合成氨生产工艺简介ppt课件.pptx

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1、寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多合成氨工业生产工艺西北工程部兰州工程中心姓名：葸国隆 工号：0409082012年6月寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多主要内容：简要介绍氨的用途及合成氨的一些理论基础。重点介绍氨的生产过程及合成氨的工艺流程。工艺流程。简要介绍简要介绍HOLLiAS-MACS针对合成氨工业集散控制的解决方案。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的

2、陷阱很多氨的用途及合成氨的理论基础寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多氨可生产多种氮肥氨可生产多种氮肥,如尿素、硫酸铵、硝酸铵、碳酸如尿素、硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵等；还可生产多种复合肥，如磷肥等。氢铵等；还可生产多种复合肥，如磷肥等。氨氨也也是是重重要要的的工工业业原原料料。基基本本化化学学工工业业中中的的硝硝酸酸、纯纯碱碱及及各各种种含含氮氮无无机机盐盐;有有机机工工业业各各种种中中间间体体，制制药药中中磺磺胺胺药药物物，高高分分子子中中聚聚纤纤维维、氨氨基基塑塑料料、丁丁腈腈橡橡胶胶、冷却剂等。冷却剂等。国防

3、工业中三硝基甲苯、硝化甘油、硝化纤维等国防工业中三硝基甲苯、硝化甘油、硝化纤维等一一.合成氨简介合成氨简介1概述概述（1）合成氨工业的重要性）合成氨工业的重要性 合成氨工业是基础化学工业的重要组成部分，有十合成氨工业是基础化学工业的重要组成部分，有十分广泛的用途。分广泛的用途。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多合合成成氨氨的的原原料料是是氢氢气气和和氮氮气气。氮氮气气来来源源于于空空气气，可可以以在在制制氢氢过过程程中中直直接接加加入入空空气气，或或在在低低温温下下将将空空气气液液化化、分分离离而而得得；氢氢气气

4、来来源源于于水水或或含含有有烃烃的的各各种种燃燃料料。工工业业上上普普遍遍采采用用的的是是以以焦焦炭炭、煤煤、天天然然气气、重重油等燃料与水蒸气作用的气化方法。油等燃料与水蒸气作用的气化方法。（2）合成氨的原料及原则流程合成氨的原料及原则流程（3）合成氨）合成氨生产的原则流程如图示。生产的原则流程如图示。合合成成氨氨过过程程由由许许多多环环节节构构成成，氨氨合合成成反反应应过过程程是是整整个个工艺过程的核心。工艺过程的核心。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多 从从化化学学工工艺艺的的角角度度看看其其核核心心是是反

5、反应应过过程程工工艺艺条条件件的的确确定定，而而确确定定反反应应的的最最佳佳工工艺艺条条件件，需需先先从从事事反反应应热热力学和动力学的研究。力学和动力学的研究。氢氢气气和和氮氮气气合合成成氨氨是是放放热热，体体积积缩缩小小的的可可逆逆反反应应，反应式如下：反应式如下：0.5N21.5H2=NH3 H298=46.22 kJmol-1 其反应热不仅与温度有关，还与压力和组成其反应热不仅与温度有关，还与压力和组成有关。合有关。合成塔内压力一般都在成塔内压力一般都在30MPa左右。左右。2 2氨合成理论基础氨合成理论基础（1 1）氨合成反应的热效应）氨合成反应的热效应寒假来临，不少的高中毕业生和大

6、学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多 催催化化剂剂的的活活性性成成分分是是金金属属铁铁，而而不不是是铁铁氧氧化化物物。使使用用前前用用氢氢氮氮混混合合气气对对催催化化剂剂还还原原，使使铁铁氧氧化化物物还还原原为具有较高活性的为具有较高活性的a型纯铁。还原反应方程式为：型纯铁。还原反应方程式为：（2）催化剂）催化剂 以铁为主的催化剂以铁为主的催化剂(铁系催化剂铁系催化剂)有催化有催化活性高、寿命长、活性温度范围大、价廉易得、抗毒活性高、寿命长、活性温度范围大、价廉易得、抗毒性好等特点，广泛地被国内外合成氨厂家采用。性好等特点，广泛地被国内外合成氨

