合成氨工艺技术（精选12篇）
合成氨工艺技术 篇1
随着社会的发展和工业文明的进步, 氨合成的产品对于人类的贡献越来越大, 氨是化工领域内最为重要的基础产品之一, 其产量在各种化工产品中居于首位。氨的化学式是NH3, 主要用于农业, 可以制成尿素, 是重要的氮素肥料, 用于制成氮肥的合成氨大约占70%。同时氨作为一种工业基础原料, 在胺、铵、制药、染料、炸药、合成树脂以及合成纤维的生产中也被广泛地应用, 这部分的比例大约为30%。由此可以看出, 氨的用途广泛, 需求量非常大, 对于合成氨的工艺技术的要求也不断提高, 在这种大背景下, 合成氨的工艺技术得到了长足的发展。
1 合成氨工艺技术
上世纪中后期我国原有的氮肥工业得到了长足的发展, 从其发展现状看, 我国合成氨的现有产出量已经占到了首位, 合成氨的原料主要为焦炭、油田内的伴生气、独特的无烟煤以及焦炉气。合成氨工艺技术比较复杂, 其中包含了物理、化学以及化工等多门综合技术。
A.半水煤气制取:此法以煤为原料合成氨。此工艺的原理为, 将煤加入造气炉内, 然后通入空气使其燃烧升温, 之后间断地通入蒸汽和空气, 使蒸汽与炙热的碳发生反应而生成氢气 (H2) 和一氧化碳 (CO) , 当通入到造气炉内的空气中的氧气被消耗完时, 将会剩下氮气 (N2) , 这一过程中将产生其他杂质性气体和粉尘, 将之除去并回收余热后, 得到半水煤气。
B.半水煤气的净化:半水煤气的净化过程主要是脱去其中的硫以及少量的一氧化碳 (CO) 和二氧化碳 (CO2) 。
C.氨的合成:氨合成的典型工艺流程在合成塔中进行, 综合采用氨合成动力学和热力学工艺, 遵从物料平衡而使氨的含量达到平衡。
2 合成氨技术进展
2.1 蒸汽转化合成氨工艺阶段
这一阶段起始于20世纪20年代, 到60年代中期已经在欧美等发达国家和地区达到了相当高的水平。这一阶段的代表工艺是Kellogg工艺, 包括合成气制备、合成气净化和氨合成三个工艺单元, 这一工艺的应用最为广泛, 其能耗大概在37.7~41.8 GJ/t, 经过节能改造以后, 平均能耗有所下降, 大概在35.7GJ/t左右。
2.2 低能耗合成氨工艺阶段
低能耗合成氨工艺技术的主要目的是节约能源、降低能耗, 合成氨在这一阶段具有代表性的低耗能工艺主要有Kellogg公司的KREP工艺、低能耗深冷净化工艺、UHDE-ICI-AMV工艺和Topsoe工艺等。这一阶段的技术进展主要包括:转化炉内进行的温和转化、采用燃气轮机对空气压缩机进行驱动、降低热耗的Benfield或α-MDEA脱碳、深冷净化、更高效率的合成回路。
此外, 针对传统型合成氨的装置上也进行了节能增产改造, 开发出一系列的节能增产技术, 这些改造基本上分为两轮, 第一轮的主要技术为采用一段转化炉的烟气余热对燃烧空气进行预热、脱碳改为低热的Benfield等, 采用新技术后天然气合成氨和轻油合成氨装置的能耗分别平均降低6.17 GJ/t和37.16 GJ/t。第二轮主要是采用节能增产的新技术, 如空气和合成气压缩机汽轮转子扩能增效、高低温变换炉安装内件等, 通过一系列措施可使产量达到1 200 t/d。
2.3 装置单系列产量最大化阶段
这一阶段主要是近十几年来, 针对合成氨装置的能耗数已接近理论值, 而无再降空间, 在这一情况下, 为改善装置的经济性而转向了新的研究目标, 即以实现单系列合成氨装置产量最大化为首要目标。其一是各国的相继推出采用了Uhde技术、Kellogg技术、Topsoe技术以及Lurgi技术等, 进行装置单系列产量最大化研究。其二是进行合成氨装置的结构调整, 原料结构中“油改气”、“油改煤”的调整等, 有力地推动了合成氨工艺技术的进步。
3 我国合成氨工艺技术现状
我国目前大型装置合成氨生产能力约1 000万t/a, 具有大型装置34套, 其中1套装置生产硝酸磷肥, 其他均生产尿素。按照原料类型, 17套以天然气 (油田气) 为原料、9套以重油为原料、2套以煤为原料。按照专利技术分:10套Kellogg传统工艺 (以天然气和轻油为原料) 、3套Topsoe工艺 (以天然气和轻油为原料) 、2套Kellogg-TEC工艺 (以天然气和轻油为原料) 、6套Texaco工艺 (以渣油为原料) 、3套Shell工艺 (以渣油为原料) 等, 囊括了目前主要的合成氨工艺技术。
我国目前中型合成氨装置生产能力约为1 500万t/a, 具有中型装置55套, 下游产品主要是尿素和硝酸铵。小型装置700多套, 生产能力约为3 000万t/a, 下游产品主要是碳酸氢铵和尿素。
4 未来的发展趋势
根据合成氨技术如今的发展情况分析, 其未来主要是向降低成本、降低能耗、提高生产率等方面发展。具体方向为:增加合成氨工艺技术中的降低能耗装置的开发力度, 合成氨大型装置的开发过程中重点将关注合成气制备及净化、氨合成技术以及合成气压缩机等。原料结构调整, 主要是以“油改气”、“油改煤”为核心。实施清洁生产, 与环境友好, 生产过程实现或接近零排放。工艺优化技术、先进控制技术等将在未来受到更多的重视, 以提高装置的生产运转率, 延长其运行周期。
参考文献
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[3]刘永华.合成氨工艺技术的现状分析及其发展探讨[J].化学工程与装备, 2012, (7) :148-148, 158.
合成氨工艺技术 篇2
一 合成氨工艺简介
中小型氮肥厂是以煤为主要原料，采用固定层间歇气化法制造合成氨原料气。从原料气的制备、净化到氨的合成，经过造气、脱硫、变换、碳化、压缩、精炼、合成等工段。工艺流程简图如下所示：
该装置主要的控制回路有：（1）洗涤塔液位；
（2）洗涤气流量；（3）合成塔触媒温度；（4）中置锅炉液位；（5）中置锅炉压力；（6）冷凝塔液位；（7）分离器液位；（8）蒸发器液位。
其中触媒温度控制可采用全系数法自适应控制，其他回路采用PID控制。
二 主要控制方案
（一）造气工段控制
工艺简介：
固定床间歇气化法生产水煤气过程是以无烟煤为原料，周期循环操作，在每一循环时间里具体分为五个阶段；(1)吹风阶段约37s；(2)上吹阶段约39s；(3)下吹阶段约56s；(4)二上吹阶段约12s；(5)吹净阶段约6s.l、吹风阶段
此阶段是为了提高炉温为制气作准备的。这一阶段时间的长短决定炉温的高低，时间过长，炉温过高；时间过短，炉温偏低并且都影响发气量，炉温主要由这一阶段控制。般工艺要求此阶段的操作时间约为整个循环周期的18％左右。
2、上吹加氮制气阶段
在此阶段是将水蒸汽和空气同时加入。空气的加入增加了气体中的氮气含量，是调节 H2/N2的主要手段。但是为了保证造气炉的安全该段时间最多不超过整个循环周期的26％。
3、上吹制气阶段
该阶段与上吹加氯制气总时间为整个循环的32％，随着上吹制气的进行下部炉温逐渐下降，为了保证炉况和提高发气量，在此阶段蒸汽的流量最好能得以控制。
4、下吹制气阶段
为了充分地利用炉顶部高温、提高发气量，下吹制气也是很重要的一个阶段。这段时间 约占整个循环的40％左右。
5、二次上吹阶段
为了确保生产安全，造气炉再度进行吹风升温之前，须把下吹制气时留在炉底及下部管 道中的半水煤气吹净以防不测，故进行第二次上映。这段时间约占7％左右。
6、吹净阶段
这段时间主要是回收上行煤气管线及设备内的半水煤气。约占整个循环的3％。该阶段是由吹风管路送风，该段时间的长短直接影响H2/N2.该控制系统是一个较复杂的时变、间歇、非线性、大滞后控制系统。故将该系统设计为串级控制。
造气炉的工作方式分为开车、停车、正常造气、升温和制惰等五种方式。每台造气炉需要控制15个电磁阀，为了防止多台炉同时进入吹风阶段而引起争风抢汽观象，各台炉之间必须进行吹风排队顺序控制。
控制方案：
1、造气工段H2/N2控制方案
造气工段是通过加减氮操作来进行氢氮比控制的，而加减氮操作又是通过调节上下吹加氮时间和吹风回收时间来实现的，因此，该控制系统最终得到的控制量要转化为上下吹加氮时间或吹风回收时间。本系统的氢氮比控制采用调节吹风回收时间来实现。
在合成氨生产过程中，影响氢氮比的主要干扰来源是造气、脱硫两个环节，这部分仅有较小的滞后，所以对脱硫制氢采用PID闭环控制和较高的采样频率，这是控制的内环。然后将造气脱硫与变换、脱碳、精炼及合成组成一个广义外环，采用预测控制进行控制，这是控制的外环。可选作控制量的参数有：脱硫氢、变换氢、补充氢和循环氢，这四个氢值之间的波动有一个时间差，脱硫氢到变换氢大约有5min，变换氢到补充氢大约有15min,再由补充氢到循环氢又有20min，而且补充氢与循环氢之间存在积分关系，补充氢中氢氮比的微小变化就会造成循环氢中氢的增加与减小，即稳定的补充氢并不能保证循环氢的稳定。而循环氢是生产过程最终阶段的信号，所以采用循环氢作为主调节参数，并选择脱硫氢作为副调参数，以克服循环氢巨大的滞后。
2、H2/N2调节方法
采用改变加氮空气量的方法调节H2/N2，在上吹和下吹阶段设置用／否加氮软手动开关决定是否启用加氮空气，同时采用上／下加氮调节阀来改变加氮空气量，其次可以通过调整 吹净时间的方法来调整H2／N2，同时还采用打吹净软开关确定在吹风阶段是否提前关闭烟囱阀，以辅助调节H2/N2.（三）CO变换工段控制
工艺简介：工艺流程图如下：
中温变换护的正常操作应该是将各段催化剂的温度控制在适宜的范围内，以充分发挥催化剂的活性。同时用最低的蒸汽消耗实现最高的CO变换率。影响中变炉催化剂床层温度变化的因素很多，如蒸汽的加入量、蒸汽的温度、进入催化剂前反应气体的温度、反应气体的组成以及生产负荷等。
该工段主要的控制系统主要有：中变炉入口温度定值控制，入中变护蒸汽流量定值控制，入中变沪中段蒸汽流量定值控制，中变炉下段温度控制等。（1）中变炉人口温度定值控制系统
该系统是通过控制中变炉的入口温度来稳定上段催化剂的温度。选中变炉人口气体的温度作为被控变量，操作变量为中温换热器的半水煤气副线流量。
其主要干扰因素有：半水煤气流量，半水煤气温度，蒸汽流量，蒸汽温度，变换气温度等。
在这个系统中，中变炉人口温度是根据生产要求由人工设定，当受到干扰使该温度偏离没定值时，通过改变中温换热器副线流量来维持其入口温度的稳定。
（2）入炉蒸汽流量定值控制
控制流程图如下：
被控变量和操作变量均为与煤气混合的蒸汽流量。其主要干扰因素是蒸汽的温度和蒸汽管网的压力。求由人工设定，通过改变蒸汽流量调节阀的开度来维持蒸汽流量的稳定。当生产负荷变动或其它干扰因索引起中变炉上段催化剂温度发生变化而需要改变入炉的蒸汽量时，只能通过人工调整系统的设定值来实现，可见该系统不能自动跟踪生产负荷，亦不能按照上段催化剂温度的变化来自动控制所需的蒸汽量。
（3）
中变炉中段蒸汽流量定值控制
（六）氨合成工段控制
在合成氨生产中，合成塔人塔气体的氢气与氮气的比例是工艺上一个极为重要的控制指标。氢氯比合格率对于全厂生产系统的稳定、提高产量和降低原料及能源消耗起着重要作用，氢氮比的过高或过低，都会直接影响合成效率，导致合成系统超压放空，使合成氨产量减少，消耗增加。但合成氨氢氮比对象是一个纯滞后和容积滞后大，无自衡能力和时变的工艺过程，所以氢氮比控制是氨合成工段的主要控制对象。
方案一：
采用变比控制方案，对负荷变化和加氮空气量进行预测控制其工作框图如下：
原料气中各有效成分分析合成总的含H2量作为主物料信号，乘上一个比值系数K,就作为空气调节阀的输入信号，驱动调节阀以得到所需要的与总含H2成比例的N2量。如果由于某种因素使H2/N2比值偏离给定值，就通过调节器GC输出信号修正比值系数K,使H2/N2比回到给定值上来。对于空气流量的干扰，设置一个副环，构成串级控制，对空气的测量，采用压力和温度的补偿。
方案2 预测加PID控制方案
上述方案由两个回路组成：内回路是由造气到脱磕和可调控制器组成的线性反馈回 路；外回路由变换到精炼和通推参数估计器及校正器组成。
方案3 预测＋PID串级控制方案
氢氮比通过改变二段炉的空气量来调节，针对被控对象的特点，本文采用多步MAC 预测控制算法、PID算法及前馈调节相结合的控制规律构成氢氮比前馈中级控制系统。系统结构方块图如下所示：
由于负荷（原料气流量）变化是系统可测不可控的干扰，为此，采用前馈调节系统，以便及时克服负荷波动的干扰。由于空气流量波动大，必须采用闭环控制，空气流量调节回路采用YS－80单回路调节器实现。
由于系统滞后时间长，为了能及时克服转化、变化工段的干扰，引入变换氢副调回路，此回路纯滞后时间短，可采用PID调节；主被控对象氢氮比系统纯滞后时间长，惯性大，干扰多，因此主控器采用MAC预测控制
（八）精馏塔控制方案
工艺简介：
合成氨厂氨精馏塔是氨回收单元，以水为溶剂，吸收氨合成回路的放空气和液氨贮槽放空气中的氨，然后利用外部供热使氨水溶液解吸，水作为吸收剂循环使用。其工艺流程图如下：
由于本精馏工段受多种干扰因素如进料量、进料温度、冷凝器冷却水温度、环境温度变化等的影响，而且难以直接测量产品浓度作为被调参数，故选用间接参数温度、压力作为被调参数。
控制方案： 1．压力控制
针对压力设置了一套压力分程调节系统，由PRC-10001检测塔内压力，分别控制塔顶排出的情气量和塔顶冷却器的回水量。其调节过程为：
