二次分离。度的条件下进行二次分离。度的条件下进行二次分离。第21页/共50页13-5 原料气的生产与净化原料气的生产与净化一、生产原料气的原料一、生产原料气的原料一、生产原料气的原料一、生产原料气的原料 天然气、油田气占天然气、油田气占天然气、油田气占天然气、油田气占18.6%18.6%、轻油、轻油、轻油、轻油6.3%6.3%、重油、重油、重油、重油8.1%8.1%、煤和焦、煤和焦、煤和焦、煤和焦65%65%、焦炉气、焦炉气、焦炉气、焦炉气1%1%原料气的生产分两步：造气和变换原料气的生产分两步：造气和变换原料气的生产分两步：造气和变换原料气的生产分两步：造气和变换二、以煤焦为原料的造气过程及其优化二、以煤焦为原料的造气过程及其优化二、以煤焦为原料的造气过程及其优化二、以煤焦为原料的造气过程及其优化第22页/共50页造气与送风的五个阶段造气与送风的五个阶段造气与送风的五个阶段造气与送风的五个阶段间歇操作：间歇操作：间歇操作：间歇操作：第一阶段为送风发热，第一阶段为送风发热，第一阶段为送风发热，第一阶段为送风发热，后四个阶段为造气。后四个阶段为造气。后四个阶段为造气。后四个阶段为造气。1 1、空气吹风：、空气吹风：、空气吹风：、空气吹风：送风发热、提高炉温送风发热、提高炉温送风发热、提高炉温送风发热、提高炉温第23页/共50页2 2、上吹造气：、上吹造气：、上吹造气：、上吹造气：将水蒸气和将水蒸气和将水蒸气和将水蒸气和炉气炉气炉气炉气从炉底吹入从炉底吹入从炉底吹入从炉底吹入生产生产生产生产半水煤气经半水煤气经半水煤气经半水煤气经废热废热废热废热锅炉、洗涤锅炉、洗涤锅炉、洗涤锅炉、洗涤塔送塔送塔送塔送至气柜。至气柜。至气柜。至气柜。第24页/共50页3 3、下吹造气：、下吹造气：、下吹造气：、下吹造气：上吹后炉底上吹后炉底上吹后炉底上吹后炉底温度降温度降温度降温度降低，炉顶温低，炉顶温低，炉顶温低，炉顶温度尚度尚度尚度尚高，改为下高，改为下高，改为下高，改为下吹造吹造吹造吹造气。先从炉气。先从炉气。先从炉气。先从炉顶向下顶向下顶向下顶向下吹几秒水蒸吹几秒水蒸吹几秒水蒸吹几秒水蒸气，防气，防气，防气，防止直接吹空止直接吹空止直接吹空止直接吹空气与煤气与煤气与煤气与煤气相遇爆炸。气相遇爆炸。气相遇爆炸。气相遇爆炸。得半得半得半得半水煤气经废水煤气经废水煤气经废水煤气经废热锅热锅热锅热锅炉、洗涤塔炉、洗涤塔炉、洗涤塔炉、洗涤塔送至气送至气送至气送至气柜。柜。柜。柜。第25页/共50页4 4、二次上吹：、二次上吹：、二次上吹：、二次上吹：为返回第为返回第为返回第为返回第一阶段空一阶段空一阶段空一阶段空气吹风做气吹风做气吹风做气吹风做准备，同准备，同准备，同准备，同时回收炉时回收炉时回收炉时回收炉内残存的内残存的内残存的内残存的半水煤气。半水煤气。半水煤气。半水煤气。防止炉底防止炉底防止炉底防止炉底爆炸，先爆炸，先爆炸，先爆炸，先吹水蒸气。吹水蒸气。吹水蒸气。吹水蒸气。持续时间持续时间持续时间持续时间很短。很短。很短。很短。第26页/共50页5 5、空气吹净：、空气吹净：、空气吹净：、空气吹净：把炉内残把炉内残把炉内残把炉内残存的半水存的半水存的半水存的半水煤气吹出煤气吹出煤气吹出煤气吹出并收集。并收集。并收集。并收集。持续时间持续时间持续时间持续时间更短。更短。更短。更短。第27页/共50页n n五个阶段为一个循环，每个循环五个阶段为一个循环，每个循环需需34min。生产出的半水煤气中：。生产出的半水煤气中：H2 2%=3842%;CO%=2731%;N2 2%=1922%;CO2 2%=69%.少量的甲烷、氧气、硫化氢、二少量的甲烷、氧气、硫化氢、二硫化碳等。硫化碳等。第28页/共50页三、变换三、变换三、变换三、变换1 1、化学反应与平衡转化率、化学反应与平衡转化率、化学反应与平衡转化率、化学反应与平衡转化率 变换的目的将一氧化碳变成氢。变换的目的将一氧化碳变成氢。变换的目的将一氧化碳变成氢。变换的目的将一氧化碳变成氢。第29页/共50页2 2、工艺条件的优化、工艺条件的优化、工艺条件的优化、工艺条件的优化(1)(1)、催化剂：、催化剂：、催化剂：、催化剂：铜催化剂：氧化铜、氧化锌、氧化铝烧铜催化剂：氧化铜、氧化锌、氧化铝烧铜催化剂：氧化铜、氧化锌、氧化铝烧铜催化剂：氧化铜、氧化锌、氧化铝烧结用氢还原结用氢还原结用氢还原结用氢还原 活性温度为活性温度为活性温度为活性温度为180-250180-250度，为低变催化剂。