合成氨（第二版）

緒論 1
一、氨的性質(zhì)和用途 1
二、氨的發(fā)現(xiàn)與合成 2
三、合成氨生產(chǎn)的進展 2
四、我國合成氨工業(yè)發(fā)展 4
五、合成氨技術(shù)的發(fā)展 4
六、合成氨生產(chǎn)典型流程 6
七、合成氨工藝的特點 6
八、課程學習方法 7
第一章　原料氣的制備 8
第一節(jié)　概述 8
一、煤的工業(yè)分析 8
二、煤的物理化學性質(zhì) 9
三、氣化用煤的質(zhì)量要求 10
四、各種煤氣化生產(chǎn)工藝簡介 11
第二節(jié)　煤氣化過程的基本原理 12
一、氣化反應(yīng)的化學平衡 12
二、氣化反應(yīng)速率 15
第三節(jié)　間歇式制氣的生產(chǎn)工藝 17
一、間歇式制氣的燃料層與工作循環(huán) 17
二、間歇式生產(chǎn)半水煤氣的工藝流程 18
三、間歇式生產(chǎn)半水煤氣的工藝條件 20
四、間歇式煤氣發(fā)生爐 21
五、正常操作要點 22
六、間歇式煤氣發(fā)生爐的物料衡算和熱量衡算 24
第四節(jié)　水煤漿氣化生產(chǎn)工藝 34
一、基本原理和特點 34
二、工藝流程 35
三、工藝條件 38
四、主要設(shè)備 40
五、開停車與操作控制 42
六、安全生產(chǎn)要點 44
第五節(jié)　粉煤氣化生產(chǎn)工藝 46
一、基本原理和特點 47
二、工藝流程 48
三、工藝條件 49
四、主要設(shè)備 50
第六節(jié)　烴類制氣生產(chǎn)工藝 51
一、氣態(tài)烴類蒸汽轉(zhuǎn)化的化學反應(yīng) 52
二、甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的基本原理 52
三、烴類蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑 57
四、工業(yè)生產(chǎn)方法 59
五、二段轉(zhuǎn)化法 59
六、天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的新技術(shù) 64
綜合訓練項目一 煤氣化制取合成氨原料氣工藝的選擇 65
基本訓練題 66
能力訓練題 67
第二章　原料氣的脫硫 69
第一節(jié)　干法脫硫 69
一、鈷鉬加氫-氧化鋅法 70
二、活性炭法 74
三、常溫精脫硫技術(shù) 75
第二節(jié)　濕法脫硫 77
一、濕法脫硫的選擇原則 78
二、濕法脫硫的基本原理 78
三、栲膠法 80
四、其他濕法脫硫方法 82
五、安全生產(chǎn)操作要點 84
基本訓練題 84
能力訓練題 84
第三章　一氧化碳的變換 85
第一節(jié)　概述 85
一、變換的基本任務(wù) 85
二、變換工藝的比較 85
第二節(jié)　一氧化碳變換的基本原理 87
一、化學平衡 87
二、化學反應(yīng)速率 89
第三節(jié)　一氧化碳變換催化劑 91
一、催化劑的基本知識 91
二、一氧化碳變換催化劑的種類 93
第四節(jié)　變換工藝與設(shè)備 97
一、一氧化碳變換工藝 98
二、工藝條件分析 102
三、變換工藝的選擇原則 104
四、變換反應(yīng)器 105
第五節(jié)　操作及安全生產(chǎn)要點 107
一、變換爐的操作 107
二、安全生產(chǎn)要點 112
綜合訓練項目二 變換催化劑升溫還原方案的編制 113
基本訓練題 115
能力訓練題 115
第四章　二氧化碳的脫除 116
第一節(jié)　低溫甲醇洗法 116
一、基本原理 117
二、工藝條件選擇 118
三、工藝流程 120
四、主要設(shè)備 124
五、系統(tǒng)開停車 124
六、操作控制要點 126
七、安全生產(chǎn)要點 127
第二節(jié)　聚乙二醇二甲醚法 129
一、基本原理 130
二、工藝條件選擇 130
三、工藝流程 132
第三節(jié)　變壓吸附法 132
一、吸附劑 133
二、工作原理 134
三、工藝流程 134
四、工藝條件的選擇 135
第四節(jié)　改良熱鉀堿法 136
一、基本原理 136
