在自然条件下将氮气转化为可用作化肥的氨一直是科学家的梦想。近日，美国俄勒冈大学的化学家宣布找到一种新方法，使常温常压下用氮气合成氨成为可能。相关论文将发表在7月27日的美国化学学会会刊上。 合成反应中使用氢气作为氨的还原剂，也就是电子供体。此外还使用了一种名为trans-Fe(DMeOPrPE)2Cl2的铁化合物。 这种化合物的制作并不困难。整个反应在醚溶液中完成，但是研究人员已经证明，除了其中一步之外都可以在水中进行。论文通讯作者、俄勒冈大学化学教授大卫·泰勒说：“在化学家眼中，常温常压下用氮气和氢气在水中合成氨是固氮领域的圣杯，我们的下一个挑战就是找出在水中完成整个反应的步骤。” 氮气在空气中表现出惰性，但当它被转换为氨后，就可以用作氮肥促进植物生长。目前工业合成氨普遍采用哈伯—博施法，它的原理是让氮气和氢气在高温高压下发生催化反应，这种已使用近一个世纪的方法目前仍是最经济的合成氨方法。俄勒冈大学的方法与哈伯—博施法非常类似，也使用氢分子的电子作为固氮反应的电子源。泰勒说：“这是最简单的反应方法，其他方法要么需要使用不稳定的电子供体，要么需要高温以完成化合反应。” 但泰勒同时也强调：“尽管新方法是一种非常吸引人的解决方案，但要投入经济可行的工业生产可能还会需要几十年。”
在自然条件下将氮气转化为可用作化肥的氨一直是科学家的梦想。近日，美国俄勒冈大学的化学家宣布找到一种新方法，使常温常压下用氮气合成氨成为可能。相关论文将发表在7月27日的美国化学学会会刊上。 合成反应中使用氢气作为氨的还原剂，也就是电子供体。此外还使用了一种名为trans-Fe(DMeOPrPE)2Cl2的铁化合物。 这种化合物的制作并不困难。整个反应在醚溶液中完成，但是研究人员已经证明，除了其中一步之外都可以在水中进行。论文通讯作者、俄勒冈大学化学教授大卫·泰勒说：“在化学家眼中，常温常压下用氮气和氢气在水中合成氨是固氮领域的圣杯，我们的下一个挑战就是找出在水中完成整个反应的步骤。” 氮气在空气中表现出惰性，但当它被转换为氨后，就可以用作氮肥促进植物生长。目前工业合成氨普遍采用哈伯—博施法，它的原理是让氮气和氢气在高温高压下发生催化反应，这种已使用近一个世纪的方法目前仍是最经济的合成氨方法。俄勒冈大学的方法与哈伯—博施法非常类似，也使用氢分子的电子作为固氮反应的电子源。泰勒说：“这是最简单的反应方法，其他方法要么需要使用不稳定的电子供体，要么需要高温以完成化合反应。” 但泰勒同时也强调：“尽管新方法是一种非常吸引人的解决方案，但要投入经济可行的工业生产可能还会需要几十年。”
1、高温高压的工作环境。
在400°C，压强超过200MPa时，不使用催化剂，氨便可以顺利合成。实际生产中，太大的压强需要的动力就大，对材料要求也会增高，这就增加了生产成本，因此，受动力材料设备影响，我国合成氨厂一般采用20MPa~50MPa。实际生产中，一般选用500°C。
2、有毒性催化剂的使用。
采用铁触媒（以铁为主，混合的催化剂），铁触媒在500°C时活性最大。对于合成氨反应中的铁催化剂，氧气，一氧化碳，二氧化碳和水蒸气等都能使催化剂中毒。
3、有毒性的产物。
原料气制备将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。一氧化碳变换过程在合成氨生产中，各种方法制取的原料气都含有CO。
扩展资料
1、合成氨的主要初始原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。如天然气、石脑油、重质油和煤（或焦炭）等。
2、氨主要用于制造氮肥和复合肥料，氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12%。硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。液氨常用作制冷剂。
参考资料来源：百度百科-合成氨工业
参考资料来源：百度百科-合成氨
1、压强
研究表明在400°C，压强超过200MPa时，不使用催化剂，氨便可以顺利合成，但实际生产中，太大的压强需要的动力就大，对材料要求也会增高，这就增加了生产成本，因此，受动力材料设备影响，目前我国合成氨厂一般采用20MPa~50MPa.
