合成氨生產(chǎn)常用的原料有哪些

合成氨生產(chǎn)常用的原料有哪些

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1、1合成氨生產(chǎn)常用的原料有哪些?原料:(包括提供H2的原料和燃料)固體原料:焦碳、煤氣體原料:天然氣、重油、焦爐氣等液體原料:石腦油、重油、原油等常用的原料有:焦碳、煤、天然氣、重油2合成氨生產(chǎn)分哪幾個基本工序?三個基本工藝步驟是什么/(1)造氣:即制備含有氫、氮的原料氣(2)凈化:不論采用何種原料和何種方法造氣,原料氣中都含有對合成氨反應過程有害的各種雜質(zhì),必須采取適當?shù)姆椒ǔミ@些雜質(zhì)。(3)壓縮和合成:將合格的氮、氫混合氣壓壓縮到高壓,在鐵催化劑的存在下合成氨。3寫出天燃氣蒸汽轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)合成氣的主要反應方程式、工藝條件和工藝流程圖,說明天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法為何

2、要進行二段轉(zhuǎn)化操作?(1)主反應式:CH4+H2O(g)=CO+3H2206.3KJ/mol(1)CO+H2O(g)=CO2+H2-41.2KJ/mol(2)副反應式:CH4=2H2+C2CO=CO2+CCO+H2=H2O+C(2)工藝條件:壓力3~4MPa;一段轉(zhuǎn)化反應溫度800℃;二段轉(zhuǎn)化反應溫度1000℃;水碳比S=3~4;空間速度(根據(jù)爐型、分段情況、催化劑的不同以及反應的不同時期來確定)(4)書上18頁第一段4干法脫硫與濕法脫硫各有甚么優(yōu)缺點?干法:優(yōu)點:既能脫除有機硫,又能脫除無機硫;出口氣含S<1×10-6(無加氫)、S<2×10-8(有加氫)。

3、缺點:脫硫劑再生困難,只可用于脫微量硫。濕法:優(yōu)點:液態(tài)脫硫劑易于輸送,可以再生,能回收硫磺,可用于脫除大量無機硫。5改良ADA法脫硫由哪幾個基本反應過程構(gòu)成?原理:分為四步:①用pH=8.5~9.2的稀堿溶液吸收H2SNa2CO3+H2S==NaHS+NaHCO3②硫氫化物被氧化為S2NaHS+4NaVO3+H2O==Na2V4O9+4NaOH+2S偏釩酸鈉焦性偏釩酸鈉(有還原性)以上兩步為脫硫,在脫硫塔中進行。③氧化劑(偏釩酸鈉)再生Na2V4O9+2ADA(O)+2NaOH+H2O==4NaVO3+2ADA(H)④ADA再生2ADA(H還原態(tài))+O2==

4、2ADA(O氧化態(tài))+2H2O以上兩步為再生,在再生塔中進行。ADA(O):蒽醌二磺酸鈉6采用低溫交換的目的7寫出苯菲爾法脫除CO2吸收和再生主要反應,為什么要加入二乙醇胺?脫碳:K2CO3+CO2+H2O==2KHCO3鉀堿再生:2KHCO3==K2CO3+H2O+CO2吸收反應(脫碳):KH2AsO3+CO2+H2O==KHCO3+H3AsO3K2CO3+CO2+H2O==2KHCO380~90℃鉀堿再生:2KHCO3==K2CO3+H2O+CO2105~110因為在K2CO3溶液中加入少量二乙醇胺,可大大加快CO2的吸收速度,降低CO2的分壓,同時還可除

5、去原料氣中的H2S等酸性組分。8什么是平衡氨含量,影響平衡氨含量的因素有哪些?有何影響?在一定溫度和壓強下,所生成的氨的含量,叫做平衡氨含量。影響因素:(1)溫度、壓強,(2)理論計算出當xNH3為最大值時r=H2/N2=3;實踐證明在高壓下,最大氨含量時的r=2.9~3.0(3)惰性氣體組分xi(甲烷、氬氣):應在高壓低溫下進行9影響氨合成反應速度的因素有哪些?有何影響?(1)溫度:為放熱的可逆反應,存在一個最適宜溫度(反應速率最快)(Tm

6、理為氮的活性吸附所控制。(4)惰性氣體:增加惰性氣體組分的含量,總反應速率下降。(5)空間速度:中壓法:20000~30000h-1;低壓法:10000h-1(軸向冷激式合成塔,可充分利用反應熱,降低功耗,延長催化劑的使用壽命)10氨合成的工藝影響因素有哪些?如何選擇確定氨合成的工藝條件?因素:壓力、溫度、空間速度、合成氣體的初始組成、惰性氣體含量、初始氨含量合成氨的工藝條件:中小型廠(中壓法):操作壓力30MPa,425~490℃,氫氮比=2.8~2.9,空間速度24000h-1,出口氣氨含量為14~18%。循環(huán)氣中惰性氣體含量控制在16~20%,氨含量控制

7、在3.2~3.8%。大型廠(低壓法):操作壓力15MPa,410~490℃,氫氮比=2.8~2.9,空間速度9000h-1,出口氣氨含量12%,循環(huán)氣中惰性氣體含量控制在8~15%,氨含量控制在2~3.2%。11氨合成塔的結(jié)構(gòu)有何特點?合成塔由內(nèi)件和外筒所組成:外筒:承受高壓(30MPa),不承受高溫(40℃),采取層板包扎式。內(nèi)件:承受高溫(500℃),不承受高壓(1~2MPa),易受氫腐蝕。內(nèi)件包括:催化劑筐:催化劑床層+并流套管(冷管)+氣體分配盒熱交換器:列管式熱交換器。電加熱器(在中心管內(nèi)):催化劑的升溫還原,催化劑使用后期活性降低時維持反應的熱平衡

8、(即補充熱量)并流三套管合成塔內(nèi)件和單

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