Краткое описание технологической схемы производства аммиака. Производство аммиака схема и описание

Краткое описание технологической схемы производства аммиака

Из предыдущего ясно, что для достижения высокой производительности аппарата процесс синтеза аммиака следует вести, не стремясь к получению равновесных выходов. Напротив, надо пропускать газ с такой объемной скоростью, при которой выходящая из аппарата газовая смесь далека от состояния равновесия и содержание аммиака в ней невелико. Поэтому необходимо, выделив аммиак из газа, вновь направить азотоводородную смесь на синтез, что может быть осуществлено двумя приёмами. Можно соединить последовательно ряд агрегатов для синтеза аммиака, пропуская газ через все агрегаты (схема с открытой цепью). Каждый агрегат состоит из колонны синтеза, холодильника (в котором газ охлаждается и конденсируется аммиак) и газоотделителя для разделения газа и жидкого аммиака. Можно проводить процесс в одном агрегате, направляя азотоводородную смесь после выделения аммиака и добавки к ней соответствующего количества свежей смеси обратно в колонну синтеза. Такой циклический процесс благодаря своим преимуществам, прежде всего компактности и простоте регулирования, применяется в настоящее время почти на всех установках.

Первой стадией процесса является сжатие азотоводородной смеси до давления, под которым осуществляется процесс синтеза аммиака. В настоящее время в производстве синтетического аммиака применяются давления от 100 до 1000 ат. Расход энергии на сжатие смеси незначительно возрастает с повышением давления, так как работа сжатия приблизительно пропорциональна логарифму отношения давлений.

Сжатый газ после компрессора проходит через фильтр, где очищается от масла.

Второй стадией процесса в ряде способов синтеза аммиака является дополнительная очистка азотоводородной смеси от ядов: окиси углерода, кислорода и водяных паров. Напомним, что смесь, полученная описанными выше способами, содержит эти примеси в количествах, измеряемых тысячными или сотыми долями процента. Дополнительная очистка производится каталитическим способом.

Она осуществляется различными методами, например путем гидрирования:

СО + ЗН3 = СН4 + Н2О

О2+2Н2 = 2Н2О

Эти реакции идут при повышенном давлении и температуре 300—350° в присутствии специального катализатора. При последующем охлаждении газа большая часть водяных паров, образовавшихся в так называемой колонне предкатализа, конденсируется и удаляется.

Хотя метан не является ядом для катализатора синтеза аммиака, но повышение его содержания в газе понижает парциальное давление реагирующих веществ и, следовательно, производительность. Поэтому каталитический способ очистки применяется лишь для удаления незначительных количеств окиси углерода и кислорода. Содержание окиси углерода и водорода в газовой смеси, поступающей в колонну предкатализа, очень мало. Поэтому процесс не может протекать автотермично и необходим постоянный подвод тепла для поддержания в аппарате требуемой температуры. Процесс можно провести автотермично, если выбрать такие условия для предкатализа, при которых частично реагирует и азотоводородная смесь. Сжатая и очищенная азотоводородная смесь направляется далее вместе с циркуляционным газом в колонны синтеза аммиака.

Следующей операцией является выделение из газа аммиака путем конденсации. Температура, до которой нужно охладить газ, чтобы сконденсировать аммиак, зависит от давления.

Количество аммиака, остающегося в газе при данной температуре конденсации, обратно пропорционально общему давлению, что позволяет, применяя для синтеза аммиака давление 750—1000 ат, достигать удаления 80—90% аммиака из газа охлаждением его в водяных холодильниках. При меньших давлениях газ приходится охлаждать дополнительно в аммиачных холодильниках до температуры от 0° до —55° (в зависимости от давления). В аммиачном холодильнике используется производимый на установке жидкий аммиак, который после испарения направляется в газообразном виде в перерабатывающие цехи.

Освобожденная в той или иной степени от аммиака азотоводородная смесь после добавления к ней свежего газа возвращается в колонну синтеза. Для циркуляции газов применяются в большинстве случаев циркуляционные насосы, компенсирующие падение давления в системе (перепад давления измеряется 10—20 ат). В системах высокого давления иногда взамен циркуляционных насосов применяются инжекторы. Свежий газ подводится к инжектору под давлением, превышающим давление циркулирующего газа я а 10 — 15 ат.

Регулирование состава газовой смеси

Азотоводородная смесь содержит не участвующие в реакции примеси (аргон и др.). Их содержание в свежей смеси зависит от метода ее получения. Если эти примеси тем или иным путем не выводятся из цикла, то при циркуляции газовой смеси через систему синтеза аммиака инертные примеси накапливаются, режим нарушается и производительность колонны падает. Например, по лабораторным данным при объемной скорости 30 000 час"1, давлении 300 ат, температуре 500° и при чистой азотоводородной смеси содержание аммиака в газе после катализатора равнялось 18,6%. При тех же условиях, но при содержании в смеси 10% метана содержание аммиака снизилось до 14,8%. Примерно так же влияет и примесь аргона.

Инертные примеси частично растворяются в аммиаке; однако этого в большинстве случаев недостаточно и необходимо также выпускать часть циркулирующей смеси из цикла. При установившемся процессе количество инертных примесей, которое выводится из цикла, равняется количеству инертных газов, поступающему в цикл со свежим газом. Количество азотоводородной смеси, которое должно быть выведено из цикла при производстве 1 т аммиака (без учета растворения инертных газов в жидком аммиаке), составляет:

Для удаления инертных газов иногда прибегают также к промыванию газа растворителями.

Смена катализатора

Катализатор в результате реакции не изменяется химически, но практически он “стареет” в процессе работы, активность его понижается и в конце концов приходится его заменять. В большинстве технических процессов на весовую единицу катализатора за срок его службы получаются тысячи весовых единиц продукта.

Явление “старения” может быть объяснено действием ядов и изменением поверхности катализатора. Так, например, восстановленное металлическое железо является активным катализатором для реакции синтеза аммиака. Однако по прошествии незначительного срока работы при 400 — 500° его активность быстро падает. Это явление можно поставить в связь с изменениями, наблюдаемыми рентгенографическими методами и показывающими, что в процессе работы произошли оплавление поверхности и рост крупных кристаллов.

“Старение” катализатора неизбежно, но длительность службы его е большой степени зависит от режима эксплуатации. Так, для катализатора с развитой поверхностью очень вреден нагрев его выше определенной температуры, приводящий обыкновенно к значительному понижению активности.

При хорошей очистке азотоводородной смеси и при соблюдении технологического режима смена катализатора производится в зависимости от системы синтеза через один-два года.

studfiles.net

Констпект урока на тему Производство аммиака

Аммиа́к — Nh4, нитрид водорода, при нормальных условиях — бесцветный газ с резким характерным запахом (запах нашатырного спирта).