当PRC-10001测量值增加时，其输出值若在100%~50%内，则情气阀PV—10001A全关(F.C)，冷却水阀PV-10001B(F．0)逐渐开大，直至全开，以充分冷凝气体中的氨；若输出值小于50％，则PV—10001B全 开，PV—1000lA逐渐开大，从而使塔内压力降低，反之亦然。以此达到塔内压力恒定。
2、温度控制
由于成品氨的质量与温度有直接关系，液氨流量直接影响着温度，为保证精馏塔温度，设置一套以惰馏塔温度TICAH—10004和液氨流量FIC—10006组成的串级系统。其中流星为副参数，克服影响氨水流量波动的各种扰动因素；以温度为主参数，保证精馏塔温度，其工艺控制流程图如下：
首先，手动调整F—10006输出值，使得T—10004满足工艺要求。然后，调整T—10004的给定值等于测量值，调整F—10006的设定值等于测量值。在此过程中，要保证T—10004输出值等于F—10006，设定值。随后将由手动投入自动，等稳定后投入串级。系统稳定后将T—10004由手动投入自动。
至此，完成了串级调节系统的投运。
合成氨工艺技术 篇3
关键词：甲醇合成工艺；技术特点；煤矿资源；煤化工产业；能源紧缺
中图分类号：TQ223 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0082-02
1 常见甲醇合成工艺现状及其技术特点
1.1 甲醇的发展现状
甲醇在我国的发展最早开始于1957年，经过几十年的发展，我国陕西榆林天然气公司、上海焦化有限公司等地拥有甲醇生产装置的生产能力达到200kt/a，除此之外，苏里格天然气化工股份有限公司还有用一套生产180kt/a的甲醇生产装置。随着甲醇生产技术的发展，我国甲醇生产技术越来越高，生产工艺逐步成熟，生产规模渐渐扩大，特别是现如今的甲醇柴油、汽油等的出现成为一种经济、技术的代用燃料。在1998～2005年之间，尽管我国的甲醇总产量会平均增长19.8%，但是我国甲醇生产装置生产效率不高。从2003年开始，整个甲醇市场逐步走高，因此导致了对甲醇需求的增加，甲醇的价格也逐步提高。但是我国的甲醇生产技术存在许多问题，除了甲醇生产成本高之外，还有甲醇生产装置的规模较小、缺乏市场竞争力等，由此造成了甲醇的开工不足。现如今，甲醇生产已经成为我国重点发展工业，着重对大型甲醇项目进行建设，据统计我国甲醇在建项目的生产能力已经达到10000kt/a以上。
1.2 甲醇的合成方法
目前国内外大规模工业生产甲醇的方法主要有高压法（德国巴斯夫公司）、节能型低压法（丹麦托普索公司）、MGC低压法（日本三菱瓦斯化学公司）、中压法、低压法（德国鲁奇公司及美国卜内门公司）。我国目前来说，引进装置大多采用低压法，小规模甲醇生产装置则主要采用高压法。低压法与高压法相比，具有设备费用低、产品纯度高、操作费用低、能量消耗少的优点。所以，在国内采用低压法生产甲醇的企业较多，且还改进了催化剂的性能，取得了较好的发展。
1.2.1 鲁奇渣油联醇法。甲醇生产方法中的鲁奇渣油联醇法是一种较为成熟的生产技术，它的最大特点就是能够将能源进行最大程度的利用，且热利用率较高。在我国，齐鲁石化公司的甲醇生产采用的正是鲁奇渣油联醇法。
1.2.2 中压法。中压法在工艺过程上与低压法几乎是相同的，区别就在于其在综合指标和投资费用上都要略高于低压法，目前来看，日本三菱瓦斯化学公司、丹麦托普索公司目前都已经在中压法方面取得了较大的进步。
1.2.3 ICI低压法。ICI低压法是当前世界甲醇生产工业所大量被采用的生产方法，这种甲醇生产方法不仅操作可靠，且生产出的产品纯度很高。其生产过程主要为精馏、合成、脱硫、压缩、转化，可以充分利用反应热。
1.2.4 德国巴斯夫公司的高压法。德国巴斯夫公司的高压法曾经是最早实现甲醇大规模生产的方法，但是这种生产方法消耗大、操作条件要求较高、成本高，现阶段渐渐被低压法、中压法所替代。
1.3 固定床甲醇合成工艺
1.3.1 轴向反应器甲醇合成工艺。甲醇合成工艺中的轴向反应器至今仍是在世界范围内被应用最多的甲醇合成技术，这项合成技术对煤质的适应性较好，稳定性能较强。近些年，全球各国为了降低能耗，提高甲醇生产效益，纷纷对轴向反应器进行了升级改造，以顺应当前时代的发展。而我国亦是在轴向反应器方面研究较多，当前我国最常见的改造轴向反应器的方法是增设冷管式与复产蒸汽合成塔，这样可以降低消耗，提高煤转化率，进而提高甲醇的产量。
1.3.2 径向反应器的甲醇合成工艺。甲醇合成工艺中的径向反应器具有消耗低、转化率高以及产量大的特点。现如今，这项甲醇合成技术已经成为我国甲醇合成技术的研究热点之一。首先大型径向反应器的建设有助于提高产业效益，使其向规模化发展。其次，我国的径向反应器不能只依赖进口，此项技术的发展有助于我国甲醇合成技术的发展进步。目前，我国关于径向反应器的主要研究方向为提升径向反应器化学反应与催化剂的效能。
1.4 浆态床甲醇合成技术
浆态床甲醇合成技术具有可操作性强、对合成气适应性好的优点，同时还解决了固态床在高浓度催化剂与高气速操作条件下存在的性能不稳以及出产量不足的缺陷。这种甲醇合成技术发源于美国，现阶段这种技术在我国的研究较少，处在初步应用阶段。
2 热点领域与新技术
2.1 滴流床甲醇合成工艺
固定床、浆态床的优点都可以在滴流床甲醇反应器上体现出来，滴流床甲醇合成工艺中的液体与气体均匀分布在催化剂颗粒中，液体与气体可以自上而下地运动，形成固体层，这样可以提高产出效率。现阶段，持液量的控制、加氢以及降压等环节是我国研究滴流床甲醇反应器的主要方向，由于其温差小，转化及合成率高，因此成为甲醇合成工艺中较为理想的一种。
2.2 超临界相介质工艺
现阶段一种新的甲醇合成技术出现，这种新技术主要是通过克服不同性质之间的传递阻力来降低消耗，提高甲醇转化率、反应效率以及充分性，由于是在超临界状态下进行甲醇合成的，这种技术被称为超临界相介质甲醇合成工艺。这种甲醇合成技术最大的特别之处在于可以利用有机溶剂，降低温度，提高催化效率，降低能源的消耗。超临界相介质中的甲醇合成研究在我国开展的时间较早，经过发展积累了一定的经验技术，这种技术早期被应用在浆态床的技术改进上。现阶段，超临界相介质甲醇合成工艺的研究主要在气液性质、超临界流体、超临界二氧化碳介质等方面。
2.3 膜反应工艺
关于膜反应的甲醇合成工艺在国外已经有了较多的研究，采用膜反应工艺可以提高反应速度，提高转化率且可控性较好。而我国的膜反应甲醇合成工艺方面的研究主要是在膜反应器设计以及膜材料的制备上，这种技术在我国大规模使用还需要一段时间。膜反应的甲醇合成工艺相比较超临界质工艺，具有更强的操作性，是在膜反应基础上发展起来的，主要包括两种技术原理：一种是通过置密膜，控制氢气通过量，提高催化剂作用效率，最终使反应器达到最佳反应状态，降低损耗，提高产出率；另一种是通过将产物及时转出，以降低产物对反应器的影响，维持反应器内部化学平衡达到最佳状态，提高产出率。
2.4 其他工艺
甲醇的其他生产技术主要包括整体煤气化联合循环系统、多联产系统、放热反应与能源密集型的吸热反应耦合系统、制气系统与传统甲醇循环耦合系统等。从这些技术可以看出工艺耦合、技术集成、绿色节能、巨型化是未来甲醇合成工艺发展的一个新趋势。
3 结语
现如今，甲醇合成已经成为煤化工的关键技术之一。但是在我国，甲醇合成设备较为落后，没有及时进行设备的更新。目前，我国为了提高甲醇合成效率，减少污染，降低消耗，已经着手推进煤化工企业现行的甲醇合成技术。智能化控制以及节约化补充设计是甲醇合成技术主要需要改进的两项技术。智能化设计主要是为了实现甲醇合成的全程控制，保证精确生产、降低消耗、提高转化率。而节约化设计是为了节约电能、煤炭资源，将甲醇合成运行过程中的消耗降低。因此，提升改造传统甲醇合成技术，创新发展现代甲醇合成工艺是今后煤化工企业主要研究发展的方向。
参考文献
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合成氨工艺技术 篇4
合成氨在国民经济和日常生活中占有重要地位, 它是制造化肥和其他化工产品的原料, 人们的生活离不开它。但在合成氨的生产过程中, 能耗非常大, 在整个生产成本中, 能耗能够占到一大半。在如今提倡节能环保的新时代, 这种高能耗的生产过程必须进行改进。随着科技和工艺的发展, 人们针对合成氨的工艺过程, 已经探索到了很多先进的节能技术, 从而降低生产能耗, 利于企业和整个人类的生存及发展。
一、合成氨工艺概述
在合成氨的生产过程中, 会按照实际需要采用不同的原料和合成方法来进行生产。根据工艺流程的不同, 合成氨可以分为以下三种:一是以煤为原料的中小型合成氨流程, 该流程不仅生产能力比较低, 而且生产过程中的能耗非常大, 一般企业都不直接采取该流程;二是以天然气为原料的大型合成氨流程, 该流程所采用的生产方法有蒸汽转化和热法净化, 其生产能力很大, 而且生产过程中的能耗比较低, 能量利用率高;三是以重油为原料的大型合成氨流程, 该流程采用生产方法主要有冷法净化和部分氧化, 它的生产能力和能量利用率都比较高。
在合成氨的生产过程中, 应结合生产要求、原料和技术现状, 采取最合适的工艺流程, 在生产过程中, 可以运用各种先进的节能技术来降低整个生产过程的能耗, 提高生产效率, 有利于企业的可持续发展。
二、先进节能技术在合成氨工艺中的应用
1、气.体膜分离技术
在合成氨的生产过程中, 会不断释放气体, 该气体中含有氢气和氨气。这部分排放的气体不仅会污染环境, 而且气体中的氢气和氨气没有得到回收利用, 造成能量资源的浪费。为此, 人们发明了气体膜分离技术, 它是利用多组分混合气体在不同的工作温度条件和压力差的推动下, 通过膜分离组件时各种气体对膜的渗透率不同, 从而利用合适的设定, 可以分离回收有用气体。这不仅有利于绿色环保, 而且可以提高整个生产的经济效益, 降低生产能耗和成本。
2、透平机拖动与汽轮机驱动技术
在合成氨生产的制氧和合成装置里, 含有高品质的冷凝液或蒸汽从机组中排出, 在以前的生产过程中, 因技术不够完善, 很多企业只能任这一份能量白白损失浪费。而现在利用透平拖动技术, 能够很好的将这一部分能量进行回收, 减少能量损耗。如今汽轮机驱动技术正在逐步的取代电力驱动, 因为汽轮机驱动技术不仅能够节能电力, 而且能够完全回收余能, 并且回收的能源全部回收利用, 从而避免了资源的浪费, 达到节能降耗的目的。
3、混燃锅炉技术
混燃锅炉技术是在生产过程当中, 会有造气炉渣与煤气沉淀等, 可以加入一些粉煤, 将其在锅炉里进行燃烧, 从而产生高温烟气, 通过锅炉将高温气体进行回收, 供给蒸汽装置使用。此装置不仅能够实现给水液位的自动控制, 而且还克服了以前回收时氢气容易爆炸的缺点, 保障了回收的安全性。在该装置中, 煤机应采取合适的倾斜角度进行安装, 以便于燃煤进入到炉床, 降低煤机的磨损量, 实现节能。
4、高效蒸发冷凝器节电节水技术
传统蒸发式冷凝器的结构比较庞大, 占地广, 重量大, 安装比较复杂, 而且能耗也大。新一代的高效蒸发冷凝器采用传热学等先进技术, 将传统蒸发式冷凝器和交叉式冷却塔进行优化组合, 从而克服了传统蒸发式冷凝器的缺点, 提高了换热效率和冷凝效果, 降低了水耗量和能耗量, 达到了节电节水节能的目的。现该设备已在很多工序中得到了应用, 节能增效效果明显。
5、新型固定床气化集成工艺
传统固定床气化工艺比较简单, 能耗比较大。而新型固定床气化集成工艺是利用现今的技术, 在传统固定床气化工艺的基础上, 进行了多项创新与改造, 组成功能齐全、节能增效的组合集成工艺。改造项目主要有:高效煤气除尘器、增氧制气工艺、不停炉自动加煤与下灰控制、炉体改造与更新等等。这些技术措施的采取, 使合成氨生产的能耗降低, 利于企业的发展。
6、溴化锂制冷及系统应用技术
合成氨生产过程中会产生低位能余热, 比如热水和泠凝液等。利用溴化锂可以吸收这些能量来制取低温冷水, 这些低温冷水又可以应用到脱碳吸收液与氨合成循环气等的冷却, 还可以用于氮氢压缩机的预冷及中间冷却等。溴化锂制冷及系统应用技术不仅可以使低位能量得到充分利用, 还可以降低氨冷、冷冻机负荷, 实现节能增产效果。
7、联合节能
(1) 将合成氨与合成尿素装置进行联合。尿素合成的原料全部来自合成氨系统, 两者联合可以减少动力消耗, 降低冷冻系统的负荷, 减少中间环节的能耗, 实现节能降耗。
(2) 将合成氨与合成甲醇装置进行联合。在甲醛的制作过程中, 会产生过量的氢, 而氢是合成氨过程中的一种原料。在合成氨过程中, 会产生过量的二氧化碳, 若将其供给甲醛生产系统, 可以有效减少甲醛生产过程中的排气量。所以将两者进行联合时, 可以最大化的利用能源, 降低能耗。
结语
目前, 合成氨行业经过了几十年的发展, 它仍然是我国的重要行业。但合成氨行业是能源消耗大户, 随着能源紧缺和价格的不断上涨, 合成氨行业需要做出一些变革。这就促使合成氨企业运用先进的节能技术, 提高设备的生产效率, 降低生产成本, 实现绿色环保和可持续发展, 提高企业自身的市场竞争力, 从而再促使新的节能技术的进步。
摘要：本文先对合成氨工艺进行了简单介绍, 然后在此基础上分析了几种应用在合成氨工艺中的先进节能技术。
关键词：合成氨工艺,先进节能技术
参考文献
[1]於子方.合成氨行业节能技术综述[J].企业与科技2010 (03)
[2]娄勇.节能新技术在合成氨技术改造中的应用[J].化肥工业, 2011 (03) .
