化工基础 第六章合成氨工业 概述 $2 氨合成的热力学基础 83 氨合成的动力学基础 氨的合成 65 原料气生产 氨生产的原则流程 ☑✉D☒?
第六章 合成 工氨工业 业 §1 概 述 §2 氨工业合成的热力学基础 §3 氨工业合成的动力学基础 §4 氨工业的合成 §5 原料气生产 §6 氨工业生产的原则流程
化工基础 概述 氨的重要性及发展概况 1.合成氨工业的发展史 Fritz Haber(1868~193 植物生长:需氮25~30kg/亩 4) 氨的合成是人类从自然界制取含氮化合物的最重要的方法。 将空气中丰富的游离氮固定下来一大气固氮 F.哈伯(Fritz Haber)成为“哈伯合成氨”的发明者 ☑✉D☒?
§ 1 概 述 一、氨工业的重要性及发展概况 1 .合成氨工业工业的发展史 植物生长:需氮 25 ~ 30kg/ 亩 氨工业的合成是人类从自然界制取含氮化合物的最重要的方法。 将空气中丰富的游离氮固定下来——大气固氮 F· 哈伯( Fritz Haber )成为 “哈伯合成氨工业” 的发明者 Fritz Haber ( 1868 ~ 193 4 )
化工基础 1795年一一失败: 19世纪下半叶一一由氮、氢合成氨的反应是可逆的,增加压力将使反 应推向生成氨的方向:提高温度会将反应移向相反的方向,然而温 度过低又使反应速度过小;催化剂对反应将产生重要影响。 能斯特指出:氮和氢在高压条件下是能够合成氨的,并提供了 一些实验数据。 勒夏特里第一个试图进行高压合成氨的实验,但是由于氮氢混 和气中混进了氧气,引起了爆炸,放弃。 哈伯一一首先制得了较纯净的氢气、氮气。 1909年—— 600℃的高温、200个大气压和锇为催化剂的条 件下,得到产率约为8%的合成氨。 成功地设计了原料气的循环工艺。一一 合成氨的哈伯法 网qc☒?
1795 年——失败。 19 世纪下半叶——由氮、氢合成氨的反应是可逆的,增加压力将使反 应推向生成氨的方向;提高温度会将反应移向相反的方向,然而温 度过低又使反应速度过小;催化剂对反应将产生重要影响。 能斯特指出:氮和氢在高压条件下是能够合成氨工业的,并提供了 一些实验数据。 勒夏特里第一个试图进行高压合成氨工业的实验,但是由于氮氢混 和气中混进了氧气,引起了爆炸,放弃。 哈伯——首先制得了较纯净的氢气、氮气。 1909 年 —— 600℃ 的高温、 200 个大气压和锇为催化剂的条 件下,得到产率约为 8 %的合成氨工业。 成功地设计了原料气的循环工艺。——合成氨工业的哈伯法
化工基础 两年间,他们进行了多达6500次试验,测试了2500种不同的配方,最后 选定了含铅镁促进剂的铁催化剂。 开发了适用的高压设备。 1913年:一个日产30吨的合成氨工厂建成并投产。从此合成氨成为化学 工业中发展较快,十分活跃的一个部分。 合成氨生产方法的创立不仅开辟了获取固定氮的途径,更重要的是 这一生产工艺的实现对整个化学工艺的发展产生了重大的影响。合成氨 的研究来自正确的理论指导,反过来合成氨生产工艺的研试又推动了科 学理论的发展。 1918年诺贝尔化学奖授子哈伯。 ✉D☒?
两年间,他们进行了多达 6500 次试验,测试了 2500 种不同的配方,最后 选定了含铅镁促进剂的铁催化剂。 开发了适用的高压设备。 1913 年:一个日产 30 吨的合成氨工业工厂建成并投产。从此合成氨工业成为化学 工业中发展较快,十分活跃的一个部分。 合成氨工业生产方法的创立不仅开辟了获取固定氮的途径,更重要的是 这一生产工艺的实现对整个化学工艺的发展产生了重大的影响。合成氨工业 的研究来自正确的理论指导,反过来合成氨工业生产工艺的研试又推动了科 学理论的发展。 1918 年诺贝尔化学奖授予哈伯
化工基础 合成氨的发展阶段: ·第一阶段(1913~1945年):以焦炭或无烟煤为原料,压强:100~ 1000atm。 第二阶段(1946~60's初):合成氨的原料由固体转化为以气、液燃料 为主,尤其是天然气受到重视。62年,天然气原料已占38%。此时, 原料气的制备及净化技术大大发展。 ·第三阶段(60s初至今):原料基本上是油、气,到80's,天然气原料 已占80%左右。同时,生产技术进展迅速: ·生产规模趋向大型化,30~50万吨/年,甚至更大。大型装置 效率提高,生产成本大大降低。 ·热能充分综合利用,制氨能耗降低。 。生产过程高度自动化。 合成氨是当今世界上除硫酸外产量最大的化工产品。 M网☒?
合成氨工业的发展阶段: 第一阶段( 1913 ~ 1945 年):以焦炭或无烟煤为原料,压强: 100 ~ 1000atm 。 第二阶段( 1946 ~ 60’s 初):合成氨工业的原料由固体转化为以气、液燃料 为主,尤其是天然气受到重视。 62 年,天然气原料已占 38% 。此时, 原料气的制备及净化技术大大发展。 第三阶段( 60’s 初至今):原料基本上是油、气,到 80’s ,天然气原料 已占 80% 左右。同时,生产技术进展迅速: 生产规模趋向大型化, 30 ~ 50 万吨 / 年,甚至更大。∵大型装置 效率提高,生产成本大大降低。 热能充分综合利用,制氨工业能耗降低。 生产过程高度自动化。 合成氨工业是当今世界上除硫酸外产量最大的化工产品