液氨

液氨，又稱為無水氨，是一種無色液體，有強烈刺激性氣味。氨作為一種重要的化工原料，為運輸及儲存便利，通常將氣態的氨氣通過加壓或冷卻得到液態氨。液氨易溶於水，溶於水後形成銨根離子NH4+、氫氧根離子OH-，溶液呈鹼性。液氨多儲於耐壓鋼瓶或鋼槽中，且不能與乙醛、丙烯醛、硼等物質共存。液氨在工業上套用廣泛，具有腐蝕性且容易揮發，所以其化學事故發生率很高。

基本介紹

• 中文名：液氨
• 外文名：Liquid ammonia（anhydrous ammonia）
• 分子式：NH3
• 生產方法：合成氨後壓縮製得液氨產品
• 蒸氣壓：882kPa(20℃)
• 密度：0.617g/cm3
• 沸點：-33.5℃
• 分子量：17．04（約17）

理化性質

分子式：NH₃

分子量：17.04

相對密度(水=1)：0.602824(25℃)

熔點(℃)：-77.7

沸點(℃)：-33.42℃

水溶液pH值：11.7

自燃點：651.11℃

CAS編號：7664-41-7

危險貨物編號：23003

爆炸極限：16%～25%

比熱kJ(kg·K)：氨（液體）4.609 、氨（氣體）2.179

存在自偶電離：2NH3↔NH4+ +NH2-。因此，在液氨中NH₄Cl是酸，NaNH₂是鹼。

產品用途

《2013-2017年中國液氨行業調研與投資前景評估報告》液氨主要用於生產硝酸、尿素和其他化學肥料，還可用作醫藥和農藥的原料。在國防工業中，用於製造火箭、飛彈的推進劑。可用作有機化工產品的氨化原料，因為液氨在氣化後轉變為氣氨，能吸收大量的熱，被譽為“冷凍劑”，同時液氨具有一定的殺菌作用，所以在家禽養殖業中，被用於殺菌和降溫製冷作用。液氨還可用於紡織品的絲光整理。NH3分子中的孤電子對傾向於和別的分子或離子形成配位鍵，生成各種形式的氨合物。如[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+、BF3·NH3等都是以NH3為配位的配合物。 液氨是一個很好的溶劑，由於分子的極性和存在氫鍵，液氨在許多物理性質方面同水非常相似。一些活潑的金屬可以從水中置換氫和生成氫氧化物，在液氨中就不那么容易置換氫。但液氨能夠溶解金屬生成一種藍色溶液。這種金屬液氨溶液能夠導電，並緩慢分解放出氫氣，有強還原性。例如鈉的液氨溶液： 金屬液氨溶液顯藍色，能導電並有強還原性的原因是因為在溶液中生成“氨合電子”的緣故。

液氨

例如金屬鈉溶解在液氨中時失去它的價電子生成正離子：液氨加熱至800～850℃，在鎳基催化劑作用下，將氨進行分解，可以得到含75%H2、25%N2的氫氮混合氣體。用此法製得的氣體是一種良好的保護氣體，可以廣泛地套用於半導體工業、冶金工業，以及需要保護氣氛的其他工業和科學研究中。

氨氣和乙酸氣加熱至420℃，在催化劑作用下，合成乙腈。

合成氨

氨的合成是合成氨生產的最後一道工序，其任務是將經過精製的氫氮混合氣在催化劑的作用下多快好省地合成為氨。對於合成系統來說，液體氨即是它的產品。

工業上合成氨的各種工藝流程一般以壓力的高低來分類。

合成氨的方法

高壓法

操作壓力70～100MPa，溫度為550～650℃。這種方法的主要優點是氨合成效率高，混合氣中的氨易被分離。故流程、設備都比較緊湊。但因為合成效率高，放出的熱量多，催化劑溫度高，易過熱而失去活性，所以催化劑的使用壽命較短。又因為是高溫高壓操作，對設備製造、材質要求都較高，投資費用大。工業上很少採用此法生產。

中壓法

操作壓力為20～60MPa，溫度450～550℃，其優缺點介於高壓法與低壓法之間，此法技術比較成熟，經濟性比較好。因為合成壓力的確定，不外乎從設備投資和壓縮功耗這兩方面來考慮。從動力消耗看，合成系統的功耗占全廠總功耗的比重最大。功耗絕不單取決於壓力一項，還要看其它工藝指標和流程的布置情況。總的來看，在15～30Pa的範圍內，功耗的差別是不大的，因此世界上採用此法的很多。

低壓法

操作壓力10MPa左右，溫度400～450℃。由於操作壓力和溫度都比較低，故對設備要求低，容易管理，且催化劑的活性較高，這是此法的優點。但此法所用催化劑對毒物很敏感，易中毒，使用壽命短，因此對原料氣的精製純度要求嚴格。又因操作壓力低，氨的合成效率低，分離較困難，流程複雜。實際工業生產上此法已不採用了。合成氨工藝流程大概可以分為：原料氣的製備；原料氣的淨化；氣體壓縮和氨的合成四大部分。

