合成氨工艺流程详解(合成氨工艺流程详解)我看过我一定要学的技术资源网会！)
合成氨
氨是主要的无机化工产品之一，在国民经济中占据主要地位。除了液氨可以直接用作肥料外，农业上使用的氮肥，如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料。
今天，小七带你走进合成氨的世界，了解氨的合成过程。
合成氨工业现状
合成氨工业是我国化肥工业的基础，是传统煤化工的主要组成部分。目前，我国合成氨产能已达8300多万吨，年表观消费量约5800万吨，行业产能过剩率超过30%。
8月以来，合成氨市场逐步下行，江苏市场跌幅6.71%，河北、山东市场跌幅分别为3.93%和3.54%。
氨原料
合成氨的直接原料是氢气和氮气。
氮气可选自空气体，可通过单独液化空气体，或通过燃烧空气体通过燃料床去除生成的一氧化碳和二氧化碳来获得。
通常，各种含碳氢化合物的燃料通常用于氢气，即焦炭、无烟煤、天然气、重油等。被用作与蒸汽反应的原料。
氨合成工艺流程
合成氨生产过程大致可分为四个步骤:原料生产；原料气的净化；氨的合成；氨的不同。除了合成氨，其他工艺的转化率和分离率都比较高。由于氨合成转化率低，反应后的气体分别通过氨循环回合成塔。
氨生产的原理流程
一、原料气生产
1以固体燃料为原料
气化固体燃料无烟技术资源净煤或焦炭生产合成氨原料气，简称气化。气化常用的气化器有空气、富氧空气、氧气和蒸汽等。
以空气体为气化剂制成的技术资源净气称为空气体，以蒸汽为气化剂制成的气体称为水煤气，以空气体和适量蒸汽为气化剂制成的气体为混合气体。半水煤气是指组成符合(CO+H2)与N2体积比为3.1~3.2的混合气体，即合成氨原料气。
目前，根据气化方法的不同，固体燃料制合成氨原料气的工业方法有固定床间歇气化、固定床连续气化、流化床连续气化和气流床连续气化。
这是中国许多小型化肥厂采用的工艺。这种工艺的缺点是冷热交替过程，温度变化范围大，能耗过大。
2使用气态烃作为原料
合成氨原料气气态烃主要包括天然气、炼厂气、油田气、焦炉气和裂解气等。
合成氨原料气的生产方法因供热方式不同而不同，其中重要的是蒸汽重整法和间歇催化重整法。
以天然气为原料的优点是冷热交替少，变化幅度不大。有显著的节能效果。
蒸汽重整法
蒸汽重整方法分为两个阶段。在第一阶段，蒸汽和气态烃在带有催化剂的重整管中进行吸热重整反应，反应所需的热量从管外提供。气态烃转化到一定程度后，与催化剂一起送入二段炉。加入适量的空气体与部分可燃气体一起燃烧，为剩余的碳氢化合物和氮气进一步转化生产合成氨提供热量。
这种方法投资少、能耗低，是生产合成氨最经济的方法，目前在我国得到广泛应用。
间歇催化转化法
间接催化转化法的生产过程分为吹炼和造气两个阶段，连续交替进行。在吹炼阶段，气态烃和空气体在燃烧炉内燃烧，产生的烟气使催化剂达到烃蒸汽转化反应所需的温度。在气体生产阶段，气态烃和蒸汽在催化剂层中转化和反应，产生合成氨原料气。
这种方法不需要制氧机，节省投资，快速建厂。然而，由于热利用率低、原料烃消耗高、操作复杂，其应用受到限制。
3以重油为原料。
重油作为合成氨原料时，采用部分氧化法产气。重油部分氧化是指重烃和氧气的部分燃烧。由于反应释放的热量，一些烃被热裂解，裂解产物的反应被转化。最终得到以H2和一氧化碳为主要成分，含有少量CO2和CH4(CH4通常低于0.5%)的合成气。
重油部分氧化生产合成气(CO+H2)的工艺流程由原料油和慢化剂(O2+H2O)预热、油气化、出口高温合成气热回收、炭黑消除回收四部分组成。
二、气体净化
原料气经净化除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换工艺、脱硫脱碳工艺和气体精制工艺。
1转化过程
合成氨生产中，各种方法制备的原料气都含有CO，其体积分数一般为12%~40%。合成氨所需的两种组分是H2和N2，因此有必要从合成气中脱除一氧化碳。
这一转变的目标是将一氧化碳转化为易于去除的氢气和二氧化碳。变换过程不仅是原料气的净化，也是原料气的连续生产。变换后的气体称为“变换气体”。
目前常用的变换催化剂有铜催化剂和铁铬催化剂。
2脱硫脱碳工艺
由各种原料制备的粗原料气含有一些硫和碳的氧化物，在氨合成过程之前必须将其除去，以防止氨合成过程中催化剂中毒。
在以天然气为原料的蒸汽重整方法中，第一个过程是脱硫，用于覆盖重整催化剂。在以重油和煤为原料的部分氧化法中，根据一氧化碳重整是否采用耐硫催化剂来肯定脱硫的地位。
工业脱硫方法有很多种，通常是物理或化学的接收方法，常用的有低温甲醇洗、Selexol等。
3气体精炼过程
一氧化碳变换和二氧化碳脱除后的原料气仍含有少量残留的一氧化碳和二氧化碳。为防止氨合成催化剂中毒，规定CO和CO2的总含量不应大于10cm3/m3(体积分数)。
因此，在原料气进入合成过程之前，有必要对原料气进行最后的净化，即精制过程。目前在工业生产中，最终的提纯方法分为深冷分离法和甲烷化法。
甲烷化反应在镍基催化剂的作用下，在280 ~ 380℃和原始压力(0.6 ~ 3兆帕)下进行。
三.氨合成法
氨合成工段的重要职责是在催化剂存在下将合格的N2和H2合成氨。
压缩后的精细脱气与循环气混合，经预热器加热后进入氨合成塔，反应后合成的氨分别液化出系统，未反应的氮气和氢气循环使用。