合成氨工藝

前言

本書是根據(jù)中國化工教育協(xié)會批準頒布的《全國化工中級技工教學(xué)計劃》，由全國化工高級技工(技師)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會領(lǐng)導(dǎo)組織編寫的第二版全國化工中級技工教材，也可作為化工企業(yè)工人培訓(xùn)教材使用。本書主要介紹了大、中型合成氨廠常用的合成氨生產(chǎn)方法，闡述了合成氨生產(chǎn)的基本原理、工藝條件的選擇、生產(chǎn)的工藝流程、主要設(shè)備、生產(chǎn)操作技術(shù)及控制要點等。與第一版教材相比，本次修訂主要刪除了一些陳舊的技術(shù)及方法，增添了新的工藝流程，以使教材內(nèi)容與生產(chǎn)實際緊密結(jié)合。同時，為滿足不同學(xué)校相關(guān)專業(yè)的需要，本次修訂還增加了教學(xué)大綱中未作要求的一些新知識和新技能方面的內(nèi)容。各學(xué)?？筛鶕?jù)需要靈活選用教學(xué)內(nèi)容。本教材內(nèi)容力求通俗易懂、涉及面寬，突出實際技能培訓(xùn)，以體現(xiàn)中級技工的培訓(xùn)特點。本次修訂仍按照“掌握”、“理解”和“了解”三個層次編寫，在每章開頭的“學(xué)習(xí)目標”中加以明確的說明，以分清主次。本書在處理量和單位時執(zhí)行國家標準（GB 3100～3102—93），統(tǒng)一使用我國法定計量單位。本書由吳玉萍主編。全書共分十章。緒論、第六章和第十章由吳玉萍編寫；第一章由甘勍編寫；第二章和第五章由賀小蘭編寫；第三章、第四章和第七章由張弘浩編寫；第八章和第九章由劉濤編寫。全書由吳玉萍統(tǒng)稿，魏葆婷主審。本教材在編寫過程中得到中國化工教育協(xié)會、全國化工高級技工(技師)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會、化學(xué)工業(yè)出版社以及相關(guān)學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和趙育祥老師等同行的大力支持和幫助，在此一并表示感謝。由于編者水平有限，不完善之處在所難免，敬請讀者和同行批評指正。編者2011年5月第一版前言本書是根據(jù)中國化工教育協(xié)會批準頒布的《全國化工中級技工教學(xué)計劃》,由全國化工高級技工教育教學(xué)指導(dǎo)委員會領(lǐng)導(dǎo)組織編寫的全國化工中級技工教材，也可作為化工企業(yè)工人培訓(xùn)教材使用。本書主要介紹了大、中型合成氨廠常用的合成氨生產(chǎn)方法，闡述了合成氨生產(chǎn)的基本原理、工藝條件的選擇、生產(chǎn)的工藝流程、主要設(shè)備、生產(chǎn)操作技術(shù)及控制要點，并對新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備作了介紹。為了體現(xiàn)中級技工的培訓(xùn)特點，本教材內(nèi)容力求通俗易懂、涉及面寬，突出實際技能訓(xùn)練。本書按“掌握”、“理解”和“了解”三個層次編寫，在每章開頭的“學(xué)習(xí)目標”中均有明確的說明以分清主次。章末的閱讀材料內(nèi)容豐富、趣味性強，是對教材內(nèi)容的補充，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為滿足不同類型專業(yè)的需要，本書增添了教學(xué)大綱中未作要求的一些新知識和新技能。教學(xué)中各學(xué)?？筛鶕?jù)需要選用教學(xué)內(nèi)容，以體現(xiàn)靈活性。本書在處理量和單位問題時執(zhí)行國家標準(GB 3100～3102—93),統(tǒng)一使用我國法定計量單位。本書由吳玉萍主編。全書共分十章。緒論、第六章和第十章由吳玉萍編寫；第一章由甘勍編寫；第二章和第五章由賀小蘭編寫；第三章、第四章和第七章由張弘浩編寫；第八章和第九章由劉濤編寫。全書由吳玉萍統(tǒng)稿，林玉波主審。本教材在編寫過程中得到中國化工教育協(xié)會、全國化工高級技工教育教學(xué)指導(dǎo)委員會、化學(xué)工業(yè)出版社及相關(guān)學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和同行們的大力支持和幫助，在此一并表示感謝。由于編者水平有限，不完善之處在所難免，敬請讀者和同行們批評指正。 編者2008年2月

