合成氨生產(chǎn)技術(shù)

前言

本書是在合成氨工藝發(fā)生重大變革的背景下，根據(jù)我國合成氨行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，以及高等院校教學(xué)改革的要求編寫的，用以作為高等院校的教材。本書主要闡述合成氨的生產(chǎn)方法、基本原理、工藝條件的選取、工藝流程及主要設(shè)備，并對(duì)各工序的操作要點(diǎn)、生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題及處理方法作了簡(jiǎn)單介紹。力求做到層次清楚，重點(diǎn)突出，理論聯(lián)系實(shí)際和通俗易懂。近幾年由于石油日趨緊張，合成氨又重新回到以固體為原料的生產(chǎn)方法上來，出現(xiàn)了以節(jié)能降耗減排為目的的雙甲替代銅洗的新工藝。因此本書對(duì)此內(nèi)容介紹比較詳細(xì)。為了提高學(xué)生和職工的安全意識(shí)，本書在第九章詳細(xì)講述了安全知識(shí)和預(yù)防措施。為了培養(yǎng)有創(chuàng)新能力的，高素質(zhì)、應(yīng)用型化工人才，本書作為化學(xué)工程及工藝專業(yè)的授課教材，與傳統(tǒng)教材最大的區(qū)別在于加入了更多實(shí)踐的內(nèi)容。建議富有經(jīng)驗(yàn)的任課教師，根據(jù)自身的教學(xué)實(shí)踐，妥善利用本教材安排教學(xué)。本書由張子鋒編寫緒論，山西天澤煤化工集團(tuán)股份公司張泉林編寫第一章，蘭花科創(chuàng)一化分公司李虎、陳志偉、王維兵共同編寫第二章和第三章，山西蘭花集團(tuán)化肥公司二甲醚分公司楊國祥編寫第四章,呂梁學(xué)院薛淑平編寫第五章和第六章,呂梁學(xué)院王麗芳和薛月圓共同編寫第七章、第八章和第九章，全書由張子鋒統(tǒng)稿并任主編，楊國祥、李虎任副主編，由山西省化工設(shè)計(jì)院總工郝啟剛主審。此外在編寫過程中曾得到蘭花科創(chuàng)、吉林長(zhǎng)山化肥廠、山西化肥廠、山西煤化研究所、中國化學(xué)工業(yè)第二設(shè)計(jì)院、山西省化工設(shè)計(jì)院、山西焦化廠合成氨分廠等單位和同志熱情支持與大力幫助，在此表示衷心的感謝。由于編者的水平有限，加之時(shí)間倉促，書中難免存在不妥之處，希望使用本書的讀者和同行批評(píng)指正。編者2011年6月

內(nèi)容概要

　　《合成氨生產(chǎn)技術(shù)（第2版）》是在合成氨工藝發(fā)生重大變革的背景下，根據(jù)我國合成氨行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，以及高等院校教學(xué)改革的要求編寫的,用以作為高等院校的教材?！　　逗铣砂鄙a(chǎn)技術(shù)（第2版）》主要闡述合成氨的生產(chǎn)方法、基本原理、工藝條件的選取、工藝流程及主要設(shè)備，并對(duì)各工序的操作要點(diǎn)、生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題及處理方法作了簡(jiǎn)單介紹。力求做到層次清楚，重點(diǎn)突出，理論聯(lián)系實(shí)際和通俗易懂。為了提高學(xué)生的安全意識(shí)，本書在第九章詳細(xì)講述了安全知識(shí)和預(yù)防措施?！　榱伺囵B(yǎng)有創(chuàng)新能力的，高素質(zhì)、應(yīng)用型化工人才，本書作為高等院?；瘜W(xué)工程及工藝專業(yè)課教材，與傳統(tǒng)教材最大的區(qū)別在于加入了更多實(shí)踐的內(nèi)容，同時(shí)也可作為高職高?；ゎ悓I(yè)以及從事合成氨生產(chǎn)、管理的一線技術(shù)人員和技術(shù)工人培訓(xùn)教材。