7、厂家采用。FeOFe2O34H2=3Fe4H2OA12O3在催化剂中能起到保持原结构骨架作用，从而在催化剂中能起到保持原结构骨架作用，从而防止活性铁的微晶长大，增加了催化剂的表面积，防止活性铁的微晶长大，增加了催化剂的表面积，提高了活性。提高了活性。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多氨的生产过程及合成氨的工艺流程工艺流程 。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多二二.氨的生产过程氨的生产过程制造氨合成原料制造氨合成原料制造氨合成原料氢氢

8、氢气气气填充来自空分的氮气填充来自空分的氮气填充来自空分的氮气寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多1.造气造气固固体体燃燃料料气气化化法法 把把煤煤或或焦焦炭炭中中的的可可燃燃物物质质转转变变为为H2、CO和和CO2，这这一一过过程程叫叫做做固固体体燃燃料料气气化化，简称造气。简称造气。气气化化所所得得的的气气体体统统称称煤煤气气，进进行行气气化化的的设设备备叫叫煤煤气发生炉。气发生炉。采采用用间间歇歇法法造造气气时时，空空气气和和蒸蒸汽汽交交替替通通入入煤煤气气发发生生炉炉。通通入入空空气气的的过过程程称称为为吹

9、吹风风，制制得得的的煤煤气气叫叫空空气气煤煤气气；通通入入水水蒸蒸气气的的过过程程称称为为制制气气，制制得得的的煤煤气气叫叫水水煤煤气气；空空气气煤煤气气与与水水煤煤气气的的混混合合物物称称为为半水煤气。半水煤气。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多粉煤漏斗中间储煤槽储煤槽发生炉上部储灰槽下部储灰槽寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多低温分离器脱气槽寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，

10、目前社会上寒假招工的陷阱很多寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多2.净化净化脱硫，变换，脱碳脱硫，变换，脱碳,气体的精制（甲烷化）气体的精制（甲烷化）.（1）脱硫）脱硫 主要是主要是H2S,其次是其次是CS2,COS,还有一些还有一些有机硫。其含量取决于原料的含硫量及加工方法有机硫。其含量取决于原料的含硫量及加工方法.以煤为原料，原料气中以煤为原料，原料气中H2S含量一般为含量一般为23gm-3，有的高达，有的高达2030gm-3。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但

11、是，目前社会上寒假招工的陷阱很多（2）变变换换 用用煤煤或或烃烃生生产产出出的的气气体体都都含含有有相相当当量量的的CO，如如固固体体燃燃料料制制得得的的半半水水煤煤气气含含2831，气气体体烃烃蒸蒸汽汽转转化化法法含含1518，重重油油气气化化法法含含46左左右右。CO对对氨氨合合成成催催化化剂剂有有毒毒害害，必必须须除除去去。变变换换利利用用水水蒸蒸气气把把CO变变换换为为H2和和易易清清除除的的CO2，同同时时又又制制得得了所需的原料气了所需的原料气H2。其反应为：。其反应为：CO+H2O(g)=CO2+H2 H0=-41 kJmol-1 温度、反应物组成及催化剂性能都是影响平衡转温度、

12、反应物组成及催化剂性能都是影响平衡转化率的因素。化率的因素。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多脱气槽寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多 物物理理吸吸收收是是利利用用CO2能能溶溶于于水水和和有有机机溶溶剂剂的的特特点点。常常用用的的有有加加压压水水洗洗、低低温温甲甲醇醇洗洗涤涤等等。如如在在3MPa、-30-70下下，甲甲醇醇洗洗涤涤气气体体后后气气体体中中的的 CO2可以从可以从 33降到降到10gg-1，脱碳十分彻底。，脱碳十分

13、彻底。脱除脱除CO2的方法很多，工业上常用的是溶液吸的方法很多，工业上常用的是溶液吸收法，分为物理吸收和化学吸收两种。收法，分为物理吸收和化学吸收两种。（3）脱碳）脱碳 变换气中含有大量的变换气中含有大量的CO2(15一一35)，对原料气的精制及氨合成不利。对原料气的精制及氨合成不利。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多 化化学学吸吸收收是是用用氨氨水水、有有机机胺胺或或碳碳酸酸钾钾的的碱碱性性溶溶液液为为吸吸收收剂剂，利利用用CO2能能与与溶溶液液中中的的碱碱性性物物质质进进行行化化学学反反应应而而将将其其吸吸收