其他法

苯胺工業化連續生產二苯胺(在催化劑的作用下)的過程中有副產物氨氣生成，將這些氨氣壓縮並降溫冷卻即成液態氨。在此過程中要進行排污，而帶入雜質，因此得到的液氨純度較低，用途受到限制。

包裝儲運

液氨為第2.3類 有毒氣體採用鋼瓶或槽車灌裝。灌裝用鋼瓶或槽車應符合國家勞動局頒發的

“氣瓶安全監察規程”、“固定式壓力容器安全技術監察規程”等有關規定。允許重量充裝係數為0.52kg/L。裝運液氨的鋼瓶和槽車必須符合中華人民共和國交通部制訂的《危險貨物運輸規則》，運輸過程中應避免受熱，嚴禁菸火。鋼瓶必須有安全帽，瓶外用橡皮圈或草繩包紮，防止激烈撞擊和震動。液氨鋼瓶應存放於庫房或有棚的平台上。露天堆放時，應以帳篷遮蓋，防止日光直射。主要靠鐵路和公路運輸。

液氨儲罐

中毒處置

中毒機理

液氨人類經口TDLo：0. 15 ml/kg

液氨人類吸入LCLo：5000 ppm/5m

急性毒性：LD50 350mg/kg(大鼠經口)；LC50 1390mg/m，4小時，(大鼠吸入)。

氨進入人體後會阻礙三羧酸循環，降低細胞色素氧化酶的作用。致使腦氨增加，可產生神經毒作用。高濃度氨可引起組織溶解壞死作用。

中毒症狀

1．吸入

液氨

吸入是接觸的主要途徑。氨的刺激性是可靠的有害濃度報警信號。但由於嗅覺疲勞，長期接觸後對低濃度的氨會難以察覺。

(1)輕度吸入氨中毒表現有鼻炎、咽炎、氣管炎、支氣管炎。患者有咽灼痛、咳嗽、咳痰或咯血、胸悶和胸骨後疼痛等。

(2)急性吸入氨中毒的發生多由意外事故如管道破裂、閥門爆裂等造成。急性氨中毒主要表現為呼吸道黏膜刺激和灼傷。其症狀根據氨的濃度、吸入時間以及個人感受性等而輕重不同。

(3)嚴重吸入中毒可出現喉頭水腫、聲門狹窄以及呼吸道黏膜脫落，可造成氣管阻塞，引起窒息。吸入高濃度可直接影響肺毛細血管通透性而引起肺水腫。

2．皮膚和眼睛接觸

低濃度的氨對眼和潮濕的皮膚能迅速產生刺激作用。潮濕的皮膚或眼睛接觸高濃度的氨氣能引起嚴重的化學燒傷。

皮膚接觸可引起嚴重疼痛和燒傷，並能發生咖啡樣著色。被腐蝕部位呈膠狀並發軟，可發生深度組織破壞。

高濃度蒸氣對眼睛有強刺激性，可引起疼痛和燒傷，導致明顯的炎症並可能發生水腫、上皮組織破壞、角膜混濁和虹膜發炎。輕度病例一般會緩解，嚴重病例可能會長期持續，並發生持續性水腫、疤痕、永久性混濁、眼睛膨出、白內障、眼瞼和眼球粘連及失明等併發症。多次或持續接觸氨會導致結膜炎。

急救措施

1．清除污染

如果患者只是單純接觸氨氣，並且沒有皮膚和眼的刺激症狀，則不需要清除污染。假如接觸的是液氨，並且衣服已被污染，應將衣服脫下並放入雙層塑膠袋內。如果眼睛接觸或眼睛有刺激感，套用大量清水或生理鹽水沖洗20分鐘以上。如在沖洗時發生眼瞼痙攣，應慢慢滴入1～2滴0.4%奧布卡因，繼續充分沖洗。如患者戴有隱形眼鏡，又容易取下並且不會損傷眼睛的話，應取下隱形眼鏡。

液氨事故

應對接觸的皮膚和頭髮用大量清水沖洗15分鐘以上。沖洗皮膚和頭髮時要注意保護眼睛。

2．病人復甦

應立即將患者轉移出污染區，對病人進行復甦三步法(氣道、呼吸、循環)：

氣道：保證氣道不被舌頭或異物阻塞。

呼吸：檢查病人是否呼吸，如無呼吸可用袖珍面罩等提供通氣，

循環：檢查脈搏，如沒有脈搏應施行心肺復甦。

3．初步治療

氨中毒無特效解毒藥，應採用支持治療。

如果接觸濃度≥500ppm，並出現眼刺激、肺水腫的症狀，則推薦採取以下措施：先噴5次地塞米松(用定量吸入器)，然後每5分鐘噴兩次，直至到達醫院急症室為止。

如果接觸濃度≥1500ppm，應建立靜脈通路，並靜脈注射1.0g甲基潑尼松龍(methylprednisolone)或等量類固醇。(注意：在臨床對照研究中，皮質類固醇的作用尚未證實。)