書籍目錄

緒論1一、氨和二氧化碳的性質(zhì)1二、合成氨的歷史3三、世界合成氨生產(chǎn)及市場(chǎng)分析4四、中國合成氨工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展概況7五、氨的用途13六、本課程的學(xué)習(xí)方法14第一章 造氣15第一節(jié) 概述15一、對(duì)固體原料性能的要求15二、半水煤氣的組成16第二節(jié) 間歇式固定床煤氣的制取17一、煤氣制取的基本原理17二、間歇法制取半水煤氣的工藝條件23三、煤氣制取各過程的分配25四、間歇法工藝流程敘述27第三節(jié) 烴類造氣31一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣33二、重油部分氧化法制氣39第四節(jié) 氧氣蒸汽連續(xù)氣化法42一、固定床加壓氣化法（魯奇加壓煤氣化）42二、流化床加壓連續(xù)氣化法44三、氣流床加壓氣化47第五節(jié) 各種煤氣發(fā)生爐的比較47一、固定床47二、流化床51三、氣流床氣化52四、熔池床氣化52第六節(jié) 間歇式固定床造氣崗位的操作52一、任務(wù)52二、正常操作要點(diǎn)52三、開停車操作53四、常見事故及處理57五、節(jié)能降耗的具體措施60第七節(jié) 吹風(fēng)氣余熱鍋爐操作60一、任務(wù)60二、工藝流程60三、設(shè)備一覽表61四、工藝指標(biāo)61五、不正常情況及處理62第八節(jié) 熱管鍋爐在造氣生產(chǎn)中的應(yīng)用62一、熱管技術(shù)應(yīng)用與進(jìn)展62二、熱管的工作原理62三、熱管的特性63四、聯(lián)合熱管廢熱鍋爐結(jié)構(gòu)63第九節(jié) 造氣生產(chǎn)中的三位一體技術(shù)63一、造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)64二、造氣機(jī)電一體化自動(dòng)加煤技術(shù)65三、造氣爐油壓控制系統(tǒng)的優(yōu)化65第十節(jié) 間歇法制半水煤氣的工藝計(jì)算69一、氣化指標(biāo)的計(jì)算69二、簡(jiǎn)單的物料衡算73復(fù)習(xí)題75第二章 脫硫76第一節(jié) 濕法脫硫76一、濕法氧化法脫硫的基本原理77二、栲膠脫硫法77三、其他脫硫法簡(jiǎn)介79第二節(jié) 干法脫硫82一、活性炭法脫硫82二、鐵鉬加氫轉(zhuǎn)化法83三、氧化錳脫硫法84四、氧化鋅脫硫法84第三節(jié) 凈化崗位操作要點(diǎn)86一、電除塵器的工作原理及工藝86二、凈化崗位工藝流程90三、凈化崗位主要設(shè)備性能91四、凈化崗位正常操作要點(diǎn)91五、一般事故分析及處理93六、緊急事故處理94七、靜電除塵器的維護(hù)與保養(yǎng)94第四節(jié) 半水煤氣脫硫崗位操作94一、任務(wù)94二、反應(yīng)方程式94三、工藝流程95四、主要設(shè)備95五、操作要點(diǎn)95六、開停車操作96七、不正常情況及處理99第五節(jié) 硫黃的制取101一、任務(wù)101二、工作原理101三、工藝流程101四、主要設(shè)備性能一覽表101五、正常操作要點(diǎn)101六、開、停車步驟101七、安全操作注意事項(xiàng)102八、環(huán)保注意事項(xiàng)102第六節(jié) 原料氣的脫硫生產(chǎn)控制指標(biāo)的計(jì)算102一、工藝參數(shù)102二、生產(chǎn)控制指標(biāo)的計(jì)算103復(fù)習(xí)題103第三章 一氧化碳的變換104第一節(jié) 基本原理104一、CO變換的化學(xué)平衡104二、影響變換反應(yīng)平衡的因素105三、變換反應(yīng)機(jī)理106第二節(jié) 一氧化碳變換催化劑107一、中溫變換催化劑107二、低溫變換催化劑109第三節(jié) 一氧化碳變換工藝條件的選擇110一、中溫變換工藝條件110二、低溫變換工藝條件111第四節(jié) 變換工段的工藝流程及操作要點(diǎn)111一、任務(wù)111二、變換工段工藝流程111三、變換工段的主要設(shè)備113四、正常操作要點(diǎn)115五、開、停車操作116六、故障情況及處理118七、主要危險(xiǎn)因素分析120第五節(jié) 生產(chǎn)控制指標(biāo)的計(jì)算120一、一氧化碳變換率120二、變換氣體積121三、變換氣成分121四、煤氣中的蒸汽含量121五、變換氣的露點(diǎn)122六、循環(huán)水用量122復(fù)習(xí)題123第四章 脫碳124第一節(jié) 物理吸收法124一、物理吸收劑124二、吸收的基本原理125三、脫碳工段工藝流程128四、吸收與再生系統(tǒng)崗位操作131五、脫水系統(tǒng)崗位操作137第二節(jié) 