14、收。大大中中型型厂厂多多采采用用改改良良热热碱碱法法，此此法法以以K2CO3水水溶溶液液为为吸吸收收液液，并并添添加加少少量量活活化化剂剂如如氨氨基基乙酸或乙二醇乙酸或乙二醇胺。吸收胺。吸收解吸反应如下：解吸反应如下：K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3 当吸收液中添加氨基乙酸，吸收压强当吸收液中添加氨基乙酸，吸收压强23MPa、温度温度85100时，气体中的时，气体中的 CO2可从可从 2028%降至降至 0.2%0.4；解吸压强为；解吸压强为1030kPa，温度，温度105110,用热碱脱除用热碱脱除CO2时，也脱除了微量的时，也脱除了微量的H2S。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校

15、生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多（4）甲烷化）甲烷化 是是把把 CO、CO2转化为对氨合成无害的转化为对氨合成无害的 CH4，主要反应是，主要反应是CO+3H2CH4+H2OCO2+4H2=CH4+2H2O 甲烷化法镍为主的催化剂作用下，在甲烷化法镍为主的催化剂作用下，在 280380及压强及压强 0.63MPa下进行甲烷化反应。此法将下进行甲烷化反应。此法将气体中碳化物总量降低到气体中碳化物总量降低到10gg-1。寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多3.压缩压缩寒假

16、来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多4.合成合成寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多5.提氢提氢寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多6.蒸氨蒸氨寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多7.冷冻冷冻寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前

17、社会上寒假招工的陷阱很多8.成品成品寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多HOLLiAS-MACS针对合成氨工业集散控制的解决方案 寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多0域空分空分1域气化气化2域脱硫、除尘脱硫、除尘3域脱碳脱碳4域压缩压缩5域合成合成6域循环水循环水7域污水污水调度中心网关送管理网8 8个子工程构成的母工程个子工程构成的母工程大系统理念：大系统理念：8 8子系统构成子系统构成1 1个母系统，个母系统，通俗地说：和利时通俗

18、地说：和利时MACSMACS系系统构成框架就具备了大系统的性能，方便扩建成统构成框架就具备了大系统的性能，方便扩建成1010万点以上的大系万点以上的大系统。是具有大系统构架理念的系统。统。是具有大系统构架理念的系统。HOLLiAS-MACS控制网络框架控制网络框架寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多控制站介绍每个每个I/O模块是一个独立的冗模块是一个独立的冗余余DP从站通讯单元，无需通从站通讯单元，无需通讯卡转换，不仅系统总线冗余，讯卡转换，不仅系统总线冗余，背板上总线也是冗余的，背板上总线也是冗余的，IO模模块块

19、二级总线二级总线通通讯讯卡卡件件系系统统总总线线通通讯讯卡卡件件传统的设计传统的设计冗余冗余DP是是和利时的创新和利时的创新:和利时每个和利时每个I/O模块都具有双模块都具有双DP收发器。是收发器。是模块级的冗余模块级的冗余DP其他厂家也只做到其他厂家也只做到主控到机笼通讯卡主控到机笼通讯卡双双DP，模块级没有，模块级没有双双DP。IO模模块块IO模模块块IO模模块块IO模模块块IO模模块块二级总线二级总线IO模模块块系系统统总总线线和利时的设计和利时的设计IO模模块块IO模模块块IO模模块块IO模模块块IO模模块块寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒

20、假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多HOLLiAS-MACS 体系结构 操作站历史站和系统服务器工程师站网关MAX 15个冗余双星型网络冗余双星型网络HSIEHollySys Industrial Ethernet和利时工业以太网和利时工业以太网PA 现场总线仪表直接接入系统网桥模块其他现场总线仪表通过网桥接入系统SNET系统网系统网管理站 管理站操作站 操作站MNET管理管理网（可选）网（可选）PA/DPCNET控制网控制网寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多丰富的报警查询寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多谢谢大家！谢谢大家！