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主要设备如下: 设 备 设备参数 工作介质 除尘塔
Φ5000,工作压强: 工作温度:40℃ 半水煤气 冷却塔
Φ3000,工作压强:工作温度:40℃ 半水煤气 脱硫塔
Φ3600,工作压强: 工作温度:40℃ 半水煤气 静电除焦塔 Φ3000,工作压强: 工作温度:60℃ 半水煤气 精脱塔
Φ3800*12300,工作压强:20MPa 工作温度:50℃
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变换气 吸附塔
Φ3000,工作压强: 工作温度:50℃ CO2,H2 分离器 工作压强: 工作温度:50℃ 变换气 变换炉
Φ4000*24790,工作压强: 工作温度:200-390℃ 半水煤气 变换气 油回收器
ΦXX*6000,工作压强:常压 工作温度:0-100℃ 变换油水 丝网过滤器
Φ2200*5415,工作压强: 工作温度:40℃ 半水煤气
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冷凝液槽
Φ2200*2400,工作压强:常压 工作温度:40℃ 变换冷凝液
①脱硫 不论是以固体原料，还是以天然气、重油为原料制备的氢氮原料气中，都含有一定成分的硫化物，主要是H2S,其次是CS2,COS,RSH等有机硫。其含量取决于原料的含硫量及其加工方法，以煤为原料时，所得原料气中H2S含量一般为 2～3g·m-3，有的高达 20～30g·m-3。 H2S对合成氨生产有着严重的危害，它对设备和管道有腐蚀作用，可使变换及合成系统的催化剂中毒，还可使铜洗系统的低碳钢生成硫化亚铜沉淀，使操作恶化，增加铜耗。 按脱硫剂的状态可分为干法和湿法两种。前者是用固体脱硫剂(如氧化锌、活性炭、分子筛等)将气体中的硫化物吸收除掉;后者用碱性物质或氧化剂的水溶液即液体脱硫剂(如氨水法、碳酸盐法、乙醇胺法、腐酸二磺酸钠法及砷碱法等)吸收气体中的硫化物。干法脱硫的优点是既能脱无机硫，又能脱有机硫，可把硫脱至极微量。干法的共同缺点是脱硫剂不能再生。湿法脱硫采用液体脱硫，便于再生并能回收硫，易于构成连续脱硫循环系统，可采用较小的设备脱除大量硫化物。湿法的缺点是对有机硫脱除能力差，且净化度不如干法高。
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脱硫后的气体中含硫量，依合成氨工艺过程有所差异。气态烃蒸汽转化法中的镍催化剂对硫十分敏感，脱硫后的气体中含硫量要求低于5ug·g-1。
②变换 用煤或烃生产出的气体都含有相当量的CO，例如固体燃料制得的半水煤气中含28%-31%，气体烃蒸汽转化法中含15%～18%，重油气化法含 46%左右。变换利用水蒸气把 CO变换为H2，既将CO转变成易于清除的CO2，同时又制得了所需的原料气H2。其反应为：
CO + H2O(g)= CO2 + H2 ΔH0= -41 kJ·mol-1 这是一个体积不变的可逆放热反应，只有在催化剂的作用下才能大规模生产。温度、反应物组成及催化剂性能都是影响平衡转化率的因素。n CO：n H2O=1：1时，在500K温度下，转化率为%;400K下，则可达%;当温度为500 K时，n CO：nH2O= 1:6，转化率可提高到%。
中变催化剂的铁铬或铁镁催化剂反应温度高，反应速度大，有较强的耐硫性，价廉而寿命长。低温的铜系催化剂则正相反。为了取长补短，工业上采用中变低变串联的流程。原料气约320—380℃进入中变一段后温度升至450—500℃，用水蒸气冷激到380℃后再进行中变二段反应。温度升到 425～450℃，转化率达 90%，反应后气体喷入水蒸气，使温度下降并使剩余水蒸气成饱和水蒸气。经废热锅炉2冷却到330℃，热交换器冷却至200℃，除去其中的冷凝水，
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再进入低变，变换后温度上升15—20℃，转化率可达 99%。 压力对平衡无影响，所以变换可在常压下进行。国内中型厂用～加压变换，小型厂～ MPa加压变换 。加压变换的缺点是对设备腐蚀严重。
③脱碳 变换气中含有大量的二氧化碳(15%一35%)，一方面它的存在对原料气的进一步精制及氨合成不利;另一方面，它也是制造尿素、纯碱、碳酸氢铵等的原料。因此，变换气中的二氧化碳必须清除，并加以回收利用。 脱除二氧化碳的方法很多，工业上常用的是溶液吸收法，分为物理吸收和化学吸收两种。
物理吸收是利用二氧化碳能溶于水和有机溶剂的特点。常用的方法有加压水洗、低温甲醇洗涤等。如在3 MPa、-30— -70℃下，甲醇洗涤气体后气体中的 CO2可以从 33%降到10μg·g-1，脱碳十分彻底。
化学吸收是用氨水、有机胺或碳酸钾的碱性溶液为吸收剂，利用二氧化碳能与溶液中的碱性物质进行化学反应而将其吸收。小型合成氨厂用氨水吸收变换气中的二氧化碳就属化学吸收脱碳法，大中型厂多采用改良热碱法，以K2CO3水溶液为吸收液，并添加少量活化剂如氨基乙酸或乙二醇胺，缓蚀剂如V2O5等。吸收解吸反应如下： K2CO3 + CO2 + H2O = 2KHCO3
当吸收液中添加氨基乙酸，吸收压强2～3 MPa、温
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大学社会实践报告【6000字】