合成氨工艺复习题 篇5
一． 选择题（将正确答案字母填入括号内、四选一）
1、下列关于氨的性质的叙述中，错误的是（B）。
A、氨易溶于水 B、氨气可在空气中燃烧生成氮气和水 C、液氨易气化 D、氨气与氯化氢气体相遇，可生成白烟
2、（C）煤气可用作合成氨生产的原料气。
A、空气 B、水 C、半水 D、混合
3、氨合成时，保持氢氮比等于（C）平衡氨含量最大。A、1 B、2 C、3 D、4
4、造气时，如以空气为气化剂，气化区的下部主要进行碳与（D）的燃烧反应。A、H2 B、CO C、CO2 D、O2
5、燃料层中，（B）区域的作用可使燃料受热分解，放出挥发分。A、灰渣 B、干馏 C、氧化 D、干燥
6、燃烧室的主要作用是回收吹风气中（D）等可燃性气体的燃烧热。A、H2 B、N2 C、CO2 D、CO
7、采用间歇法制半水煤气时，炉温是由（A）阶段确定的。A、吹风 B、下吹 C、上吹 D、空气吹净
8、采用ADA法脱硫时，脱硫液中的（B）可起到吸收H2S气体的作用。A、NaHCO3 B、Na2CO3 C、NaVO3 D、Na2V4O9
9、固体燃料气化时，以水蒸汽为气化剂制取的煤气叫（B）煤气。A、空气 B、水 C、混合 D、半水
10、间歇法制半水煤气时，调节（H2+CO）/N2的方法是改变加N2空气量或增减（B）的时间。A、吹风 B、空气吹净 C、一次上吹 D、二次上吹
11、制气阶段炉温高，可提高煤气中（D）的含量。A、H2和N2 B、H2和CH4 C、H2和CO2 D、H2和CO
12、吹风阶段的主要作用是（A）。
A、提高燃料层温度 B、防止爆炸 C、制气 D、回收煤气
13、ADA法脱硫时，脱硫液中的（C）可与NaHS反应生成还原性焦钒酸钠，并析出单质硫。A、NaOH B、Na2CO3 C、NaVO3 D、NaHCO3
14、CO变换是利用CO与（A）作用，从而除去大部分CO。A、H2O（g）B、H2S C、NH3 D、CH4
15、ADA法脱硫液中的（D）可将Na2V4O9氧化成NaVO3 A、NaCO3 B、NaHCO3 C、还原态ADA D、氧化态ADA
16、通过变换反应，不但可除去CO，同时还可制得等体积的（C）。A、N2 B、O2 C、H2 D、Cl2
17、CO变换时，采用（B）方法，可提高CO变换率。
A、升高温度 B、降低温度 C、提高压力 D、降低压力
18、铁铬系催化剂还原前的主要成分是（B）。A、Fe3O4 B、Fe2O3 C、Cr2O3 D、Al2O3
19、铁铬系催化剂使用前，通常用煤气中的（A）进行还原。A、H2和CO B、H2和CO2 C、H2和H2O D、H2和H2S 20、变换操作中，如原料气中的（C）含量过高，会使炉温迅速上涨，导致催化剂超温，甚至被烧结。
A、H2O B、CO2 C、O2 D、N2
21、变换时，增加（B）的用量，可提高CO变换率。A、CO2
B、H2O（g）
C、H2S D、CH4
22、在气体组成和催化剂一定的情况下，对应最大（D）时的温度称为该条件下的最适宜温度。
A、流量 B、压力 C、反应时间 D、反应速度
23、（B）在催化剂表面上的活性吸附是合成氨过程的控制步骤。A、H2 B、N2
C、NH3 D、CH4
24、变换时，调节催化剂床层温度的有效手段是改变（D）用量。A、CO B、CO2 C、CH4 D、H2O（g）
25、热水塔的作用是回收变换气中的（B）和显热，提高热水温度。A、H2S B、H2O（g）C、CO D、CO226、催化剂衰老后，会使（C）。
A、活性逐渐增强，生产能力逐渐增大 B、活性逐渐增强，生产能力逐渐降低 C、活性逐渐下降，生产能力逐渐降低 D、活性逐渐下降，生产能力逐渐增大
27、工业上通常采用（C）方式使变换反应温度接近最适宜温度。
A．连续排出热量 B．连续吸取热量 C．段间排出热量 D．段间吸取热量
28、NHD法脱碳时，高闪气中的主要成分是（D）。
A、H2S 和 H2 B、H2O（g）和 N2
C、CO和 H
2D、H2和 N2
29、半水煤气中（H2+CO）与N2 体积之比为（C）． A．1 B．2 C．3.1~3.2 D．4 30、NHD法脱碳时，脱碳液的再生方法是（A）。
A、减压和气提 B、减压和加热 C、气提和加热 D、都不是
31、煤气发生炉的炉温指（A）．
A．氧化层温度 B．还原层温度 C．干馏层温度 D．干燥层温度
32、变换工序的主要消耗定额是蒸汽消耗量，它指的是（B）。A、总水蒸汽量 B、锅炉补加的蒸汽量 C、半水煤气中的蒸汽量 D、变换气中的蒸汽量
33、合成塔外桶承受（A）。
A、高压 B、高温 C、低温 D、低压
34、变换反应是（B）反应。
A．可逆吸热 B．可逆放热 C．体积减少 D．非催化
35、变换反应提高压力，一氧化碳平衡变换率（C）．
A．增大 B．减少 C．不变 D．不能确定
36、氨合成塔空速增大，合成塔的生产强度（A）。
A、增大 B、减小 C、不变 D、无关
37、中变铁铬系催化剂的活性组分是（B）．
A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe D．FeO
38、低温甲醇法脱碳时，脱碳液的再生方法是（B）。
A、减压和气提 B、减压和加热 C、气提和加热 D、都不是
39、半水煤气的有效成份是（D）。
A、H2与CH4 B、H2与N2 C、H2与CO2 D、H2与CO 40、采用间歇法制半水煤气时，（B）阶段的作用是提高炉温。
A、上吹制气 B、吹风 C、下吹制气 D、空气吹净
41、在制气阶段，每当变换上、下吹时，蒸气阀要比加氮空气阀适当地（B）一些，避免加氮空气与半水煤气相遇发生爆炸或半水煤气中氧含量增高。A、迟开早关 B、早开迟关 C、同时开启 D、同时关闭
42、氨合成压力提高，新鲜氢氮气压缩功耗（A）。
A、增大 B、减小 C、不变 D、无关
43、如以空气为气化剂，气化区的下部叫（C）层。
A、还原 B、干馏 C、氧化 D、干燥
44、低温甲醇法脱碳属于（B）。
A、化学吸收法 B、物理吸收法 C、物理化学吸收法 D、都不是
45、采用活性炭脱硫时，活性炭起（D）作用。
A、氧化 B、还原 C、催化 D、吸附和催化
46、铁铬系中变催化剂还原时，通常采用的还原介质是煤气中的（A）。A、H2与CO B、H2与N2 C、H2与CO2 D、H2与O2
47、传统中压法氨合成工艺流程中，新鲜气在（B）中加入。
A、合成塔 B、油分离器 C、氨分离器 D、水冷却器
48、CO变换时，采用（D）方法，可提高CO变换率。
A、提高压力 B、增大CO2 C、降低压力 D、减少CO2
49、新鲜气中CO含量增加，合成塔出口氨含量（B）。
A、升高 B、降低 C、不变 D、无关 50、变换时，调节催化剂床层温度的有效手段为（D）。
A、改变操作压力 B、改变入炉气体成份 C、改变空速 D、改变水蒸气用量
51、冷凝法分离氨是利用氨气在（B）下易于液化的原理进行的。A、高温高压 B、低温高压 C、低温低压 D、高温低压
52、采用加压变换可增大（C），提高催化剂的生产能力。
A、温度 B、变换率 C、反应速度 D、水蒸气含量
53、在CO加压变换流程中，变换炉段间加入冷凝水的作用是获得部分蒸汽和（B）A、升温 B、降温 C、增压 D、降压
54、使用固体催化剂时一定要防止中毒，若中毒后其活性不可以重新恢复的中毒是（A）。A、永久中毒 B、暂时中毒 C、碳沉积 D、钝化
55、对于中温CO变换催化剂，如果遇H2S发生中毒可采用下列哪种方法再生（C）。A、空气处理 B、用酸或碱溶液处理 C、蒸汽处理 D、通入还原性气体
56、饱和塔的作用是提高原料气的温度，增加原料气中（C）的含量。A、CO B、CO2 C、H2O（g）D、CH4
57、栲胶法脱硫时，脱硫液中的（C）可与NaHS反应生成还原性焦钒酸钠，并析出单质硫。
A、Na2CO3 B、NaHCO3 C、NaVO3 D、NaOH
58、原料气中的（B）能使铁铬系催化剂暂时中毒。
A、灰尘 B、H2S C、磷和砷 D、无机盐
59、当固定床反应器在操作过程中出现超压现象时，需要紧急处理的方法是（B）。
A、打开入口放空阀放空
B、打开出口放空阀放空 C、加入惰性气体
D、降低温度
60、一个反应过程在工业生产中采用什么反应器并无严格规定，但首先以满足（A）为主。
A、工艺要求
B、减少能耗
C、操作方便
D、结构紧凑 61、栲胶法脱硫液中的（B）可将Na2V4O9氧化成NaVO3。A、NaHCO3 B、TQ C、THQ D、Na2CO3 62、CO变换时，具有耐硫性能的催化剂是（C）。A、铁铬系 B、低变CuO C、钴钼系 D、镍催化剂
63、中型氮肥厂应用较为普遍的几种固定层煤气炉不包括下面的（D）炉子。
A、2.74米 B、3米 C、3.6米 D、5米 64、CO变换时，饱和塔和热水塔液位一般控制在液位计高度的（C）。
A、1/3～1/2 B、1/4～1/3 C、1/2～2/
3、D、1/3～2/3 65、间歇法制取半水煤气的一个工作循环时间一般为（A）分钟。
A、3 B、6 C、8 D、10 66、要制得CO与H2含量高的水煤气，从化学反应平衡的角度考虑，应在（B）的条件下进行。
A、高压、低温 B、低压、高温 C、常压、常温 D、低压、低温 67、实际间歇式制半水煤气的过程中，提高炉温的主要手段是（B）。
A、增加蒸汽用量 B、增加吹风速度，延长吹风时间 C、延长循环时间 D、增加入炉煤量
68、栲胶法脱硫时，将焦钒酸钠氧化为偏钒酸钠的是（C）
A、NaHS B、NaVO3 C、氧化态的栲胶 D、还原态的栲胶 69、造气工段废热锅炉的作用不包括下面的（D）。
A、回收吹风气的显热 B、回收上吹煤气的显热 C、回收吹净气的显热 D、回收下吹煤气的显热
70、间歇式制气时，其他条件不变，提高燃料层高度，下列判断不正确的是（D）。
A、制气阶段的蒸汽分解率提高 B、吹风气中CO含量增加 C、燃料层的阻力增大 D、水蒸汽的停留时间减小 71、和间歇气化相比，氧-蒸汽连续气化的优点是（B）。
A、有效制气时间少 B、煤气产率大 C、半水煤气中氢含量低 D、气化强度低
72、用煤为原料制取的原料气中，硫化物的主要成分是（C）。
A、二硫化碳 B、硫醇 C、硫化氢 D、硫醚 73、根据研究，氧化锌脱硫的反应速度受内扩散控制，因而提高脱硫速度的有效措施是（D A、降低压力 B、降低温度
C、提高气流速度 D、提高氧化锌固体颗粒的孔隙率 74、变换炉内，催化剂分段装填的目的是（B）。
A、为了装填方便 B、为了尽可能在最佳温度线周围反应 C、为安全起见 D、为了简化流程
75、一般来说，化学吸收法脱硫都是用（C）溶液吸收酸性气体硫化氢。
A、酸性 B、中性 C、碱性 D、电解质 76、一氧化碳变换反应是（B）反应。
A、气-固相非催化 B、体积不变的 C、体积增大的 D、体积减小的 77、铁铬系催化剂还原前的主要成分是（A）。
A、三氧化二铁 B、三氧化二铬 C、氧化镁 D、三氧化二铝 78、在生产中还原中变催化剂时，操作要点是（A）。
A、还原气体中CO或H2含量不宜过高、升温要缓慢 B、还原气体中CO或H2含量要高、升温要迅速
C、还原气体中CO或H2含量要高、升温要缓慢 D、还原气体中CO或H2含量不宜过高、升温要迅速 79、加压对变换反应的影响是（D）。）A、对平衡有影响且降低反应速度 B、对平衡和速度都无影响
C、对平衡有影响但对速度无影响 D、对平衡无影响但可提高反应速度 80、氧化锌脱硫时，气体空速增大，则硫容将（B）。
A、增大 B、减少 C、不变 D、无法判断
81、改变水蒸汽的比例是合成氨变换反应中最主要的调节手段，下列说法不正确的是（C）。
A、增加水蒸汽的用量，有利于降低CO的残余含量 B、改变水蒸汽的用量是调节床层温度的有效手段 C、水蒸汽的用量越大越好
D、过量水蒸汽的存在可保证催化剂中的四氧化三铁不被还原 82、下列气体中，对人体有毒害的是（A）。
A、CO B、N2 C、H2 D、CO2 83、载体是固体催化剂的特有成分,载体一般具有(D)的特点
A．大结晶、小表面、多孔结构 B.小结晶、小表面、多孔结构 C.大结晶、大表面、多孔结构 D.小结晶、大表面、多孔结构 84、某设备进出口测压仪表的读数分别为23mmHg（真空）和67 kPa（表压），则进出口的绝对压强差为（B）kPa。