2、温度
从理想条件来看，氨的合成在较低温度下进行有利，但温度过低，反应速率会很小，并且在500°C时催化剂铁触媒的活性最大，故在实际生产中，一般选用500°C。
3、催化剂
采用铁触媒（以铁为主，混合的催化剂），铁触媒在500°C时活性最大，这也是合成氨选在500°C的原因。最后，制得的氨量也不算多，还可以采取迅速冷却，使气态氨变为液态氨。也可原料重复利用。
扩展资料：
催化剂
采用铁触媒（以铁为主，混合的催化剂），铁触媒在500°C时活性最大，这也是合成氨选在500°C的原因。
最后，制得的氨量也不算多，还可以采取迅速冷却，使气态氨变为液态氨。也可原料重复利用。
但对于合成氨反应中的铁催化剂，O2、CO、CO2和水蒸气等都能使催化剂中毒。但利用纯净的氢、氮混合气体通过中毒的催化剂时，催化剂的活性又能恢复，因此这种中毒是暂时性中毒。相反，含P、S、As的化合物则可使铁催化剂永久性中毒。
催化剂中毒后，往往完全失去活性，这时即使再用纯净的氢、氮混合气体处理，活性也很难恢复。催化剂中毒会严重影响生产的正常进行。工业上为了防止催化剂中毒，要把反应物原料加以净化，以除去毒物，这样就要增加设备，提高成本。因此，研制具有较强抗毒能力的新型催化剂，是一个重要的课题。
参考资料来源：百度百科-合成氨工业
合成氨工业氨尾气处理方法研究作者：徐魁章来源：《中国化工贸易·上旬刊》2018年第09期摘 要：合成氨装置尾气的综合回收利用既能达到增产降耗、提高经济效益的目的，又能有利于环境保护，即变废为宝。对合成氨尾气的综合回收利用的研究具有十分重要的意义。基于此，本文主要对合成氨工业氨尾气处理方法进行分析探讨。关键词：合成氨；工业氨；尾气处理方法随着生产装置能力的大幅度提升，合成氨生产过程中尾气的综合回收利用，得到了高度关注，其回收利用方式方法也逐步并得到完善，运行好这些尾气回收流程，对降低生产消耗和环境保护都是非常有利的。1 合成氨尾气回收利用的新工艺及特点 氨合成系统吹除气中的氢和氨回收利用-普里森目前，用于回收氢气的方法有中空纤维膜分离法、变压吸附分离器法和深冷分离法。其具有良好的选择性渗透特性。它充分利用各种气体分子的渗透速率不同，来实现不同气体的分离与回收。由于氨对普里森膜具有很大的危害（中空纤维丝暴露在200cm3/m3以上氨的气氛中会失效），所以合成吹除气在进入膜分离之前，利用高压水洗涤先除去。吹除气中的氢气、氮气、甲烷、氩气的渗透速率，按从大到小排序为氢气、氩气、甲烷、氮气，所以氢气率先渗透出来，该装置氢回收率高达95%，氢气纯度达到90%以上。通过普里森膜分离得到的氢，返回到氢氮气压缩机高压机入口，加压再返回合成系统继续反应生成氨，同时得到的稀氨水送入氨库稀氨水罐贮存。这样不但可以改善环境，而且也让有效气体得到高效利用。普里森回收装置生产流程：合成吹除气压力由20～28MPa降到10MPa左右进入高压吸氨塔，吹除气与高压水泵送来的冷脱盐水逆流接触洗去气相中的氨，使出塔气体中气相的氨浓度降至≤5×10-6；经分离器后，再经蒸汽间接加热至高于饱和温度10～15℃，保证气相中无液态水后，方可进入普里森膜。在压力差作用下将气体分离成渗透气和非渗透气两部分：渗透气（即产品氢）的压力约，送往高压机入口加压送合成继续生产氨。非渗透气的压力约，降低压力后送两个转化工序做燃料；非渗透气一侧新增一路（或）减压到无动力氨回收做动力气。普里森氢回收装置既能回收合成吹除气中的氨，又能回收得到高浓度的氢，一举两得，只不过回收得到的稀氨水浓度不高，一般送氨库进行尾气吸氨塔循环提浓。 