合成氨.docx
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合成氨
合成氨
⏹氨的性质与用途
⏹氨水——阿摩尼亚水,指氨气的水溶液,有强烈刺鼻气味,具弱碱性。
⏹氨水中,氨气分子发生微弱水解生成氢氧根离子及铵根离子。
NH3 +H2O=NH4+ +OH−
⏹氨水-主要用途:
⏹用于工业生产、农用化肥,在化工、科研等领域用作标准气、配制标准混合气等
⏹氨水-化学性质:
⏹1、氨水有一定的腐蚀作用,碳化氨水的腐蚀性更加严重。
对铜的腐蚀比较强,钢铁比较差,对水泥腐蚀不大。
对木材也有一定腐蚀作用,具有弱碱性,受热分解;
⏹2、能与酸反应,生成铵盐.
⏹氨水-主要用途:
⏹用于工业生产、农用化肥,在化工、科研等领域用作标准气、配制标准混合气等
⏹、氨的性质与用途
⏹氨对地球上的生物相当重要,它是所有食物和肥料的重要成分。
氨也是很多药物和商业清洁用品直接或间接的组成部分。
⏹由于氨有广泛的用途,它成为世界上产量最多的无机化合物之一,多于八成被用于制作化肥。
2006年,氨的全球产量估计为1.465亿公吨,主要用于制造商业清洁产品。
⏹氨水-化学性质:
⏹1、氨水有一定的腐蚀作用,碳化氨水的腐蚀性更加严重。
对铜的腐蚀比较强,钢铁比较差,对水泥腐蚀不大。
对木材也有一定腐蚀作用,具有弱碱性,受热分解;
⏹2、能与酸反应,生成铵盐.
⏹氨对地球上的生物相当重要,它是所有食物和肥料的重要成分。
氨也是很多药物和商业清洁用品直接或间接的组成部分。
⏹由于氨有广泛的用途,它成为世界上产量最多的无机化合物之一,多于八成被用于制作化肥。
2006年,氨的全球产量估计为1.465亿公吨,主要用于制造商业清洁产品。
⏹、氨的性质与用途
⏹性 质
⏹数 值
⏹性 质
⏹数 值
⏹相对分子质量
⏹17.3
⏹临界密度/g/cm3
⏹0.235
⏹含氮量/%
⏹82.2
⏹临界压缩系数pV=ZRT
⏹0.242
⏹摩尔体积(0℃,0.1Mpa)(L/mol)
⏹22.08
⏹临界热导率〔kJ/(K⋅k⋅m)〕
⏹0.522
⏹气体密度(0℃,0.1Mpa)/(g/L)
⏹0.7714
⏹沸点(0.1Mpa)/℃
⏹-33.35
⏹液体密度(-33.4℃,0.1Mpa)/g/cm3
⏹0.6818
⏹蒸发热(-33.4℃)/(kJ/kg)
⏹1368.02
⏹临界温度/℃
⏹132.4
⏹冰点/℃
⏹-77.70
⏹临界压力/Mpa
⏹11.30
⏹熔化热(-77.7℃)/(kJ/kg)
⏹332.42
⏹临界比体积/(L/kg)
⏹4.257
⏹空气中爆炸极限(体积分数/%)
⏹15.5-28
⏹二、氨合成制备的发展史
⏹1774年,化学家普利斯特里加热氯化铵和氢氧化钠的混合物,利用排汞取气法取得氨。
⏹第一次世界大战以前,大部分的氨都是以干馏含氮的蔬菜及动物的粪便(如骆驼粪),并以氢作为还原剂,以把亚硝酸及亚硝酸盐还原而制成。
⏹除此以外,氨也可以在煤的干馏或用铵盐与氢氧化物(如氢氧化钙,即熟石灰)共热制得,所使用的铵盐普遍为氯化铵。
⏹2NH4Cl+2CaO→CaCl2 +Ca(OH)2 +2NH3
⏹现今的工厂大多使用哈伯法:
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。
⏹在200大气压力和500℃的条件下,以氧化铁为催化剂,加热氮气和氢气制得。
⏹N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