化學(xué)吸收法137一、熱的鉀堿法吸收原理137二、吸收溶液的再生138三、操作條件的選擇139四、二段吸收二段再生典型流程140復(fù)習(xí)題141第五章 氣體的壓縮142第一節(jié) 往復(fù)式壓縮機(jī)142一、工作原理142二、壓縮氣體的三種情況143三、多段壓縮144四、往復(fù)式壓縮機(jī)的構(gòu)造144五、影響壓縮機(jī)參數(shù)的因素146六、壓縮崗位的氣體流程147七、往復(fù)式壓縮機(jī)的操作147第二節(jié) 離心式壓縮機(jī)150一、工作原理150二、工藝流程151三、透平循環(huán)壓縮機(jī)操作要點(diǎn)152第三節(jié) 氣體壓縮的工藝計(jì)算153一、氣體壓縮的三個(gè)過程153二、壓縮機(jī)的生產(chǎn)能力及影響因素155復(fù)習(xí)題156第六章 精煉157第一節(jié) 銅氨液吸收法158一、銅氨液的制取158二、銅氨液吸收一氧化碳的基本原理159三、銅洗操作條件160四、銅液的再生161五、工藝流程163第二節(jié) 甲醇化和甲烷化精制工藝及操作165一、任務(wù)165二、生產(chǎn)原理及工藝流程165三、正常生產(chǎn)操作要點(diǎn)167第三節(jié) 銅洗崗位操作要點(diǎn)170一、任務(wù)170二、工藝流程170三、正常生產(chǎn)操作要點(diǎn)172四、開停車操作要點(diǎn)172五、銅液制備175第四節(jié) 銅氨液洗滌法工藝計(jì)算176復(fù)習(xí)題177第七章 氨的合成178第一節(jié) 氨合成的基本理論178一、氨合成的反應(yīng)特點(diǎn)178二、氨合成反應(yīng)的化學(xué)平衡178三、氨合成動(dòng)力學(xué)180四、反應(yīng)速率180第二節(jié) 氨合成催化劑181一、催化劑在還原前的化學(xué)組成及作用181二、催化劑的主要性能182三、催化劑的還原182四、催化劑的鈍化183五、催化劑的中毒與衰老183六、合成氨催化劑進(jìn)展184第三節(jié) 氨合成操作條件的選擇185一、壓力185二、溫度186三、空間速度186四、合成塔進(jìn)塔氣體組成186第四節(jié) 氨合成的工藝流程187一、合成氨工藝流程187二、合成塔189三、液氨和氣氨191第五節(jié) 合成工段操作191一、任務(wù)191二、生產(chǎn)流程191三、主要設(shè)備性能191四、開停車操作192五、正常生產(chǎn)中的操作要點(diǎn)195六、不正?，F(xiàn)象分析及事故處理195第六節(jié) 氨庫崗位200一、任務(wù)200二、設(shè)備性能200三、正常操作要點(diǎn)200第七節(jié) 氨的合成工藝計(jì)算201一、氨合成催化劑還原時(shí)理論出水量的計(jì)算201二、氨合成系統(tǒng)的工藝計(jì)算201復(fù)習(xí)題208第八章 合成氨廠水處理209第一節(jié) 水的軟化及脫鹽209一、水的分布209二、水中雜質(zhì)及危害性209三、水的硬度210四、水中雜質(zhì)的清除方法211五、除氧220第二節(jié) 水處理的操作220一、反滲透操作要點(diǎn)220二、脫鹽水崗位操作222復(fù)習(xí)題224第九章 合成氨安全及防護(hù)225第一節(jié) 安全防護(hù)知識(shí)225一、化工生產(chǎn)安全規(guī)定225二、有毒有害物質(zhì)的防護(hù)及急救226三、燃燒、爆炸及消防器材的使用231四、電器安全知識(shí)233五、機(jī)械傷害及預(yù)防235六、壓力容器的安全技術(shù)235第二節(jié) 氨中毒及預(yù)防237一、氨中毒（灼傷）237二、現(xiàn)場(chǎng)搶救技術(shù)措施240第三節(jié) 合成氨生產(chǎn)崗位的安全操作注意事項(xiàng)241一、間歇法造氣安全操作注意事項(xiàng)241二、吹風(fēng)氣余熱鍋爐回收崗位的安全操作注意事項(xiàng)242三、脫硫凈化崗位的安全操作注意事項(xiàng)243四、凈化崗位的安全操作注意事項(xiàng)243五、半水煤氣脫硫崗位的安全操作注意事項(xiàng)244六、變脫崗位的安全操作注意事項(xiàng)244七、脫碳崗位的安全操作注意事項(xiàng)245八、硫黃的制取崗位的安全操作注意事項(xiàng)245九、壓縮崗位的安全操作注意事項(xiàng)246十、銅洗崗位的安全操作注意事項(xiàng)246十一、雙甲精制崗位的安全操作注意事項(xiàng)247十二、甲醇精餾崗位的安全生產(chǎn)注意事項(xiàng)248十三、合成崗位的安全操作注意事項(xiàng)248復(fù)習(xí)題249附表某些氣體的重要物理性質(zhì)250參考文獻(xiàn)251