Плотность аммиака почти вдвое меньше, чем у воздуха, ПДКр.з. 20 мг/м3 — IV класс опасности (малоопасные вещества) по ГОСТ 12.1.007[1]. Растворимость Nh4 в воде чрезвычайно велика — около 1200 объёмов (при 0 °C) или 700 объёмов (при 20 °C) в объёме воды. В холодильной технике носит название R717, где R — Refrigerant (хладагент), 7 — тип хладагента (неорганическое соединение), 17 — молекулярная масса.

Молекула аммиака имеет форму тригональной пирамиды с атомом азота в вершине. Три неспаренных p-электрона атома азота участвуют в образовании полярных ковалентных связей с 1s-электронами трёх атомов водорода (связи N−H), четвёртая пара внешних электронов является неподелённой, она может образовать ковалентную связь по донорно-акцепторному механизму с ионом водорода, образуяион аммония Nh5+. Благодаря тому, что не связывающее двухэлектронное облако строго ориентировано в пространстве, молекула аммиака обладает высокой полярностью, что приводит к его хорошей растворимости в воде.

В жидком аммиаке молекулы связаны между собой водородными связями. Сравнение физических свойств жидкого аммиака с водой показывает, что аммиак имеет более низкие температуры кипения (tкип −33,35 °C) и плавления (tпл −77,70 °C), а также более низкую плотность, вязкость (вязкость жидкого аммиака в 7 раз меньше вязкости воды), проводимость и диэлектрическую проницаемость. Это в некоторой степени объясняется тем, что прочность этих связей в жидком аммиаке существенно ниже, чем у воды, а также тем, что в молекуле аммиака имеется лишь одна пара неподелённых электронов, в отличие от двух пар в молекуле воды, что не дает возможность образовывать разветвлённую сеть водородных связей между несколькими молекулами. Аммиак легко переходит в бесцветную жидкость с плотностью 681,4 кг/м³, сильно преломляющую свет. Подобно воде, жидкий аммиак сильно ассоциирован, главным образом за счёт образования водородных связей. Жидкий аммиак практически не проводит электрический ток. Жидкий аммиак — хороший растворитель для очень большого числа органических, а также для многих неорганических соединений. Твёрдый аммиак — бесцветные кубические кристаллы.

infourok.ru

Keemiatehnoloogia. Ammoniaak - содержание

На данном сайте размещены следующие учебные объекты:

Целевая группа:

Авторы:Aнтонина Згуро, Tallinna Tehnikaülikooli Virumaa Kolledž

Денис Рыжов, Ida-Virumaa Kutsehariduskeskus

Учебные объекты созданы в рамках программы VANKeR.

See teos on litsentseeritud Creative Commonsi Autorile viitamine + Mitteäriline eesmärk + Jagamine samadel tingimustel 3.0 Jurisdiktsiooniga sidumata litsentsiga.

Õpiobjektidest

See teos on litsentseeritud Creative Commonsi Autorile viitamine + Mitteäriline eesmärk + Jagamine samadel tingimustel 3.0 Jurisdiktsiooniga sidumata litsentsiga.

Учебные объекты

Свойства аммиакаХимическая формула аммиака Nh4.

Аммиак при нормальной температуре и атмосферном давлении представляет собой бесцветный газ с резким и сильным характерным запахом. Газообразный аммиак под атмосферном давлении сжижается при температуре минус 33,1ºС.

Жидкий аммиак - бесцветная подвижная жидкость. При испарении жидкого аммиака он поглощает много тепла (теплота испарения 23,37 кДж/моль), поэтому его используют в холодильниках. При температуре минус 77,7ºС жидкий аммиак превращается в белые кристаллы.

Газообразный аммиак очень хорошо растворяется в воде. При 20°C в одном объёме воды растворяется 700 объёмов аммиака. Так получают аммиачную воду.

Аммиак почти наполовину легче воздуха. Плотность газообразного аммиака при 0°С и 101,3 кН/м2 (760 мм рт. ст.) 0,7714 кг/м3.

Аммиак является конечным продуктом азотистого обмена в организме человека и животных. Он очень токсичен для организма, поэтому большая часть аммиака превращается печенью в менее токсичное соединение – мочевину, которая затем выводится почками.

Химически аммиак очень активен. Он легко вступает в реакцию с кислотами, образуя соли аммония. Аммиак реагирует со многими неорганическими и органическими соединениями с образованием комплексных соединений. В присутствии катализаторов аммиак взаимодействует с кислородом, образуя оксид азота (II). На этом свойстве основан способ получения азотной кислоты.

Требования к качеству аммиака

Жидкий аммиак должен изготовляться в соответствии с требованиями стандарта.

Показатель	Для производства удобрений			Высокочистый продукт для использования в качестве хладагента и для создания защитных атмосфер
Показатель	США	Германия	Россия	США	Германия	Россия
Содержание Nh4, %, не менее	99,5	99,5	99,6	99,98	99,98	99,9
Содержание влаги, %, не более	0,5	0,2	0,4	0,015	0,02	0,1

Применение

Аммиак относится к числу важнейших продуктов химической промышленности. Из аммиака получают все остальные соединения азота. Широкое применение аммиака основано на таких его особенностях, как многотоннажное производство и способность реагировать с другими веществами, разветвляя «дерево» соединений азота промышленного назначения.

Большая часть аммиака применяется в промышленности в качестве сырья для производства азотной кислоты, азотных и сложных минеральных удобрений, взрывчатых веществ, красителей и полимеров, соды (по аммиачному методу) и других продуктов химической промышленности.

Также используют такое свойство, как легкое превращение аммиака в жидкость при повышенном давлении. Испарение жидкого аммиака при понижении давления сопровождается сильным охлаждением окружающих предметов. Используется это свойство в холодильных установках. В холодильной технике аммиак используется в качестве холодильного агента под маркой R717.

Жидкий аммиак применяют в качестве растворителя и при создании защитных сред (атмосфер).

В медицине 10% раствор аммиака, чаще называемый нашатырным спиртом, применяется при обморочных состояниях (для возбуждения дыхания).

В 2010 году мировой потенциал по выпуску аммиака достиг 194 млн. т, в 2011 году прогнозируется 200 млн. т. К настоящему моменту производства аммиака имеются примерно в 60 государствах. До 60-70-х годов 20 века основной объем выпуска аммиака приходился на страны Европы и Северной Америки, однако затем производство переместилось в богатые газом районы Ближнего Востока и Карибского бассейна. В последнее время в лидеры по производству аммиака вышли Китай и Индия, а также Индонезия, Пакистан.