A、64 B、70 C、0 D、60 85、氨合成时，惰性气体的存在会降低H2、N2气的分压，对反应（D）A.平衡有利，速度不利 B、平衡不利，速度有利 C.平衡和速度都不利 D、平衡和速度都有利
86、防止人体接触带电金属外壳引起触电事故的基本有效措施是（B）。
A、采用安全电压 B、保护接地，保护接零 C、穿戴好防护用品 D、采用安全电流
87、在化工生产中，用于扑救可燃气体、可燃液体和电气设备的起初火灾，应使用（B）。
A、酸碱灭火器 B、干粉灭火器和泡沫沫灭火器 C、“1211”灭火器 D、“1301”灭火器 88、半水煤气的有效成份是（C）。
A、CO和CO2 B、H2 和N2 C、CO和H2 D、H2 和O2 89、脱硫系统长期停车前要先用惰性气体置换，再用空气置换，当氧含量大于（D）为合格。
A、10%
B、0.5%
C、1.0%
D、20%
90、低变氧化铜催化剂进行还原时，其还原介质为（A）
A、CO和H2 B、H2 和O2 C、H2 和N2 D、CO和CO2 91、合成塔中既受高温又受高压的管线是（C）。
A、合成塔出口管 B、热电偶中层保护管 C、热电偶内层保护管 D、合成塔进口管
92、ZnO脱硫剂中含有少量MnO2，为了提高活性，在使用前要还原，还原介质为原料气中的（C）
A、H2 和O2 B、CO和CO2 C、CO和H2 D、H2 和N2 93、活性炭可直接吸附原料气中的（D）
A、COS、B、COS、C4H4S C、CS2、RSH D、CS2、C4H4S 94、氨合成时，采用（D）方法可提高平衡氨含量
A、高温高压 B、高温低压 C、低温低压 D、低温高压 95、生产现场管理要做到“三防护”，即（B）。
A、化学能伤害防护、机械能伤害防护和电能伤害防护 B、自我防护、设备防护、环境防护
C、化学能伤害防护、动能伤害防护和电引火伤害防护 D、厂房防护、人身防护和设备防护
96、氨合成时，为了降低系统中（C）含量，在氨分离之后设有气体放空管，可以定期排放一部分气体。
A、NH3 B、H2和N2 C、惰性气体 D、O2 97、易燃介质是指与空气混合的爆炸下限小于（B），闪点小于（B）物质。
A、5%、27℃ B、10%、28℃ C、15%、29℃ D、5%、28℃ 98、生产现场工艺合格率一般达到（C）即视为现场工艺处于受控状态。
A、90% B、100% C、95% D、98% 99、对于同一个反应，反应速度常数主要与（A）有关
A、温度、溶剂、催化剂等
B、压力、溶剂、催化剂等 C、温度、压力、溶剂等
D、温度、压力、催化剂等 100、催化剂中具有催化性能的是（C）
A.、载体
B、助催化剂
C、活性组分
D、抑制剂 101、脱硫系统在开车前要用惰性气体置换，直至系统内氧含量小于（B）为至。
A、10%
B、0.5%
C、1.0%
D、20%
102、耐硫变换催化剂的活性组分是（C）
A、CoO、MoO3 B、CoO、CoS C、CoS、MoS2 D、CoO、MoS2 103、氨合成时使用铁催化剂，必须将其还原成（A）后，才能有催化活性。
A、α-Fe B、Fe3O4 C、Fe2O3 D、FeO 104、栲胶法脱硫时，起载氧体作用的是（C）。
A、Na2CO3 B、NaHS C、栲胶 D、NaHCO3 105、ADA法脱硫液中加入酒石酸钾钠的目的是为了（B）。
A、改善副产硫磺的颜色 B、防止形成钒-氧-硫沉淀 C、防止生成氢氧化铁沉淀 D、为了析出单质硫 106、随着变换反应的进行，变换率增大，最适宜温度（A）。
A．降低 B．升高 C．不变 D．没有关系 107、工业废水中衡量该废水可生化性的重要指标是（D）。
A、COD
B、BOD
C、TOD
D、BOD/COD 108、汽油的爆炸极限为（A）。
A、1～6%
B、4.3～19.0%
C、12.5～74.2%
D、10～20% 109、二氧化碳灭火器不能扑救的火灾是（C）。
A、精密仪器
B、电气设备
C、金属氧化物
D、图书档案
110、化工厂生产区登高（离地面垂直高度）（D）必须系安全带。
A、1.5m
B、2.0m
C、4.0m
D、3.0m 111、氯气泄漏后，处理空气中氯的最好方法是向空气中（B）。
A、喷洒水
B、喷洒石灰水
C、喷洒NaI溶液
D、喷洒NaOH溶液 112、某可逆放热反应，随着温度的升高，平衡常数（B）。
A、增大 B、减小 C、不变 D、无关 113、间歇法制半水煤气时，（B）阶段的主要作用是排净炉上残留煤气。
A、一次上吹制气 B、空气吹净 C、下吹制气 D、二次上吹制气 114、循环气量增大，合成塔压差（A）。
A、升高 B、降低 C、不变 D、无关
115、新鲜气中惰性气体含量增加，合成塔出口氨含量（B）。A、升高 B、降低 C、不变 D、无关
116、本菲尔法脱碳时，在K2CO3溶液中加入活化剂，可使反应速度（B）。
A、减慢 B、加快 C、最大 D、最小 117、工艺流程图包含（D）。
A、方案流程图
B、物料流程图和首页图
C、管道及仪表流程图
D、以上都是 118、新鲜气中CO含量增加，合成塔催化剂层温度（B）。
A、升高 B、降低 C、不变 D、无关、119、以下哪个选项不是衡量催化剂性能优劣的指标（B）。
A、选择性
B、形状
C、使用寿命
D、活性 120、性能良好的催化剂应具有比较大的（C）。
A、表面积
B、体积
C、比表面积
D、密度 121、消耗定额是指（A）消耗的原料量和水.电.汽的量。
A．生产单位质量产品 B．生产单位体积产品 C．生产单位浓度产品 D．生产一定量的产品
122、最有效、最经济的降低噪音对人的危害的方法是（D）。
A、隔声
B、消声
C、吸声
D、个人防护
123、化工企业中压力容器泄放压力的安全装置有：安全阀与（C）等。
A、疏水阀
B、止回阀
C、防爆膜
D、节流阀 124、工业毒物进入人体的最主要途径是（A）。
A、呼吸道
B、皮肤
C、黏膜
D、消化道
125、采用灭火器扑救人身着火时，尽可能不要对着人的（D）。
A、前胸
B、后背
C、头部
D、面部 126、中温变换催化剂还原过程中的放硫现象指（C）。
A、氧化钴被还原为硫化钴
B、氧化钼被还原为硫化钼
C、硫酸根被还原为硫化氢
D、有机硫被还原为无机硫
127、我国中小型氨厂较为广泛采用的间歇式制气方法是在（A）煤气发生炉中进行。
A、固定层移动床
B、固定层加压气化
C、流化层
D、气流层 128、汽油等有机溶剂着火时不能用下列哪些物质灭火（B）。
A、砂子
B、水
C、二氧化碳
D、四氯化碳
129、我国企业卫生标准中规定硫化氢的最高允许浓度是（A）mg/m3空气。
A、10
B、20
C、30
D、40 130、化工容器应优先选用的材料是（B）。
A、碳钢
B、低合金钢
C、不锈钢
D、钛钢
131、已知反应2A(g)+B(g)→2D(g)(正反应为吸热反应)达到平衡，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是（D）。
A．加压
B．升温
C．减小D的浓度
D．降温 132、下列不属于催化剂三大特性的是（D）。
A、活性
B、选择性
C、稳定性
D、溶解性
133、合成氨生产中的加压变换炉是（B）气固相固定床催化反应器。
A、单段绝热式
B、多段绝热式
C、对外换热式
D、自身换热式
134、对于使用强腐蚀性介质的化工设备，应选用耐腐蚀的不锈钢，且尽量使用（B）不锈钢。
A、含锰
B、含铬镍
C、含铅
D、含钛 135、压力容器的气密性实验应在（A）进行。
A、内外部检验及焊缝无损探伤合格后
B、耐压试验合格后 C、耐压试验进行前
D、视现场安装方便而定 136、化工管路的连接方法，常用的有（D）。
A、螺纹连接
B、法兰连接
C、轴承连接和焊接 D、ABC均可 137、国家对严重污染水环境的落后工艺和设备实行（A）。
A、限期淘汰制度
B、控制使用制度 C、加倍罚款
D、改造后使用 138、金属钠、钾失火时，需用的灭火剂是（A）。
A、砂
B、水
C、泡沫灭火器
D、液态二氧化碳灭火器 139、在固体催化剂的主要评价指标中，首先要考虑的是（A）。
A、活性、B、选择性
C、寿命 D、稳定性 140、工业生产对固体催化剂的要求有（B）。
A、使反应有较高的转化率
B、具有较好的选择性 C、提高平衡转化率 D、活性温度要高 141、催化剂所以能加快反应速率，原因在于（C）。
A、催化剂的加入使反应的平衡转化率变大
B、催化剂的加入使反应的△rGm变得更负
C、催化剂的加入，改变反应的途径，降低了反应的活化能 D、催化剂的加入使反应的反应热数值更大 142、固体催化剂的组成成分没有（D）。
A、活性组分
B、载体
C、助催化剂
D、活化能 143、容器和管道试压的目的是为了检查（B）。
A、.外形和强度
B、强度和密封性
C、容积和渗漏
D、刚度和伸缩性 144、能使氨合成催化剂形成永久中毒的物质是（C）。
A、水蒸气 B、CO C、硫化物 D、O2 145、下列不属于阻火装置的是（C）。
Ａ、单向阀 Ｂ、安全液封 Ｃ、放空管
Ｄ、阻火闸门 146、能改变可逆反应的标准平衡常数值的因素是（B）。
A.、改变反应物的浓度
B、改变温度
C、使用催化剂
D、增加总压 147、一般容器的试压，应（A）。
A、首选液压试验
B、首选气压试验
C、只有在不宜气压试验的容器才进行液压试验
D、液压、气压试验随便选择 148、空气中的氧气浓度低于（C）时，木材燃烧则停止。
A、2﹪～6﹪
B、8﹪～10﹪
C、14﹪～16﹪
D、20﹪～24﹪ 149、遇水燃烧物质的火灾不得采用（C）进行扑救。
A、干粉灭火剂
B、干沙
C、泡沫灭火剂
D、二氧化碳灭火剂 150、化工厂的燃气系统着火时，应立即关闭截门，其目的是（B）
A、消除可燃物
B、消除氧化剂
C、消除着火源
D、降低系统压力 151、气固相催化反应过程不属于扩散过程的步骤是（C）。
A、反应物分子从气相主体向固体催化剂外表面传递 B．反应物分子从固体催化剂外表面向催化剂内表面传递 C．反应物分子在催化剂表面上进行化学反应 D．反应物分子从催化剂内表面向外表面传递 152、下列关于催化剂的叙述不正确的是（D）
A、改变了反应途径
B、降低反应活化能
C、加快反应速度
D、改变反应类型 153、在合成塔负荷较轻、催化剂活性较好时惰性气体含量控制在（C）比较好。A、10%～14% B、14%～16% C、12%～20% D、18%～22% 154、化工管路中，外表面涂银白色的管道走的是(A)。
A、油类及可燃液体
B、冷冻水
C、仪表用空气
D、煤气及可燃气体 155、目前我国控制大气污染的主要任务是控制（C）的污染。
A、SO2、NOx
B、颗粒污染物、Nox
C、颗粒污染物、SO
2D、SO2、重金属铅
156、带控制点的工艺流程图构成有（A）。
A、设备、管线、仪表、阀门、图列和标题栏
B、厂房 C、设备和厂房 D、方框流程图 157、催化剂的活性取决于它的（B）。
A、硬度 B、化学本性 C、孔结构 D、使用寿命
158、化工企业生产车间作业场所的工作地点，噪声标准为（B）分贝。
A、80 B、85 C、90 D、95 159、防止人体接触带电金属外壳引起触电事故的基本有效措施是（B）。
A、采用安全电压 B、保护接地，保护接零 C、穿戴好防护用品 D、采用安全电流 160、可燃气体的燃烧速度主要取决于（A）。
A、液体蒸发速度 B、液体的温度 C、贮罐直径 D、液体中水含量 161、U型管液柱压力计两管的液柱差稳定时，在管中任意一个截面上左右两端所受压力（A）。
A、相等 B、不相等 C、有变化 D、无法确定 162、氢气和氮气反应生成氨是属于（C）反应。
A、分解 B、置换 C、化合 D、复分解 163、间歇法制半水煤气时，（D）阶段的主要作用是排净炉下残留煤气。
A、一次上吹制气 B、空气吹净 C、下吹制气 D、二次上吹制气 164、夏季开启氨水、硝酸等挥发性液体瓶盖前，最适宜的处理方法是（C）。
A..直接撬开
B.敲打
C.冷水冷却
D.微加热
165、把暂时中毒的催化剂经过一定方法处理后，恢复到一定活性的过程称为催化剂的（D）。
A．活化
B．燃烧
C．还原
D．再生 166、化学反应热不仅与化学反应有关，而且与（D）。
A..反应温度和压力有关
B.参加反应物质的量有关
C.物质的状态有关
D.以上三种情况有关 167、氨合成时，提高压力，对氨合成反应（A）。
A、平衡和速度都有利 B、平衡有利，速度不利 C、平衡不利，速度有利 D、平衡和反应速度都不利 168.中压废热锅炉的蒸汽压力为（C）。
