液氨是怎么生产的
1、高压法
用高压法来生产液氨所要求的操作压力为70-100map,温度为550-650度之间。使用高压法的优点有液氨的合成效率高,容易将在混合气体中的氨给分离。使用这种方法的合成效率虽然高,但也会放出较多的热量,导致催化剂的温度升高,催化剂过热又会容易失去活性,因此高压法所使用的催化剂寿命都比较短。同时高压法对于设备制造和材质的要求都比较高,投资也比较大,综合考虑下来并不是一种较为值得选择的方法,因此在工业上采用此法进行生产的企业很少。
2、中压法
中压法制作液氨的操作压力要求为20-60mpa,温度要求为450-550度。使用这种方法制取液氨的优缺点介于高压法和低压法之间,但这种方法的技术比较成熟,经济性也比较好。
在合成压力一定的情况下,制取液氨的成本一般从设备投资和压缩功耗两方面来进行考虑。从功耗方面看,合成系统的功耗占全部总功耗的比重比较大,但是功耗这方面不是简单的取决于压力这一项,还要看其他的工艺指标以及流程的布置状况。总体来说,在15-30mpa的压力范围内,功耗的差别并没有很大,因此使用中压法制取液氨还是比较多的。
3、低压法
低压法所要求的操作压力为10mpa左右,温度为400-500度左右。这种液氨制取方法的操作压力与温度的要求都比较低,因此对设备的要求也比较低,管理起来比较容易,催化剂的活性也比较高。
但这种方法所使用的催化剂对毒物比较敏感,容易受到毒物的影响,而且使用寿命比较短,对原材料的精纯度要求比较高。再加上操作使用的压力比较低,液氨的合成效率也同样较低,分离起来较为困难,制取流程比较复杂,并不适合大规模进行制取,因此在实际工业生产中使用得很少。
生产合成氨的原料是什么?
合成氨的工艺流程
(1)原料气制备 将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭,通常采用气化的方法制取合成气;渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气;对气态烃类和石脑油,工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。
(2)净化 对粗原料气进行净化处理,除去氢气和氮气以外的杂质,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。
一氧化碳变换过程 在合成氨生产中,各种方法制取的原料气都含有CO,其体积分数一般为12%~40%。合成氨需要的两种组分是H2和N2,因此需要除去合成气中的CO。变换反应如下: 由于CO变换过程是强放热过程,必须分段进行以利于回收反应热,并控制变换段出口残余CO含量。第一步是高温变换,使大部分CO转变为CO2和H2;第二步是低温变换,将CO含量降至0.3%左右。因此,CO变换反应既是原料气制造的继续,又是净化的过程,为后续脱碳过程创造条件。
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