內(nèi)容概要

　　《合成氨工藝（第2版）》共分十章，著重闡述了合成氨生產(chǎn)的基本原理、工藝條件的選擇、工藝流程、主要設(shè)備、生產(chǎn)操作技術(shù)及控制要點，并對新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備作了必要的介紹。全書內(nèi)容包括固體燃料氣化、烴類制氣、空氣的液化分離、原料氣脫硫、一氧化碳的變換、二氧化碳的脫除、氣體精制、氣體的壓縮及合成、合成氨生產(chǎn)綜述等?！　　逗铣砂惫に嚕ǖ?版）》內(nèi)容理論與實際緊密結(jié)合，實用性強，充分體現(xiàn)中級技工的培訓(xùn)特點，既可作為中等職業(yè)學(xué)?；すに嚰跋嚓P(guān)專業(yè)的教材，也可用作化工企業(yè)工人的培訓(xùn)教材，還可供相關(guān)專業(yè)人員自學(xué)之用。

書籍目錄

緒論1一、氨的性質(zhì)與用途1二、合成氨工業(yè)的發(fā)展概況2三、合成氨生產(chǎn)的基本過程3四、本課程的學(xué)習(xí)方法4復(fù)習(xí)思考題4第一章 固體燃料氣化5第一節(jié) 概述5一、固體燃料氣化過程概述5二、固體燃料氣化技術(shù)簡介6第二節(jié) 固體燃料氣化原理7一、氣化反應(yīng)的化學(xué)平衡7二、氣化反應(yīng)的反應(yīng)速率9三、半水煤氣的制造10第三節(jié) 固定層間歇式氣化11一、固定層煤氣發(fā)生爐中燃料層的分區(qū)11二、工作循環(huán)與氣化效率11三、工藝條件的選擇13四、工藝流程及主要設(shè)備16五、生產(chǎn)操作技術(shù)及控制要點19第四節(jié) 固定層加壓連續(xù)氣化23一、氣化原理23二、工藝條件的選擇24三、工藝流程24四、主要設(shè)備25五、生產(chǎn)操作技術(shù)及控制要點26第五節(jié) 粉煤氣流層氣化27一、常壓氣化的基本原理及工藝特點27二、KT氣化法28三、加壓粉煤氣化法——Shell煤氣化29四、粉煤氣化新方法簡介30第六節(jié) 水煤漿加壓氣化31一、氣化原理31二、影響水煤漿加壓氣化的主要因素及工藝條件的選擇32三、工藝流程35四、主要生產(chǎn)設(shè)備37第七節(jié) 水煤漿加壓氣化生產(chǎn)操作技術(shù)及控制要點40一、氣化爐的原始開車40二、氣化爐的停車操作42三、正常操作要點及不正常現(xiàn)象的處理42本章小結(jié)44閱讀材料煤氣化技術(shù)的優(yōu)點44復(fù)習(xí)思考題45第二章 烴類制氣46第一節(jié) 概述46一、烴類氣化的原料46二、烴類氣化的生產(chǎn)方法46第二節(jié) 烴類蒸汽轉(zhuǎn)化的基本原理47一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)47二、甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的基本原理47第三節(jié) 烴類蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑51一、催化劑的組成52二、催化劑的還原與鈍化53三、催化劑的中毒與再生53第四節(jié) 氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝條件54一、壓力54二、溫度54三、水碳比54四、空間速度55第五節(jié) 氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝流程55第六節(jié) 氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化的主要設(shè)備56一、一段轉(zhuǎn)化爐56二、二段轉(zhuǎn)化爐57三、換熱式轉(zhuǎn)化爐59第七節(jié) 氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化的生產(chǎn)操作技術(shù)及控制要點60一、開停車操作60二、正常操作62三、不正?