合成氨生产工艺简介

合成氨生产工艺简介

目前国内生产合成氨的工 艺大同小异，

忽略各自的设备差异和工艺上的微小不同，

我们< /p>

可以将氨的生产过程，粗略的讲可分成一下几步：造气；脱硫；变换；变换后脱硫；铜洗；

氨合成几个步骤，如下是此类流程的一个极简示意图：

煤块

水蒸汽

造

气

工

段

脱

CO, N

2

, H

2

硫

H

2

S

等其他杂质

工

段

CO, N

2

, H

2

变

换

工

段

变

换

气

CO

2

, N

2

, H

2

脱

H

2

S

等 其他杂质

硫

工

段

甲

醇

少量

CO, CO

2

,

合

成

N

2

, H

2

工

段

1

造气工段

造气实质上是碳与氧气和蒸汽的反应，

原料煤间歇送入固定层煤气发生炉内，

气，提高炉温，然后加入水蒸气与加氮空气进行制气。所制的半水 煤气（主要成分为

CO

和

H

，另有其他杂质气体）进入洗涤塔进行除尘降温，最后送入半水煤气气柜 。

精

N

2

, H

2

炼

工

极 少量

CO

X

等其他杂质

段

N

2

, H

2

氨

合< /p>

成

工

段

冷

NH

3

冻

工

段

液氨

图

1

合成氨的极简化流程

图

2

造气工艺流程示意图

2

脱硫工段

煤中的硫在造气过程中大多以

H

2

S< /p>

的形式进入气相，它不仅会腐蚀工艺管道和设备，而

且会使变换催 化剂和合成催化剂中毒，

因此脱硫工段的主要目的就是利用

DD S

脱硫剂脱出气

体中的硫。

气柜中的半 水煤气经过静电除焦、

罗茨风机

增压冷却降温后进入半水煤气脱 硫塔，

脱除硫化氢后经过二次除焦、清洗降温送往压缩机一段入口。脱硫液再生后循环使 用。

图

3

脱硫工艺流程图

3

变换工段

气体从脱硫工艺中处理过后，已不含

H

2

S

等有毒气体。变换工段的主要任务是将半水煤

气中的

CO

在催化剂的作用下与水蒸气发生放热反应，

生成

CO

2

和

H

2

。

经过两段压缩后的半水

煤气进入饱和塔升温增湿，并补充蒸汽后，经水分离器、

预腐蚀器、热 交换器升温后进入中

变炉回收热量并降温后，

进入低变炉，

反应后的工艺气体经回收热量和冷却降温后作为变换

气送往压缩机三 段入口。

说明：合成气的中的

CO< /p>

（一氧化碳）经蒸汽转换成

CO

2

（二氧化碳）与

H

2

，转换后气体

称为“变换气”

。

图

4

变换工艺流程图

4

变换气脱硫与脱碳

经变换后，气体中的有机硫转化为

H

2

S

，需要进行二次脱硫，使气体中的硫含量在

3

25mg/m

。

脱碳的主要任务是将变换气中 的

CO

2

脱除，

对气体进行净化。

来自变换工段压力约

为

1.3MPa

左右的变换气，进入水分离器，分离出来的水排到地沟。变换气进入吸 附塔进行

吸附，吸附后送往精脱硫工段。

被吸附剂吸附的杂质和少量氢氮气在减压和抽真空的状态下，将从吸附塔下端释放出

来，

这部分气体称为解析气，

解析气分两步减压脱附，