度，为低变催化剂。度，为低变催化剂。度，为低变催化剂。铁铬催化剂：氧化铁、氧化铬，活性温铁铬催化剂：氧化铁、氧化铬，活性温铁铬催化剂：氧化铁、氧化铬，活性温铁铬催化剂：氧化铁、氧化铬，活性温度为度为度为度为350-450350-450度，为中变催化剂。度，为中变催化剂。度，为中变催化剂。度，为中变催化剂。(2)(2)、原料气组成：、原料气组成：、原料气组成：、原料气组成：使水蒸气过量，提高转化率。使水蒸气过量，提高转化率。使水蒸气过量，提高转化率。使水蒸气过量，提高转化率。200200度时，度时，度时，度时，COCO与与与与HH2 2OO体积比由体积比由体积比由体积比由1 1：1 1提高提高提高提高到到到到1 1：6 6时转化率由时转化率由时转化率由时转化率由93.8%93.8%提高到提高到提高到提高到99.9%99.9%。第30页/共50页(3)(3)、反应温度：、反应温度：、反应温度：、反应温度：可逆放热反应最大反应速率时的反应可逆放热反应最大反应速率时的反应可逆放热反应最大反应速率时的反应可逆放热反应最大反应速率时的反应温度随转化率温度随转化率温度随转化率温度随转化率提高而降低。因此：反应前阶段使用提高而降低。因此：反应前阶段使用提高而降低。因此：反应前阶段使用提高而降低。因此：反应前阶段使用中温变换催化中温变换催化中温变换催化中温变换催化剂，反应过程为中温变换；反应后阶剂，反应过程为中温变换；反应后阶剂，反应过程为中温变换；反应后阶剂，反应过程为中温变换；反应后阶段是用低温变段是用低温变段是用低温变段是用低温变换催化剂，反应过程为低温变换。采换催化剂，反应过程为低温变换。采换催化剂，反应过程为低温变换。采换催化剂，反应过程为低温变换。采用水蒸气分阶用水蒸气分阶用水蒸气分阶用水蒸气分阶段冷激。段冷激。段冷激。段冷激。(4)(4)、反应压力：、反应压力：、反应压力：、反应压力：此反应压力与平衡转化率无关，但加此反应压力与平衡转化率无关，但加此反应压力与平衡转化率无关，但加此反应压力与平衡转化率无关，但加压可以增加催压可以增加催压可以增加催压可以增加催化反应器的生产能力、节能。化反应器的生产能力、节能。化反应器的生产能力、节能。化反应器的生产能力、节能。(5)(5)、空间速度：一般、空间速度：一般、空间速度：一般、空间速度：一般400-600(1/h)400-600(1/h)第31页/共50页3 3、生产工艺流程：、生产工艺流程：、生产工艺流程：、生产工艺流程：“中变、低变流程中变、低变流程中变、低变流程中变、低变流程”：二段中温变换：二段中温变换：二段中温变换：二段中温变换和一段低温变换和一段低温变换和一段低温变换和一段低温变换第32页/共50页n n原料气原料气原料气原料气中变反应器一段中变反应器一段中变反应器一段中变反应器一段，温度升至，温度升至，温度升至，温度升至500500度，度，度，度，转化率转化率转化率转化率80%80%水蒸气冷激至水蒸气冷激至水蒸气冷激至水蒸气冷激至380-400380-400度度度度中变反中变反中变反中变反应器二段，应器二段，应器二段，应器二段，温度升至温度升至温度升至温度升至425425度，转化率度，转化率度，转化率度，转化率90%90%喷喷喷喷入水蒸气入水蒸气入水蒸气入水蒸气废热锅炉废热锅炉废热锅炉废热锅炉冷却至冷却至冷却至冷却至330330度度度度换热器换热器换热器换热器冷冷冷冷却至却至却至却至200200度度度度低变反应器，低变反应器，低变反应器，低变反应器，转化率转化率转化率转化率99%99%喷入喷入喷入喷入软水软水软水软水换热器换热器换热器换热器回收热能、净化回收热能、净化回收热能、净化回收热能、净化第33页/共50页四、原料气的净化四、原料气的净化四、原料气的净化四、原料气的净化1 1、脱硫：、脱硫：、脱硫：、脱硫：ADA(ADA(蒽醌二磺酸蒽醌二磺酸蒽醌二磺酸蒽醌二磺酸)法法法法第34页/共50页2 2、脱碳：、脱碳：、脱碳：、脱碳：除去二氧化碳。应用改良的热钾减法（物理吸除去二氧化碳。