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合成氨工業是什麼

發布時間:2022-11-08 05:35:29

① 工業合成氨的化學方程式是什麼

工業合成氨的化學方程式:N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g)(可逆反應)。

工業制氨絕大部分是在高壓、高溫和催化劑存在下由氮氣和氫氣合成製得。氮氣主要來源於空氣;氫氣主要來源於含氫和一氧化碳的合成氣(純氫也來源於水的電解)。

由氮氣和氫氣組成的混合氣即為合成氨原料氣。從燃料化工來的原料氣含有硫化合物和碳的氧化物,它們對於合成氨的催化劑是有毒物質,在氨合成前要經過凈化處理。

高溫高壓

N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g)(可逆反應)。 △rHθ=-92.4kJ/mol。

(1)合成氨工業是什麼擴展閱讀:

其他製取氨氣的方法:

1、天然氣制氨:天然氣先經脫硫,然後通過二次轉化,再分別經過一氧化碳變換、二氧化碳脫除等工序,得到的氮氫混合氣,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳約0.1%~0.3%(體積),經甲烷化作用除去後,製得氫氮摩爾比為3的純凈氣,經壓縮機壓縮而進入氨合成迴路,製得產品氨。以石腦油為原料的合成氨生產流程與此流程相似。

2、重質油制氨:重質油包括各種深度加工所得的渣油,可用部分氧化法製得合成氨原料氣,生產過程比天然氣蒸汽轉化法簡單,但需要有空氣分離裝置。空氣分離裝置製得的氧用於重質油氣化,氮用於氨合成原料。

在常溫,常壓下,一體積的水中能溶解700體積的氨。在乾燥的圓底燒瓶里充滿氨氣,用帶有玻璃管和滴管(滴管里預先吸入水)的塞子塞緊瓶口。立即倒置燒瓶,使玻璃管插入盛水的燒杯里(水裡事先加入少量的酚酞試液),把實驗裝置裝好後。打開橡皮管的夾子,擠壓滴管的膠頭,使少量的水進入燒瓶。觀察現象。

實驗的基本原理是使燒瓶內外在短時間內產生較大的壓強差,利用大氣壓將燒瓶下面燒杯中的液體壓入燒瓶內,在尖嘴導管口形成噴泉。

② 合成氨生產有什麼氣體,廢水,固體污染物產生

合成氨生產主要的污染物有

污水:含氰污水,含氨污水,含硫污水。

廢氣:含硫化氫氣體,造氣吹風氣,一氧化碳氣體,二氧化碳氣體

固體廢物:煤灰,煤渣,銅液渣。


合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨,為一種基本無機化工流程。現代化學工業中,氨是化肥工業和基本有機化工的主要原料。


合成氨工業在20世紀初期形成,開始用氨作火炸葯工業的原料,為戰爭服務,第一次世界大戰結束後,轉向為農業、工業服務。隨著科學技術的發展,對氨的需要量日益增長。

主要用途

氨是重要的無機化工產品之一,在國民經濟中佔有重要地位,其中約有80%氨用來生產化學肥料,20%為其它化工產品的原料。氨主要用於製造氮肥和復合肥料,例如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復合肥,都是以氨為原料的。氨作為工業原料和氨化飼料,用量約佔世界產量的1/2。


硝酸、各種含氮的無機鹽及有機中間體、磺胺葯、聚氨酯、聚醯胺纖維和丁腈橡膠等都需直接以氨為原料。


液氨常用作製冷劑,貯運商品氨中有一部分是以液態由製造廠運往外地。


此外,為保證製造廠內合成氨和氨加工車間之間的供需平衡,防止因短期事故而停產,需設置液氨庫。液氨庫根據容量大小不同,有不冷凍、半冷凍和全冷凍三種類型。液氨的運輸方式有海運、駁船運、管道運、槽車運、卡車運。

