時間 : 2024-11-20
氨氣作為一種特殊氣體,雖然它在我們普通人的現(xiàn)實生活中比較難接觸,因為氨氣有刺激性氣味,而且對人體有一定的壞處。但事實上在實驗室以及一些特殊的結構里面,氨氣還是非常重要的一種存在。因此,很多時候我們需要通過工業(yè)來制造一些氨氣,以便能夠提供這些地方的使用。那么接下來小編就來給大家介紹一下氨氣到底應該要如何工業(yè)化的大規(guī)模的進行生產吧。
空氣中的氮氣加氫
工藝流程有很多方案,世界各國采用的也不盡相同。至2014年為止世界上比較先進的有布朗三塔三廢鍋氨合成圈、伍德兩塔兩廢鍋氨合成圈、托普索S-250型氨合成圈和卡薩里軸徑向氨合成工藝。
隨著大型化的發(fā)展,氨合成圈已成為降低合成氨能耗的主要單元之一。近代大型氨合成裝置的代表設計有三種:
1.布朗的三塔三廢鍋氨合成圈
布朗三塔三廢鍋氨合成圈由3個合成塔和3個廢鍋組成。塔里有催化劑筐,氣體由外殼與筐體的間隙從底部向上流過,再由上向下軸向流過催化劑床。三塔催化劑裝填量比二塔多,最終出口氨含量可以從16.5%提高到21%以上,減少了循環(huán)氣量,節(jié)省了循環(huán)壓縮功。合成塔控制系統(tǒng)非常簡單,各塔設有旁路用閥門調節(jié)氣體入塔溫度。由于氨合成反應平衡的限制,決定了催化劑溫度,不需要調節(jié)催化劑床層反應溫度。
2.伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈
伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈采用兩個較小的合成塔,3個催化劑床,兩塔塔后各連一個廢鍋。這種結構使反應溫度分布十分接近最優(yōu)的反應溫度,氣體的循環(huán)量和壓降小,投資和能耗節(jié)省,副產高壓蒸汽多。
3.托普索兩塔三床兩廢鍋氨合成圈
托普索S-250系統(tǒng)采用無下部換熱的S-200合成塔和S-50合成塔組成。還包括:(1)廢鍋和鍋爐給水換熱器回收廢熱;(2)合成塔進出氣換熱器,水冷器,氨冷器和冷交換器,氨分離器及新鮮氣氨冷器等。合成塔為徑向流動催化劑床,采用1.5mm~3mm小催化劑,壓降為0.3MPa。由S-200型塔出來的合成氣,經廢熱鍋爐回收熱量,并保證入S-50型塔的合適溫度,以提高單程合成率。
其他方法
天然氣制氨。天然氣先經脫硫,然后通過二次轉化,再分別經過一氧化碳變換、二氧化碳脫除等工序,得到的氮氫混合氣,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳約0.1%~0.3%(體積),經甲烷化作用除去后,制得氫氮摩爾比為3的純凈氣,經壓縮機壓縮而進入氨合成回路,制得產品氨。以石腦油為原料的合成氨生產流程與此流程相似。[2]
重質油制氨。重質油包括各種深度加工所得的渣油,可用部分氧化法制得合成氨原料氣,生產過程比天然氣蒸氣轉化法簡單,但需要有空氣分離裝置。空氣分離裝置制得的氧用于重質油氣化,氮作為氨合成原料外,液態(tài)氮還用作脫除一氧化碳、甲烷及氬[5] 的洗滌劑。
煤(焦炭)制氨。隨著石油化工和天然氣化工的發(fā)展,以煤(焦炭)為原料制取氨的方式在世界上已很少采用。
總結:小編在上文中為大家介紹了氨氣的工業(yè)制作方法,而且的工業(yè)制作方法相比起我們在實驗室里自己制取的方法有很多的不同。因為使用工業(yè)制取氨氣,我們要保證氨氣的大批量一起大規(guī)模的生產,而使用實驗室這樣的生產方式的話,氨氣的生產量是非常低的。因此,如果大家對氨氣的工業(yè)制造方法方式有興趣的話,可以好好地讀讀小編在上文中的介紹。
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