A.、4.0～10 MPa
B、1.4～4.3 MPa
C、1.4～3.9 MPa
D、4.0～12Mpa 169.对气-固相反应，适宜的反应器应该是（D）。
A、反应釜
B、鼓泡塔
C、管式
D、固定床 170、图纸中的比例20:1表明（A）。
A、图形比实物大
B、图形比实物小
C、一样大
D、都不是 171.深度制冷的温度范围在（C）。
A.、173K以上
B、273K以下
C、173K以下
D、73K以下 172、一般冷冻剂具备的条件是（B）
A、沸点高 B、沸点低 C、汽化潜热小 D、蒸发压强小于大气压
173、氨合成的惰性气体是指（B）。
A、CH4和N2 B、CH4和Ar C、CH4和O2 D、H2和CH4 174、采用间歇法生产半水煤气时，（D）阶段的作用可避免气化层上移。A、吹风 B、一次上吹 C、二次上吹 D、下吹 175、可使氨合成催化剂形成永久性中毒物质的是（B）。A、H2O B、H2S C、CO D、CO2 176、工业上固体催化剂是由（C）组成的。
A、正催化剂和负催化剂
B、主催化剂和辅催化剂 C、活性组分、助催化剂和载体
D、活性组分、稳定剂和载体 177、氨合成时，增加空速可使气体与催化剂的（B）。
A、接触时间增强，出塔气中氨含量增大 B、接触时间缩短，出塔气中氨含量降低 C、接触时间增强，出塔气中氨含量下降 D、接触时间缩短，出塔气中氨含量增大 178、变换过程如始终能按最适宜温度曲线进行则反应速度（A）。A、最大 B、最小 C、较大 D、较小
179、安全阀检验调整时，调整压力一般为操作压力的（C）倍/ A．1.0～1.1;B.;1.05～1.2;C.1.05～1.1 D.1.1～1.2 180、氨合成时，放空位置应选在（C）地方。
A、惰性气体含量最大，氨含量最大 B、惰性气体含量最小，氨含量最小 C.惰性气体含量最大，氨含量最小 D、惰性气体含量最小，氨含量最大 181、水的灭火原理中不包括（D）。
A.、窒息灭火法
B、隔离灭火法
C、冷却灭火法
D、化学抑制灭火法 182、属于工业“三废”的是（D）。
A、炉灶烟气 B、粪便下水 C、垃圾 D、废渣 183、在罐内作业的设备，经过清洗和置换后，其氧含量可达（A）。
A、18%～20% B、15%～18% C、10%～15% D、20%～25% 184、（C），可以使甲烷化反应的平衡向右移动
A、提高温度，提高压力 B、提高温度，降低压力 C、降低温度，提高压力 C、降低温度，降低压力
185、常用甲烷化催化剂是以（B）为主要成份，氧化铝为载体，氧化镁或三氧化二铬为促进剂的镍催化剂。
A、Fe2O3 B、NiO C、Mo D、Fe 186、液氮洗涤法除了能脱除CO外，还能同时脱除（D）。
A、CO2与CH4 B、H2和CO2 C、H2S与CH4 D、CH4和Ar 187、栲胶法脱硫时，溶液的PH值一般保持在（D）较合适。
A、大于10 B、小于8.5 C、大于9.2 D、8.5—9.2
二、判断题
1、由氨合成反应特点可知，提高温度、降低压力有利于氨的生成。（X）
2、燃料层中，灰渣层的作用是预热和均匀分布自炉底的气化剂，并保护炉篦不致因过热而变形。（O）
3、铁催化剂在还原前的主要成份是Fe2O3和FeO。（O）
4、歇法制半水煤气时，应先通蒸汽后通空气。（X）
5、要使平衡氨含量尽量增大，应增大混合气体中惰性气体含量。（X）
6、造气时，炉温是由吹风阶段确定的。（O）
7、铁催化剂还原后的活性组分是Fe3O4。（X）
8、ZnO法既能脱除无机硫，又能全部脱除有机硫。（X）
9、原料气中的H2S可使氨合成催化剂暂时中毒。（X）
10、CO变换反应是一个可逆、放热、气体体积增大的反应。（X）
11、吹风阶段燃层高，其阻力大，输送空气的动力消耗大。（O）
12、制气阶段燃层较高，蒸汽与碳层接触时间长，蒸汽分解率高，有利于煤气中CO2还原反应，煤气质量好。（O）
13、制气阶段，在不影响炉温时，蒸汽送入时间愈长，流量愈大，煤气产量愈多。（O）
14、间歇法制半水煤气时，采用吹风气全部放空，制气阶段给蒸汽中加入适量空气，有利于煤气中氢氨比调节和稳定燃料层温度。（O）
15、废热锅炉的炉身倾斜7°，是为了提高热交换效率，并使炉身和汽包的重心达到平衡。（O）
16、湿式氧化法脱硫只能脱除无机硫，不能回收硫磺。（X）
2＋3＋
17、传统磁铁催化剂中，当Fe/Fe等于或接近0.5时，催化剂还原后的活性最好。（O）
18、栲胶法只能脱除无机硫，同时可回收硫磺。（O）
19、活性炭法既能脱除无机硫，又能全部脱除有机硫。（O）20、原料气中CO2可使氨合成催化剂永久中毒。（X）
21、CO变换时，温度降低，压力减小，对变换反应有利。（X）
22、本菲尔法脱碳液中加入的活化剂为二乙醇胺。（O）
23、增加水蒸汽用量，可以使变换反应向生成H2和CO2方向进行，提高CO的变换率。（O）
24、变换气中CO2浓度降低，可以提高CO的变换率。（O）
25、最适宜温度随着变换率的增大而增大。（X）
26、本菲尔法脱碳属于化学吸收法脱碳。（O）
27、由于干原料气体积小于干变换气体积，因此，先压缩原料气后，再进行变换的动耗比常压变换后再压缩变换气的动耗低。（O）
28、加压变换可加快反应速度，提高催化剂的生产能力。（O）
29、催化剂温度指标的控制应以“灵敏度”为准。（X）
30、CO变换时，空速过大，气体在床层停留时间缩短，使变换率减小。（O）
31、变换过程如果始终按最适宜温度曲线进行，催化剂的生产强度最高，在相同的生产能力下所需催化剂用量最少。（O）
32、在变换炉中，第一段催化剂层温度高，其目的是为了加快反应速度，最后一段温度低，可以提高CO的变换率。（O）
33、为使变换过程尽可能在接近最适宜温度的条件下进行，工业上通常采用多段中间间接冷却式或直接冷激式的方法。（O）
34、本菲尔法脱碳液中吸收二氧化碳的成分是KVO3。（X）
35、变换时，蒸汽量增大，使催化剂床层温升减小，可以有效调节床层温度。（O）
36、造气时，对灰熔点低的燃料，为了防止结疤，吹风时间不宜过长，应适当提高上吹蒸汽加入量。（O）
37、干气与湿气的区别在于其水分含量不同。（X）
38、ZnO脱硫剂粒度越小，空隙率越大，越有利于脱硫反应进行。（O）
39、CO变换操作中，如原料气中的N2含量过高，会使炉温迅速升高，导致催化剂超温、甚至烧结。（X）
40、造气时，当炉温高于所用燃料的灰熔点时，将造气结疤。正常生产中，炉温应比灰熔点低50℃左右。（O）
41、间歇法制半水煤气时，一个工作循环的时间一般为3～5min。（X）
42、变压吸附工艺通常包括吸附、减压和升压等基本步骤。（O）
43、平衡变换率即最大变换率。（X）
44、本菲尔法脱碳液中加入活化剂改变了反应历程，加快了反应速度。（O）
45、对环境危害极大的“酸雨”中的主要成分是CO2。（X）
46、ZnO法脱硫时，原料气中的氧含量减小，硫容量降低。（X）
47、在制气阶段，燃料层较高蒸汽与燃料的接触时间缩短，不利于煤气中CO2的还原反应。
（X）
48、K2CO3水溶液吸收CO2的反应为气液相反应。（O）
49、采用中温变换其变换率比低温变换高。（X）
50、当压力增大时，CO2在聚乙二醇二甲醚中的溶解度增大。（O）60、化工企业中压力容器泄放压力的安全装置有安全阀和防爆膜。（O）
61、在给定温度下，液体具有确定的蒸气压，液体蒸气压总是随着温度的上升而减小。（X）62、气密试验的目的是检查设备、管道、法兰、焊接处是否有泄漏。（O）63、联动试车的目的是为了确认转动和待动设备是否合格好用。（X）64、ZnO法脱硫时，原料气的空速增大，硫容量降低。（O）
65、系统置换的目的是为了驱出设备内的空气，防止空气与原料气混合发生爆炸。（O）66、单体试车是为了检验生产装置连续通过物料的性能，检查运转设备、阀门及仪表是否正常好用。（X）
67、K2CO3水溶液吸收CO2的过程中，化学反应过程为整个吸收过程的控制步骤。（O）
68、反硫化现象即活性组分硫化钴、二硫化钼发生水解转化为氧化态，并放出硫化氢气体的现象。（O）
69、变换工序的主要消耗定额是蒸汽消耗量。（O）
70、脱硫系统所用的木格填料在使用前要用碱水洗的目的是除去设备中的铁锈和油污。(O)71、在ADA法脱硫液中加入EDTA是为了改善副产硫磺的颜色。（X）72、ZnO法脱硫时，原料气的汽/气比增大，硫容量降低。（O）73、氨合成时，提高压力，可提高氨净值。（O）
75、活性炭脱硫后，采用过热蒸汽法进行再生时不能副产硫磺。（X）
76、当CO变换催化剂中含有SO42-时，还原过程中会释放出H2S气体，此现象称为放硫现象。（O）
77、CO低温变换温度一定要低于该条件下气体的露点温度，以免蒸汽冷凝析水使催化剂粉化。（X）78、脱硫系统所用的木格填料要进行脱脂处理，除去木材中的树脂以免与碱液发生皂化反应产生皂沫，影响硫磺的分离。（O）79、全低变流程是指全部采用宽温区的钴钼系耐硫变换催化剂进行CO变换的工艺流程。（O）80、造气时，对固定碳含量低、灰分含量高的燃料，则应勤加煤、勤出灰。（0）81、饱和塔和热水塔液位过低时，两塔易发生气体串气现象。（O）82、ZnO法脱硫时，温度升高，平衡常数增大，对脱硫有利。（X）
83、饱和塔出口气体温度越高，气体中所含水蒸汽越多，消耗的外供蒸汽量越少。（O）84、催化剂的作用是增大平衡常数。（X）
85、吹风时间的长短主要取决于燃料的灰熔点和空气流速。（O）86、造气时，对热稳定性差的燃料应采用低炭层气化，以减少床层阻力。（O）87、间歇法制半水煤气时，上吹时间比下吹时间长。（X）88、钴钼系耐硫变换催化剂使用前不需要还原，但需要硫化。（0）
3+89、在ADA法脱硫液中加入酒石酸钾钠的主要作用是为了稳定Fe，防止生成Fe（OH）3沉淀。（X）
90、上下吹制气阶段时间以维持气化层稳定、煤气质量好及热能合理利用为原则。（O）91、所有物质的溶解度都随温度的升高而增大。（X）
92、制气阶段加入加氮空气，在进行蒸汽分解的同时也有碳的燃烧反应，这样即可缩短吹风时间，又有利于燃料层的稳定。（O）
93、本菲尔法脱碳时，提高吸收压力，可加快反应速度，提高气体的净化度。（O）94、催化剂可以缩短达到化学平衡所需的时间。（O）95、如果煤气含有大量无机硫时，应先考虑选用干法脱硫，因为干法脱无机硫优于湿法。（X）96、一氧化碳的变换是放热反应，降低温度对变换有利，因而在实际生产中采用的变换温度越低越好。（X）
97、本菲尔法脱碳液中加入的缓蚀剂一般为KVO3或V2O5。（O）98、煤气中的硫化物和氯化物使低变催化剂暂时中毒，而煤气中的水蒸汽冷凝后对催化剂的活性没有影响．（X）
99、ADA法脱硫液中NaHCO3含量过高时会影响对H2S的吸收，通常采用的方法是加热。（0）100、汽气比是指入变换炉的水蒸汽与干原料气或一氧化碳的摩尔比。增加汽气比时可提高一氧化碳的平衡变换率，从而有利于降低一氧化碳的残余量。（O）
101、按脱硫剂的物理形态把脱硫方法分干法和湿法脱硫，采用栲胶法湿法脱硫技术，该法所使用的脱硫液无毒（O）
102、从化学反应的平衡和速度两个角度来讲，高炉温对制气是有利的，但要保证炉内不能结疤，在稍低于燃料的灰熔点下操作。（O）
103、间歇式移动床煤气发生炉中，煤气化后的灰渣没有任何作用，因而，灰渣区越薄越好。（X）
104、生产现场管理要做到“三防护”，即自我防护、设备防护、环境防护。（O）105、环境危害极大的“酸雨”中的主要成分是CO2。（X）106、燃烧的三要素是指可燃物、助燃物与点火源。（O）
107、限制火灾爆炸事故蔓延的措施是分区隔离、配置消防器材和设置安全阻火装置（O）108、本菲尔法脱碳液再生后溶液的转化度接近于0或再生度愈接近于1，证明溶液中KHCO3含量愈少，溶液再生愈完全。（O）
109、氧气呼吸器是一种与外界隔离自供再生式呼吸器，适用于缺氧及任何种类，任何浓度的有毒气体环境。但禁止用于油类、高温、明火的作业场所。（O）
110、本菲尔法二段吸收二段再生流程中，脱碳液的再生采用的是气提法。（X）111、当温度降低时，CO2在聚乙二醇二甲醚中的溶解度减小。（X）。
112、某一反应，当加入催化剂后，不但能加快反应速度，而且可以改变反应系统的始末状态。（X）
113、活化能是使普通分子变为活化分子所需的最低能量，且活化能越低，反应速度越大。（O）
