《合成氨合成工艺的现状和发展趋势》-毕业论文.doc

l 天津渤海化工职工学院 毕业设计（论文） 合成氨合成工艺的现状和发展趋势 作者： 班级：2011级化工应用技术 学号： 1113005 指导老师： 2012 年 10 月 30 日 摘 要 合成氨是重要的化工原料，在国民经济中占有重要地位，本文在文献调研的基础上综述了合成氨设备、催化剂、合成氨工艺三方面的现状和未来发展趋势。在设备方面，通过对冷管型合成塔和绝热型合成塔新技术的综述和两种设备的对比，阐述了国内外合成氨设备的不同之处，及国内外合成氨设备的优劣，提出了国内合成氨设备的发展建议。 在催化剂方面，对合成氨催化剂研究进行了评述，综述了国内外氨合成催化剂的研究开发与进展， 进一步概括以光催化、电催化、酶催化以及金属氢化物催化在温和条件下合成氨的催化剂，并介绍了近年来新型铁系催化剂、钌基催化剂所取得的成就，并提出了未来合成氨催化剂发展的建议。 合成氨工艺方面，通过转化、变换、脱碳、合成四方面综合阐述了目前合成氨工艺技术的现状和发展趋势，介绍了近年来国内外合成氨工艺的新技术和工艺流程方面的新进展。 关键词：合成氨；新工艺；催化剂；合成塔 合成氨合成工艺的现状和发展趋势 目 录 TOC \o 1-2 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc296786880 一、 前言 1 HYPERLINK \l _Toc296786881 二、 合成氨装置的发展 PAGEREF _Toc296786881 \h 2 HYPERLINK \l _Toc296786882 2.1 大型及中小型氮肥装置现状和未来发展趋势 PAGEREF _Toc296786882 \h 2 HYPERLINK \l _Toc296786883 2.2氨合成合成氨合成工艺的现状和发展趋势塔的发展和新工艺 3 HYPERLINK \l _Toc296786884 三、 合成氨催化剂的发展 7 HYPERLINK \l _Toc296786885 3.1国内外研究现状 7 HYPERLINK \l _Toc296786886 3.2温和条件下氨合成催化剂的探索 8 HYPERLINK \l _Toc296786887 3.3新型氨合成催化剂 10 HYPERLINK \l _Toc296786888 四、 合成氨工艺的发展和新技术 PAGEREF _Toc296786888 \h 12 HYPERLINK \l _Toc296786889 4.1转化 12 HYPERLINK \l _Toc296786890 4.2变换 14 HYPERLINK \l _Toc296786891 4.3脱碳 15 HYPERLINK \l _Toc296786892 4.4合成 16 HYPERLINK \l _Toc296786893 五、 合成氨技术未来的发展趋势 18 HYPERLINK \l _Toc296786895 参考文献 21 l 一、 前言 合成氨是重要的基础化工产品之一，其产量位居各种化工产品的首位，同时也是消耗能源的大户，合成氨的生产对国民生活至关重要，而在环境和资源问题日益严重的今天，更高效的合成氨生产以及符合资源节约型、环境友好型生产理念的要求，合成氨工业的改革显得至关重要。 合成氨的现状和未来发展趋势主要围绕合成氨设备、合成氨催化剂、合成氨工艺技术三方面进行阐述，在合成氨设备方面，我国中小型合成氨装置面临严峻的挑战，中型合成氨装置面临技术改造，而小型装置则面临淘汰。国内外合成氨设备的发展和新技术方面，通过对国内冷管型合成塔和国外绝热型合成塔的对比介绍，阐述了国内外合成氨设备的不同及国外的先进之处，绝热型合成塔具有简单、可靠的特点，而且能够消除“冷壁效应”。目前国内也积极开发这项技术，并且也有应用。 催化剂是合成氨生产的重要原料，最基本的合成氨催化剂是铁系催化剂，而国外开发的新型钌基催化剂具有更高的催化活性，但钌是稀有贵金属，全面推广钌基催化剂还有一段路要走。 钌基催化剂及非铁系催化剂是今后合成氨催化剂的主要研究方向，而通过介绍光催化合成氨、AB5型金属氢化物室温合成氨、电化学常压合成氨、酶催化室温合成氨四种新的技术进一步阐述了在更温和的条件下合成氨会是未来合成氨催化技术的趋势。 随着合成氨生产竞争的日益加剧，提高装置产量，降低生产成本一直是合成氨厂家探索的课题，经过不懈努力，国内外合成氨各工序出现了许多新技术，通过转化、变换、脱碳、合成四方面的介绍，阐述了合成氨工艺的现状和未来发展趋势。其中转换过程中介绍了预转化炉的新技术，变换过程对催化剂和变换炉进行了具体叙述，脱碳过程中活化MDEA法和ACT-1法是目前用途最广，工艺