⏹【这个反应是可逆
⏹哈伯于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。
⏹1910年巴登苯胺纯碱公司建立了世界上第一座合成氨试验工厂,1913年建立了大型工业规模的合成氨工厂。
⏹这个工厂在第一次世界大战期间开始为德国提供当时极其缺少的氮化合物,以生产炸药和肥料。
⏹以后在全世界范围内合成氨的工厂像雨后春笋般地建立起来。
⏹解放前中国只有两家规模不大的合成氨厂,解放后合成氨工业有了迅速发展。
⏹1949年全国氮肥产量仅0.6万吨,而1982年达到1021.9万吨,成为世界上产量最高的国家之一。
⏹中国引进了一批年产30万吨氮肥的大型化肥厂设备。
中国自行设计和建造的上海吴泾化工厂也是年产30万吨氮肥的大型化肥厂。
这些化肥厂以天然气、石油、炼油气等为原料,生产中能量损耗低、产量高,技术和设备都很先进。
⏹合成氨的基本原料
⏹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。
⏹合成氨的原料氮气来自于空气(以液态空气的分馏取得),氢气来自于水和燃料。
⏹制氨用的氢理论上可以用水的电解(现今4%的氢由电解制备)或热化裂解制得,但现在来说,这些方法都是不实际的。
⏹热裂解所需的热能可以从核能反应中取得,而风力发电、太阳能发电及水力发电产的的过剩电能可以用来电解水制氢。
⏹现在为止,以空气及燃料制氨的方法以外的替代方案是不经济的,而且这些方法对环保的作用仍未有定论。
⏹目前,合成氨主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤等。
⏹1981年,世界以天然气制氨的比例约占71%,苏联为92.2%、美国为96%、荷兰为100%;
⏹中国仍以煤、焦炭为主要原料制氨,天然气制氨仅占20%。
70年代原油涨价后,一些采用石脑油为原料的合成氨老厂改用天然气,新建厂绝大部分采用天然气作原料。
⏹
⏹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。
⏹天然气制氨。
⏹天然气——脱硫——二次转化——一氧化碳变换——二氧化碳脱除——氮氢混合气【一氧化碳和二氧化碳约0.1%~0.3%(体积)】——甲烷化作用除去——氢氮摩尔比为3的纯净气——压缩机压缩——氨合成回路——产品氨。
⏹以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。
⏹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。
⏹四、氨的运输
⏹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。
⏹氨水在运输时需要分装,搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。
运输按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。
⏹氨水应储存于阴凉、干燥、通风处,并要远离热源和火种,防止阳光直射。
合成氨工业的特点
⏹①农业对化肥的需求是合成氨工业发展的持久推动力。
⏹世界人口不断增长给粮食供应带来压力,而施用化学肥料是农业增产的有效途径。
⏹氨水(即氨的水溶液)和液氨体本身就是一种氮肥;农业上广泛采用的尿素、硝酸铵、硫酸铵等固体氮肥,和磷酸铵、硝酸磷肥等复合肥料,都是以合成氨加工生产为主。