液氨中间罐和贮罐尾气中氨的回收利用-无动力氨合成气体则会在高压下溶解在液氨中，随液氨分离系统离开合成工序，在减压后从液氨中间罐和贮罐中解析出来，该驰放气中含有氢、甲烷、氮、氩、氨等气体。主要靠无动力氨回收技术来实现回收驰放气中的氨。该技术工作原理是根据氨合成驰放气中各组分间沸点的差异而实现氨的分离和回收的。无动力氨回收装置生产流程：①气体轴承透平膨胀机的轴承气流程：普里森来的非渗透气经过减压阀和轴承气过滤器后压力稳定在～，进入膨胀机形成气膜“润滑”膨胀机轴承，然后与制动气汇合去尾气燃烧；②非渗透气和分氨尾气的膨胀制冷：首先是普里森来的非渗透气经过硅胶干燥后，进一级热交换器预冷，然后去1#、2#膨胀机组膨胀制冷；其次是驰放气分离液氨后的尾气（称为“分氨尾气”）回收冷量后再通过3#、4#膨胀机组（只作通道用），这两股膨胀制冷后的低温气体汇合后进入二级热交换器和一级热交换器提供冷量，然后再去膨胀机做制动气，最后变为低压尾气送新老转化岗位燃烧；③驰放气中氨的冷凝：液氨中间罐和液氨储罐的弛放气汇合后进入油水分离器，再进入一级热交换器和二级热交换器逐级冷却，温度逐渐降低，此时驰放气中的气氨冷凝为液氨，液氨分别在一级气液分离器和二级气液分离器中分离，分离液氨后的分氨尾气进入3#、4#膨胀机组；二级分离出的液氨减压节流返回二级热交换器，并与一级分离出的液氨减压后汇合，进入一级热交换器进行蒸发，变为低压气氨，低压气氨回收冷量后出换热器组，低压气氨送入气氨管内。2 合成氨尾气回收利用存在问题及对策 普里森氢回收率有待提升随着160kt/a生产能力的形成，合成吹除气量明显增加，这样普里森高压洗氨塔的能力就不足；加之普里森氢回收装置中的4寸膜，在损坏后，一直单独使用8寸膜，随着负荷的增加，吹除气量进一步增大，单独使用这根已损坏的8寸膜不能保证回收氢量，将导致合成压力的上涨，消耗增加，于是完成8寸膜的更新工作，4寸膜有待更新。 稀氨水浓度提升普里森高压洗氨塔和尾气吸氨塔回收得到的氨水浓度都比较低，特别是普里森吸氨塔最低，若将这部分直接送公司联碱厂淡液蒸馏塔回收氨，蒸汽消耗大幅度上升。因此，在合成氨厂实施稀氨水在氨库尾气吸氨塔内循环提浓，有利于降低稀氨水回收的脱盐水消耗和氨回收的蒸汽消耗。3 结语合成氨尾气采用普里森膜氢回收装置和无动力氨回收装置，使得尾气价值得到充分利用，二者工艺流程简单，操作灵活，设备少，占地小，运转设备少，便于维护。而且这两套回收装置，临时故障根本不影响合成氨大系统的稳定运行。实施上述一系列的合成氨尾气回收措施后，合成氨尾气综合利用取得了显著效果，既能提高氨产量，又能有效降低合成氨生产成本，同时也减少了尾气燃烧后排入大气带来的污染（NOx），经济效益和社会效益实现了“双丰收”。参考文献：[1]胡耀强，何飞，韩建红.天然气脱水技术[J].化学工程与装备，2013（3）：151-153.￥百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容立即获取合成氨工业氨尾气处理方法研究合成氨工业氨尾气处理方法研究作者：徐魁章来源：《中国化工贸易·上旬刊》2018年第09期摘 要：合成氨装置尾气的综合回收利用既能达到增产降耗、提高经济效益的目的，又能有利于环境保护，即变废为宝。对合成氨尾气的综合回收利用的研究具有十分重要的意义。基于此，本文主要对合成氨工业氨尾气处理方法进行分析探讨。