合成氨生產工藝

《合成氨生產工藝》是化學工業出版社出版的圖書，作者是林玉波。該書講述了合成氨生產工藝，多種煤制氣的新工藝、新技術方面的知識。

基本介紹

• 書名：合成氨生產工藝
• 作者：林玉波
• ISBN：9787122112422
• 頁數：297頁
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2011年8月1日
• 裝幀：平裝
• 開本：16

內容簡介

《合成氨生產工藝(第2版)》從不同原料、不同工藝、不同設備,多層次、多角度地闡述了合成氨生產工藝，特別是結合當前全國煤化工發展及用工單位對畢業生理論與實踐技能的要求，著重介紹了多種煤制氣的新工藝、新技術。該書既可作為化工類及其相關專業的高、中級技工學校的教材，也可用於在職職工培訓及專業技術人員自學。

全書共分四篇，其中包括原料氣的製取、原料氣的淨化、原料氣的壓縮與合成、合成氨生產綜述與基本工藝計算。在各章的理論部分，分別介紹了基本原理、工藝條件的選擇、流程配置的原則、主要設備的結構及操作控制要點。為了突出理論與實踐的同步教學，在每一篇的篇末增加了同步教學課題，便於組織學員開展以任務引領型的教學活動，結合拓展訓練與思考使所學理論與實踐進一步融會貫通。在同步教學內容的編寫中，注重由設備單元崗位操作、車間工段操作到全廠全系統操作的循序漸進。