应用改良的热钾减法（物理吸除去二氧化碳。应用改良的热钾减法（物理吸除去二氧化碳。应用改良的热钾减法（物理吸收收收收-解吸法）。解吸法）。解吸法）。解吸法）。吸收液：吸收液：吸收液：吸收液：27-30%27-30%的碳酸钾及氢氧化钠水溶液添的碳酸钾及氢氧化钠水溶液添的碳酸钾及氢氧化钠水溶液添的碳酸钾及氢氧化钠水溶液添加少量活化加少量活化加少量活化加少量活化剂二羟基乙二胺和缓蚀剂剂二羟基乙二胺和缓蚀剂剂二羟基乙二胺和缓蚀剂剂二羟基乙二胺和缓蚀剂KVOKVO3 3。吸收塔塔底温度吸收塔塔底温度吸收塔塔底温度吸收塔塔底温度110-127110-127度，压力度，压力度，压力度，压力1.8-2.8MPa1.8-2.8MPa，塔顶温塔顶温塔顶温塔顶温度度度度7070度，压力有所下降。度，压力有所下降。度，压力有所下降。度，压力有所下降。塔顶排出去的二氧化碳达塔顶排出去的二氧化碳达塔顶排出去的二氧化碳达塔顶排出去的二氧化碳达99%99%。改良后的热钾碱法可使气体中的二氧化碳降低改良后的热钾碱法可使气体中的二氧化碳降低改良后的热钾碱法可使气体中的二氧化碳降低改良后的热钾碱法可使气体中的二氧化碳降低到到到到0.1%0.1%，硫，硫，硫，硫化氢降低到化氢降低到化氢降低到化氢降低到2-52-5毫克每立方米。毫克每立方米。毫克每立方米。毫克每立方米。第35页/共50页3 3、甲烷化：、甲烷化：、甲烷化：、甲烷化：除去热钾减法处理后气体中的一氧化碳、除去热钾减法处理后气体中的一氧化碳、除去热钾减法处理后气体中的一氧化碳、除去热钾减法处理后气体中的一氧化碳、二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳和氧气。和氧气。和氧气。和氧气。“甲烷化甲烷化甲烷化甲烷化”为广泛使用的初步净化方法。为广泛使用的初步净化方法。为广泛使用的初步净化方法。为广泛使用的初步净化方法。镍做催化剂，在镍做催化剂，在镍做催化剂，在镍做催化剂，在280-380280-380度的条件下进行。度的条件下进行。度的条件下进行。度的条件下进行。反应为简单绝热反应器。反应为简单绝热反应器。反应为简单绝热反应器。反应为简单绝热反应器。甲烷化处理后的气体中一氧化碳、二氧甲烷化处理后的气体中一氧化碳、二氧甲烷化处理后的气体中一氧化碳、二氧甲烷化处理后的气体中一氧化碳、二氧化碳、水等总化碳、水等总化碳、水等总化碳、水等总 量在量在量在量在1010毫克每立方米以下。毫克每立方米以下。毫克每立方米以下。毫克每立方米以下。第36页/共50页13-5 氨生产全流程氨生产全流程一、以煤为原料的造气和净化流程：一、以煤为原料的造气和净化流程：一、以煤为原料的造气和净化流程：一、以煤为原料的造气和净化流程：第37页/共50页二、以天然气为原料的合成氨生产流二、以天然气为原料的合成氨生产流二、以天然气为原料的合成氨生产流二、以天然气为原料的合成氨生产流程程程程第38页/共50页13-7 合成氨生产的发展趋势合成氨生产的发展趋势一、生产的大规模化一、生产的大规模化一、生产的大规模化一、生产的大规模化二、降低能耗二、降低能耗二、降低能耗二、降低能耗措施：措施：措施：措施：1 1、充分利用反应热；、充分利用反应热；、充分利用反应热；、充分利用反应热；2 2、采用、采用、采用、采用径向合成塔径向合成塔径向合成塔径向合成塔 3 3、采用新的工艺流程；、采用新的工艺流程；、采用新的工艺流程；、采用新的工艺流程；4 4、从驰、从驰、从驰、从驰放气中回收放气中回收放气中回收放气中回收 氢。氢。氢。氢。三、原料的多样化三、原料的多样化三、原料的多样化三、原料的多样化四、氨的深加工四、氨的深加工四、氨的深加工四、氨的深加工尿素、碳酸氢铵等化肥和硝酸。尿素、碳酸氢铵等化肥和硝酸。尿素、碳酸氢铵等化肥和硝酸。尿素、碳酸氢铵等化肥和硝酸。第39页/共50页13-8 尿素的合成尿素的合成一、合成反应的物理化学基础一、合成反应的物理化学基础一、合成反应的物理化学基础一、合成反应的物理化学基础二、原则流程二、原则流程二、原则流程二、原则流程第40页/共50页合成氨的实地照片合成氨的实地照片第41页/共50页尿素合成的优化工艺条件：尿素合成的优化工艺条件：第42页/共50页