关键词：合成氨；工业氨；尾气处理方法随着生产装置能力的大幅度提升，合成氨生产过程中尾气的综合回收利用，得到了高度关注，其回收利用方式方法也逐步并得到完善，运行好这些尾气回收流程，对降低生产消耗和环境保护都是非常有利的。第 1 页1 合成氨尾气回收利用的新工艺及特点 氨合成系统吹除气中的氢和氨回收利用-普里森目前，用于回收氢气的方法有中空纤维膜分离法、变压吸附分离器法和深冷分离法。其具有良好的选择性渗透特性。它充分利用各种气体分子的渗透速率不同，来实现不同气体的分离与回收。由于氨对普里森膜具有很大的危害（中空纤维丝暴露在200cm3/m3以上氨的气氛中会失效），所以合成吹除气在进入膜分离之前，利用高压水洗涤先除去。吹除气中的氢气、氮气、甲烷、氩气的渗透速率，按从大到小排序为氢气、氩气、甲烷、氮气，所以氢气率先渗透出来，该装置氢回收率高达95%，氢气纯度达到90%以上。
1、合成氨行业在实施节能减排过程中存在问题和难点集中在生产、水污染、大气污染、固体废物处置和综合利用、排污等。2、合成氨工业污染防治可采取的技术路线和技术方法，包括清洁生产、水污染防治、大气污染防治、固体废物处置和综合利用、鼓励研发的新技术等内容，为合成氨工业环境保护相关规划、污染物排放标准、环境影响评价、总量控制、排污许可等环境管理和企业污染防治工作提供技术指导。参考文献：
氮氧化物指的是只由氮、氧两种元素组成的化合物。常见的氮氧化物有一氧化氮(NO，无色)、二氧化氮(NO2，红棕色)、一氧化二氮(N2O)、五氧化二氮(N2O5)等，其中除五氧化二氮常态下呈固体外，其他氮氧化物常态下都呈气态。作为空气污染物的氮氧化物(NOx)常指NO和NO2。氮氧化物可刺激肺部，使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病，呼吸系统有问题的人士如哮喘病患者，会较易受二氧化氮影响。对儿童来说，氮氧化物可能会造成肺部发育受损。研究指出长期吸入氮氧化物可能会导致肺部构造改变，但仍未可确定导致这种后果的氮氧化物含量及吸入气体时间。 目前企业一般采取以下几种措施对产生的氮氧化物进行治理控制。 一、SNCR法，也就是选择性非催化还原法。选择性非催化还原是指无催化剂的作用下，在适合脱硝反应的“温度窗口”内喷入还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。该技术一般采用炉内喷氨、尿素或氢氨酸作为还原剂还原 NOx 。还原剂只和烟气中的 NOx反应，一般不与氧反应，该技术不采用催化剂，所以这种方法被称为选择性非催化还原法（SNCR）。由于该工艺不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为 850 ~ 1100℃ 的区域，迅速热分解成 NH3，与烟气中的NOx反应生成N2和水。 二、NCR法，也就是选择性催化还原法。即在催化剂存在的条件下，采用氨、CO或碳氢化合物等作为还原剂，在氧气存在的条件下将烟气中的NO还原为N2。可以作为SCR反应还原剂的有NH3、CO、H2，还有甲烷、乙烯、丙烷、丙稀等。以氨作为还原气的时候能够得到的NO的脱除效率最高。 三、稀硝酸吸收法。由于NO和NO2在硝酸中的溶解度比在水中的大得多(例如NO在浓度为12%的硝酸中的溶解度比在水中的溶解度大12倍)，故采用稀硝酸吸收法以提高NOX去除率的技术得到广泛应用。