⏹②与能源工业关系密切。
⏹合成氨生产通常以各种燃料为原料,同时生产过程还需燃料供给能量,因此,合成氨是一种消耗大量能源的化工产品。
⏹每吨液氨的理论能耗为21.28GJ,实际能耗远比理论能耗多。
随着原料、工厂规模、流程与管理水平不同而有差异。
⏹③工艺复杂、技术密集。
⏹氨合成是在高压高温和催化剂存在下进行的,为气固相催化反应过程。
⏹由于氨合成催化剂很易受硫的化合物、碳的氧化物和水蒸气毒害,而从各种燃料制取的原料气中都含有不同数量的这些物质,故在原料气送往氨合成前,需将有害物质除去。
⏹因此合成氨生产总流程长,工艺也比较复杂,根据不同原料及不同的净化方法而有多种流程。
⏹日产1000t氨的大型合成氨装置生产液氨的实际能耗约为理论能耗的两倍。
合成氨的研究现状
⏹国际上有关的研究成果认为,温和条件下的固氮作用一般包含以下三个环节:
⏹①络合过程。
它是用某些过渡金属的有机络合物去络合N2,使它的化学键削弱;
⏹②还原过程。
它是用化学还原剂或其他还原方法输送电子给被络合的N2,来拆开N2中的N—N键;
⏹③加氢过程。
它是提供H+来和负价的N结合,生成NH3。
中国合成氨工业的概况
⏹1.1产能快速增长
⏹中国现有合成氨生产企业522个,2008年合成氨总产能约5700万吨,2009年底预计达到6000万吨以上。
⏹产能增加主要是新建装置和部分装置扩能改造的贡献。
⏹2008年合成氨产量5050万吨,占世界总产量1.53亿吨的33%,居世界首位。
⏹1.2合成氨贸易量及利用
⏹每年全球合成氨贸易量约占总产量的12%以上。
2008年约为1870万吨,比2007年下降2.4%。
⏹中国的商品液氨很少,主要用于生产肥料,非肥料需求不到10%,用于浓硝酸、己内酰胺、丙烯腈等。
⏹1.3合成氨装置大中小并存,规模趋于合理
⏹引进合成氨装置经扩能改造,单套日产能力提高20%-50%,年产45万t/a。
⏹新建天然气、煤原料的大型合成装置单套能力达到50万t/a;
⏹中小规模装置逐步调整改造达到8-18-30万t/a。
企业数量由1500多家,减少至435家。
⏹原料以煤为主,适合中国资源特点
⏹
⏹合成氨原料结构占产能的比例(%)
⏹年份
⏹2000
⏹2006
⏹2007
⏹2008
⏹天然气
⏹14
⏹21.3
⏹20.2
⏹20.1
⏹煤炭+石油焦
⏹65
⏹76.3
⏹77.2
⏹77.2
⏹石脑油(燃油)
⏹21
⏹2.0
⏹2.0
⏹2.1
⏹焦炉气
⏹
⏹0.4
⏹0.6
⏹0.6
⏹全球合成氨原料结构占产能的比例(%)
⏹
⏹2000
⏹2008
⏹2013
⏹天然气
⏹72
⏹66
⏹68
⏹煤炭+石油焦
⏹20
⏹28
⏹28
⏹石脑油(燃油)
⏹8
⏹6
⏹5
⏹不同原料、不同规模,装置能耗逐年降低
⏹大型合成氨天然气工艺最低综合能耗30GJ/t.NH3,煤气化工艺最低在49GJ/t.NH3;
⏹中小规模最先进的企业吨氨消耗:
原料煤耗1119千克、电耗1278千瓦时,综合能耗与大型水煤浆加压气化装置指标基本相当。
⏹、合成氨工业的发展趋势
⏹①原料路线的变化方向。
⏹从世界燃料储量来看,煤的储量约为石油、天然气总和的10倍。
⏹自从中东石油涨价后,从煤制氨路线重新受到重视,但因以天然气为原料的合成氨装置投资低、能耗低、成本低的缘故,世界大多数合成氨厂仍将以气体燃料为主要原料。
⏹②节能和降耗。
⏹合成氨成本中能源费用占较大比重,合成氨生产的技术改进重点放在采用低能耗工艺、充分回收及合理利用能量上。