Производство

Производство аммиака

Современный промышленный способ синтеза аммиака был разработан в начале 20 века. Немецкий химик Фриц Габер разработал теоретические основы синтеза аммиака (в 1918 году Нобелевская премия по химии за эту работу), а Карл Бош создал промышленный способ производства (в 1931 году Нобелевская премия по химии за развитие методов высокого давления в химии).

Первый завод синтеза аммиака запустили в 1913 году в Германии. Процесс Габера- Боша стал важной вехой в промышленной химии, поскольку он сделал производство азотных удобрений, взрывчатых веществ и других азотных соединений независимым от природных месторождений.

Промышленный способ получения аммиака основан на прямом взаимодействии водорода и азота:

N2(г) + 3h3(г) ↔ 2Nh4(г) ; ΔH = -55,6 кДж

Процесс протекает при высоких температурах и высоком давлении в присутствии катализатора.

Важным свойством процесса Габера является его безотходность. Реакция образования аммиака из водорода и азота равновесная и экзотермическая, поэтому при высоких температурах (необходимых для достижения приемлемой скорости реакции) равновесие смешается в сторону азота и водорода, и выход аммиака за один проход катализатора в промышленных условиях не превышает 14-16%. Поэтому образовавшуюся смесь охлаждают до конденсации аммиака, жидкий аммиак отделяют сепарацией, а оставшуюся смесь водорода и азота направляют на рециркуляцию - вновь нагревают и пропускают через катализатор. Таким образом, в процессе Габера теоретический выход в реакции синтеза аммиака составляет 100%.

Технологические схемы синтеза аммиака подразделяют на:

· схемы низкого давления (100 - 200 атм)

· схемы среднего давления (200 - 350 атм)

· схемы высокого давления (500 атм. - 1000 атм).

Наиболее распространены схемы среднего давления. Принципиальное различие схем состоит в сепарации (выделении) аммиака. При низком и среднем давлении нужно двухступенчатое охлаждение (холодной водой и жидким аммиаком). При высоком давлении достаточно водяного охлаждения.

Õpiobjekt "Ammoniaagi tootmise tehnoloogiline skeem"

Õppekava: Keemia ja protsessitehnoloogia riiklik õppekava Moodul: Keemiatehnoloogia Õpiobjektis käsitletavad teemad:Ammoniaagi tootmise tehnoloogiline skeemAmmoniaagi tootmise protsessi peaseadmete ehitusPädevused: Õppija tunneb ammoniaagi tootmise protsessi põhimõisteid;Õppija oskab lugeda ammoniaagi tootmise protsessi tehnoloogilisi skeeme;Õppija oskab loetleda ammoniaagi tootmise protsessi põhinäitajaid ja teha lihtsaid seadmete eskiise. Materjali koostajad:Antonina Zguro, Tallinna Tehnikaülikooli Virumaa Kolledž Deniss Rõžov, Ida-Virumaa Kutsehariduskeskus

Õppematerjaalid on loodud programmi "VANKeR" raames.

See teos on litsentseeritud Creative Commonsi Autorile viitamine + Mitteäriline eesmärk + Jagamine samadel tingimustel 3.0 Jurisdiktsiooniga sidumata litsentsiga.

Введение

Название объекта: "Технологическая схема производства аммиака"

"Ammoniaagi tootmise tehnoloogiline skeem"

Цель: изучить теоретические основы и принципиальную схему производства аммиака из природного газа

Целевая группа:

· - учащиеся специальностей «Оператор технологических процессов», «Промышленные технологии» стационарной и заочной форм обучения

· - студенты ВУЗов, изучающие основы химической технологии

· - все, кого интересуют вопросы химической технологии

Предварительные знания

Для успешного освоения учебного объекта необходимы знания химии в объеме гимназии, элементарные навыки владения компьютером

Краткое описание объекта

Объект содержит блок-схему и технологическую схему производства аммиака из природного газа, их описание, устройство основных аппаратов, а также вопросы для самопроверки.

Результат обучения

После изучения учебного объекта учащийся

будет знать:

· основную терминологию, относящуюся к производству аммиака;

· основные стадии процесса производства аммиака из природного газа и их особенности;

· химические реакции, лежащие в основе каждой стадии;

· параметры технологического режима каждой стадии;

· устройство основных аппаратов;

уметь:

· написать химические реакции, лежащие в основе процесса получения синтез-газа и аммиака;

· анализировать технологические параметры процесса;

· нарисовать блок-схему производства аммиака из природного газа;

· обозначить на блок-схеме основные материальные и энергетические потоки;

· объяснить по технологической схеме, как осуществляется процесс получения ситез-газа и аммиака;

· объяснить устройство основных аппаратов.

Учебная деятельность:

Изучение химизма, блок-схемы, технологии производства аммиака, устройства основных аппаратов. Проверка усвоения материала осуществляется с помощью тестов для самопроверки.

Блок-схема

Открыть в новом окне

Химико-технологическая схема

Открыть в новом окне

Описание химико-технологической схемы производства аммиака из природного газа

Природный газ под давлением 25-30 атм нагревается до 400°С топочными газами в подогревателе, расположенном в трубчатой печи, и поступает на очистку от серы. Газ, очищенный от сернистых соединений, смешивается с водяным паром до соотношения пар : газ = 3,5 : 1 . Полученная парогазовая смесь с температурой 400°С поступает в реакционные трубы трубчатой печи (установки первичного риформинга), где на никелевом катализаторе при температуре 750-800°С происходит конверсия метана по реакции:

Ch5 + h3O ↔ 3h3 + CO; ∆H<0

Трубы снаружи обогреваются продуктами сжигания природного газа в беспламенных панельных горелках.

Конвертированный газ, содержащий до 10% метана, при температуре 750-800°С выходит из реакционных труб снизу и поступает на вторую ступень конверсии метана – установку вторичного риформинга. Конверсию проводят воздухом, который подаётся турбокомпрессором под давлением 25-30 атм через подогреватель. Воздух смешивается с конвертированным газом в смесителе, расположенном в верхней части конвертора. В конверторе на никелевом катализаторе при температуре 850-1050°С протекают реакции конверсии метана, оставшегося в газе после первой ступени.

Горячий газ из конвертора второй ступени поступает в котёл-утилизатор, где его тепло используется для получения пара. При этом температура конвертированного газа снижается до 430°С.

Далее конгаз поступает на конверсию окиси углерода, которую проводят в две ступени. На первой ступени конверсию проводят при температуре 450-470°С на цинкхромовом катализаторе, а на второй ступени – при температуре 220-260°С на низкотемпературном катализаторе.

