1、 1 1、实习的目和意义。 通过实习使学生了解合成氨工艺的生产流程、规律和工艺参数的控制，以制 取氨成品。学会收集各项资料和数据参数，判断工艺过程的实际情况，培养理论 联系实际的习惯。 同时也是对化工生产知识的实践， 培养运用化工专业理论知识， 分析和解决实际问题的能力。对化工生产也有一定的了解，为以后的就业打下基 础。理论联系实际，是一种全新的领域，不仅加深对合成氨工艺流程的了解，对 具体化工设备的感性认识，还培养学习兴趣的勇于创新的精神。 2、概述合成氨工艺原理与流程 （1）天然气脱硫与压缩 天然气中含有少量硫化物， 这些硫化物可以使多种催化剂中毒而不同程度地 使其失去活性，硫化氢能腐蚀设
2、备管道。因此，必须尽可能地除去原料气中的各 种硫化物。 加氢转化主要指在加入氢气的条件下使原料气中有机硫转化为无机硫。 加氢 转化不能达到直接脱硫的目的，但经转化后就大大的利于硫的脱除。在有机硫转 化的同时， 也能使烯烃类加氢转化为烷氢类从而可减少下一工序蒸汽转化催化剂 析炭的可能性。 在采用钴钼催化剂的条件下，主要进行如下反应： R-SH+H2=RH+H2S R-S-R+2H2=RH+RH+H2S C4H4S+4H2=C4H10+H2S RC=CR+H2=RCH2-CH2R 氧化锌是一种内表面积颇大，硫容较高的接触反应型脱硫剂。除噻吩及其衍 生物外，脱除硫化氢及各种有机硫化物的能力极高，可将
3、出口气中硫含量降至 0.1PPm以下。 氧化锌脱硫反应：ZnO+H2S=ZnS+H2O 原料天然气在原料气预热器（141C）中被低压蒸汽预热后，进入活性碳 脱硫槽（101DA、102DA一用一备），进行初脱硫后，经压缩机（102J） 加压。在一段炉对流段低温段加热到230左右与103-J段来的氢混合后进入Co Mo加氢和氧化锌脱硫槽（108D）终脱硫后，天然气中的总硫0.1ppm。 2 （2）转化 天然气蒸汽转化经脱硫后的原料气在镍催化剂作用下进行一段、 二段蒸汽转 化，转化气温度在 983左右，残余 CH4 在 0.9以下入废热锅炉回收工艺气热 量。经脱硫后的原料气的总硫含量降至 0.1pp
4、m 以下，与水蒸汽混合后进行转化 反应，生成氢气和 CO （CO 将在下一变化中去除） ： CH4+H2O CO+3H2 CnH2n+2+nH2O nCO +（2n+1）H2 由于转化反应是吸热反应，在高温条件下有利于反应平衡及反应速度。在实 际生产中，转化反应分别是在一段炉和二段炉中完成。在一段炉中 ，烃类和水 蒸气的混合气在反应管内镍催化剂的作用下进行转化反应， 管外有燃料气燃烧供 给反应所需热量，出一段炉转化气温度控制在 800左右。为了进一步转化，需 要更高的温度。在二段炉中加入预热后的空气，利用 H2 和 O2 的燃烧反应，产 生高热，促使 CH4 进一步转化。 出二段炉的工艺气残余甲烷含量 0.3左右， 经并联的两台第一废热锅炉回收热量，再经第二废热锅炉进一步回收余热后，送 去变换。 （3）CO 变换 工艺气温度降为 370进入铁铬催化剂的高温变换炉顶部从底部流出高变 气温度降为 204再入低温变换炉。温变换在铜锌催化剂中进行反应，CO 含量 降到 0.36。经蒸汽转化后的工艺气含有 1215的 CO，变换工序的任务是使