二、工藝條件選擇 138
三、工藝流程 139
四、主要設(shè)備 140
第五節(jié)　MDEA法 140
一、基本原理 141
二、工藝條件選擇 141
三、工藝流程 142
四、開停車 142
五、操作控制要點 143
基本訓練題 144
能力訓練題 144
第五章　原料氣的精制 145
第一節(jié)　概述 145
一、精制的任務(wù) 145
二、精制工藝簡介 145
第二節(jié)　液氮洗滌工藝 146
一、基本原理 146
二、工藝流程 147
三、工藝條件 149
四、操作及安全生產(chǎn)要點 150
第三節(jié)　甲烷化工藝 151
一、基本原理 152
二、甲烷化催化劑 153
三、工藝流程 154
四、工藝條件 155
第四節(jié)　雙甲工藝 156
一、基本原理 156
二、工藝流程 156
三、工藝條件 159
第五節(jié)　醇烴化工藝 160
一、基本原理 160
二、工藝流程 160
基本訓練題 162
能力訓練題 162
第六章　氣體的壓縮 163
第一節(jié)　壓縮機的分類及選用 163
一、壓縮機的分類 163
二、壓縮機的選用 163
第二節(jié)　氣體的壓縮功 164
一、能量守恒與轉(zhuǎn)化定律 164
二、氣體的壓縮功 165
三、氣體壓縮的實際功耗 167
第三節(jié)　活塞式壓縮機 167
一、活塞式壓縮機的分類 167
二、活塞式壓縮機的基本構(gòu)造與工作原理 167
三、典型工藝流程 168
四、循環(huán)油流程 170
五、影響活塞式壓縮機生產(chǎn)能力的因素 170
六、開停車 171
七、安全生產(chǎn)要點 172
第四節(jié)　離心式壓縮機 172
一、離心式壓縮機的構(gòu)造與工作原理 172
二、工藝流程 173
三、離心式壓縮機的喘振和防控 174
基本訓練題 175
能力訓練題 175
第七章　氨的合成 176
第一節(jié)　氨合成反應(yīng)的基本原理 176
一、氨合成反應(yīng)的熱效應(yīng)和化學平衡 176
二、平衡氨含量及影響因素 178
三、氨合成反應(yīng)速率 180
第二節(jié)　氨合成催化劑 182
一、催化劑的組成和作用 182
二、催化劑的還原和使用 183
第三節(jié)　氨合成工藝條件 185
一、壓力 185
二、溫度 186
三、空間速率 186
四、合成塔進口氣體組成 187
第四節(jié)　氨的分離及合成工藝流程 187
一、氨的分離 187
二、氨合成工藝流程 188
三、排放氣的回收處理 191
第五節(jié)　氨合成塔 193
一、結(jié)構(gòu)特點及基本要求 193
二、氨合成塔分類 194
三、氨合成塔內(nèi)件 195
第六節(jié)　氨合成操作控制要點及安全生產(chǎn) 200
一、氨合成塔的操作控制要點 200
二、安全生產(chǎn)要點 202
第七節(jié)　氨合成系統(tǒng)基本的物料衡算和熱量衡算 203
一、合成塔的物料衡算 203
二、合成塔的熱量衡算 205
三、合成回路的物料衡算 206
四、水冷器熱量衡算 208
綜合訓練項目三 氨合成系統(tǒng)的節(jié)能改造 209
基本訓練題 212
能力訓練題 213
第八章　合成氨廠水處理 214
第一節(jié)　概述 214
一、合成氨廠用水簡介 214
二、水中雜質(zhì)及其危害 214
第二節(jié)　鍋爐給水處理 215
一、鍋爐給水處理的基本原理 215
二、鍋爐給水水質(zhì)標準 219
三、合成氨廠鍋爐給水處理工藝 220
第三節(jié)　循環(huán)水處理 222
一、循環(huán)冷卻水系統(tǒng) 223
二、冷卻構(gòu)筑物類型及冷卻塔構(gòu)造 223
三、敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)存在的問題及控制 226
四、合成氨廠循環(huán)水處理工藝 229
第四節(jié)　污水處理 230
一、污水的水質(zhì)指標及處理方法 230
二、合成氨廠污水特征及處理 231
三、合成氨廠污水“零排放”工藝技術(shù) 232
基本訓練題 236
能力訓練題 236
參考文獻 237