Газ после конверсии содержит кроме водорода и азота приблизительно 30% об. СО2, 0,3% об. СО, 0,5% об. СН4, 0,5% Ar. Для синтеза аммиака необходима возможно более полная очистка азотоводородной смеси (АВС) от кислородсодержащих соединений, которые являются каталитическими ядами. Очистку от СО2 обычно осуществляют с помощью жидких поглотителей – растворами этаноламинов или горячими растворами поташа. После очистки азотоводородной смеси жидкими поглотителями в ней остаются небольшие количества СО и СО2 (до 1%), которые могут отравлять катализатор синтеза аммиака. От остатков СО и СО2 позволяет освободиться метанирование или гидрирование. Газ поступает на никелевый катализатор, на котором при температуре 200-400°С протекают реакции:

CO + 3h3 ↔ Ch5 + h3O

CO2 + 4h3 ↔ Ch5 + 2h3O

Образующийся при этом метан не снижает активность катализатора синтеза аммиака.

В осушителе газ избавляется от влаги и поступает на сжатие в компрессор АВС, где сжимается до давления 320 атм. В процессе сжатия газ загрязняется маслом. Очистка газа от масла производится путём сепарации в маслоотделителе. Свежая азотоводородная смесь соединяется с циркуляционным газом и поступает в колонну синтеза аммиака. В колонне при температуре 460-530°С и давлении 300 атм идёт синтез аммиака по реакции:

N2 + 3h3 ↔ 2Nh4; ∆H<0

После колонны газ охлаждается в холодильном блоке в две ступени: сначала до температуры 35°С, а затем до температуры минус 10°С. При этом из газа конденсируется аммиак, который направляется на склад. А непрореагировавшая АВС смешивается со свежей и поступает обратно в колонну синтеза.

Основное оборудование

Открыть в новом окне

Самопроверка

Проверьте, насколько хорошо вы знаете технологический процесс производства аммиака.

1. Прочитайте текст "Технологические процессы производства аммиака" и заполните пробелы.

Время на выполнение задания - 3 минуты.

2. Выберите правильные ответы

3. Найдите соответствия

Õpiobjekt "Ammoniaagi sünteesi tehnoloogiline skeem"

Õppekava: Keemia ja protsessitehnoloogia riiklik õppekava Moodul: Keemiatehnoloogia Õpiobjektis käsitletavad teemad:Ammoniaagi sünteesi tehnoloogiline skeemAmmoniaagi sünteesi protsessi peaseadmete ehitusPädevused: Õppija tunneb ammoniaagi sünteesi protsessi põhimõisteidÕppija oskab lugeda ammoniaagi sünteesi protsessi tehnoloogilisi skeemeÕppija oskab loetleda ammoniaagi sünteesi protsessi põhinäitajaid ja teha lihtsaid seadmete eskiise

Materjali koostajad:Antonina Zguro, Tallinna Tehnikaülikooli Virumaa Kolledž

Deniss Rõžov, Ida-Virumaa Kutsehariduskeskus

Õppematerjaalid on loodud programmi "VANKeR" raames.

See teos on litsentseeritud Creative Commonsi Autorile viitamine + Mitteäriline eesmärk + Jagamine samadel tingimustel 3.0 Jurisdiktsiooniga sidumata litsentsiga.

Введение

Название объекта: Технологическая схема синтеза аммиака

Ammoniaagi sünteesi tehnoloogiline skeem

Цель: изучить теоретические основы и принципиальную схему синтеза аммиака

Целевая группа:

учащиеся специальностей «Оператор технологических процессов», «Промышленные технологии» стационарной и заочной форм обучения
студенты ВУЗов, изучающие основы химической технологии
все, кого интересуют вопросы химической технологии

Предварительные знания

Краткое описание объекта

Объект содержит блок-схему и технологическую схему синтеза аммиака, их описание, устройство основного аппарата – колонны синтеза, а также вопросы для самопроверки.

Результат обучения

После изучения учебного объекта учащийся

будет знать:

основную терминологию, относящуюся к синтезу аммиака;
основные стадии процесса синтеза аммиака;
параметры технологического режима синтеза аммиака;
устройство колонны синтеза аммиака;

уметь:

· написать реакцию синтеза аммиака;

· нарисовать блок-схему синтеза аммиака;

· обозначить на блок-схеме основные материальные и энергетические потоки;

объяснить по технологической схеме, как осуществляется процесс синтеза аммиака;
объяснить устройство колонны синтеза аммиака.

Учебная деятельность:

Изучение химизма, блок-схемы, технологии синтеза аммиака, устройства колонны синтеза аммиака. Проверка усвоения материала осуществляется с помощью тестов для самопроверки.

Блок-схема

Свежая азото-водородная смесь поступает в линию циркуляционного газа перед вторичной конденсацией. В холодильнике смесь свежего и циркуляционного газа охлаждается до температуры +5 - (-5)⁰С за счёт испарения жидкого аммиака. При этом происходит конденсация аммиака из газа. Из испарителя газовая смесь поступает в сепаратор, в котором происходит отделение сконденсировавшегося аммиака.

Газ после отделения жидкого аммиака поступает в колонну синтеза (реактор). В реакторе происходит синтез аммиака на железном катализаторе при температуре 460-530⁰С и давлении 300 атм. Выход аммиака составляет 14-16%.

Из колонны синтеза газ поступает на охлаждение сначала в котёл-утилизатор, затем в водяной холодильник-конденсатор, где охлаждается до 40⁰С. При этом аммиак конденсируется, и газо-жидкостная смесь поступает в сепаратор для отделения жидкого аммиака. Жидкий аммиак поступает на склад, куда также поступает и аммиак, выделенный из циркуляционного газа.

Непрореагировавшая азото-водородная смесь дожимается циркуляционным компрессором до 320 атм и далее поступает в систему вторичной конденсации.

Для поддержания в циркуляционном газе содержания инертных газов в пределах 14-18% производится постоянная продувка газа после первичной конденсации аммиака. Присутствие инертных примесей в смеси равносильно снижению общего давления, поэтому с увеличением их содержания скорость реакции уменьшается.

Технология синтеза аммиака

Открыть в новом окне

Основное оборудование

Колонна синтеза преназначена для проведения процесса синтеза аммиака. В колонне расположены полки с катализатором. Процесс синтеза является сильно экзотермическим, протекает с большим выделением тепла, часть которого расходуется на нагревание поступающей азотводородной смеси. Смесь, выходящая из колонны синтеза, состоит из аммиака (20-30%) и непрорегировавших азота и водорода.