⏹主要方向是研制性能更好的催化剂、降低氨合成压力、开发新的原料气净化方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位热能等。
⏹现在已提出以天然气为原料的节能型合成氨新流程多种,每吨液氨的设计能耗可降低到约29.3GJ。
⏹③与其他产品联合生产。
⏹合成氨生产中副产大量的二氧化碳,不仅可用于冷冻、饮料、灭火,也是生产尿素、纯碱、碳酸氢铵的原料。
⏹如果在合成氨原料气脱除二氧化碳过程中能联合生产这些产品,则可以简化流程、减少能耗、降低成本。
⏹中国开发的用氨水脱除二氧化碳直接制碳酸氢铵新工艺,以及中国、意大利等国开发的变换气气提法联合生产尿素工艺,都有明显的优点。
⏹氨合成生产基本过程
⏹生产合成氨,必须制备含有氢和氮的原料气。
⏹氢气:
来源于水蒸气和含有碳氢化合物的各种燃料。
目前工业上普遍采用焦炭煤、天然气、轻油、重油等燃料,在高温下与水蒸气反应的方法制氢。
⏹氮气:
来源于空气,可以在低温下将空气液化分离而得,也可在制氢的过程中加入空气,将空气中的氧与可燃性物质反应而除去,剩下的氮与氢混合,获得氢氮混合气。
⏹合成氨的生产过程包括以下三个主要步骤:
⏹第一步,原料气的制取。
⏹制备含有氢气、一氧化碳、氮气的粗原料气。
一般由造气、空分工序组成。
⏹第二步,原料气的净化。
⏹除去粗原料气中氢气、氮气以外的杂质。
一般由原料气的脱硫、一氧化碳的变换、二氧化碳的脱除、原料气的精制工序组
⏹合成氨的生产过程包括以下三个主要步骤:
⏹第三步,原料气的压缩与合成。
⏹将符合要求的氢氮混合气压缩到一定的压力后,在高温、高压和有催化剂的条件下,将氢氮气合成为氨。
一般由压缩、合成工序组成。
⏹氨本过程合成生产基
⏹生产合成氨的基本过程可用下列方框图表示:
⏹
⏹原料气的制备
⏹造气=N2+H2
⏹
⏹用于制造原料气的原料可分为固体原料、液体原料和气体原料三种。
⏹原料气的制备
⏹固体燃料气化法
⏹
⏹固体原料主要有煤和焦炭。
⏹将煤或焦炭放入半水煤气发生炉里,交替通入空气和水蒸气,就可以得到半水煤气(CO+H2:
N2=3.1~3.2)。
⏹具体反应原理如下:
⏹煤或焦炭中的碳元素,与水蒸气反应生成水煤气,有效成分是CO和H2。
⏹上述反应过程为强吸热过程,需要的热量由空气或氧气与碳作用来提供。
⏹二、原料气的制备
⏹造气过程按操作方式分为:
间歇式、连续式。
⏹①固定床间歇气化法——
⏹固定床间歇气化法
⏹为什么?
循环交替
⏹为防止高温下空气接触水煤气而发生爆炸;保证水煤气质量——需要:
⏹一次完整的工作循环:
⏹【吹风→一次上吹制气→下吹制气→二次上吹制气→空气吹净】
⏹固定床间歇气化法
⏹原料气的制备
⏹固定床间歇气化法主要特点:
⏹空气代替纯氧;
⏹对煤的机械强度、热稳定性、灰熔点要求高;
⏹非制气时间长,生产强度低;
⏹阀门使用频率高,易损;
⏹能耗高。
⏹②连续气化法:
固定床、流化床、气流床。
⏹加压鲁奇气化法——德国;
⏹德士古气化法——美国。
⏹2.烃类蒸汽转化法
⏹液体原料主要有原油、轻油等。
它们可用分子式CmHn表示。
⏹气体原料有天然气、油田气、炼厂气和焦炉气等四种。
我国四川省有以天然气为原料的大型合成氨厂。
⏹天然气反应具体反应原理如下:
⏹CH4+H2O→CO+H2△H=206.3kj/mol
⏹
⏹CH4+2H2O→CO2+4H2△H=165.1kj/mol
⏹
⏹吸热反应——需供热
⏹烃类蒸汽转化法主要特点:
⏹由于反应温度高,催化剂容易烧结和表面上容易积炭,需加入抗烧结和抗积炭的助剂;