③ 工業合成氨

合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨。別名:氨氣。分子式NH3英文名:synthetic ammonia。世界上的氨除少量從焦爐氣中回收副產外,絕大部分是合成的氨。
合成氨主要用作化肥、冷凍劑和化工原料
生產方法 生產合成氨的主要原料有天然氣、石腦油、重質油和煤(或焦炭)等。
①天然氣制氨。天然氣先經脫硫,然後通過二次轉化,再分別經過一氧化碳變換、二氧化碳脫除等工序,得到的氮氫混合氣,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳約0.1%~0.3%(體積),經甲烷化作用除去後,製得氫氮摩爾比為3的純凈氣,經壓縮機壓縮而進入氨合成迴路,製得產品氨。以石腦油為原料的合成氨生產流程與此流程相似。
②重質油制氨。重質油包括各種深度加工所得的渣油,可用部分氧化法製得合成氨原料氣,生產過程比天然氣蒸氣轉化法簡單,但需要有空氣分離裝置。空氣分離裝置製得的氧用於重質油氣化,氮作為氨合成原料外,液態氮還用作脫除一氧化碳、甲烷及氬的洗滌劑。
③煤(焦炭)制氨。隨著石油化工和天然氣化工的發展,以煤(焦炭)為原料製取氨的方式在世界上已很少採用。
用途 氨主要用於製造氮肥和復合肥料,氨作為工業原料和氨化飼料,用量約佔世界產量的12%。硝酸、各種含氮的無機鹽及有機中間體、磺胺葯、聚氨酯、聚醯胺纖維和丁腈橡膠等都需直接以氨為原料。液氨常用作製冷劑。
貯運 商品氨中有一部分是以液態由製造廠運往外地。此外,為保證製造廠內合成氨和氨加工車間之間的供需平衡,防止因短期事故而停產,需設置液氨庫。液氨庫根據容量大小不同,有不冷凍、半冷凍和全冷凍三種類型。液氨的運輸方式有海運、駁船運、管道運、槽車運、卡車運。 1.合成氨的工藝流程
(1)原料氣制備 將煤和天然氣等原料製成含氫和氮的粗原料氣。對於固體原料煤和焦炭,通常採用氣化的方法製取合成氣;渣油可採用非催化部分氧化的方法獲得合成氣;對氣態烴類和石腦油,工業中利用二段蒸汽轉化法製取合成氣。
(2)凈化 對粗原料氣進行凈化處理,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+H2OH→2+CO2 =-41.2kJ/mol 0298HΔ
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,又是凈化的過程,為後續脫碳過程創造條件。
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採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,通常是採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。
粗原料氣經CO變換以後,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,又是製造尿素、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。
一般採用溶液吸收法脫除CO2。根據吸收劑性能的不同,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。一類是化學吸收法,如熱鉀鹼法,低熱耗本菲爾法,活化MDEA法,MEA法等。 4
③ 氣體精製過程
經CO變換和CO2脫除後的原料氣中尚含有少量殘余的CO和CO2。為了防止對氨合成催化劑的毒害,規定CO和CO2總含量不得大於10cm3/m3(體積分數)。因此,原料氣在進入合成工序前,必須進行原料氣的最終凈化,即精製過程。
目前在工業生產中,最終凈化方法分為深冷分離法和甲烷化法。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合。甲烷化法是在催化劑存在下使少量CO、CO2與H2反應生成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(體積分數)一般應小於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,並且增加了惰性氣體CH4的含量。甲烷化反應如下:
CO+3H2→CH4+H2O =-206.2kJ/mol 0298HΔ
CO2+4H2→CH4+2H2O =-165.1kJ/mol 0298HΔ
(3)氨合成 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。氨的合成是提供液氨產品的工序,是整個合成氨生產過程的核心部分。氨合成反應在較高壓力和催化劑存在的條件下進行,由於反應後氣體中氨含量不高,一般只有10%~20%,故採用未反應氫氮氣循環的流程。氨合成反應式如下:
N2+3H2→2NH3(g) =-92.4kJ/mol http://..com/question/79686092.html?fr=qrl&cid=985&index=3