，F(xiàn)象及其處理63本章小結(jié)64閱讀材料以煤和天然氣為原料的C1化學(xué)65復(fù)習(xí)思考題66第三章 空氣的液化分離67第一節(jié) 概述67第二節(jié) 空氣的液化分離69一、空氣液化的基本原理69二、液體空氣精餾72三、空氣分離的基本流程73四、空氣分離裝置的生產(chǎn)操作技術(shù)75本章小結(jié)77閱讀材料氧的發(fā)現(xiàn)77復(fù)習(xí)思考題78第四章 原料氣的脫硫79第一節(jié) 概述79一、硫化物的形態(tài)79二、脫硫方法的分類79第二節(jié) 濕式氧化法脫硫80一、蒽醌二磺酸鈉法80二、栲膠法83三、其他濕式脫硫方法簡介85四、濕式氧化法脫硫的主要設(shè)備86第三節(jié) 濕式氧化法脫硫的生產(chǎn)操作技術(shù)及控制要點89一、系統(tǒng)開停車89二、正常操作要點90三、異常現(xiàn)象及其處理90第四節(jié) 干法脫硫90一、氧化鋅法91二、鈷鉬加氫脫硫法94三、活性炭法95第五節(jié) 硫黃的回收97一、克勞斯法97二、超級克勞斯法99本章小結(jié)100閱讀材料幾種柴油非催化加氫脫硫新技術(shù)100復(fù)習(xí)思考題101第五章 一氧化碳的變換102第一節(jié) 一氧化碳變換的基本原理102一、變換反應(yīng)的特點102二、變換反應(yīng)的化學(xué)平衡102三、變換反應(yīng)速率103第二節(jié) 一氧化碳變換催化劑104一、中溫變換催化劑104二、低溫變換催化劑106三、耐硫變換催化劑107第三節(jié) 一氧化碳變換工藝條件的選擇109一、中溫變換工藝條件109二、低溫變換工藝條件110三、耐硫低溫變換工藝條件111第四節(jié) 工藝流程及主要設(shè)備111一、工藝流程111二、主要設(shè)備115第五節(jié) 一氧化碳變換生產(chǎn)操作技術(shù)及控制要點117一、中溫變換生產(chǎn)操作117二、低溫變換生產(chǎn)操作120三、耐硫低溫變換生產(chǎn)操作121本章小結(jié)123閱讀材料合成氨廠CO低溫變換方法124復(fù)習(xí)思考題125第六章 原料氣中二氧化碳的脫除126第一節(jié) 物理吸收法127一、聚乙二醇二甲醚法(NHD法)127二、低溫甲醇法130三、其他物理吸收法136第二節(jié) 化學(xué)吸收法137一、本菲爾法137二、甲基二乙醇胺法(MDEA法)144第三節(jié) 本菲爾法脫碳生產(chǎn)操作技術(shù)及控制要點146一、系統(tǒng)開停車146二、正常操作控制要點147三、異?，F(xiàn)象及其處理149第四節(jié) 變壓吸附法150一、變壓吸附基本原理150二、變壓吸附工藝流程150本章小結(jié)152復(fù)習(xí)思考題153第七章 原料氣的精制154第一節(jié) 概述154第二節(jié) 甲烷化法155一、基本原理155二、甲烷化催化劑157三、工藝操作條件的選擇158四、工藝流程及主要設(shè)備159五、生產(chǎn)操作技術(shù)及控制要點160第三節(jié) 液氮洗滌法162一、基本原理163二、工藝條件164三、工藝流程165四、生產(chǎn)操作技術(shù)及控制要點166第四節(jié) 雙甲精制工藝簡介167一、甲醇化反應(yīng)168二、甲醇催化劑的主要性能168本章小結(jié)169復(fù)習(xí)思考題170第八章 