随着硝酸浓度的增加，其吸收效率显著提高，但考虑工业实际应用及成本等因素，实际操作中所用的硝酸浓度一般控制在15%~20%的范围内。稀硝酸吸收NOX的效率除了与本身的浓度有关外，还与吸收温度和压力有关，低温高压有利于NOX的吸收。 四、碱性溶液吸收法。该法是采用NaOH、KOH、Na2CO3、NH3·H2O等碱性溶液作为吸收剂对NOX进行化学吸收，其中氨(NH3·H2O)的吸收率最高。为进一步提高对NOX的吸收效率，又开发了氨一碱溶液两级吸收:首先氨与NOX和水蒸气进行完全气相反应，生成硝酸铵白烟雾;然后用碱性溶液进一步吸收未反应的NOX。生成硝酸盐和亚硝酸盐，NH4NO3、NH4NO2也将溶解于碱性溶液中。吸收液经过多次循环，碱液耗尽之后，将含有硝酸盐和亚硝酸盐的溶液浓缩结晶，可作肥料使用。
德国化学家哈伯(， 1868-1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。于1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1909年改进了合成，氨的含量达到6%以上。这是目前工业普遍采用的直接合成法。反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。合成氨反应式如下：N2+3H2≒2NH3(该反应为可逆反应,等号上反应条件为:"高温 高压",下为:"催化剂")合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。经过近百年的发展，合成氨技术趋于成熟，形成了一大批各有特色的工艺流程，但都是由三个基本部分组成，即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。
生产能力和产量：合成氨是化学工业中产量很大的化工产品。消费和用途：合成氨主要消费部门为化肥工业，用于其他领域的（主要是高分子化工、火炸药工业等）非化肥用氨，统称为工业用氨。原料：合成氨主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤等。生产方法：生产合成氨的方法主要区别在原料气的制造，其中最广泛采用的为蒸汽转化法和部分氧化法（见合成氨原料气）。
水煤浆气化技术论文篇二 德士古水煤浆气化技术的特点及应用 【摘要】水煤浆气化技术在我国由来已久，近年来，德士古水煤浆气化技术在我国的发展更为的迅速，其技术应用的范围也在不断的扩大，德士古水煤浆气化技术具有很多优点，因此，其应用还有待于进一步开发。本文将从以下几个方面来分析德士古水煤浆气化技术的特点及应用。 【关键词】德士古水煤浆气化技术;特点;应用;分析 中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 目前，国内水煤浆气化的应用还存在一定的问题，选用何种技术成为了主要的关注点，因此，研究德士古水煤浆气化技术的特点及其在我国的应用具有很深远的现实意义。 二、煤气化原理及发展趋势 1、煤气化的原理 煤的气化反应是指气化剂(空气、水蒸气、富氧空气、工业氧气以及其相应混合物等)与碳质原料之间以及反应产物与原料、反应产物之间的化学反应。在气化炉内，煤炭要经历干燥、热解、气化和燃烧过程。 (一)湿煤中水分蒸发的过程： (二)热解(干馏)是煤受热后自身发生的一系列物理化学变化过程。一般来讲，热解的形式为：煤 煤气(CO2，CO，CH4，H2O，H2，NH3， H2S)+焦油+焦炭 (三)气化与燃烧过程。