④ 關於工業合成氨

弗里茨·哈伯(Fritz Haber,1868年12月9日-1934年1月29日),德國化學家,出生在德國西里西亞布雷斯勞(現為波蘭的弗羅茨瓦夫)的一個猶太人家庭。從小就對化學工業有極濃厚的興趣。

高中畢業後,哈伯先後到柏林、海德堡、蘇黎世上大學。上學期間,他還在幾個工廠中實習,得到了許多實踐的經驗。他喜愛德國農業化學之父李比希的偉大職業——化學工業。

讀大學期間,哈伯在柏林大學霍夫曼教授的指導下,寫了一篇關於有機化學的論文,並因此獲得博士學位。1904年,哈伯在兩位企業家答應給予大力支持開始研究合成氨的工業化生產,並於1909年獲得成功,成為第一個從空氣中製造出氨的科學家。使人類從此擺脫了依靠天然氮肥的被動局面,加速了世界農業的發展。哈伯也從此成了世界聞名的大科學家。為表彰哈伯的這一貢獻,瑞典皇家科學院把1918年的諾貝爾化學獎頒給了哈伯。由於在第一次世界大戰中,哈伯擔任化學兵工廠廠長時負責研製、生產氯氣、芥子氣等毒氣,並使用於戰爭之中,造成近百萬人傷亡。雖然按照他自己的說法,這是「為了盡早結束戰爭」,但哈伯這一行徑,仍然遭到了美、英、法、中等國科學家們的譴責,哈伯的妻子伊美娃也以自殺的方式以示抗議。

一戰結束後,哈伯又做了從海水中提取黃金的試驗,但最後宣告失敗。1934年初被派遣去巴勒斯坦德理化學研究所任職。1934年1月29日哈伯因突發心臟病逝世於瑞士的巴塞爾。

⑤ 工業合成氨的化學方程式是什麼

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
1、生產能力和產量
合成氨是化學工業中產量很大的化工產品合成氨工業,1982年,世界合成氨的生產能力為125Mt氨,但因原料供應、市場需求的變化,合成氨的產量遠比生產能力要低。合成氨產量以俄羅斯、中國、美國、印度等十國最高,佔世界總產量的一半以上(表1[ 世界合成氨主要生產國產量(kt)])。
2、消費和用途。
合成氨主要消費部門為化肥工業,用於其他領域的(主要是高分子化工、火炸葯工業等)非化肥用氨,統稱為工業用氨。
3、原料。
合成氨主要原料有天然氣、石腦油、重質油和煤等。1981年,世界以天然氣制氨的比例約佔71%,蘇聯為92.2%、美國為96%、荷蘭為100%;中國仍以煤、焦炭為主要原料制氨,天然氣制氨僅佔20%。70年代原油漲價後,一些採用石腦油為原料的合成氨老廠改用天然氣,新建廠絕大部分採用天然氣作原料。
4、生產方法。
生產合成氨的方法主要區別在原料氣的製造,其中最廣泛採用的為蒸汽轉化法和部分氧化法。

⑥ 合成氨工業的概況

①生產能力和產量。合成氨是化學工業中產量很大的化工產品。1982年,世界合成氨的生產能力為125Mt氨,但因原料供應、市場需求的變化,合成氨的產量遠比生產能力要低。合成氨產量以俄羅斯、中國、美國、印度等十國最高,佔世界總產量的一半以上(表1[ 世界合成氨主要生產國產量(kt)])。
②消費和用途。合成氨主要消費部門為化肥工業,用於其他領域的(主要是高分子化工、火炸葯工業等)非化肥用氨,統稱為工業用氨。
③原料。合成氨主要原料有天然氣、石腦油、重質油和煤等。1981年,世界以天然氣制氨的比例約佔71%,蘇聯為92.2%、美國為96%、荷蘭為100%;中國仍以煤、焦炭為主要原料制氨,天然氣制氨僅佔20%。70年代原油漲價後,一些採用石腦油為原料的合成氨老廠改用天然氣,新建廠絕大部分採用天然氣作原料。
④生產方法。生產合成氨的方法主要區別在原料氣的製造,其中最廣泛採用的為蒸汽轉化法和部分氧化法(見合成氨原料氣)。

