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世界合成氨工业发展史

氨是一种制造化肥和工业用途众多的基本化工原料。随着农业发展和生产的需要，20世纪初先后开发并实现了氨

的工业生产。从化法演变到合成氨法以后，近30年来，原料不断改变，余热逐渐利用，单系列装置迅速扩大，推动了化

学工业有关部门的发展以及化学工程进一步形成，也带动了化工中新的能源和资源的开发。

早期化法

1898年，德国A．克等人发现空气中的氮能被碳化钙固定而生成氨化钙（又称石灰氮），进一步与过热水蒸气

反应即可获得氨：

CaCN+3HO→2NH+CaCO

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1905年，德国氮肥公司建成世界上第一座生产氨化钙的工厂，这种制氨方法称为化法。第一次期间，德

国、主要采用该法生产氨，满足了生产的需要。化法固定每吨氮的总能耗为153GJ，由于成本过高，到30年代

被淘汰。

合成氨法

利用氮气与氢气直接合成氨的工业生产曾是一个较难的课题。合成氨从研究到实现工业生产，大约经历了150

年。直至1909年，德国化学家F．哈伯用锇催化将氮气与氢气在17．5～20MPa和500～600℃下直接合成，反应器出

口得到6％的氨，并于卡尔斯鲁厄大学建立一个每小时80g合成氨的试验装置。但是，在高压、高温及催化剂存在的条件

下，氮氢混合气每次通过反应器仅有一小部分转化为氨。为此，哈伯又提出将未参与反应的气体返回反应器的循环方法。

这一工艺被德国巴登苯胺纯碱公司所接受和采用。由于金属锇稀少、价格昂贵，问题又转向寻找合适的催化剂。该公司在

德国化学家A．米塔斯提议下，于1912年用2500种不同的催化剂进行了6500次试验，并研制成功含有钾、铝氧化物

作助催化剂的价廉易得的铁催化剂。而在工业化过程中碰到的一些难题，如高温下氢气对钢材的腐蚀、碳钢制的氨合成反

应器仅有80h以及合成氨用氮氢混合气的制造方法，都被该公司的工程师C．博施所解决。此时，德国国王威廉二世

准备发动，急需大量，而由氨制得的硝酸是生产的理想原料，于是巴登苯胺纯碱公司于1912年在德国奥堡建

成世界上第一座日产30t合成氨的装置，1913年9月9日开始运转，氨产量很快达到了设计能力。人们称这种合成氨法为

哈伯-博施法，它标志着工业上实现高压催化反应的第一个里程碑。由于哈伯和博施的突出贡献，他们分别获得1918、1931

年度化学奖金。其他国家根据德国的也进行了研究，并在哈伯-博施法的基础上作了一些改进，先后开发了

合成从低