對氨吸入者，應給濕化空氣或氧氣。如有缺氧症狀，應給濕化氧氣。 如果呼吸窘迫，應考慮進行氣管插管。當病人的情況不能進行氣管插管時，如條件許可，應施行環甲狀軟骨切開術。對有支氣管痙攣的病人，可給支氣管擴張劑噴霧，如叔丁喘寧。 如皮膚接觸氨，會引起化學燒傷，可按熱燒傷處理：適當補液，給止痛劑，維持體溫，用消毒墊或清潔床單覆蓋傷面。如果皮膚接觸高壓液氨，要注意凍傷。

廢氣回收

液氨整理加工過程有廢氣排出，其組成有水蒸氣、空氣和氨氣，其中氨氣是有害氣體，影響健康污染環境，為此要減少排放，加強回收，一方面可降低成本，另一方面可保護環境。氨的回收有吸收法，把來自液氨整理機排出的氣體，通過管道輸送至回收裝置的洗滌塔（吸收塔），把混有空氣的氨氣在此塔內用水吸收成氨水，此時空氣被清洗並排出塔外，然後通過蒸餾塔將氨和水分離，氨被蒸餾吸收製成濃氨水，濃氨水經精餾即成濃氨氣，再將濃氨氣經壓縮機加壓和冷凝冷卻成液氨，最後輸入貯存罐。

液氨報警器

在氨的回收裝置中，洗滌塔頂部有排氣口，要控制排放氣體中的含氨量，要低於環保要求。澄江紡機廠和南京化工大學協作創製的氨回收系統，是吸收和壓縮相結合的方法。當年2000年1月由中國紡機器材協會組織的專家現場考察，一致認為該氨回收循環系統是成功的，在整個回收系統是創造性地運用了低壓吸收、低壓精餾、低溫除水、壓縮冷凝的“三低一壓”技術，既簡化設備又節約能源，該法是在低溫低壓下操作運轉，安全係數大，還有利於減少維修力量。主要有洗滌塔（吸收塔）、精餾塔、壓縮機、冷凝器、液氨貯存罐。

液氨監測與報警

液氨在使用過程中發生泄露須報警，探測報警裝置應該符合國家消防技術監督和安檢部門的要求。

液氨的壓力

因為氨的臨界溫度為132.4℃,低於此溫度只要予以適當壓力即可將其液化。

在常溫下，大概需要7～8個大氣壓即可將氨液化為液氨存放。

但實際使用溫度未必是常溫，我國規定設計時要求不低於50℃的飽和蒸氣壓力。液氨容器的設計壓力應該為2.16MPa

相關檢測儀

1、攜帶型氨氣檢測儀

攜帶型氨氣泄漏檢測儀，可連續檢測作業環境中氨氣濃度。氨氣檢測儀為自然擴散方式檢測氣體濃度，採用進口電化學感測器，具有極好的靈敏度和出色的重複性；氨氣檢測儀採用嵌入式微控制技術，選單操作簡單，功能齊全，可靠性高，整機性能居國內領先水平。檢測儀外殼採用高強度工程材料、複合彈性橡膠材料精製而成，強度高、手感好。

2、泵吸式氨氣檢測儀

泵吸式氨氣檢測儀採用內置吸氣泵，可快速檢測工作環境中氨氣濃度。泵吸式氨氣檢測儀採用進口電化學感測器，具有非常清晰的大液晶顯示屏，聲光報警提示，保證在非常不利的工作環境下也可以檢測危險氣體並及時提示操作人員預防。

3、固定式氨氣檢測探頭

固定式氨氣檢測探頭由報警控制器和氨氣探測器組成，報警控制器可放置於值班室內，主要對各監測點進行控制，氨氣探測器安裝於氣體最易泄露的地點，其核心部件為內置的氣體感測器，感測器檢測空氣中氣體的濃度。探測器將感測器檢測到的氨氣濃度轉換成電信號，通過線纜傳輸到控制器，氣體濃度越高，電信號越強，當氣體濃度達到或超過報警控制器設定的報警點時，報警器發出報警信號，並可啟動電磁閥、排氣扇等外聯設備，自動排除隱患。固定式氨氣檢測探頭廣泛套用於石油、化工、冶金、電力、煤礦、水廠等環境，有效防止中毒、爆炸等事故的發生。

操作處置

1.1 操作處置注意事項

嚴加密閉，提供充分的局部排風和全面通風。

操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。

建議操作人員佩戴過濾式防毒面具（半面罩），戴化學安全防護眼鏡，穿防靜電工作服，戴橡膠手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸菸。使用防爆型的通風系統和設備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、酸類、鹵素接觸。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附屬檔案破損。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。

1.2 儲存注意事項

儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與氧化劑、酸類、鹵素、食用化學品分開存放，切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備。

運輸信息

2.1 危險貨物編號：82503

2.2 UN編號：1005

2.3 包裝標誌：有毒氣體

2.4 包裝類別：Ⅱ類包裝

2.5 包裝方法：鋼質氣瓶。

2.6 運輸注意事項：本品鐵路運輸時限使用耐壓液化氣企業自備罐車