114、化工生产中的公用工程是指供水、供电、供气和供热等。（O）115、CO变换反应属于气—液相催化反应。（X）
116、本菲尔法二段吸收二段再生流程中，采用了等温吸收和等温再生，节省了再生过程的能量消耗。（O）117、化工工艺图包括工艺流程图、设备布置图和管路布置图。（O）118、已知进变换炉的半水煤气体积为2400m3（标），半水煤气中CO含量为30%，变换率为89%，则出变换炉的变换气体积为3041 m3（标）。（O）119、暂时中毒对催化剂的活性不会有任何影响。（X）
120、催化剂的使用寿命主要由催化剂的活性曲线的稳定期决定。（O）
121、用本菲尔法吸收溶液中的CO2时，转化度越大，溶液中的Na2CO3浓度越高，吸收速度越快。（X）
122、噪声对人体中枢神经系统的影响是大脑皮层兴奋，抑制平衡失调。（O）123、可燃气体与空气混合遇着火源即会发生爆炸。（X）124、变压吸附法脱碳时，专用的吸附剂为硅胶和活性炭。（O）
124、在造气工段，废热锅炉的主要作用是回收吹风气及上吹煤气的显热，并副产蒸汽。（O）125、已知进变换炉的半水煤气中CO含量为28%，变换气中CO含量为2%，则变换率为81%。（X）
126、本菲尔法脱碳在开车前系统进行水洗的目的是除去固体杂质。（O）127、CO变换中，平衡变换率越高，变换气中残余的CO量越高。（X）
128、化学平衡常数表示反应达到平衡时，生成物与反应物之间的数量关系，是衡量化学反应进行完全程度的标志。（O）
129、催化剂层温度的变化可以根据“热点”来判断。（X）130、生产能力是指生产装置每年生产的产品量。（O）
131、化工生产中常用空速表示催化剂的生产能力。空速越大，单位时间、单位体积催化剂处理的原料气量就越大，所以空速越大越好。（X）
132、铁催化剂在使用前要进行还原，使用后不须进行钝化可直接卸出。（X）133、本菲尔法脱碳在开车前系统进行碱洗的目的是除去油污。（O）
134、化工工艺是根据技术上先进、经济上合理的原则来研究各种原材料、半成品和成品的加工方法及过程的科学。（O）
135、CO变换过程既是原料气的净化过程又是原料气制造的继续。（O）136、催化剂的组成中，主要组分就是含量最大的成分。（X）137、无论是暂时中毒后的再生还是高温积炭后的再生，均不会引起固体催化剂结构的损伤，活性也不会下降。（X）
138、液氮洗涤法脱除原料气中少量的一氧化碳是基于各组分的沸点不同这一特性进行的。（O）
139、催化剂在反应器内升温还原时，必须控制好升温速度、活化温度与活化时间，活化温度不得高于催化剂活性温度上限。（O）
140、甲烷化炉催化剂层温度是通过调节甲烷化炉进口温度来控制的。（O）141、下吹制气阶段主要是为二次上吹制气提供热量。（X）150、温度降低，压力升高，平衡氨含量提高。（O）151、我国安全生产方针是“安全第一，预防为主”。（O）152、空气吹净时，制得的吹风气可以直接放空。（X）
153、制气阶段，炉温高煤气中的CO和H2含量高，煤气质量好。（O）154、造气时，炉温一般指的是还原层的温度。（X）
155、铁铬系催化剂属于中变催化剂，铜锌系催化剂属于低变催化剂。（O）156、制气阶段，给蒸汽中加入适量空气的目的是为了提高炉温。（X）
157、铁催化剂在还原时，提高氢气浓度，降低水蒸汽含量，对还原反应有利。（O）158、化工过程主要是由化学反应过程和单元操作过程组成。（O）159、铁催化剂的钝化即将已还原的催化剂与空气接触之前进行缓慢氧化，使催化剂表面形成一层Fe3O4保护膜。（X）
160、氨净值是指合成塔出入口氨含量之差。（O）161、中变铁铬系催化剂的活性组分为Fe3O4。（O）162、氨合成时，提高操作压力，原料气压缩功减小。（X）163、化工污染的特点之一是污染后恢复困难。（O）164、二次上吹制气的主要作用是将炉底残留的半水煤气排净，为送空气创造安全条件。（O）165、氨合成时，氨产率是随着压力的升高而上升的。（O）166、平衡氨含量为最大氨含量。（X）
167、在一定的空速下，合成压力越高，出口氨含量越高。（O）168、一定条件下，具有最高氨产率的温度为氨合成的最适宜温度。（O）
169、脱硫系统在开车前常用惰性气体进行置换，至系统内氧含量小于0.5%为止。（O）170、由于惰性气体既不参与反应，也不毒害催化剂，所以对氨合成无影响。（X）
171、化学工艺是根据化学的原理和规律，采用化学和物理的措施而将原料转化为产品的方法和过程。（O）
172、为了降低系统中惰性气体含量，在氨分离之后设有气体放空管，可以定期排放少量循环气。（）
173、吹风阶段将吹风气全部放空，制气阶段通入蒸汽可制得半水煤气。（X）
174、原料气中水蒸气含量增加，不利于甲烷化反应进行，并影响催化剂的活性，所以原料气中的水蒸气含量越少越好。（O）175、氨合成时，操作压力越高，氨净值越高。（O）
176、当固体燃料的粒度较小，热稳定性较好时，应采用较高的燃料层。（X）177、工业生产过程中，常用于加热的物料是中压饱和水蒸汽。（O）178、当煤气炉炉温低时，煤气中的CH4、O2和CO2含量就低。（X）
179、化工生产过程是指从原料出发，完成某一化工产品生产的全过程，其核心是工艺过程。（O）
180、有害物质的发生源应布置在工作地点机械通风和自然通风的后面。（X）
181、氨合成时，惰性气体的放空位置应选择在惰性气体含量高而氨含量最小的地方。（O）182、原料消耗定额的高低，说明生产水平的高低和操作技术的好坏。（O）183、液氮洗涤过程可看作是恒温恒压过程。（O）184、采用加压变换，可使压缩机的动力消耗增加。（X）
185、液氮洗涤时，为了把原料气中的CO完全清除，需将原料气温度降到CO沸点以下。（O）186、CO变换时，压力增大，平衡变换率增加。（X）
187、惰性气体的存在会降低氢氮气的分压，对化学平衡和反应速度都是不利的。（O）188、CO中变催化剂在使用前必须还原，使用后卸出之前不需要钝化。（X）189、增大汽气比，即增加水蒸汽用量，可以提高CO的变换率。（O）
190、在给定温度下，液体具有确定的蒸气压，液体蒸气压总是随着温度的上升而减小。（X）191、氨合成时，提高操作压力，循环气的压缩功增大。（X）
192、造气时，所谓“三高一短”操作是指“高炉温、高风速、高炭层和短循环”。（O）193、氨合成反应过程属于气—固相非催化反应过程。（X）194、氨合成时，提高操作压力，原料气的压缩功增大。（O）
195、氨合成流程中设置循环压缩机的目的是为了补偿系统的压力损失。（O）196、化工企业生产车间作业场所的工作地点，噪声标准为90分贝。（X）197、对于气—固相反应，适宜的反应器应该是裂解炉。（X）198、在其他条件一定时，增加空间速度能提高催化剂生产强度。（O）199、生产能力是指生产装置每年生产的产品量。如：30万吨/年合成氨装置指的是生产能力。（O）
200、氨合成时，提高操作压力，有利于氨的分离，冷冻功减少。（O）
三、简答题
1、合成氨的主要生产工序，各工序的作用和任务？
2、合成气的制取方法有哪些？
3、少量 CO、CO2、O2 的脱除方法有哪些？
4、天然气水蒸气转化过程需要供热？供热形式是什么？一段转化炉有哪些型式？
6、写出一氧化碳变换的反应？影响该反应的平衡和速度的因素有哪些？为什么该反应存在最佳反应温度？最佳反应温度与哪些参数有关？
7、从热力学、动力学两方面谈反应条件对变换过程的影响？
8、温度对反应速率的影响如何？为何变换过程采用分段？变换炉段间降温方式和介质有哪些？
9、为何脱硫？如何脱硫？天然气为原料的厂和煤焦为原料的厂，脱硫工序安排的流程顺序为什么不同？
10、为何脱碳？如何脱碳？
11、采用甲烷化的先决条件是什么？其操作温度的高低决定于什么？
12、气化炉的关键部件是什么？起何作用？如何实现？
13、间歇式制取半水煤气过程中，一个工作循环要分为几个阶段？
14、在氨合成工艺流程中，排放气为什么在循环压缩机前，而氨冷则在循环压缩机之后？
15、氨合成流程中先分离氨与后分离氨为什么都可采用？各自特点如何？简述轴向和径向冷激式合成塔的特点。
16、附图为以天然气为原料的日产千吨的大型合成氨厂的转化工段流程图。请参考此流程图回答下列问题：
（1）1#设备的作用是什么？（2）2#设备的作用是什么？
（3）此工艺为何要设置二段转化？
（4）为何要向二段转化器中引入经预热至450℃左右的空气？
（5）此工艺的压力为何选3MPa？
17、附图为大型合成氨厂采用的工艺流程。请参考此流程图回答下列问题：
（1）为何采用二段压缩？
（2）13#合成塔是何种形式的合成塔？
（3）惰性气体含量对平衡氨浓度有何影响？（4）温度对合成氨有何影响？
新一代微软语音合成技术简介 篇6
随着微软最新的个人电脑操作系统Windows Vista推出，微软新一代语音合成与语音识别技术，即Text-To-Speech和Speechrecogintion技术也进入了千家万户。而此前语音合成技术主要应用在电信等行业，例如常见的电话语音服务。目前国内外有相当多的公司推出了成熟的语音合成与语音识别技术和产品，支持的语言有英文、德语、法语、西班牙语、俄语、意大利语、荷兰语、日语、韩语、中文等等。微软看来也准备在该领域凭借自己在个人电脑操作系统上的优势继续发挥令人瞩目的作用。
微软英文版Windows Vista内置一个高质量的语音合成引擎——美国英语Anna语音引擎，而简体中文Windows Vista同时内置了两个高质量的语音合成引擎——美国英语Anna和汉语普通话Lili，这两个女声语音引擎，音质相当不错，并且汉语普通话Lili语音引擎支持中英文混读，较前一操作系统Windows XP上的仅有的Sam英语语音引擎，音质音色有了质的飞跃，与其他专业的语音合成与语音识别技术公司的产品已不相上下。
电脑用户可以使用Windows Vista或XP上默认安装的语音合成软件、如Win-dows XP上的Narrator，来让电脑朗读文件，这就可以减少眼睛疲劳，保护视力，另外对于语言学习也很有用。也可以从网上下载免费软件，如panopreter，它具备中文、英文界面，与微软语音合成技术相互兼容，支持多种语言的语音引擎朗读，并且能批量地把文件转化为MP3文件，是一款功能较强的语音合成产品。由于中文XP系统只默认安装了一个英语语音引擎，其语音效果不如VISTA系统上的语音，XP用户建议安装cepstral语音朗读引擎。
试析合成氨生产技术改进 篇7
1 国内合成氨生产技术的现状
随着国内经济的发展, 工业水平的不断提高, 国内合成氨的工艺水平也在不断的进步。从上世纪50年代国内开始投产第一批合成氨装置以来, 国内的化工工作者对于合成氨的工艺的改进一直没有间断过, 现在, 中国已经是世界上合成氨产量最大的国家。
1.1 装置
中国目前的合成氨的装置分为大中小三种。大型装置有三十余套, 设计生产能力为900万吨/年, 实际生产能力为1000万吨/年, 约占中国合成氨生产总量的23%左右。中型装置有五十余套, 生产能力为460万吨/年, 约占合成氨生产总量的11%左右。小型装置有七百余套, 生产能力为3000万吨/年, 约占合成氨生产总量66%。
1.2 合成氨的工艺流程
1.2.1 生产原料
合成氨所需要的原料有天然气, 石脑油, 重质油和煤 (或者焦炭) 等。
1.2.2 原料气的制备。
采用合成法生产氨, 首先必须制备含氢和氮的原料气。它可以由分别制得的氢气和氮气混合而成, 也可同时制得氢氮混合气。
1.2.3 原料气的净化
制取的氢氮原料气中都含有硫化合物、一氧化碳、二氧化碳等杂质。这些杂质不仅能腐蚀设备, 而且能使氨合成催化剂中毒。因此, 把氢氮原料气送入合成塔之前, 必须进行净化处理, 除去氢气和氮气以外的杂质, 主要包括变换、脱硫脱碳和气体的精制3个过程。
变换可将原料气中含有的CO和水蒸气生成CO2和H2, 以便于脱去碳氧化物。脱硫脱碳则是使得在生产过程中的碳氧化物和硫化物含量降到足够低, 一般在碳氧化物在1%以下, 硫化物在10-5以下, 否则会使得氨催化剂失去活性甚至中毒, 对生产过程造成严重影响。气体精制则是在合成之前要进行原料气的最终净化, 避免对催化剂的毒害。
1.2.4 原料气的压缩和氨的合成。
将纯净的氢氮混合气压缩到高压, 并在高温和有催化剂存在的条件下合成为氨。这是整个工序的核心部分。
1.3 生产现状