Колонна синтеза аммиака состоит из корпуса высокого давления и вмонтированной в нём насадки, заполненной катализатором. В большинстве колонн имеются внутренние (встроенные) теплообменники.Корпус колонны представляет собой толстостенный цилиндр, изготовленный из легированной стали.Внутренняя насадка колонны синтеза предназначена для проведения процесса синтеза при определённом температурном режиме и для защиты корпуса от воздействия высоких температур. Насадка колонны синтеза состоит из катализаторной коробки и теплообменника. В полочных насадках катализаторная масса разделяется по высоте колонны на несколько слоёв (полок), через которые последовательно проходит газ. Между полками подаётся холодный газ (через байпасы), что позволяет регулировать температуру в зоне катализа. На рисунке 1. показана четырехполочная колонна. Основной поток газа поступает в колонну снизу, проходит по кольцевой щели между корпусом колонны 15 и кожухом насадки 3 и поступает в межтрубное пространство теплообменника 6. Здесь синтез-газ нагревается конвертированным газом до 420 – 440°С и проходит последовательно четыре слоя катализатора 8, 10, 12, 14, между которыми подается холодный байпасный газ.После четвертого слоя катализатора газовая смесь при 500—515°С поднимается по центральной трубе 2, проходит по трубкам теплообменника 6, охлаждаясь при этом до 320—350 °С, и выходит из колонны.

1 – люк для выгрузки катализатора; 2 – центральная труба; 3 – корпус катализаторной коробки; 4 – чехол для термопары; 5 – загрузочный люк; 6 – теплообменник; 7, 9, 11, 13 – ввод байпасного газа; 8, 10, 12, 14 – катализаторные слои; 15 – корпус колонны

Рисунок 1 . четырехполочная колонна синтеза аммиака мощностью 1360 т/сутки

Колонна синтеза представляет собой вертикальный стальной цилиндр со стенкой толщиной 175…200 мм и высотой 12…20 м (рис. 2). Внутренний диаметр современных колонн составляет 1,0…1,4 м. Сверху и снизу колонна закрыта стальными крышками, укрепленными с помощью фланцев.В колонну вставлена насадка, состоящая из катализаторной коробки 1, теплообменника 2 и подогревателя. Принципы работы колонны синтеза заключаются в следующем. через верхнюю крышку колонны поступает основной поток реагирующей газовой смеси. Двигаясь по кольцевой щели, образованной кожухом катализаторной коробки, соединенной с предварительным теплообменником и внутренней обечайкой колонны, поток направляется в межтрубное пространство теплообменника, а отсюда через центральную трубу нагретый газ поступает в распределительный коллектор 3 верхней катализаторной полки 7 с трубчатым теплообменником. Потом газовая смесь последовательно проходит через внутренние 4 и наружные 5 трубки теплообменника, в которых она нагревается за счет тепла, выделенного в результате реакции, и поступает в катализатор, находящийся между трубками.Температурный режим на верхней трубчатой полке регулируется подачей байпасного газа 6 в коллектор 3. Выйдя из трубчатой части катализаторной коробки, газовая смесь последовательно проходит через ниже расположенные полки 8, 9, 10 с катализатором. Причем температурный режим в слое катализатора регулируется па каждой из полок подачей байпаспого газа. Выйдя из катализаторной коробки, конвертированный газ проходит трубчатую часть теплообменника 2, охлаждается и направляется в паровой котел.

Рисунок 2. Колонна синтеза аммиака производительностью 1600 т/сут.

Самопроверка

Открыть в новом окне

Õpiobjekt "Ammoniaagi tootmise toorgaasi puhastamise tehnoloogiline skeem"

Õppekava: Keemia ja protsessitehnoloogia riiklik õppekava

Moodul: Keemiatehnoloogia Õpiobjektis käsitletavad teemad:Ammoniaagi tootmise toorgaasi puhastamise tehnoloogiline skeemAmmoniaagi tootmise toorgaasi puhastamise protsessi peaseadmete ehitus Pädevused: Õppija tunneb ammoniaagi tootmise toorgaasi puhastamise protsessi põhimõisteid;Õppija oskab lugeda ammoniaagi tootmise toorgaasi puhastamise protsessi tehnoloogilisi skeeme;Õppija oskab loetleda ammoniaagi tootmise toorgaasi puhastamise protsessi põhinäitajaid ja teha lihtsaid seadmete eskiise.

Materjali koostajad:Antonina Zguro, Tallinna Tehnikaülikooli Virumaa Kolledž

Deniss Rõžov, Ida-Virumaa Kutsehariduskeskus

Õppematerjaalid on loodud programmi "VANKeR" raames.

See teos on litsentseeritud Creative Commonsi Autorile viitamine + Mitteäriline eesmärk + Jagamine samadel tingimustel 3.0 Jurisdiktsiooniga sidumata litsentsiga.

Введение

Название объекта: Технологическая схема очистки конвертированного газа в производстве аммиака

Ammoniaagi tootmise toorgaasi puhastamise tehnoloogiline skeem

Цель: изучить теоретические основы и принципиальную схему очистки конгаза от диоксида и оксида углерода

Целевая группа:

учащиеся специальностей «Оператор технологических процессов», «Промышленные технологии» стационарной и заочной форм обучения
студенты ВУЗов, изучающие основы химической технологии
все, кого интересуют вопросы химической технологии

Предварительные знания

Краткое описание объекта

Объект содержит теоретические основы процессов очистки конгаза; блок-схему и технологическую схему очистки конгаза от СО2, их описание, а также вопросы для самопроверки.

Результат обучения

После изучения учебного объекта учащийся

будет знать:

основную терминологию, относящуюся к теме объекта;
для чего необходимо синтез-газ очищать от кислородсодержащих соединений;
теоретические основы очистки конгаза;
классификацию методов очистки газов от СО2;
параметры технологического режима МЭА-очистки;

уметь:

· написать химические реакции, лежащие в основе процесса очистки конгаза от СО2 раствором моноэтаноламина;

· нарисовать блок-схему очистки;

· обозначить на блок-схеме основные материальные потоки;

объяснить по технологической схеме, как осуществляется процесс очистки.

Учебная деятельность:

Изучение теоретических основ, блок-схемы, технологии очистки конгаза раствором моноэтаноламина. Проверка усвоения материала осуществляется с помощью тестов для самопроверки.

