化工工艺学教案 - 图文

佳状态下。当外界有干扰：如气量和成分波动，热平衡破坏，温度即发生变化。要通过简单的调节，及时地恢复到正常状态，不致发生“燃烧”或“熄灭”。

5内件结构简单可靠。内件在常温下组装，高温下使用，而且使用过程中温度常有较大幅度波动，内件要能经受温度的波动，不致破裂，即使破裂，也易于检查、修复。

6阻力小。内件阻力太大，一是限制生产能力的发挥，二是能耗增加，必须尽量降低阻力。 7热回收率高。氨合成反应中，每产一吨氨，可放出约335KJ(80万大卡)的热量，要设计成可回收热量的内件，且回收率尽可能高。 8装卸催化剂容易。 结构特点及基本要求：

氨在高温、高压条件下合成，氢、氮对碳钢有明显的腐蚀作用。

腐蚀原因：氢脆，氢溶解于金属晶格中，使钢材在缓慢变形时发生脆性破坏；氢腐蚀，即氢渗透到钢材内部使碳化物分解并生成甲烷，反应生成的甲烷聚积于晶界微观孔隙中形成高压，导致应力集中沿晶界出现破坏裂纹。氢腐蚀与压力、温度有关，在高温、高压下，氮与钢中的铁及其它很多合金元素生成硬而脆的氯化物，导致金属机械性能降低。

第六节 近期国内开发的合成氨有关技术

1、计算机应用技术。

由山东恒通集团等企业开发的建立企业内部局域网，加快企业信息化建设的技术；由河北科技大学德隆科技开发公司开发的造气生产集散控制系统；由安徽广德三元自动化设备公司和武汉空军协达学院联合研制的，2000年获得国家专利的ZF-4型造气炉炉况监测与优化系统；由长沙仪峰公司开发，获得国家发明专利的“仪峰”牌造气专用集散系统；由清华大学化工系和北京思创系统工程有限公司合作开发，在河南息肥化肥厂进行试点的AOC-2000合成、变换工段优化控制系统。 2、低温变换工艺技术

3、脱硫技术。由北京大学化学与分子工程学院应用化学系魏雄辉博士等人发明并获得国家专利的铁一碱溶液催化法气体脱碳脱硫脱氰技术(简称“DDS”脱硫技术)。

4、脱碳技术。由南化公司研究院开发并获得国家专利的聚乙二醇二甲醚法(NHD法)脱碳技术。(NHD溶剂是国内新开发的一种高效优质的气体净化剂，其有效成份为多聚乙二醇二甲醚的混合物，是一种有机溶剂，对天然气、合成气等气体中的酸性气（硫化氢、有机硫、二氧化碳等）具有较强的选择吸收能力。该溶剂脱除酸性气采用物理吸收、物理再生工艺，能使净化气中的酸性气达到生产合成氨、甲醇、制氢等的工艺要求。)

5、醇醚化、醇烃化精制合成氨原料气技术。由湖南安醇高新技术有限公司开发并获得国家专利，今年4月份在山西丰喜集团临猗分公司通过由中国氮肥工业协会组织的专家评议。

6、精脱硫技术。包括由湖北省化学研究所开发并获得国家专利的常温精脱硫技术，由国际领先的JHL-1型、JHL-4型和JHL-5型三项技术组成；由太原理工大学、山西科灵催化净化技术发展公司开发并获得国家科技进步二等奖的科灵精脱硫新工艺。

7、垂直筛板型塔器技术。由石家庄正元高效塔器开发公司开发。

8、氨合成技术。包括由湖南安醇高新技术有限公司并获得国家发明专利和国家科技进步二等奖的IIIJ-D氨合成系统；由河北工业大学金锡祥教授和石家庄正元高效塔器开发公司联合开发并获得国家专利的JR型氨合成塔系统；由南化集团研究院和南京国昌公司开发的NC型氨合成系统和GC型节

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能氨合成系统；由浙江工业大学开发研制的A301型氨合成催化剂和获得中、美、英、德、丹麦5国专利的A301型低温低压氨合成催化剂。

9、镍基钎焊热管换热器。由中国氮肥工业协会组织专家评议，获得国家专利。 10、全燃渣循环流化床锅炉技术。由清华大学热能工程系和邯郸锅炉厂联合开发。

11.合成氨新法——电合成

最近，两位希腊化学家，位于 Thessaloniki 的阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides，发明了一种合成氨的新方法（Science，2,Oct.1998, p98）。

在常压下，令氢与用氦稀释的氮分别通入一加热到 570oC 的以锶-铈-钇-钙-钛矿多孔陶瓷（SCY）为固体电解质的电解池中，用覆盖在固体电解质内外表面的多孔 钯多晶薄膜的催化，转化为氨，转化率达到78%；对比：几近一个世纪的哈伯法合成氨工艺通常转化率为10-15%！ 实验条件探索：他们用在线气相色谱检测进出电解池的气体，用HCl吸收氨引起的pH值变化估算氨的产率，证实提高氮的分压对提高转化率无效；升高电流和温度虽提高质子在 SCY 中的传递速度却因 SCY 导电率受温度限制，升温反而加速氨的分解。

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