仅考虑煤的主要元素碳的反应，这些反应如下： a.碳-氧间的反应; b.碳-水蒸气间的反应; c.甲烷生成反应; 需要指出的是，以上所列诸反应为煤气化和燃烧过程的基本化学反应，不同过程可由上述或其中部分反应以串联或平行的方式组合而成。 2、煤气化技术的发展趋势 现代煤炭气化技术发展趋势如下： (一)气化压力向高压发展。气化压力由常压、低压(<)向高压() 气化发展，从而提高气化效率、碳转化率和气化炉能力。 (二)气化炉能力向大型化发展。大型化便于实现自动控制和优化操作，降低能耗和操作费用。 (三)气化温度向高温发展。气化温度高，煤中有机物质分解气化，消除或减少环境污染，对煤种适应性广。 (四)不断开发新的气化技术和新型气化炉，提高碳转化率和煤气质量，降低建设投资。目前碳转化率高达98%-99%，煤气中含CO+H2达到80%-90%。 (五)现代煤气化技术与其他先进技术联合应用。 (六)煤气化技术与先进脱硫、除尘技术相结合，实现环境友好，减少污染。 三、国内应用上存在的问题与解决措施 1.存在的问题 (一)气化效率仍然低 当前在国内，在燃烧上多采用单喷嘴直喷的模式，像德士古炉，而华东理工大学则采用多嘴对喷，后者的改进虽然增强了利用的效率，但是其对耐火砖的损坏也相应的加大了。在整个气化装置中，采用单个喷嘴时，其容量受到了限制，这就制约了水煤浆气化的转化效率。当采用多对喷嘴时，喷嘴的寿命也同时受到了考验，在雾化方面的效果仍然不能得到完全的控制。 (二)耐火砖的寿命短 水煤浆中本身存在34%左右的水，它的存在会吸收大量的热，在转化过程中，反应的进行使得化学平衡容易遭受破坏，因此，在设计上安排了耐火砖来作内衬。耐火砖专为改善水煤浆气化而来，所以，好的耐火砖将会对气化产生重要的作用。而在实际转化过程中，耐火砖十分容易损坏，当转化炉的操作温度过高时，它将直接烧坏耐火砖。 (三)煤炭质量的影响在现今的转化中，煤浆的混合制成，也对煤中含灰量和灰熔点有着特定的要求，当煤的质量不能满足水煤浆的合成时，其气化的效果将降低，同时，在进一步的燃烧中，由于可燃物含量的低下使得将要获得热能减少。 四、德士古水煤浆气化技术工艺 水煤浆制气的德士古工艺见图 1： 五、德士古水煤浆气化技术特点 德士古加压水煤浆气化工艺与第一代煤气化工艺相比,主要是提高了气化压力和温度,从而改善了技术经济指标。扩大了煤种的适应范围,该气化炉属于喷流气化,以水煤浆方式进料,其气化压力为。 主要工艺特点如下: 1、煤种适应性强,主要以烟煤为主,对煤的活性没有严格要求,但对煤的灰熔点有一定要求。 2、水煤浆用泵连续输送,故气化炉操作稳定性好,输送方便并有利于环境改善。 3、碳转化率高达96%以上,排水中无焦油、酚等污染环境的副产物产生,同时煤气中甲烷含量低,是较为理想的合成原料气。 4、气化在加压下进行,气化强度高,设备体积小,布置紧凑而且能耗较低。 5、气化炉内无转动部件,其结构简单、可靠。 6、气体在气化炉内停留时间短,仅为几秒钟,因而气化操作弹性大。 7、气化炉高温下排出之熔渣性能稳定,对环境影响小。 德士古水煤浆气化技术,与无烟煤间歇气化及鲁奇(Lurgi)气化技术相比具有明显的优越性。该法常以灰融点低活性较好的煤质为主,对煤种有较宽的适应性。适宜于作生产合成氨和甲醇的原料气。因而该技术引入我国以后,引起合成氨企业及各界人事的普遍关注。 六、德士古水煤浆气化的应用 目前我国采用该技术的在运行装置有20多家。