⏹工程投资、能耗、生产成本具有优势。
⏹3.重油部分氧化法
⏹
⏹液体原料主要有重油等。
它们可用分子式CmHn表示。
⏹
⏹具体反应原理如下:
⏹
⏹反应条件为:
1200~1370℃,3.2~8.37MPa,不用催化剂,每吨原料加入水蒸气量约为400~500kg。
⏹水蒸气起气化剂作用,同时可以缓冲炉温及抑制炭的生成。
⏹该法的缺点是:
⏹①需要氧气或富氧空气,即需另设空气分离装置;
⏹②生成的气体比蒸汽转化法有更高的一氧化碳对氢气的比例;
⏹③使用重油部分氧化时有炭黑生成,这不但增加了消耗,还将影响合成气下一步处理和使用。
⏹脱硫工段
⏹煤中的硫在造气过程中大多以H2S的形式进入气相。
⏹危害:
⏹它不仅会腐蚀工艺管道和设备,而且会使变换催化剂和合成催化剂中毒。
⏹目的:
⏹脱硫工段的主要目的就是利用DDS脱硫剂(含好氧菌、酚类物质和含铁离子的碱性物质的水溶液)脱出气体中的硫。
⏹反应原理:
⏹脱硫化氢:
NaCO3+H2S=NaHS+NaHCO3
⏹氧化析硫:
⏹NaHS+1/2O2=NaOH+S
⏹溶液再生:
NaHCO3+NaOH= NaCO3+H2O
⏹变换工段
⏹变换工段的主要任务是将半水煤气中的CO在催化剂的作用下与水蒸气发生放热反应,生成CO2和H2。
⏹CO的变换即是原料气的净化过程,又是原料气制造的继续。
⏹反应原理:
⏹由于半水煤气中含有26%~30%的CO必须转换为CO2。
⏹ CO+H2O=CO2+H2+Q
⏹特点:
⏹由于该反应是可逆放热反应,因此变换工段必须控制温度(低温)和压力,使平衡向有利于产生氢气和二氧化碳方向移动。
⏹变换气脱硫与脱碳
⏹经变换后,气体中的有机硫转化为H2S,需要进行二次脱硫,使气体中的硫含量在25mg/m3。
⏹脱碳工段是利用二氧化碳在有机溶剂中溶解度大的特点除去变换气(3\4)中的二氧化碳,对气体进行净化。
⏹CO2作用:
氨合成中铁催化剂的毒物;制尿素、碳酸氢铵、纯碱的重要原料。
⏹此处采用MDEA法,即N-甲基二乙醇胺的水溶液为吸收剂。
⏹变换气进入吸附塔进行吸附,被吸附剂吸附的杂质和少量氢氮气在减压和抽真空的状态下,将从吸附塔下端释放出来,这部分气体称为解析气。
⏹解析气分两步减压脱附,其中压力较高的部分在顺放阶段经管道进入气柜回收,低于常压的解吸气经阻火器排入大气。
⏹5月20日,星期一。
⏹1875年的今天,17个国家的代表,签署了《米制公约》。
自此,国际单位制正式确立。
⏹当时,一米被定义为北极到赤道的本初子午线长度的千万分之一,而现在定义一米为光在真空中行进299792458分之1秒的距离。
为纪念这一事件,每年的今天被定为#世界计量日#。
⏹氨是用氢、氮合成的,所以合成氨的直接原料为氢和氮。
⏹各种原料制氨的经济指标
⏹
⏹天然气
⏹石脑油
⏹重油
⏹煤焦
⏹投资/亿元
⏹能耗/(GJ。
t-1)
⏹成本/(元。
t-1)
⏹5.6
⏹28~30
⏹257
⏹6.5
⏹35.5
⏹309~447
⏹8.0
⏹41.8
⏹220~280
⏹/
⏹54.4
⏹500
⏹从世界范围讲,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%。
⏹△氨合成原则流程:
⏹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:
⏹△合成氨工业生产各环节简述
⏹
⏹原料:
空气、水、燃料
⏹
⏹碳化工段
⏹碳化工段任务:
⏹采用浓氨水吸收变换气(1\4)中的二氧化碳,并制成合格的碳酸氢铵。
