氨的合成工艺流程原料气制备将煤与天然气等原料制成含氢与氮的粗原料气。对于固体原料煤与焦炭净化对粗原料气进行净化处理主要包括变换过程、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就是H2N2,因此需要除去合成气中的CO。
几个步骤:
1. 原料准备:首先,将氮气、氢气和一氧化碳等原料气体充入合成塔,确保原料气的纯度符合要求。
2. 气化:将氮气和氢气在高温条件下进行气化反应,生成一氧化氮和氢气的混合物。在这个过程中,氮气和氢气的转化率通常较低,因此需要进一步提高反应速率。
3. 选择性还原:将气化产物中的一氧化氮通过还原剂(如铁粉、铜粉等)进行选择性还原,生成氨气。这是氨合成过程中的关键步骤,还原反应的速率和选择性对氨的产率有很大影响。
4. 精馏分离:将生成的氨气经过精馏塔进行分离,将氨、水蒸气和二氧化碳等副产物分离出来。精馏过程通常需要多个塔段,以便更有效地分离不同沸点的物质。
5. 氨的储存和运输:将分离出的氨气储存在储罐中,然后通过专用的氨气输送管道将氨气输送到使用地点。
6. 最后,将氨用于生产化肥、硝酸、尿素等化学品,或作为工业合成氨原料。
请注意,这里提供的仅是氨合成工艺流程的概述,不同的生产商可能会采用不同的工艺和设备,但总体流程基本相似。