鲁南化肥厂、上海焦化厂、陕西渭河化肥厂、安徽淮南化工厂和黑龙江浩良河化肥厂是国内使用德士古水煤浆气化炉较早的厂家，德士古水煤浆气化炉的部分应用情况见表 1。 表 1 德士古德士古水煤浆气化的应用状况 七、水煤浆气化工艺前景展望 德士古加压水煤浆气化技术虽然是比较成熟的煤气化技术，但从已投产的水煤浆加压气化装置的运行情况看，由于工程设计和操作经验的不完善，还没有达到长周期、高负荷、稳定运行的最佳状态，存在的问题还较多。 1、气化炉烧嘴运行周期较短，一般不超过 3 个月，这是造成德士古装置必须有备炉的主要原因; 2、耐火砖使用寿命国产约 1 a，进口约 2 a，导致维修费用较大; 3、单烧嘴制气，操作弹性较低;德士古加压水煤浆气化炉耐火砖的寿命问题仍然是一个难题，对于德士古水煤浆气化炉烧嘴的问题已有一些新的气化炉将单喷嘴改为对置式多喷嘴，可以增加热质传递，并且能提高碳的转化率。目前由兖矿集团有限公司、华东理工大学共同承担的国家高技术研究发展计划(863 计划)重大课题“新型水煤浆气化技术”就是将单喷嘴水煤浆气化炉改为对置式多喷嘴水煤浆气化炉，并配套生产甲醇和联产发电。多喷嘴对置式水煤浆气化技术含水煤浆制备工序、多喷嘴对置式水煤浆气化和煤气初步净化工序、含渣水处理工序。 多喷嘴对置式水煤浆气化技术自动化程度高，全部采用集散控制系统(DCS)控制，特别是氧煤比完全可以投自动串级控制。工业运行证实，该装置具有开车方便、操作灵活、投煤负荷增减自如的特点，操作的方便程度优于引进水煤浆气化装置。多喷嘴对置式水煤浆气化技术已被工程实践证实完全可行，工艺指标也极为先进，对初步的运行结果统计表明：有效气 CO+H2≥82%，碳转化率≥98%。通过工业化规模的气化炉的示范运行，我国在水煤浆气流床气化技术方面将达国际先进水平，具有自主知识产权的大型煤气化技术。 随着机械化采煤的发展，粉煤产率也在增加，利用此项技术可以解决粉煤的利用问题，也可以解决煤炭在洗选过程中产生的大量煤泥，利用水煤浆气化技术联合循环发电也具有广阔前景。今后煤化工的更多机会是发展新型煤化工，即煤制甲醇、煤烯烃、二甲醚和煤制油，煤气化生产甲醇及其下游产品的开发和 IGCC 联合发电也是新型煤化工的一个发展方向。新型煤化工将成为今后煤化工产业的发展主题。 八、结束语 在我国今后的水煤浆气化的发展过程中，可以更加深入的分析德士古水煤浆气化技术，通过充分利用其优势来提高其使用效果，从而提高我国水煤浆气化技术的整体质量水平。 【参考文献】 [1]陈俊峰.煤气化技术的发展现状及研究进展[J].广州化工，(5)：31-33. [2]赵嘉博.刘小军.洁净煤技术的研究现状及进展[J].露天采矿技术.. [3]高丽. 德士古水煤浆加压气化技术的应用[J]. 煤炭技术,2010,07:161-162. [4]贾小军. 德士古水煤浆气化技术研究及其国产化创新[J]. 中国科技信息,2013,14:115. [5]崔嵬,吕传磊,徐厚斌. 德士古水煤浆加压气化技术的应用及创新[J]. 化肥工业,2000,06:7-8+17-58. 看了“水煤浆气化技术论文”的人还看： 1. 煤气化技术论文 2. 煤气化技术论文(2) 3. 煤炭气化技术论文(2) 4. 洁净煤燃烧技术论文 5. 大气污染控制技术论文