⑦ 合成氨工業的意義和目的

以廉價的方式大規模的生產了氨氣,為工業,農業提供了穩定而充足的氨以及非游離氮的來源,是人類擺脫了從礦石中獲得非游離氮的狀態,對於人類現代化有不可估量的貢獻
甚至,三聚氰胺能夠得以在奶粉、飼料中添加,以「提高」其氮元素含量,也是基於合成氨工業的基礎

⑧ 合成氨工業的特點

①農業對化肥的需求是合成氨工業發展的持久推動力。世界人口不斷增長給糧食供應帶來壓力,而施用化學肥料是農業增產的有效途徑。氨水(即氨的水溶液)和液氨體本身就是一種氮肥;農業上廣泛採用的尿素、硝酸銨、硫酸銨等固體氮肥,和磷酸銨、硝酸磷肥等復合肥料,都是以合成氨加工生產為主。
②與能源工業關系密切。合成氨生產通常以各種燃料為原料,同時生產過程還需燃料供給能量,因此,合成氨是一種消耗大量能源的化工產品。每噸液氨的理論能耗為 21.28GJ,實際能耗遠比理論能耗多,隨著原料、工廠規模、流程與管理水平不同而有差異。日產 1000t氨的大型合成氨裝置生產液氨的實際能耗約為理論能耗的兩倍(表2[ 大型氨廠生產合成氨的實際能耗])。
③工藝復雜、技術密集。氨合成是在高壓高溫和催化劑存在下進行的,為氣固相催化反應過程。由於氨合成催化劑(見無機化工催化劑)很易受硫的化合物、碳的氧化物和水蒸氣毒害(見催化劑中毒),而從各種燃料製取的原料氣中都含有不同數量的這些物質,故在原料氣送往氨合成前,需將有害物質除去。因此合成氨生產總流程長,工藝也比較復雜,根據不同原料及不同的凈化方法而有多種流程(見氨)。

⑨ 工業合成氨

合成氨是以碳氨為主要原料, 我司可承包的 合成氨生成成套項目, 規模有 4×104 噸/年, 6×104 噸/年, 10×104 噸/年, 30×104 噸/年, 其產品質量符合中國國家標准.
1. 工藝路線:
以無煙煤為原料生成合成氨常見過程是:

造氣 -> 半水煤氣脫硫 -> 壓縮機1,2工段 -> 變換 -> 變換氣脫硫 ->壓縮機3段 -> 脫硫 ->壓縮機4,5工段 -> 銅洗 -> 壓縮機6段 -> 氨合成 -> 產品NH3
採用甲烷化法脫硫除原料氣中CO. CO2 時, 合成氨工藝流程圖如下:

造氣 ->半水煤氣脫硫 ->壓縮機1,2段 ->變換 -> 變換氣脫硫 -> 壓縮機3段 ->脫碳 -> 精脫硫 ->甲烷化 ->壓縮機4,5,6段 ->氨合成 ->產品NH3
2. 技術指標:

(1) 原料煤: 無煙煤: 粒度15-25mm 或25-100mm
固定75%蒸汽: 壓力0.4MPa, 1-3MPa
(2) 產品: 合成氨:氨含量(99.8%) 殘留物含量(0.2%)

3. 消耗定額: ( 以4×104 噸/年計算)

(1) 無煙煤( 入爐) : 1,300kg
(2) 電: 1,000KWH( 碳化流程), 1,300KWH( 脫碳流程)
(3) 循環水: 100M3
(4) 佔地: 29,000M2
4. 主要設備:
(1) 造氣爐
(2) 壓縮機
(3) 銅洗
(4) 合成塔
http://www.weisheng.com.cn/jjfa_show.asp?id=

⑩ 合成氨工業是什麼

基本無機化工之一。氨是化肥工業和基本有機化工的主要原料。
具體問度娘。

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