中国在上世纪50-60年代陆续投产了几十套年产2.5万吨—5万吨的合成氨设备, 以及1000余套年产21万吨的小型合成氨设备。但是, 这些设备所采用的原料都是无烟煤、焦炭和褐煤。70年代, 引进了十余套日产千吨的合成氨设备, 与此同时, 我国还自行研制开发以石脑油为原料的中型合成氨设备。80年代以后, 我国又从国外引进十余套大型合成氨设备, 其中大部分以天然气为原料, 其余的主要是以石脑油、渣油和煤为原料。90年代以后, 我国陆续从国外引进世界上最先进的合成氨生产技术, 迅速使我国成为了世界上合成氨产量最大的国家。
我国合成氨的原料构成是以焦炭为主, 尽管90年代至今我国的合成氨产量增加很快, 但是生产的原料构成并没有变化, 这是由中国的国情决定的。我国探明的煤炭储量很大, 在未来的十几年中, 我国的能源结构不会发生很大变化, 因此我国合成氨的原料仍然会以焦炭为主, 但是天然气等新兴资源在不断的开发利用中, 因此以天然气为原料来合成氨成为必然趋势。
由于我国合成氨的原料现阶段以焦炭为主, 并且我国还是全世界最大的合成氨产量国, 因此必然会导致巨大的能源损耗和环境污染, 所以我国在合成氨工艺的改进的过程中, 怎样最大限度的降低能源损耗和减少环境污染, 提高合成氨的生产率, 成为了改进过程中的指导性原则和核心目标。
2 合成氨工艺技术的改进
2.1 装置改进
现阶段我国合成氨设备的生产效率低下是阻碍合成氨生产工艺发展的一大障碍, 因此可以积极的借鉴国际上先进的合成氨设备的设计原理和技术, 或者积极推荐企业从国外引进国外先进的流程和设备, 比如中国四川化工总厂引进的美国Kellogg公司的节能型合成氨工艺软件包, 山东鲁南化肥厂水煤浆加压气化装置工艺软件包等国际先进的生产设备, 对于提高合成氨的生产效率有很大帮助。
2.2 原料结构改进
除了提高生产设备的生产效率之外, 积极的探索新的原料结构也是一项重要的工作。上述提到的Kellogg公司的节能型合成氨工艺软件包就是以天然气为主要原料进行生产, 经详细测算, 这种方法能够大大的降低能耗和环境污染。此外还可以探索以水煤气为主要原料的生产工艺, 由于水煤气具有比较好的稳定性, 因此对于生产合成氨也是重要的原料。
2.3 寻找新型催化剂
催化剂在合成氨的过程中起到了不可取代的作用, 它能够极大地减少合成氨所使用的时间, 并且能够提高原料的使用效率, 因此, 开发新型催化剂也是能够对合成氨工艺改进的一个重要方面。同时有的催化剂还能够在生产过程中起到脱硫脱碳的作用, 从另一个侧面提高了原料的使用效率。
2.4 工艺流程的改进
在合成氨的过程中, 会产生很多废气废渣, 这些废气废渣就是造成原料浪费的主要方面, 研究怎样对废气废渣进行循环利用, 或者三次利用, 也是一个能够极大地提高合成氨生产效率的重要方面。工艺流程的改进可以和设备的改进有机的结合起来, 从而达到更好的效果。
3 结束语
合成氨工艺对于我国的工业和农业发展具有重要的意义, 我国面临快速城镇化、工业化的考验, 一方面要满足我国快速发展的工业化城镇化的需求, 另一方面又要考虑极大地减少在合成氨过程中造成的能源损耗和环境污染, 改善原料的利用率, 都是我们要面临的挑战。我国的合成氨技术水平和国际先进水平还有一定的差距, 积极地向国外先进技术学习, 同时努力加强自身创造性, 是我们未来要努力的方向。
参考文献
[1]高恩元.前进中的中国合成氨技术[J].中国化工信息中心.1997, (35)
[2]蒋德军.合成氨工艺技术的现状及其发展趋势[J].现代化工.2005, (8)
合成氨“双甲”工艺的优势研究 篇8
关键词：合成氨,原料气,净化,优势,研究
1 研究背景
某厂每年会生产18万t的合成氨, 约30万t的年产尿素。全低变工艺应用于原料净化变换工段。净化工艺在变化工段, 产生了较多的弊端, 一方面大量地浪费了资源;另一方面, 也直接制约了经济效益的增长。鉴于以上种种弊端, 该厂决定将现有的甲烷化工段净化工艺向“双甲”净化工艺改造, 而保持不变净化变换工段工艺。由脱碳出口直接进合成气压缩机提压至7.1 MPa。每年经过双甲工段副产粗甲醇有一万t。同时, 甲烷化工段会产生5.0 MPa的蒸汽, 最后二次使用时, 送交变换工段。
2“双甲”净化工艺的工艺流程和化学反应机理
1) 半水煤气由自造气产生, 将部分的灰尘由洗涤塔除去, 最后经过降温和冷却。在通过入水口, 将半水煤气流至脱硫塔底部, 在经塔内填料, 将半水煤气和钠碱液逆流接触, 将半水煤气内富含的大部分硫化氢除掉。这时需要控制出口气内的硫化氢, 使其质量低于100 mg/m3以内, 再通过气柜, 使硫化氢进入电滤器除尘部位。
2) 控制电除尘器出口煤气内的含尘质量浓度低于3 mg/m3以内, 经原料气压缩机压缩, 将煤气压缩为Ⅰ段、压缩Ⅱ段、压缩Ⅲ段、压缩Ⅳ段, 将半水煤气的压力提升到3.5 MPa, 通过工序变换, 将变出口气体内CO的体积分数控制到0.3%~0.6%以内。
3) 第二次脱硫脱碳经过气体变换进行, 可降低出口气内硫化氢的质量浓度在0.5%~1.0%以内。在将精脱硫施与变换气, 可控制气体内硫量的总含量为0.1×10-6。
4) 经过合成压缩机压缩一段时间气体后, 提升压力为7.1MPa, 再通过合成塔将甲醇合成, 开始发生了甲醇化反应。
5) 将发生甲醇化反应的气体通过换热器, 从甲醇合成塔流出, 再进行冷却, 降温从冷水器至40℃以内, 最后通过甲醇水洗塔处理。
液态粗甲醇经过甲醇水洗塔处理之后, 进入甲醇储槽, 而CO+CO2在气体内的体积分数达到0.1%~0.2%, 被送入到甲烷化系统, 该部分气体经过甲烷化系统反应, 体积分数≤10*10-6。冷却后通过换热处理, 分离出水分。经过气压缩机二、三段合成, 进入氨合成系统之前, 将压力提升到15.0 MPa。
3“双甲”净化工艺的优势
通过相关的理论学习和研究, 对“双甲”净化工艺的优势进行了证实。它不仅有显著的净化效果, 同时还能对资源浪费问题进行有效的控制。这些表明了双甲净化工艺能够提供技术支持, 提高工程的综合效益。接下来通过对比和分析几种净化工艺, 对“双甲”净化工艺的应用优势进行剖析。
目前, 深度低压变甲烷化法、铜洗法和低温液氮洗涤法是CO/CO2的常用工艺。其中铜洗法有着非常悠久的应用历史。主要应用于我国部分小型氮肥厂。但它有着较多的局限性和缺点, 如有着繁多的设备和复杂的工艺、较低的净化度, 一般来讲, 出口CO+CO2的体积分数都≥25×10-6;同时, 有着较大的物料消耗量、较高的成本和繁琐的操作程序, 如蒸汽、铜和乙酸等, 都有较大的消耗量, 同时铜液泄漏等, 也会对环境产生较大的影响。
低温液氮洗涤法的原理主要是用来自“空分”系统的冷量和-190℃的超低温液氮, 对原料气进行洗涤。而对于原料气的组分 (除N2/H2以外) 的去除, 该净化法的效果尤为显著。但该净化法的缺点是有较高的投资成本, 同时还有着庞大的空分冷冻分离装置体积。深度低变甲烷化法具有较大的消耗量。相比上述三种净化工艺, 作为一种洗涤方法, “双甲”净化工艺可将低温液氮进行彻底的改善、有较低的蒸汽消耗量、灵活可调的产品结构, 可显著控制CO+CO2微量效果。同时, 和其它净化工艺相比, “双甲”净化工艺的经济性是无法匹敌的。具体体现在:能对蒸汽的消耗量进行有效控制, 可将变换的负担最大化地降低, 使副产出甲醇和原料气的利用率得到了很大的提升。
参考文献
[1]刘俊兰.非等压醇烷化工艺技术在合成氨厂的应用[J].化学工业与工程技术, 2012, 33 (4) :49-52.
合成氨造气工艺优化研究 篇9
作为合成氨生产的一个重要指标, 氢氮比是一个重要的控制参数, 它与合成、变换和造气工段有很大的关系, 对工段的产量有直接的影响。这是较为复杂的调节系统, 氢氮比呈现多变量调节, 不容易建立被控对象的数据模型。若采用人工调节方式, 不仅有较长的滞后时间, 还会出现较低的合格率和较大的波动, 对氨产量有直接的影响。目前有三种方法来控制氢氮比。针对中小氨肥企业, 比较实用的是恒氨法。在生产过程中, 有以下几种调节方法:
1) 控制规律为常规PID 算法和预估算法相结合, 将脱硫氢和循环氢作为反馈信号, 对回收时间和上吹加氮时间进行调节, 对含氮量进行控制, 进而实现一种自动调节氢氮比的方式。
2) 通过毫伏转换器, 将5个电信号向脉冲数字信号转换, 依照各造气炉的实际工况, 通过数据处理, 向造气微机精准地将控制信号输出。将加氮时间和回收时间进行改变, 完成超前调节。
3) 采用合成氨和变换氨两个信号, 对加氮量进行自动调节。对炉况的稳定, 此种方法比较实用。分析整个操作过程, 既达到了稳定炉况, 又实现了调节氢氮比的作用。
2 炉箅的选择和优化
1) 布风设计。
在优化布风设计专用炉箅中, 布风设计是最为重要的环节。合理布风的原则, 应对中心风量进行控制, 同时对外环风量增加, 优化布风强度的设计和气孔率及粒径的大小、原料的性质和种类, 加煤的形式、所用风机的风压和风量, 以及各个部位的阻力和燃料层总高度, 有直接的关系。
2) 优选炉型。
为了对生产过程中出现的返焦率上升、塌炭、煤气炉炭层不均匀下降进行预防, 可采用六边形均布型炉, 同时煤气炉箅直径低于3 000 mm, 这样才能对以上问题有效克服。
3) 减少带出物的优化设计。
首先要考虑上下层重叠面和内风道间隙的设计是否具有合理性, 这样才能优化通风阻力和下吹带出物量, 既不能对制气效果带来影响, 同时又可使下吹带出物减少。依照造气炉的差异, 合成氨企业一般都采用六边炉箅和五边炉箅。和五边炉箅相比较, 六边炉箅更为实用, 其优越性能表现在以下几个方面:①有较为均匀的布风, 和五层布风相比较, 六层布风要提高20%以上的均匀性。同时有较低的返焦率、较大的操作弹性和较为稳定的炉况;②有较强的破渣能力, 通过查看下渣情况, 没有出现大块死疤痕现象;③有较少的下带吹出物, 由于减少了各层风道的间隙, 在有相等的通风面积下, 和五层风道相比, 六层风道大约减少了15%～20%的间隙。这样也随之减少了下吹带出物, 对下行煤气管道的冲刷也随之减轻;④煤种有较强的适应性, 无论是黑龙江煤、宁夏煤、贵州煤、还是山西煤, 在采用新型炉箅炉况的使用上, 都没有明显的变化, 这样控制起来相对容易。
3 吹风系统
在操作造气炉的过程中, 在吹风阶段对热量进行蓄积, 促进了燃料的燃烧, 为制气阶段碳与蒸汽的结合奠定了基础。在吹风阶段, 既要在短时间内将炉温升高, 同时还应尽可能地使燃料能耗降低, 热损失减少。分析吹风阶段所发生的化学反应, 碳和氧之间, 有相当大的反应速度常数, 其反应在扩散控制范围内, 所以在扩散控制为主的碳的燃烧反应中, 吹风速度的提升, 是最有效的措施。而二氧化碳和碳在还原层发生的吸热还原反应, 都在动力学控制之内。较高的气流速度又恰好使还原层内的二氧化碳停留的时间缩短, 这样使一氧化碳在吹风气中的含量进一步降低, 热损失也随之减少。所以使热损失减少的关键, 是使吹风速度提高, 并尽量避免生成的吹风气在系统内的停留时间。
通过以上分析看出, 吹风效率提升的关键, 是使吹风系统阻力的降低。系统中的阻力包括阀门阻力、管路阻力、煤气煤炭层阻力和设备阻力。针对吹风阶段对低压系统管理所采取的系列措施, 无法做到规划和整齐, 应对降低阀门和管路系统阻力进行着重考虑, 这样才能降低耗能, 保证风机的正常运行。
4 优化造气工艺的措施
要使设备发挥最大的效益, 必须进行合理的配套, 而风机是改造最为关键的措施。在最短的时间内提高炉温, 有足够的热量储存, 以供制气所需, 这是造气炉的最佳工况。这就要求风机在单位时间内, 必须拥有大风量和高风速的性能, 目前常采用C800-1.28 型风机。而在操作高碳层时, 为了对炉温和碳层进行提高, 可将制气强度提升到1 300 m3/m2·h, 这样既实现了经济运行, 同时又实现了降耗节能的目的。
5 结语
本文重点探讨的是合成氨造气中的改进和优化。通过采取以上措施, 不仅可使造气工段的能耗降低, 同时还可使工艺操作进一步优化, 实现了低耗、高产、安全生产的目标, 使企业的竞争力和经济效益进一步提升。
参考文献
[1]孙华田.降低造气能耗必须严格掌控的几个问题 (下) [J].小氮肥, 2009 (3) .
[2]赵苏安.中氮厂固定床煤气炉流程改造技术研讨[J].中氮肥, 2009 (5) .
[3]彭春生.影响吹风气余热回收装置安全经济运行的因素探讨[J].中氮肥, 2006 (1) .
[4]严素娟.合成氨厂造气工艺改进[J].浙江化工, 2006 (7) .