Tеоретические основы

Технологический газ (он же конвертированный газ, конгаз, неочищенный синтез-газ) после парового и парокислородного риформинга природного газа и паровой конверсии монооксида углерода наряду с водородом Н2 и азотом N2 содержит такие примеси как СО2, СО, Ch5 и Ar. Этот газ в дальнейшем используется для синтеза аммиака. Кислородсодержащие соединения (СО2, СО и др.) являются ядами для катализаторов синтеза аммиака. Допустимое содержание различных кислородсодержащих примесей в азотоводородной смеси, поступающей на синтез аммиака, не должно превышать 0,002%. Технологический газ перед очисткой содержит 15-30% СО2, 0,3 – 4,0% СО. Поэтому следующей стадией технологического процесса является очистка конгаза от СО2 и СО. Для синтеза аммиака необходима возможно более полная очистка азото-водородной смеси от кислородсодержащих соединений. Для очистки газа от этих соединений применяются как физические, так и химические методы.

Физические методы очистки от диоксида углерода основаны на повышенной растворимости его в жидкостях (например, в некоторых органических растворителях, в воде при повышенных давлениях) или на конденсации СО2 при охлаждении. Химические методы основаны на абсорбции этих примесей растворами химических реагентов, а в случае тонкой очистки – на каталитическом восстановлении их водородом до метана (метанирование). Почти все способы удаления диоксида углерода дают возможность получить СО2 в качестве побочного продукта, используемого в производстве карбамида, сухого льда, жидкой углекислоты.

Kлассификация

Классификация промышленных способов очистки конвертированного газа от СО2.

Химические процессы

На практике в азотной промышленности при очистке конвертированного газа в качестве абсорбента СО2 в основном применяют водные растворы этаноламинов - моноэтаноламина HOCh3Ch3Nh3, диэтаноламина (HOCh3Ch3)2NH, реже триэтаноламина (HOCh3Ch3)3N. Этаноламины, являясь слабыми основаниями, вступают в реакцию с кислыми газами, в частности, с углекислым газом, образуя карбонаты и гидрокарбонаты, за счёт чего происходит очистка газа. Образующиеся соли при нагревании насыщенного раствора легко разлагаются. На этом основана регенерация отработанных растворов. Моноэтаноламин (МЭА) обладает наибольшей основностью, поэтому его чаще используют в качестве поглотителя.

Реакции между МЭА и СО2 можно записать следующими уравнениями:

2HOCh3Ch3Nh3 + h3O + CO2 ↔ (HOCh3Ch3Nh4)2CO3;

(HOCh3Ch3Nh4)2CO3 + h3O + CO2 ↔ 2(HOCh3Ch3Nh4)HCO3.

Для абсорбции СО2 из конвертированного газа применяют 12-20% растворы МЭА.

Отработанные растворы аминоспиртов подвергают регенерации при повышении температуры до кипения раствора. Наибольший эффект регенерации достигается при давлении 0,138-0,246 МПа, когда теплота десорбции выше теплоты испарения растворителя. При этом происходит полная регенерация раствора при меньших затратах теплоты.

После очистки газа растворами МЭА или поташа конвертированный газ содержит в своем составе 0,03-0,05% диоксида углерода, что требует проведения более тонкой очистки газов. Кроме того, при абсорбционной очистке от СО2 почти не удаляется монооксид углерода, содержание которого в неочищенном синтез-газе может составлять 0,3-0,6% об. Тонкая очистка от кислородсодержащих соединений осуществляется каталитическим методом.

Tехнологическая схема

Типичная схема абсорбционной очистки газа включает непрерывную циркуляцию абсорбента между аппаратом, в котором происходит очистка газа, и регенератором, где восстанавливается поглотительная способность раствора (рис. 1).

В состав установки очистки конвертированного газа растворами этаноламинов входят, по крайней мере, два аппарата колонного типа – абсорбер и колонна регенерации раствора. Кроме этого установка оснащена необходимым насосным, теплообменным оборудованием, арматурой и т.п.

На рис. 2 показана основная схема абсорбционной очистки газа растворами этаноламинов.

Рис.2.

Конвертированный газ под давлением не менее 2,8 МПа и с температурой не более 50°С подаётся в абсорбер, орошаемый раствором моноэтаноламина с температурой 35 – 42°С. Абсорбция двуокиси углерода происходит в насадочном абсорбере с кольцами “Инталокс”. Абсорбер разделён на две секции - нижнюю и верхнюю - и орошается 20%-ным раствором МЭА.

Конвертированный газ проходит вначале нижнюю секцию абсорбера, где происходит грубая очистка газа от 18 до 1,7% СО2 (степень очистки 67 – 76 %). Затем газ проходит верхнюю секцию абсорбера, где очищается до остаточной объёмной доли СО2 не более 0,03 %. В верхней части абсорбера очищенный от СО2 конвертированный газ проходит насадку, орошаемую флегмой, сепарирующее устройство и выносной отделитель для уменьшения уноса моноэтаноламина с газом. Затем очищенный от СО2 конвертированный газ направляется на метанирование.

Насыщенный раствор МЭА выходит из нижней секции абсорбера при температуре 57 – 65°С и поступает на регенерацию в регенератор. Десорбция СО2 из раствора происходит за счёт тепла парогазовой смеси, поступающей из нижней секции регенератора. Окончательная десорбция СО2 из раствора происходит при кипячении его в выносных кипятильниках.

Выходящая из верхней секции регенератора смесь двуокиси углерода и водяного пара под абсолютным давлением 0,17 МПа и при 75 – 85°С поступает в конденсатор, где температура смеси снижается до 40°С. При охлаждении конденсируются водяные пары. Конденсат поступает в сборник флегмы, откуда возвращается насосами в цикл раствора для поддержания баланса воды в системе. часть флегмы поступает на питание тарелок в верхней части абсорбера для промывки конвертированного газа от паров моноэтаноламина. Двуокись углерода направляется на использование или выбрасывается в атмосферу.

Оборудование

Открыть в новом окне

Абсорбер - основной аппарат установки, в которой осуществляют очистку конгаза от СО2. Абсорбер представляет собой вертикальный колонный аппарат, внутри которого имеются горизонтальные решётки 1 с расположенными на них слоями насадки 2. Насадка предназначена для увеличения поверхности соприкосновения газа с жидкостью. В качестве насадки обычно применяют керамические кольца Рашига, кольца Палля, седловидную и другие виды насадок.

Неочищенный газ под давлением до 30 атм и с температурой около 35°С поступает в нижнюю часть абсорбера по трубопроводу 3. Сверху абсорбер орошается 20-30%-ным раствором моноэтаноламина (МЭА). Раствор МЭА стекает вниз по насадке навстречу поднимающейся смеси газов. В результате противоточного контактирования газа и жидкости происходит растворение СО2 в растворе МЭА. Очищенный газ удаляется из абсорбера по трубопроводу 5. Насыщенный углекислотой раствор МЭА с температурой около 50°С вытекает снизу по трубопроводу 6. Конус 7 между секциями насадки 2 направляет раствор МЭА, вытесняемый газом к стенке абсорбера, к центру для более равномерного орошения.