原料氣的壓縮171第一節(jié) 概述171一、氣體壓縮在合成氨生產(chǎn)中的意義171二、氣體壓縮技術(shù)簡介171第二節(jié) 往復(fù)式壓縮機172一、基本原理172二、壓縮機的分類與結(jié)構(gòu)174三、壓縮機的生產(chǎn)能力及影響因素175四、壓縮系統(tǒng)的工藝流程175五、生產(chǎn)操作技術(shù)與控制要點177第三節(jié) 離心式壓縮機181一、工作原理及結(jié)構(gòu)181二、離心式壓縮機的主要性能曲線182三、工藝流程182四、生產(chǎn)操作技術(shù)183本章小結(jié)185閱讀材料離心式壓縮機的應(yīng)用及發(fā)展趨勢185復(fù)習(xí)思考題186第九章 原料氣的合成187第一節(jié) 概述187一、氫氮氣合成在合成氨生產(chǎn)中的意義187二、氫氮氣合成技術(shù)簡介187第二節(jié) 氨合成的基本理論188一、反應(yīng)特點188二、反應(yīng)的熱效應(yīng)188三、化學(xué)平衡188四、氨合成動力學(xué)190第三節(jié) 氨合成催化劑192一、催化劑的組成和作用192二、催化劑的還原和氧化193三、催化劑的中毒與衰老195第四節(jié) 氨合成工藝條件的選擇195一、壓力195二、溫度195三、空間速度196四、進塔氣組成196第五節(jié) 氨合成工藝流程197一、氨合成的基本工藝步驟197二、幾種典型氨合成工藝流程198三、氨合成排放氣的回收203第六節(jié) 氨合成系統(tǒng)的主要設(shè)備204一、氨合成塔204二、氨分離器207三、氨冷器208四、冷交換器209第七節(jié) 氨合成系統(tǒng)的生產(chǎn)操作技術(shù)及控制要點209一、開停車操作209二、正常操作211三、不正?，F(xiàn)象及處理212第八節(jié) 冷凍系統(tǒng)和液氨的貯存213一、冷凍系統(tǒng)213二、液氨的貯存216本章小結(jié)217閱讀材料合成氨催化劑217復(fù)習(xí)思考題218第十章 合成氨生產(chǎn)綜述219第一節(jié) 合成氨生產(chǎn)總流程及工藝特點219一、以煤為原料生產(chǎn)合成氨的工藝流程219二、以氣態(tài)烴為原料生產(chǎn)合成氨的工藝流程220三、以液態(tài)烴為原料生產(chǎn)合成氨的工藝流程222第二節(jié) 現(xiàn)代合成氨廠的能量回收與節(jié)能223一、現(xiàn)代合成氨廠的能量回收223二、大型氨廠的節(jié)能措施223第三節(jié) 大型氨廠的水處理224一、水中所含雜質(zhì)及其危害性224二、水中雜質(zhì)的清除方法225三、大型合成氨廠的水處理228本章小結(jié)231閱讀材料合成氨新技術(shù)——超臨界合成氨231復(fù)習(xí)思考題232附錄233一、中華人民共和國法定計量單位233二、法定單位和其他單位的換算關(guān)系235三、氨的飽和蒸氣壓及有關(guān)性質(zhì)236四、合成氨生產(chǎn)中常見有毒物質(zhì)的理化特性237五、合成氨工業(yè)污染物排放限量237六、合成氨生產(chǎn)中常見有毒物質(zhì)在車間空氣中的最高允許濃度238七、合成氨生產(chǎn)中常見毒物對人體的危害及中毒癥狀239八、空氣TS圖241參考文獻242

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：

編輯推薦

《合成氨工藝(第2版)》為中等職業(yè)學(xué)校規(guī)劃教材,化工中級技工教材之一。

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