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：⑧壓力容器嚴(yán)禁用鐵器敲擊，以免產(chǎn)生火花，發(fā)生爆炸事故。（2）定期檢測(cè)壓力容器在長(zhǎng)期生產(chǎn)中，由于各種因素的影響，可能出現(xiàn)裂縫、裂紋、減薄、變形等缺陷，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除，任其發(fā)展下去，勢(shì)必發(fā)生重大爆炸事故。所以，壓力容器定期檢測(cè)，是壓力容器安全使用中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。一般來講，壓力容器每年至少進(jìn)行一次外部檢查，每三年至少進(jìn)行一次內(nèi)部檢查，每六年至少進(jìn)行一次全面檢查。特殊情況提前作內(nèi)外及全面檢查。（3）安全附件必須齊全可靠壓力容器上裝置的安全附件，在某種意義上可以說，是化工安全生產(chǎn)的眼睛。事故的預(yù)兆往往可以從安全附件如壓力表、溫度計(jì)、流量計(jì)、液位計(jì)、安全閥上反映出來。所以，壓力容器上的安全附件必須齊全、可靠，對(duì)于失靈和不準(zhǔn)的儀表必須及時(shí)更換，在生產(chǎn)中針對(duì)安全附件，各種儀表都要加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)和定期校驗(yàn)，確保其靈敏、準(zhǔn)確、可靠、正常。不懂性能的人員，不允許隨便亂動(dòng)。安全附件的校驗(yàn)修理應(yīng)由專業(yè)人員（專職管理人員）進(jìn)行。2.氣瓶的安全使用要點(diǎn)在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用壓縮氣體、液化氣瓶時(shí)，要特別注意安全，要防爆炸、防火災(zāi)、防漏氣中毒，為此，必須掌握氣瓶的安全使用要點(diǎn)。（1）充填氣體的鋼瓶必須經(jīng)過嚴(yán)格檢驗(yàn)做內(nèi)部檢驗(yàn)時(shí)用12V安全引燈照明，如發(fā)現(xiàn)瓶壁有裂紋、鼓泡等明顯變形時(shí)應(yīng)報(bào)廢。如有硬傷、局部腐蝕時(shí)，應(yīng)清除其腐蝕層，測(cè)定剩余壁厚，如仍大于規(guī)定壁厚，則可除銹涂漆后繼續(xù)使用，否則降級(jí)使用或報(bào)廢。

編輯推薦

《合成氨生產(chǎn)技術(shù)(第2版)》為普通高等教育規(guī)劃教材之一。

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