绪论1学习目标1一 氨的性质及用途1二 合成氨工业的发展概况2三 合成氨生产的基本过程2四 合成氨生产原料的种类及技术特点3五 学习《合成氨生产工艺》的方法与要求4思考与练习5第一篇原料气的制取第一章 固体燃料气化6学习目标6一 固体燃料的种类及对气化反应的影响7二 固体燃料制气技术简介8第一节 固体燃料气化原理9一 气化反应的化学平衡及影响因素9二 气化反应的反应速率及影响因素12三 半水煤气的制造13第二节 块煤固定层间歇式气化14一 气化炉中发生的反应14二 间歇式制取半水煤气的工作循环15三 间歇式制取半水煤气的工艺条件15四 工艺流程17五 主要设备及操作控制要点18第三节 碎煤固定层加压连续气化19一 工艺条件的选择20二 工艺流程20三 主要设备及操作控制要点21第四节 水煤浆气流层加压气化23一 水煤浆气流层加压气化技术简介23二 气化炉内的反应24三 主要影响因素及工艺条件的选择25四 工艺流程29五 主要设备及操作控制要点31第五节 粉煤气流层气化34一 粉煤气化技术简介34二 气化反应35三 主要影响因素及工艺条件的选择36四 工艺流程39五 主要设备及操作控制要点42思考与练习44第二章 重油氧化制气46学习目标46第一节 概述46一 重油的组成46二 重油的性质46三 重油气化制取合成氨原料气技术简介47第二节 重油部分氧化法47一 重油部分氧化法的基本原理47二 重油气化的化学平衡49三 重油气化的反应速率50四 重油气化反应中的析炭分析50第三节 工艺条件的选择51一 温度51二 压力51三 氧油比51四 蒸汽油比51五 原料的预热52六 气体的停留时间52七 炭黑生成的抑制52第四节 工艺流程52一 激冷流程53二 废热锅炉流程53三 炭黑处理54第五节 主要设备及操作控制要点55一 气化炉55二 烧嘴(喷嘴)55思考与练习58第三章 烃类转化制气59学习目标59第一节 概述59一 烃类制气的原料59二 烃类转化制气技术简介59第二节 烃类蒸汽转化的基本原理60一 甲烷蒸汽转化反应的基本原理60二 化学平衡及影响因素61三 反应速率及影响因素63四 影响析炭反应的因素63五 炭黑生成的抑制及除炭方法65第三节 烃类转化催化剂66一 催化剂的组成66二 催化剂的还原与钝化66三 催化剂的中毒与再生68第四节 烃类蒸汽转化的工业方法68第五节 工艺条件的选择69一 压力69二 温度69三 水碳比69四 空间速率 70第六节 工艺流程70第七节 主要设备及操作控制要点71一 一段转化炉71二 二段转化炉73第八节 气态烃蒸汽转化的新技术75第九节 轻质油蒸汽转化76一 反应过程76二 防止石脑油析炭的方法77三 工艺流程77思考与练习78第四章 空气的分离与惰性气体的制备79学习目标79第一节 概述79一 空气的净化79二 空气的液化81三 空气的分离82第二节 空气分离的工艺流程82第三节 主要设备及其操作控制84第四节 惰性气体的制备85一 惰性气体的制备原理85二 工艺流程85思考与练习86第五章 原料气制取的理论与实践同步教学87学习目标87课题一气流层水煤浆加压气化的生产操作87任务1气化装置启动操作87任务2正常停车操作89任务3事故停车操作90任务4异常现象及故障处理91课题二空气分离生产操作93任务1空气分离装置的启动93任务2正常操作94任务3异常现象及处理95拓展训练与思考96第二篇原料气的净化第六章 原料气的脱硫97学习目标97第一节 湿法脱硫98一 栲胶法98二 其他湿法脱硫方法102第二节 干法脱硫103一 钴钼加氢转化法103二 氧化锌法104第三节 硫磺的回收107第四节 脱硫方法的选择与比较108一 湿法脱硫的比较108二 干法脱硫的比较109思考与练习110第七章 一氧化碳变换111学习目标111第一节 一氧化碳变换原理111一 变换反应的特点111二 变换反应的化学平衡111三 变换反应速率113第二节 一氧化碳变换催化剂114一 中温变换催化剂114二 低温变换催化剂116三 耐硫变换催化剂117第三节 工艺条件的选择118一 中温变换工艺条件118二 低温变换工艺条件120三 耐硫低温变换工艺条件120第四节 生产流程120一 中温变换流程121二 中温变换串低温变换流程122三 全低变流程123四 中低低流程123第五节 主要设备及操作控制要点124一 主要设备124二 操作控制要点125思考与练习129第八章 原料气中二氧化碳的脱除130学习目标130第一节 物理吸收法130一 聚乙二醇二甲醚法(NHD法)130二 低温甲醇洗法134三 其他物理吸收法136第二节 化学吸收法137一 本菲尔法137二 甲基二乙醇胺法(MDEA)141第三节 变压吸附法143第四节 脱碳方法的比较与选择143一 物理吸收法的比较143二 化学吸收法的比较144三 