由於合成氨既有氣固相、氣液相非催化反應，又有氣固相、氣液相催化反應，其生產工藝包括了液體輸送、傳熱、傳質、分離、冷凍等典型的化工單元操作。

目錄

緒論1

學習目標1

一 氨的性質及用途1

二 合成氨工業的發展概況2

三 合成氨生產的基本過程2

四 合成氨生產原料的種類及技術特點3

五 學習《合成氨生產工藝》的方法與要求4

思考與練習5

第一篇原料氣的製取

第一章 固體燃料氣化6

學習目標6

一 固體燃料的種類及對氣化反應的影響7

二 固體燃料制氣技術簡介8

第一節 固體燃料氣化原理9

一 氣化反應的化學平衡及影響因素9

二 氣化反應的反應速率及影響因素12

三 半水煤氣的製造13

第二節 塊煤固定層間歇式氣化14

一 氣化爐中發生的反應14

二 間歇式製取半水煤氣的工作循環15

三 間歇式製取半水煤氣的工藝條件15

四 工藝流程17

五 主要設備及操作控制要點18

第三節 碎煤固定層加壓連續氣化19

一 工藝條件的選擇20

二 工藝流程20

三 主要設備及操作控制要點21

第四節 水煤漿氣流層加壓氣化23

一 水煤漿氣流層加壓氣化技術簡介23

二 氣化爐內的反應24

三 主要影響因素及工藝條件的選擇25

四 工藝流程29

五 主要設備及操作控制要點31

第五節 粉煤氣流層氣化34

一 粉煤氣化技術簡介34

二 氣化反應35

三 主要影響因素及工藝條件的選擇36

四 工藝流程39

五 主要設備及操作控制要點42

思考與練習44

第二章 重油氧化制氣46

學習目標46

第一節 概述46

一 重油的組成46

二 重油的性質46

三 重油氣化製取合成氨原料氣技術簡介47

第二節 重油部分氧化法47

一 重油部分氧化法的基本原理47

二 重油氣化的化學平衡49

三 重油氣化的反應速率50

四 重油氣化反應中的析炭分析50

第三節 工藝條件的選擇51

一 溫度51

二 壓力51

三 氧油比51

四 蒸汽油比51

五 原料的預熱52

六 氣體的停留時間52

七 炭黑生成的抑制52

第四節 工藝流程52

一 激冷流程53

二 廢熱鍋爐流程53

三 炭黑處理54

第五節 主要設備及操作控制要點55

一 氣化爐55

二 燒嘴（噴嘴）55

思考與練習58

第三章 烴類轉化制氣59

學習目標59

第一節 概述59

一 烴類制氣的原料59

二 烴類轉化制氣技術簡介59

第二節 烴類蒸汽轉化的基本原理60

一 甲烷蒸汽轉化反應的基本原理60

二 化學平衡及影響因素61

三 反應速率及影響因素63

四 影響析炭反應的因素63

五 炭黑生成的抑制及除炭方法65

第三節 烴類轉化催化劑66

一 催化劑的組成66

二 催化劑的還原與鈍化66

三 催化劑的中毒與再生68

第四節 烴類蒸汽轉化的工業方法68

第五節 工藝條件的選擇69

一 壓力69

二 溫度69

三 水碳比69

四 空間速率 70

第六節 工藝流程70

第七節 主要設備及操作控制要點71

一 一段轉化爐71

二 二段轉化爐73

第八節 氣態烴蒸汽轉化的新技術75

第九節 輕質油蒸汽轉化76

一 反應過程76

二 防止石腦油析炭的方法77

三 工藝流程77

思考與練習78

第四章 空氣的分離與惰性氣體的製備79

學習目標79

第一節 概述79

一 空氣的淨化79

二 空氣的液化81

三 空氣的分離82

第二節 空氣分離的工藝流程82

第三節 主要設備及其操作控制84

第四節 惰性氣體的製備85

一 惰性氣體的製備原理85

二 工藝流程85

思考與練習86

第五章 原料氣製取的理論與實踐同步教學87

學習目標87

課題一氣流層水煤漿加壓氣化的生產操作87

任務1氣化裝置啟動操作87

任務2正常停車操作89

任務3事故停車操作90

任務4異常現象及故障處理91

課題二空氣分離生產操作93

任務1空氣分離裝置的啟動93

任務2正常操作94

任務3異常現象及處理95

拓展訓練與思考96

第二篇原料氣的淨化

第六章 原料氣的脫硫97

學習目標97

第一節 濕法脫硫98

一 栲膠法98

二 其他濕法脫硫方法102

第二節 乾法脫硫103

一 鈷鉬加氫轉化法103

二 氧化鋅法104

第三節 硫磺的回收107

第四節 脫硫方法的選擇與比較108

一 濕法脫硫的比較108

二 乾法脫硫的比較109

思考與練習110

第七章 一氧化碳變換111

學習目標111

第一節 一氧化碳變換原理111

一 變換反應的特點111

二 變換反應的化學平衡111

三 變換反應速率113

第二節 一氧化碳變換催化劑114

一 中溫變換催化劑114

二 低溫變換催化劑116

三 耐硫變換催化劑117

第三節 工藝條件的選擇118

一 中溫變換工藝條件118

二 低溫變換工藝條件120

三 耐硫低溫變換工藝條件120

第四節 生產流程120

一 中溫變換流程121

二 中溫變換串低溫變換流程122

三 全低變流程123

四 中低低流程123

第五節 主要設備及操作控制要點124

一 主要設備124

二 操作控制要點125

思考與練習129

第八章 原料氣中二氧化碳的脫除130

學習目標130

第一節 物理吸收法130

一 聚乙二醇二甲醚法（NHD法）130

二 低溫甲醇洗法134

三 其他物理吸收法136

第二節 化學吸收法137

一 本菲爾法137

二 甲基二乙醇胺法（MDEA）141

第三節 變壓吸附法143