合成氨联醇工艺优化与配置 篇10
南阳德润化工有限公司于1994年开始联产甲醇生产, 为了进一步降低合成氨消耗, 调整产品结构, 提高公司的经济效益, 于2007年初的合成氨联醇技改中, 新增两套ϕ800甲醇系统和原两套ϕ600甲醇系统并联投入运行, 并对原典型的联醇生产工艺进行改进。从近几年来的运行情况看, 两套ϕ600系统和两套ϕ800系统从原料气的净化、生产工艺的稳定、设备的运行状态及催化剂的使用情况都比较满意。
1 生产工艺配置情况
1.1 联醇相应工段的配置优化
变换工段的流程是中低低工艺, 为使两套醇系统进口CO不同, 我公司自创了“变换低变一段抽气的联醇新工艺”, 即从变换三段 (低变一段) 出口将气体分流, 以提高变换中CO百分含量的目的, 分流气体经过换热降温后分别送往两套碳化系统及变压吸碳。 公司有4M8K4-36/320压缩机11台, MH-92/314压缩机2台, 其中1#、2#、3#、4#4M8K4压缩机送气经ϕ2 000碳化系统及变压吸碳后经压缩机五出送往两个ϕ600甲醇合成系统, 其余气量经ϕ2 800碳化系统后经压缩机五出送往两个ϕ800甲醇合成系统, 5#、6#4M8K4压缩机可供双套醇系统共用, 每套醇系统的两塔的管道配置和阀门设置能使其可并联可串联。由于采用变换炉中间抽气的办法, 两套醇系统进口气中CO的百分含量大小可在一定范围内任意调节, 以适应催化剂在不同时期对进口CO的含量大小的要求。两个ϕ600醇系统有3台0.95m3/min循环机, 双系统供用, 可根据塔温情况随时启用;两个ϕ800醇系统共有4台2.0m3/min循环机, 其中2台循环机双向共用。其工艺简图如图1所示。
1.2 工艺特点
在两个ϕ800甲醇合成系统或两个ϕ600甲醇合成系统并联生产中, 如果一个醇系统循环量偏多, 而另一个醇系统循环量偏少时, 可将双向共用的循环机向两个系统同时循环, 其优点如下:
1) 循环量过大时, 避免了开循环机近路, 使循环机不能满负荷生产;
2) 循环量不足时, 避免了需多开一台循环机, 造成成本增加;
3) 可避免用加大合成塔副线调节量, 使催化剂床层温差增大, 合成率降低。
2 甲醇催化剂升温还原的改进优化
2.1 催化剂升温还原的准备
新装置建成或大修后开车, 一般要进行系统检查、系统吹净、单体试车、气密性试验、排气置换、试压试漏、催化剂装填、升温还原。因此在升温还原前按生产流程对系统进行常压置换, 不留死角。经分析系统内气体O2≤0.2%时确定为置换合格。分级加压保持稳定30min后设备, 管道无泄漏, 系统压力没下降方可升温还原。其中主要环节是催化剂升温还原。
2.2 催化剂升温还原采用提氢后的高氢气
我公司2004年以前一直采用精炼气升温还原, 由于精炼气中有微量的氨, 还原质量不高, 生产效果不佳。尤其是在夏季, 如果铜氨液中氨含量偏高, 升温还原的原料气中微量氨也会偏高, 就导致催化剂在升温还原时中毒。在2005年新上马一套提氢装置后, 用氨合成驰放气经膜分离提氢后的高氢气作为升温还原的原料气, 经测定几乎无氨、H2S, 从而确保了升温还原的原料气的质量。
2.3 采用低温阶段多出水, 保证还原质量
催化剂升温还原出水分为物理出水和化学出水, 120℃以下的出水基本为物理水, 要求平稳升温尽可能把物理水出尽。120℃以上的出水基本为化学水, 坚持低温、低压还原多出水, 根据出水量的多少, 必要时恒温, 最终还原温度≤240℃, 还原结束时实际出水量达到理论出水量的95%以上。
2.4 按出水速率定催化剂升温还原快慢
催化剂升温还原过程分为4个阶段, 分别为升温、还原、恒温和换气。每个阶段的出水速率不同。在升温期、还原初期 (80～100℃) 、还原主期Ⅰ (100～120℃) 应以出水速率定催化剂升温还原快慢, 因为催化剂升温还原的床层温度在120℃时, 出甲醇塔气体温度只有70℃左右可以, 水汽浓度是很难测定的。因此催化剂升温还原的床层温度在150℃前均可按出水速率定催化剂升温的还原。
2.5 采用高空速还原, 保证还原平稳
如果催化剂装填不均, 将造成催化剂床层气流分布不畅, 易形成相对“盲区”, 空速偏小将造成该区域温度急骤上升。因此在催化剂还原初期就启用多台循环机, 确保空速≥3 000h-1, 还原主期≥4 000h-1。
3 正常生产时的注意事项
正常生产时影响催化剂使用寿命的因素主要是催化剂中毒和热老化。这两个因素均会造成催化剂反应活性下降不能维持自热平衡, 在生产过程中主要因素是中毒。硫化物、氯、氨、油污等均能造成铜基催化剂中毒。
3.1 控制原料气中的硫含量
硫含量主要是H2S, 有机硫主要是CS2、COS和硫醇等, 而甲醇生产采用高活性铜基催化剂对硫的作用十分敏感, 极少量的硫就能够在催化剂表面生成性质稳定的铜的硫化物, 使催化剂完全失去活性。特别是近几年来原料煤货紧价扬, 迫使部分企业采用劣质煤制气, 从而造成合成氨原料气中的硫化物含量较高。由于上述原因我公司相应扩建了粗脱硫工段, 新上了一套变压吸附不仅脱碳而且脱硫, 全部气体通过装有XYF-4型粒状常温活性氧化铁、HT102、HT104精脱硫剂的精脱硫塔、使硫化物含量小于0.1×10-6, 有效地保护了铜基催化剂的使用活性, 延长了甲醇催化剂的使用周期。
3.2 控制原料气中的氯化物含量
原料气中虽然氯化物含量较低, 但其毒害程度比硫还严重, 氯的危害是硫的十倍且往往是全床层性中毒。氯根的来源主要是原料煤、工艺蒸汽、空气、工艺水及所使用的化工助剂等, 特别是工艺水、工艺蒸汽的氯含量。因此在变换饱和热水塔补水、脱氨塔的洗涤水等用水处选择[Cl-]≤5×10-6的脱盐水, 通过脱氯塔后使进入醇系统原料气的氯化物含量≤0.1×10-6。
3.3 氨中毒
氨的来源主要是碳化系统, 氨的存在一方面直接与催化剂中的铜反应生成铜氨络合物引起铜的流失, 降低催化剂活性。另一方面氨与甲醇反应生成甲胺类副产物, 也会引起甲醇催化剂中毒。因此我公司严格控制碳化系统的工艺指标氨含量≤0.17g/m3, 且加强甲醇系统进口脱氨塔的洗涤水排放。做到入醇系统原料气的氨含量≤0.5×10-6。
3.4 原料气带油
原料气带的油含有硫、氯等毒物也会引起甲醇催化剂活性降低, 我公司的醇系统的油分的分离器内件采用超滤技术改造而成, 从而堵绝油污带入醇合成塔。
3.5 控制变换气中的乙炔含量
当变换工段蒸气不足时, 会发生副反应生成乙炔, 它在遇到铜基催化剂的时候与其反应生成乙炔铜, 因此生产过程中必须确保变换工段蒸气用量。同时也可稳定醇系统进口CO的百分含量。
3.6 催化剂的热老化
铜基催化剂对温度比较敏感, 催化剂的活性将随着超温幅度的提高和超温时间的延长而降低, 在生产过程中强调平稳操作, 严防床层温度大幅度波动;我公司床层温度波动范围≤6℃, 由于铜在催化剂中呈高分散状态, 很容易热烧结, 所以尽可能延长催化剂的低温区 (240～260℃) 使用时间。
4 生产运行
4.1 正常生产操作
在正常生产过程中主要是控制催化剂层热点温度, 热点温度的控制应根据合成塔进口气体成份, 生产负荷及催化剂使用时间的变化及时调节合成塔副线阀, 循环机近路阀, 从而达到稳定催化剂层热点温度, 当温度波动幅度较大时一般以调节循环机气量为主, 合成塔副线气量为副, 反之则相反。当温度骤然上升, 在上述调节方法难以控制时, 应联系变换工段降低CO含量。确保催化剂层热点温度波动范围≤6℃。
4.2 运行情况
每一ϕ600甲醇塔有效容积为1.28m3, 装催化剂2.2t, 2006年12月催化剂升温还原结束转入正常生产, 至2008年8月更换, 共运行605d, 累计产量折100%甲醇1.8万t, 即1m3催化剂产甲醇7 030t。每一ϕ800甲醇塔有效容积为4.4m3, 装催化剂6.8t, 2008年元月催化剂升温还原结束转入正常生产, 至2009年11月更换, 共运行710d, 累计产量折100%甲醇5.9万t, 即1m3催化剂产甲醇6 700t。其中ϕ800醇塔具体运行数据见表1。
5 结 语
合成水晶工艺品 现场制作很赚钱 篇11
这几年下岗失业、无业人员增多,无数想小本赚钱的人纷纷要求学习一技之长,用来赚钱养家。该工艺是把水晶棒用液化气氧气加热熔化,根据人们的要求现场制作生肖、龙船、丘比特之箭、情人秋千等千种个性化精美礼品,晶莹透明色彩缤纷,极受年轻人喜欢,设备500元,原料9元/公斤。还可以把像片、图片做到水晶里形成彩色透明水晶像,不需任何基础,5天左右就可掌握,学员可学习各种空心、实心、透明、彩色水晶工艺品现场随心所欲的制作特别吸引人生意非常好,学过的人反映日赚100-1000元之间。
这种合成水晶并不是有些人在广告上说的仿水晶、树脂产品(树脂产品透明度不高,时间久了会变色,高温燃烧有气味),而从矿石中提炼出的合成水晶,与天然水晶相同,透明度非常高、不燃烧、永不变色,做出的工艺品晶莹剔透、形象逼真、深受人们的喜爱,是同学、同事、朋友、情人之间互赠礼品、家居点饰、生日礼物,水晶工艺品是首选礼品,高档气派。制作时用三轮车带上一块木板当工作台,液化气加氧气做加热用,现场制作本身是一种活的宣传广告反应效果非常好,每到一处都被多人围观,每天收入在百元以上,平时多做些,到情人节一天收入4000元左右,该工艺简单易学,一个生肖5分钟就能做好,成本2角,售3元4元,利润很高。
2006年4月安徽小伙子徐明经两次考察学了该技术,原来他上了四年大学,花了6万多学费,学的是欧式工艺美术设计,毕业一年多没找到工作,后来在浙江义乌一家工艺厂打工搞工艺品设计讲好每月2000元工资,干了23天老板说他设计的东西不符合市场没人要,给了他500元辞退了他,从此他再也没找到工作,他说本来想考上大学是出路,毕业后赚钱好好抱答父母没想到连自己都养不了,上大学简直是糟踏父母的血汗钱。他学了本技术后开始用三轮车在外现做现卖,07年买了机动三轮车还有了女朋友,08年5月买了辆面包车到各地做,他说最坏一天赚80元,平常一天300多元,天天除了吃饭睡觉就做,每年情人节都赚四五千元。09年生意特别好从五一至九月一号赚了近6万元。而且他的一个同学出5000元跟他学技术。他感慨道:大学四年不如一技在身。
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记者点评:
该项目已经过本刊记者的考察验证,市场分析,像这样投资小,而且无风险易操作的项目,可以说是很少,非常适合创业者、待业青年、中小投资者、下岗工人、大学生等。在广大读者怀致富发财梦想的同时,我建议投资者们,能够踏实稳健的走好每一步,学一门技术,掌握一门手艺,才是取胜之道。
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合成氨吹除气氢回收技术应用 篇12
1 合成氨装置氢气回收方法的确定
1.1 回收方法的比较
对于合成氨装置含氢气体的分离提纯, 工业上主要有深冷法, 吸附法, 膜分离法等。
(1) 深冷法
借助低温下气体各组分沸点的不同来分离。例如, 氢气的沸点最低, 且同CH4、N2的沸点相差较大, 利用此特点进行合成吹除气的深冷分离。利用吹除气自身的压力, 通过膨胀制冷而降温, 使其他组分液化达到气体分离的目的。但由于膨胀压差的限制, 提供的冷量有限, 温降有限, 所以分离出的氢气纯度较低。如果要得到高纯度的氢气就必须外供冷量。就中小化肥而言, 经济效益将受到影响。另外, 该方法占地面积大, 操作复杂, 对原料气预处理的要求较高。
(2) 变压吸附法
根据气体中各组分在分子筛上吸附能力的不同, 使强吸附组分和弱吸附组分得到分离。例如, 合成吹除气中氢气的吸附能力最弱, 而其他组分在分子筛上的吸附能力都远远高于氢气, 所以在较高压力下一次性得到分离, 降低压力和适当升高温度, 又可使吸附的组分解吸, 达到分离的目的。该方法回收氢气的纯度可达99%以上, 但存在工序多, 氢回收率较低, 切换阀门易损等缺点。国内合成氨装置采用此技术操作压力为1.6MPa。
(3) 膜分离法
膜分离法是在一定的压力条件下, 利用不同种类的气体在有机高分子膜中具有不同的渗透速率而实现分离的。
膜分离核心件为反渗透膜, 主要依靠反渗透膜来分离氢气。分离器外形与管壳式换热器相似, 但里面是中空纤维管。气体进入分离器的壳侧, 利用中空纤维管内外的压差, 氢气渗透进管内。气体流经的中空纤维管越长, 渗透进去的氢气越多。其他气体留在管外。该技术回收氢气纯度为85%左右, 返回合成氨原料气系统, 从而提高氨产量, 还能提供少量纯度为99%的氢气, 供作他用。
另外, 膜分离装置具有投资少, 见效快, 设备小, 工艺流程简单等优点。
(4) 氢回收工艺对比情况
膜分离技术、变压吸附、深冷分离三种回收方法综合对比情况如表1。
1.2 回收方案的确定
对比三种方法, 结合其他企业采用的氢回收工艺及我公司合成氨装置运行情况, 采用膜提氢装置提取氢气工艺, 运行效果较好, 工艺方案成熟, 投资少, 资金回收周期短, 可行性较强。
我公司决定新增一套处理量4 200m3/h的膜分提氢装置, 回收合成塔后吹除气中的氢气, 作为生产合成氨的原料气体, 从而实现降低半水煤气消耗的目的。
采用膜分提氢回收技术, 由于占地面积小, 可以充分利用氨库报废的六个煤气贮槽所占用的位置, 提前做好设备基础和工艺管线的配置, 在系统不停车的情况下, 可将合成塔后吹除气送入膜分提氢装置, 回收有效气体氢气, 同时渗透气可送入压缩机四段入口, 实施简单可行。
1.3 膜分离技术的基本条件
(1) 合成吹除气压力28~32MPa, 必须是连续吹除。
(2) 合成吹除气的放空位置
大部分企业吹除气的放空位置, 都是在冷交塔后, 即塔后放空, 这是正确的位置。如果采用塔前放空, 气体中难免会有少量油分, 长期运行, 油容易附在膜的表面, 致使高分子膜失效。
(3) 软水除氨
氨是高分子膜的致命气体。为了保证和延长膜的使用寿命, 需要用软水在高压下将吹除气中所含氨洗到200×10-6以下, 方可让气体进膜。
2 实施改造
该项目经过多方论证后确定实施改造, 并列入2013年度公司技改项目。项目小组通过与多个厂家技术交流论证, 经招标决定使用大连天邦膜技术国家工程研究中心的国产膜分技术。7月份完成项目设计, 8月下旬设备到厂, 利用2013年8月份第一套合成氨系统大修机会, 完成了各项工艺管线的甩头, 在系统不停车的情况下, 9月底合成塔膜分提氢装置成功投运。
3 改造后工艺流程
3.1 工艺气体流程 (图1)
合成吹除气以常温和29MPa的压力, 经过减压阀控制压力在10MPa左右, 进入氢气回收系统。放空气先经预处理系统将氨除去, 然后进入加热器, 加热到40~45℃, 以保证进膜前的气体远离露点, 否则冷凝下来的液滴会在膜分离器的纤维表面冷凝, 从而导致回收率下降。加热器采用套管式热交换器, 原料气走管程, 蒸汽走壳程。原料气的温度通过调节蒸汽的流量控制。为安全起见, 在加热器之后, 进膜前的管路上设有高温报警联锁停车控制系统。
原料气经过加热器加热后, 直接进入膜分离器。该膜分离器内部装填中空纤维膜丝。在壳程与纤维芯侧恒定压差作用下, 氢气以较快的速率透过纤维膜丝, 在纤维芯侧得到富氢产品, 称为渗透气;扩散速率较慢的组分则滞留在原料侧, 称为非渗透气或尾气。
进入和离开氢气回收系统的气体流量由原料气流量计及尾气流量计显示, 操作时可通过手动设定压力及尾气调节阀的阀位来调节氢回收率和渗透气中的氢浓度。
回收的氢气进入生产系统 (压缩四入总管) , 水洗塔的氨水可送入尿素水解 (或双塔循环后送氨水站及蒸氨系统) 。
3.2 脱盐水流程
由氨库脱盐水总管来的脱盐水进入膜提氢岗位脱盐水水槽, 经柱塞泵加压送至1#、2#水洗塔顶部, 自上而上洗涤原料气中的氨, 吸收氨后的稀氨水进入1#、3#、4#氨水槽。
3.3 低压蒸汽流程
由中压蒸汽总管网 (1.3MPa) 来的蒸汽经自调阀进入加热器管间, 加热管内原料气, 冷凝液排至地沟。
4 改造后执行的工艺指标 (表2)
5 改造后效果
本装置自2013年9月28日完成改造后投运, 运行平稳, 实现了无人值守的设计目标。本装置处理最大吹除气量为4 200m3/h, 产品氢纯度90%, 回收率90%, 对比情况见表3。
从以上数据对比可知, 改造后吨氨耗半水煤气降低约50m3。以2013年第一套合成氨实际产量144 771.82t为计算基准, 半水煤气折标系数为3.571, 该项改造投运后年可节约能量:
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