Источник изображения: http://bse.sci-lib.com/article096357.html

Самоконтроль

Открыть в новом окне

Ammoniaak	Аммиак
Ammoniaagi tootmise tehnoloogiline skeem	Технологическая схема производства аммиака
Ammoniaagi sünteesi tehnoloogiline skeem	Технологическая схема синтеза аммиака
Ammoniaagi tootmise toorgaasi puhastamise tehnoloogiline skeem	Технологическая схема очистки газа при производстве аммиака
Tehnoloogiline skeem	Технологическая схема
Keemiatehnoloogia	Химическая технология

www.e-ope.ee

Технологическая схема - производство - аммиак

Cтраница 1

Технологические схемы производства аммиака включают от 5 до 9 основных технологических блоков, таких, как очистка исходного сырья, производство азотоводородной смеси, синтез аммиака и другие. [1]

Если технологическая схема производства аммиака включает промывку газа жидким азотом, целесообразно проводить высокотемпературную конверсию природного газа под давлением до 30 am при температуре около 1350 С. В этом случае сухой конвертированный газ содержит примерно 96 % ( СО Н2) при остаточной концентрации метана около 1 % и низких расходных коэффициентах по природному газу и кислороду. [2]

Если технологическая схема производства аммиака включает промывку газа жидким азотом, высокотемпературную конверсию природного газа целесообразно проводить под давлением до 3 0 МПа при температуре окрло-1350 С. В этом случае сухой конвертированный газ содержит примерно 95 5 % ( СО Н2) при остаточной концентрации метана около 1 % и низких расходных коэффициентах по природному газу и кислороду. [3]

Если в технологической схеме производства аммиака не предусмотрена промывка жидким азотом, но имеется медноаммиачная очистка, для высокотемпературной конверсии природного газа целесообразно применять воздух, обогащенный кислородом. При этом остаточная концентрация метана в конвертированном газе не должна превышать примерно 0 5 %; достижение этого связано с повышением температуры реакции до 1400 С. [4]

Если в технологической схеме производства аммиака не предусмотрена промывка газа жидким азотом, но имеются отделения низкотемпературной конверсии оксида углерода и метанирования, для высокотемпературной конверсии природного газа целесообразно применять воздух, обогащенный кис -: лородом. При этом остаточная концентрация метана в конвертированном газе не должна превышать примерно 0 5 %, что связано с повышением тем-1 пературы реакции до 1400 С. [5]

В зависимости от технологической схемы производства аммиака масло, растворенное и диспергированное в сжатом газе, по-разному влияет на следующие стадии производства аммиака. Если на заводе имеется медно-аммяачная очистка под тем же давлением, что и синтез, газовый поток, содержащий масло, попадает в первую очередь в скрубберы медно-вшшшч-ной очистки, где оно загрязняет раствор, ухудтгает условия очистки газа и регенерации медно-аммиачного раствора, увеличивает расходные коэффициенты. Имеются данные, что очистка газа от масла только на стадии медно-аммиачной очистки дает. [6]

В зависимости от технологической схемы производства аммиака высокотемпературную конверсию природного газа проводят в смеси с техническим кислородом или с воздухом, обогащенным кислородом. [7]

На рис. 3 показана технологическая схема производства аммиака из природного газа. [8]

Установка является головной в технологической схеме производства аммиака и правильное ведение режима в ней в конечном счете определяет требуемый состав азотоводородной смеси для синтеза аммиака. Соблюдение теплового режима способствует нормальной и стабильной работе системы парообразования. [10]

В создаваемых в настоящее время технологических схемах производства аммиака мощностью свыше 1000 т МНз в суши с одного агрегата не предусмотрены отделения очистки конвертированного газа от окиси углерода медноаммиачными растворами или промывка жидким азотом. [11]

На рис. 15 дана в упрощенном виде технологическая схема производства аммиака из природного газа. Как видно, схема является сложной. [13]

Так, в настоящее время внедряются технологические схемы производства аммиака с мощностью одного агрегата 400 тнс. А в перспективный период будет освоено оборудование в производстве аммиака до 800 тнс. [14]

Переход промышленности связанного азота на дешевый природный газ значительно-сокращает расходы по статье сырье. Кроме того, таким путем улучшаются условия труда на заводах, производящих синтетический аммиак. Это приводит также к упрощению технологической схемы производства аммиака. [15]

Страницы: 1

www.ngpedia.ru

Как наладить производство аммиака: Описание процесса и схема

В настоящий момент азотная промышленность является одной из самых ведущих отраслей. Использование аммиака распространяется в основном на холодильное оборудование (холодильный агент, R17), медикаменты ( нашатырь, раствор аммиака), сельское хозяйство ( разные удобрения). Но основное внимание в большей степени уделяется изготовлению азотных удобрений, т.е. их основам, в число который входит аммиак. Каждый день на него растет спрос. За последние 20 лет он составил в районе 20%.

Но в самую первую очередь, производства аммиак отличается своими высокими показателями энергоемкости. И если вы решите подзаработать денег, то вам стоит превратить производство аммиака в доходный бизнес. А если вы не знаете всех деталей, то в этой статье будет вам предложена схема и описание подобного производственного процесса.

Информация

История производства аммиака сводится к одному – постоянная борьба за понижение применяемой энергии (тепловой, электрической, механической). Синтез аммиака складывается в следующую формулу: N2+3h3=2Nh4+Q. Реакция обратимая, экзотермическая, с дальнейшим уменьшением объема. Так как в данном случае реакция является экзотермической, понижений температурных показателей позволит сместить равновесие к образованию аммиака, но все-таки скорость самой реакции будет существенно снижаться.

Изготовление аммиака должно происходить только при очень высоких температурах. Синтез должен проходить при температуре 500 градусов по Цельсию. Повышение температурных показателей будет приводить к обратной реакции. Давление от 16 до 100Мпа поможет противостоять воздействию температуры (очень низкое давление – от 11 до 15 Мпа, при среднем давлении от 26 до 30Мпа, высокое давление – выше 50МПа). В данном случае лучшее всего среднее давление.

Катализатором послужит губчатое железо с добавлением калия, кремния, кальция, и оксида алюминия. Вредные примеси, такие как вода, сероводород и оксид углерода будут отрицательно влиять на скорость реакции, отравляя при этом катализатор и значительно снижая его активные показатели и общий срок эксплуатации. Отсюда следует, что сероводородная смесь в обязательном порядке должна проходить максимальную очистку. Но и после процесса очистки, аммиак лишь частично превращается в данную смесь. Исходя из этого, ту долю аммиака, которая остается непрореагировавшей, снова отправляют в реактор.

