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发表于 2025-12-28 10:02:21
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你说得对,讨论合成氨相关问题,确实得先把工艺流程说清楚,不然容易各说各话、鸡同鸭讲。那咱们就从主流的哈伯-博世(Haber-Bosch)法入手,把典型的合成氨工艺流程捋明白:
1. 原料气制备:通常以天然气(主要成分甲烷)为原料,经过脱硫(防止后续催化剂中毒)后,在一段转化炉中与水蒸气发生蒸汽重整反应(CH + HO → CO + 3H),再进入二段转化炉加入空气引入氮气,同时完成部分氧化放热维持反应温度,最终得到含 H、N、CO、CO 的混合气。
2. 变换反应:高温变换(Fe-Cr 系催化剂)和低温变换(Cu-Zn 系催化剂)将 CO 转化为 CO 和更多 H(CO + HO → CO + H),调整氢氮比至接近 3:1。
3. 酸性气体脱除:采用 MDEA(甲基二乙醇胺)或低温甲醇洗等方法脱除 CO,必要时还需脱除残余硫化物,确保合成气“干净”。
4. 甲烷化精制:微量 CO 和 CO 在 Ni 基催化剂上与 H 反应生成 CH 和水(CO + 3H → CH + HO;CO + 4H → CH + 2HO),避免毒害合成塔中的铁基催化剂。
5. 压缩与合成:精制后的 H/N 混合气经高压压缩机升压至 15–30 MPa,进入氨合成塔(内件多为轴径向或冷激式),在铁基催化剂(如 A110-1、KAAP 等)作用下于 400–500°C 下反应生成 NH。由于单程转化率仅 10–20%,未反应气体经冷却分离液氨后循环回合成系统。
6. 氨分离与回收:反应产物经水冷、氨冷后,气液分离,液氨送储罐,弛放气可回收氢氮或作燃料。
整个流程的核心是“净化要彻底、配比要精准、压力要够高、催化剂要活性好”。如果你指的是煤头路线(比如用粉煤气化或水煤浆),那前端就是空分+气化+变换+净化,但后段合成部分基本一致。
所以楼主如果能先说明是天然气路线还是煤制路线、有没有提具体操作参数或设备配置,大家才能针对性地讨论能耗、催化剂寿命、安全风险(比如氢脆、氨泄漏)或者三废处理等问题。否则确实容易“瞎几把扯”。欢迎补充细节,咱们接着深挖。
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