⏹被清除了二氧化碳的原料气送往压缩工段。
⏹
⏹NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
⏹甲醇合成工段
⏹联醇是将经变换、脱碳后的净化气中的CO:
1-5%、CO2<0.5%(其含量可根据生产所要求的醇氨比调节)与气体中的H2经压缩机加压到15MP后,依次经过洗氨塔、油分、预热器、废热锅炉进入合成塔,在催化剂的作用下合成为甲醇。
⏹同时起到气体净化的作用。
⏹、精炼工段
⏹醇后工艺气中还含有少量的CO和CO2。
⏹
⏹但即使微量的CO和CO2也能使氨催化剂中毒,因此在去氨合成工序前,必须进一步将CO和CO2脱除。
⏹
⏹常用的精制方法有三种:
⏹1.铜氨液洗涤法
⏹组分:
⏹醋酸二氨合铜、醋酸四氨合铜、醋酸铵、游离氨。
⏹反应原理:
⏹Cu(NH3)2Ac+CO+NH3→[Cu(NH3)3CO]Ac
⏹2NH3+CO2+H2O→(NH4)2CO3
⏹(NH4)2CO3+CO2+H2O→2NH4HCO3
⏹可逆反应:
低温加压-吸收;减压加热-再生。
⏹精炼工段
⏹2.甲烷化法
⏹任务:
⏹催化剂作用下,加氢生成甲烷。
⏹设备:
⏹主要由甲烷化换热器、甲烷化中间换热器、甲烷化炉氧化锌脱硫槽组成。
⏹化学原理:
⏹CO+3H2=CH4+H2O
⏹CO2+4H2=CH4+2H2O
⏹压缩工段
⏹压缩工段的压缩机一般为六段压缩。
⏹工艺条件:
合成氨生产过程中,变换、脱碳、粗醇、氨合成分别在0.87MPa、3.7MPa、15MPa、27MPa条件下进行。
⏹压缩工段的任务:
提高工艺气体压力,为各个生产工段提供其所需的压力条件
⏹合成工段
⏹本工段的主要任务:
⏹将铜洗后制得的合格N2、H2、混合气,在适当的温度、压力和催化剂存在的条件下,按一定比例合成氨,然后将气氨从未合成的混合气体中冷凝分离出来,循环合成。
⏹化学原理:
⏹3H2+N2=2NH3
⏹△氨的分离
⏹合成反应后,需要把产品氨与未反应的气进行分离,虽然曾经使用过用水吸收的办法,但过程比较复杂。
⏹目前广泛采用的是降低温度,使氨液化的方法,氨液化以后,其它气体并不液化,所以可通过气液分离装置使之分离、液氨可以作为产品,气体则返回合成塔。
⏹为了提高氨的产量和减少返回合成塔气体中的氨含量,氨的分离温度越低越好。
⏹但温度越低,消耗的能量也越大。
合理的氨含量应当由增产和能耗之间的经济效益来衡量,下表是某些工厂采取的分离条件。
⏹压强/Mpa
⏹分离温度/℃
⏹含氨量/%
⏹155
⏹-23
⏹1.9
⏹324
⏹-5
⏹2.6
⏹冷冻工段
⏹由于氨合成工段需要通过液氨气化来产生低温生产条件——
⏹因此冷冻工段的任务就是把气态的氨重新液化。
⏹
⏹
⏹氨合成的反应原理
⏹氨的合成反应是放热、体积缩小的可逆反应:
⏹
⏹按照一般规律,反应热只与温度有关。
⏹但是合成氨是在高压下进行的,在高压下气体的规律已偏离理想状态。
因此反应热与温度、压力和气体的组成有关。
⏹表1氨合成反应的热效应(-∆H⊝/KJ.mol-1)
⏹、平衡常数
⏹氨合成反应是可逆、放热和体积缩小的反应,根据平衡移动规律分析温度和压力对反应平衡的影响?
⏹A:
⏹⑴升温,正逆反应速率均增大;降温,正逆反应速率均减小。
其中吸热反应方向速率(V吸)改变程度大。
⏹⑵升温,平衡向吸热反应方向移动;降温,平衡向放热反应方向移动。
⏹增大压强,正逆反应速率均增大;减小压强,正逆反应速率均减小。
其中气体体积减小方向速率(V减)改变程度大。
⏹⑵增大压强,平衡向气体体