第四節 脫碳方法的比較與選擇143

一 物理吸收法的比較143

二 化學吸收法的比較144

三 脫碳方法的選用145

思考與練習146

第九章 原料氣的精製147

學習目標147

第一節 銅氨液洗滌法147

一 醋酸銅氨液的組成及性質147

二 銅液吸收CO的基本原理148

三 銅液吸收CO2 O2和H2S149

四 銅液吸收工藝條件149

五 銅液的再生150

六 銅液工藝流程和主要設備151

第二節 甲烷化法155

一 基本原理155

二 甲烷化催化劑156

三 工藝條件的選擇157

四 工藝流程158

五 主要設備及操作控制要點159

第三節 液氮洗滌法161

一 基本原理161

二 工藝條件161

三 工藝流程162

四 主要設備及操作控制要點163

第四節 雙甲精製工藝簡介165

一 基本原理165

二 醇烴化精製工藝166

思考與練習166

第十章 原料氣淨化的理論與實踐同步教學168

學習目標168

課題一濕式氧化法脫硫生產操作168

任務1原始開車168

任務2正常操作169

任務3停車170

任務4異常現象及處理170

課題二耐硫低溫變換生產操作171

任務1開車操作171

任務2停車操作172

任務3正常操作172

任務4異常現象及處理173

拓展訓練與思考173

第三篇原料氣的壓縮與合成

第十一章 原料氣的壓縮174

學習目標174

第一節 概述174

一 氣體壓縮在合成氨生產中的意義174

二 氣體壓縮技術簡介174

第二節 往復式壓縮機的生產能力175

一 設備條件175

二 操作條件176

第三節 往復式壓縮系統的工藝流程176

一 正常生產時的工藝流程177

二 氣體循環時的工藝流程177

三 潤滑系統的工藝流程178

思考與練習179

第十二章 原料氣的合成180

學習目標180

第一節 概述180

一 原料氣合成在合成氨生產中的意義180

二 原料氣合成技術簡介180

第二節 氨合成的基本原理181

一 反應特點181

二 反應熱效應181

三 化學平衡181

四 化學反應速率184

第三節 氨合成催化劑187

一 催化劑的組成和作用187

二 催化劑的還原和鈍化189

三 催化劑的中毒和衰老193

第四節 工藝條件的選擇193

一 壓力193

二 溫度194

三 空間速率195

四 進塔氣組成196

第五節 工藝流程197

一 氨合成基本工藝步驟197

二 氨合成工藝流程199

三 氨合成排放氣的回收203

第六節 主要設備205

一 氨合成塔205

二 氨分離器211

第七節 氨冷凍與液氨的儲存212

一 氨冷凍212

二 液氨的儲存215

思考與練習215

第十三章 原料氣壓縮與合成的理論和實踐同步教學217

學習目標217

課題一往復式壓縮機的生產操作217

任務1壓縮機的開車217

任務2壓縮機的停車218

任務3正常操作219

任務4常見故障及處理方法222

課題二氨合成的生產操作223

任務1開車223

任務2停車224

任務3正常操作224

任務4常見故障及處理方法228

拓展訓練與思考228

第四篇合成氨生產綜述與基本工藝計算

第十四章 合成氨生產綜述230

學習目標230

第一節 合成氨生產的工藝技術特點230

一 固體原料生產合成氨230

二 液態烴原料生產合成氨231

三 氣態烴原料生產合成氨233

四 合成氨生產的展望235

第二節 合成氨與其他產品的聯產236

一 變換氣脫二氧化碳與碳化技術的聯合236

二 一氧化碳與甲醇生產的聯合237

三 氨生產與合成氣生產的聯合237

第三節 合成氨生產操作238

一 合成氨生產操作綜述238

二 合成氨生產的自動控制241

三 合成氨的安全生產242

四 生產操作的基本技能243

思考與練習245

第十五章 合成氨生產基本工藝計算247

學習目標247

第一節 物料與能量衡算的意義和方法247

第二節 物料與熱量衡算案例248

一 轉化過程物料衡算248

二 轉化過程熱量衡算250

三 供熱系統（天然氣燃燒供熱）物料及熱量綜合衡算252

四 總物料 熱量匯總表255

第三節 生產控制指標計算案例255

一 脫硫生產控制指標計算255

二 一氧化碳變換生產控制指標計算256

三 氨合成生產控制指標計算案例258

思考與練習260

第十六章 合成氨全系統生產理論與實踐同步教學262

學習目標262

課題一認識合成氨操作的仿真系統262

任務1了解仿真技術262

任務2啟動學員站263

課題二合成氨全系統生產仿真實訓264

第一部分合成氨系統的開車操作264

任務1氣化及炭黑回收工段開車264

任務2淨化工段開車272

任務3合成及冷凍工段開車278

第二部分合成氨系統的停車操作281

任務1氣化及炭黑回收工段停車281

任務2淨化工段的停車283

任務3氨合成及冷凍工段的停車287

拓展訓練與思考288

附錄289

一 中華人民共和國法定計量單位289

二 法定單位與其他單位的換算關係290

三 化肥催化劑分類和命名292

四 我國合成氨廠生產用的幾種重質油的組分293

五 氨的飽和蒸氣壓及有關性質293

六 液氨產品的規格294

七 合成氨生產中常見有毒物質在車間空氣中的最高容許濃度294

八 合成氨生產中常見有毒物質的理化特性294

九 合成氨生產中常見毒物對人體的危害及中毒症狀295

十 氨的p?H圖296

十一 空氣的TS圖297

參考文獻29