脱碳方法的选用145思考与练习146第九章 原料气的精制147学习目标147第一节 铜氨液洗涤法147一 醋酸铜氨液的组成及性质147二 铜液吸收CO的基本原理148三 铜液吸收CO2 O2和H2S149四 铜液吸收工艺条件149五 铜液的再生150六 铜液工艺流程和主要设备151第二节 甲烷化法155一 基本原理155二 甲烷化催化剂156三 工艺条件的选择157四 工艺流程158五 主要设备及操作控制要点159第三节 液氮洗涤法161一 基本原理161二 工艺条件161三 工艺流程162四 主要设备及操作控制要点163第四节 双甲精制工艺简介165一 基本原理165二 醇烃化精制工艺166思考与练习166第十章 原料气净化的理论与实践同步教学168学习目标168课题一湿式氧化法脱硫生产操作168任务1原始开车168任务2正常操作169任务3停车170任务4异常现象及处理170课题二耐硫低温变换生产操作171任务1开车操作171任务2停车操作172任务3正常操作172任务4异常现象及处理173拓展训练与思考173第三篇原料气的压缩与合成第十一章 原料气的压缩174学习目标174第一节 概述174一 气体压缩在合成氨生产中的意义174二 气体压缩技术简介174第二节 往复式压缩机的生产能力175一 设备条件175二 操作条件176第三节 往复式压缩系统的工艺流程176一 正常生产时的工艺流程177二 气体循环时的工艺流程177三 润滑系统的工艺流程178思考与练习179第十二章 原料气的合成180学习目标180第一节 概述180一 原料气合成在合成氨生产中的意义180二 原料气合成技术简介180第二节 氨合成的基本原理181一 反应特点181二 反应热效应181三 化学平衡181四 化学反应速率184第三节 氨合成催化剂187一 催化剂的组成和作用187二 催化剂的还原和钝化189三 催化剂的中毒和衰老193第四节 工艺条件的选择193一 压力193二 温度194三 空间速率195四 进塔气组成196第五节 工艺流程197一 氨合成基本工艺步骤197二 氨合成工艺流程199三 氨合成排放气的回收203第六节 主要设备205一 氨合成塔205二 氨分离器211第七节 氨冷冻与液氨的储存212一 氨冷冻212二 液氨的储存215思考与练习215第十三章 原料气压缩与合成的理论和实践同步教学217学习目标217课题一往复式压缩机的生产操作217任务1压缩机的开车217任务2压缩机的停车218任务3正常操作219任务4常见故障及处理方法222课题二氨合成的生产操作223任务1开车223任务2停车224任务3正常操作224任务4常见故障及处理方法228拓展训练与思考228第四篇合成氨生产综述与基本工艺计算第十四章 合成氨生产综述230学习目标230第一节 合成氨生产的工艺技术特点230一 固体原料生产合成氨230二 液态烃原料生产合成氨231三 气态烃原料生产合成氨233四 合成氨生产的展望235第二节 合成氨与其他产品的联产236一 变换气脱二氧化碳与碳化技术的联合236二 一氧化碳与甲醇生产的联合237三 氨生产与合成气生产的联合237第三节 合成氨生产操作238一 合成氨生产操作综述238二 合成氨生产的自动控制241三 合成氨的安全生产242四 生产操作的基本技能243思考与练习245第十五章 合成氨生产基本工艺计算247学习目标247第一节 物料与能量衡算的意义和方法247第二节 物料与热量衡算案例248一 转化过程物料衡算248二 转化过程热量衡算250三 供热系统(天然气燃烧供热)物料及热量综合衡算252四 总物料 热量汇总表255第三节 生产控制指标计算案例255一 脱硫生产控制指标计算255二 一氧化碳变换生产控制指标计算256三 氨合成生产控制指标计算案例258思考与练习260第十六章 合成氨全系统生产理论与实践同步教学262学习目标262课题一认识合成氨操作的仿真系统262任务1了解仿真技术262任务2启动学员站263课题二合成氨全系统生产仿真实训264第一部分合成氨系统的开车操作264任务1气化及炭黑回收工段开车264任务2净化工段开车272任务3合成及冷冻工段开车278第二部分合成氨系统的停车操作281任务1气化及炭黑回收工段停车281任务2净化工段的停车283任务3氨合成及冷冻工段的停车287拓展训练与思考288附录289一 中华人民共和国法定计量单位289二 法定单位与其他单位的换算关系290三 化肥催化剂分类和命名292四 我国合成氨厂生产用的几种重质油的组分293五 氨的饱和蒸气压及有关性质293六 液氨产品的规格294七 合成氨生产中常见有毒物质在车间空气中的最高容许浓度294八 合成氨生产中常见有毒物质的理化特性294九 合成氨生产中常见毒物对人体的危害及中毒症状295十 氨的p?H图296十一 空气的TS图297参考文献29