Каким же образом изготавливается аммиак

Производство аммиака в промышленности идет в крупных объемах. И все потому, что это может быть прибыльным делом. В этой части статьи необходимо рассказать о том, как должно вестись производство этого вещества.

Подготовленную смесь, состоящую из трех основных частей – одной азота и водорода отправляют в трубопровод.
Далее, эта смесь пройдет полностью через весь турбокомпрессор, сживаясь при этом до нужного давления и подается в колонну синтеза с катализатором. Данный процесс является максимально экзотермическим. Выделяемым теплом происходит нагрев азотоводородной смеси.
Из колонны выделяется в районе 25% аммиака, а также непрореагировавший водород с азотом. Весь получившийся состав направляется в специальный холодильник для остывания смеси. Под определенным давлением аммиак переходит в жидкое состояние.
Далее, работу начинает производить сепаратор. Его основной задачей является отделение аммиака в специальный сборник, находящийся в нижней части и ту непрореагировавшую смесь, которая будет возвращаться при помощи циркулярного насоса снова в колонну. С помощью данной циркуляции азотоводородная смесь будет использоваться на 96%.
По аммиакопроводу жидкий аммиак направляется на специальный склад.

Все оборудование, которые применяется для производства аммиака, имеет максимальную герметичность. Это полностью исключает утечку. Применяется только энергия, которая происходит внутри самой экзотермической реакции. Схема малоотходная и замкнутая. Все расходы снижены из-за непрерывного и полностью автоматизированного процесса.

Изготовление аммиака, конечно же, сильно влияет на внешнюю среду. Невозможно избежать и выбросов, которые включают в себя не только аммиак, но и оксиды азота, углерода и т.д. также происходит выделение низкопотенциальной теплоты. После промывки системы охлаждения и реактора вся вода сбрасывается. Исходя из этого, при изготовлении аммиака обязательно нужно включать каталитическую очистку с присутствием газа – восстановителя. Понизить число сточных вод можно, заменив поршневые компрессоры на турбокомпрессоры. Низкопотенциальная теплота утилизируется при помощи ввода высокопотенциальной высоты. Но все же, это сможет значительно увеличить загрязнение дымовыми газами. Энерготехнологическая схема, которая включает в себя парогазовый цикл с применением продуктов сгорания топлива и общего тепла пара, может одновременно повышать эффективность производства и снижать число выбросов в окружающую среду.

Обратите внимание на статью сайта: Как заработать деньги на производстве туалетной бумаги

В заключение

Производство аммиака — это выгодный бизнес. И все потому, что его значение в нашем мире является важным. Для того, чтобы этот бизнес приносил вам доход, нужно узнать еще несколько нюансов и зарегистрировать свою деятельность. В этой статье мы просто расписали все нюансы производства этого вещества. Поэтому каждому бизнесмену, решившему заняться такой деятельностью важно их помнить.

www.rabota-biznes.com

Промышленное производство аммиака

Аммиак или аммониак бесцветный газ с чрезвычайно острым, характерным, вызывающим слезы запахом, состоящий из 1 объема азота и 3 объемов водорода, а потому отвечающий формуле Nh4 (связи N— Н полярны;, у атома N имеется неподеленная пара электронов, к-рая обусловливает способность аммиака к образованию донорно-акцепторной и водородной связей; для Nh4 т. пл. -77,7°С, т. кип. -33,35°С)

Аммиак или аммониак бесцветный газ с чрезвычайно острым, характерным, вызывающим слезы запахом, состоящий из 1 объема азота и 3 объемов водорода, а потому отвечающий формуле Nh4 (связи N— Н полярны;, у атома N имеется неподеленная пара электронов, к-рая обусловливает способность аммиака к образованию донорно-акцепторной и водородной связей; для Nh4 т. пл. -77,7°С, т. кип. -33,35°С)

Нахождение в природе

Небольшие количества аммиака находятся в воздухе в виде углекислой и азотнокислой соли аммония, откуда они уносятся атмосферными осадками, как например дождем, росой, снегом и достигают таким образом поверхности земли уже в более концентрированном состоянии; поглощенный почвою аммиак является важным питательным материалом для растительных организмов и преобразуется ими в белки и прочие необходимые составные части растении.

Действие на организм

При содержании в воздухе 0,5% по объему аммиак сильно раздражает слизистые оболочки. При остром отравлении поражаются глаза и дыхательных пути, при хронических отравлениях наблюдаются расстройство пищеварения, ослабление слуха. Жидкий аммиак вызывает сильные ожоги кожи. Смесь аммиака с воздухом взрывоопасна

Аммиак был открыт Дж. Пристли в 1774г. и назван им щелочным воздухом или газом. Твердый аммиак - бесцветные кристаллы с кубической решеткой (а = =0,515 нм, 2 = 4, пространств, группа Р213). Жидкий аммиак растворяет щелочные и щел.-зем. металлы, Al, Eu, Yb, P, S, I, мн. интерметаллиды.

Аммиак был открыт Дж. Пристли в 1774г. и назван им щелочным воздухом или газом. Твердый аммиак - бесцветные кристаллы с кубической решеткой (а = =0,515 нм, 2 = 4, пространств, группа Р213). Жидкий аммиак растворяет щелочные и щел.-зем. металлы, Al, Eu, Yb, P, S, I, мн. интерметаллиды.

Схема производства аммиака
включает следующие стадии:
Характеристика реакции синтеза аммиака: Аммиак образуется при взаимодействии азота с водородом: N2 + 3h3 → 2Nh4 + Q .
Синтез аммиака – реакция обратимая, экзотермическая, гетерогенно – каталитическая. Для проведения реакции синтеза аммиака необходима повышенная температура. Если, реакция идет с уменьшением объема, то при повышении давления ее равновесие смещается в сторону образования продуктов реакции. Высокий выход аммиака может быть получен только при высоком давлении.

СИНТЕЗ АММИАКА:

СИНТЕЗ АММИАКА:
Вспомогательный материал: катализатор (пористое железо).
Основной химический процесс: азотоводородную смесь получают парокислородной конверсией метана:
СН4 + Н2O(г) ↔ СО + ЗН2 — 207 кДж
2СН4 + O2 ↔ 2СО + 4Н2 + 70 кДж
СО + Н2O(г) ↔ СO2 + Н2 + 42 кДж
Газы реагируют при 450—500 °С в присутствии катализатора под давлением 15-106 Па
с образованием 10—20% аммиака:
N2 + ЗН2 ↔ 2NН3 + 92 кДж

Аппараты для синтеза аммиака

rpp.nashaucheba.ru

Краткое описание технологической схемы производства аммиака. Производство аммиака схема и описание