合成氨（第二版）

绪论 1
一、氨的性质和用途 1
二、氨的发现与合成 2
三、合成氨生产的进展 2
四、我国合成氨工业发展 4
五、合成氨技术的发展 4
六、合成氨生产典型流程 6
七、合成氨工艺的特点 6
八、课程学习方法 7
第一章　原料气的制备 8
第一节　概述 8
一、煤的工业分析 8
二、煤的物理化学性质 9
三、气化用煤的质量要求 10
四、各种煤气化生产工艺简介 11
第二节　煤气化过程的基本原理 12
一、气化反应的化学平衡 12
二、气化反应速率 15
第三节　间歇式制气的生产工艺 17
一、间歇式制气的燃料层与工作循环 17
二、间歇式生产半水煤气的工艺流程 18
三、间歇式生产半水煤气的工艺条件 20
四、间歇式煤气发生炉 21
五、正常操作要点 22
六、间歇式煤气发生炉的物料衡算和热量衡算 24
第四节　水煤浆气化生产工艺 34
一、基本原理和特点 34
二、工艺流程 35
三、工艺条件 38
四、主要设备 40
五、开停车与操作控制 42
六、安全生产要点 44
第五节　粉煤气化生产工艺 46
一、基本原理和特点 47
二、工艺流程 48
三、工艺条件 49
四、主要设备 50
第六节　烃类制气生产工艺 51
一、气态烃类蒸汽转化的化学反应 52
二、甲烷蒸汽转化反应的基本原理 52
三、烃类蒸汽转化催化剂 57
四、工业生产方法 59
五、二段转化法 59
六、天然气蒸汽转化的新技术 64
综合训练项目一 煤气化制取合成氨原料气工艺的选择 65
基本训练题 66
能力训练题 67
第二章　原料气的脱硫 69
第一节　干法脱硫 69
一、钴钼加氢-氧化锌法 70
二、活性炭法 74
三、常温精脱硫技术 75
第二节　湿法脱硫 77
一、湿法脱硫的选择原则 78
二、湿法脱硫的基本原理 78
三、栲胶法 80
四、其他湿法脱硫方法 82
五、安全生产操作要点 84
基本训练题 84
能力训练题 84
第三章　一氧化碳的变换 85
第一节　概述 85
一、变换的基本任务 85
二、变换工艺的比较 85
第二节　一氧化碳变换的基本原理 87
一、化学平衡 87
二、化学反应速率 89
第三节　一氧化碳变换催化剂 91
一、催化剂的基本知识 91
二、一氧化碳变换催化剂的种类 93
第四节　变换工艺与设备 97
一、一氧化碳变换工艺 98
二、工艺条件分析 102
三、变换工艺的选择原则 104
四、变换反应器 105
第五节　操作及安全生产要点 107
一、变换炉的操作 107
二、安全生产要点 112
综合训练项目二 变换催化剂升温还原方案的编制 113
基本训练题 115
能力训练题 115
第四章　二氧化碳的脱除 116
第一节　低温甲醇洗法 116
一、基本原理 117
二、工艺条件选择 118
三、工艺流程 120
四、主要设备 124
五、系统开停车 124
六、操作控制要点 126
七、安全生产要点 127
第二节　聚乙二醇二甲醚法 129
一、基本原理 130
二、工艺条件选择 130
三、工艺流程 132
第三节　变压吸附法 132
一、吸附剂 133
二、工作原理 134
三、工艺流程 134
四、工艺条件的选择 135
第四节　改良热钾碱法 136
一、基本原理 136
二、工艺条件选择 138
三、工艺流程 139
四、主要设备 140
第五节　MDEA法 140
一、基本原理 141
二、工艺条件选择 141
三、工艺流程 142
四、开停车 142
五、操作控制要点 143
基本训练题 144
能力训练题 144
第五章　原料气的精制 145
第一节　概述 145
一、精制的任务 145
二、精制工艺简介 145
第二节　液氮洗涤工艺 146
一、基本原理 146
二、工艺流程 147
三、工艺条件 149
四、操作及安全生产要点 150
第三节　甲烷化工艺 151
一、基本原理 152
二、甲烷化催化剂 153
三、工艺流程 154
四、工艺条件 155
第四节　双甲工艺 156
一、基本原理 156
二、工艺流程 156
三、工艺条件 159
第五节　醇烃化工艺 160
一、基本原理 160
二、工艺流程 160
基本训练题 162
能力训练题 162
第六章　气体的压缩 163
第一节　压缩机的分类及选用 163
一、压缩机的分类 163
二、压缩机的选用 163
第二节　气体的压缩功 164
一、能量守恒与转化定律 164
二、气体的压缩功 165
三、气体压缩的实际功耗 167
第三节　活塞式压缩机 167
一、活塞式压缩机的分类 167
二、活塞式压缩机的基本构造与工作原理 167
三、典型工艺流程 168
四、循环油流程 170
五、影响活塞式压缩机生产能力的因素 170
六、开停车 171
七、安全生产要点 172
第四节　离心式压缩机 172
一、离心式压缩机的构造与工作原理 172
二、工艺流程 173
三、离心式压缩机的喘振和防控 174
基本训练题 175
能力训练题 175
第七章　氨的合成 176
第一节　氨合成反应的基本原理 176
一、氨合成反应的热效应和化学平衡 176
二、平衡氨含量及影响因素 178
三、氨合成反应速率 180
第二节　氨合成催化剂 182
一、催化剂的组成和作用 182
二、催化剂的还原和使用 183
第三节　氨合成工艺条件 185
一、压力 185
二、温度 186
三、空间速率 186
四、合成塔进口气体组成 187
第四节　氨的分离及合成工艺流程 187
一、氨的分离 187
二、氨合成工艺流程 188
三、排放气的回收处理 191
第五节　氨合成塔 193
一、结构特点及基本要求 193
二、氨合成塔分类 194
三、氨合成塔内件 195
第六节　氨合成操作控制要点及安全生产 200
一、氨合成塔的操作控制要点 200
二、安全生产要点 202
第七节　氨合成系统基本的物料衡算和热量衡算 203
一、合成塔的物料衡算 203
二、合成塔的热量衡算 205
三、合成回路的物料衡算 206
四、水冷器热量衡算 208
综合训练项目三 氨合成系统的节能改造 209
基本训练题 212
能力训练题 213
第八章　合成氨厂水处理 214
第一节　概述 214
一、合成氨厂用水简介 214
二、水中杂质及其危害 214
第二节　锅炉给水处理 215
一、锅炉给水处理的基本原理 215
二、锅炉给水水质标准 219
三、合成氨厂锅炉给水处理工艺 220
第三节　循环水处理 222
一、循环冷却水系统 223
二、冷却构筑物类型及冷却塔构造 223
三、敞开式循环冷却水系统存在的问题及控制 226
四、合成氨厂循环水处理工艺 229
第四节　污水处理 230
一、污水的水质指标及处理方法 230
二、合成氨厂污水特征及处理 231
三、合成氨厂污水“零排放”工艺技术 232
基本训练题 236
能力训练题 236
参考文献 237