研究人员报告说，一种新的无机合成氨方法既环保又能在环境条件下按需生产有价值的化学物质。 研究人员操纵了一种二维晶体——二硫化钼——并通过从晶格状结构中去除硫原子，并用钴代替暴露的钼，将其转化为催化剂。 这使得这种材料能够模仿细菌用来将大气中的二氮转化为氨的天然有机过程，包括在使用氨来帮助肝脏功能的生物体中。 无机工艺将允许氨作为工业的小规模附属物在任何需要的地方生产，工业每年通过无机哈伯-博施工艺生产数百万吨的化学物质。 这项研究来自莱斯大学布朗工程学院材料科学家军楼实验室 美国化学学会杂志 。 “哈伯-博施工艺产生大量二氧化碳，消耗大量能源，”合著者兼研究生小银·田说。“但是我们的过程使用电来触发催化剂。我们可以从太阳能或风能中获得。” 研究人员已经知道二硫化钼与二氮有亲和力，二氮是由两个强键氮原子组成的天然分子，约占地球大气的78%。 布鲁克海文国家实验室的研究人员刘明杰的计算模拟显示，用钴代替一些暴露的钼原子将增强化合物促进二氮还原成氨的能力。 莱斯的实验室测试表明情况确实如此。研究人员通过在碳布上生长有缺陷的二硫化钼晶体并添加钴来组装纳米材料样品。(从技术上讲，这些晶体是2D的，但看起来像一个钼原子平面，上面和下面都有硫层。)在施加电流的情况下，使用1千克催化剂，该化合物每小时产生10克以上的氨。 莱斯大学博士后研究员、合著者张箐说:“这种规模无法与发达的工业过程相提并论，但在特定情况下，它可以是一种替代方案。”。"它将允许在没有工厂的地方生产氨，甚至在太空应用中."他说实验室实验使用了专用的二氮饲料，但是这个平台可以很容易地把它从空气中取出来。 卢说，其他掺杂剂可能会让这种材料催化其他化学物质，这是未来研究的主题。“我们认为这里有一个机会去做一些我们非常熟悉的事情，尝试做大自然几十亿年来一直在做的事情，”他说。"如果我们以正确的方式设计一个反应堆，这个平台就可以不间断地执行它的功能." 论文的合著者来自莱斯、布鲁克海文国家实验室和新加坡南洋理工大学。 韦尔奇基金会和美国能源部科学办公室支持这项研究。
合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨，为一种基本无机化工流程。现代化学工业中，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。
氨的生产过程，粗略的讲可分成四步：原料的生产；原料气的净化；氨的合成；氨的分离。除氨的合成外，其它过程的转化率和分离率都比较高。由于氨合成的转化率较低，反应后的气体经氨分离后循环返回合成塔。
制取合成氨的原料气的气态烃主要有天然气，此外还有炼厂气、油田气、焦炉气及裂解气等。生产合成氨原料气的方法按热量供给的方式不同，主要有蒸汽转化法和间歇催化转换法。以天燃气为原料的优点是，冷热交替较少，而且变化幅度不大。有明显的节能效果。
扩展资料
方法：
1、蒸汽转化法
蒸汽转化法分两段进行，一段炉装有催化剂的转化管内，蒸气与气态烃进行吸热的转化反应，反应所需热量由管外提供。气态烃转化到一定程度后，送入装有催化剂的二段炉内。加入适量的空气，与部分可燃性气体燃烧，为剩余的烃进一步转化提供热量，同时为合成氨的生产提供氮气。
该法投资省、能耗低，是生产合成氨最经济的方法，目前在国内得到广泛应用。
2、间歇催化转换法
间接催化转换法的生产过程分为吹风和制气两个阶段，并不断交替进行。在吹风阶段，气态烃与空气在燃烧炉内燃烧，生成的烟道气使催化剂达到烃类蒸汽转化反应所需的温度。在制气的阶段，气态烃与蒸汽在催化剂层进行转化反应，制取合成氨原料气。
该法不需要制氧装置，投资省、建厂快，但热利用率低、原料烃消耗高、操作复杂，因而应用受到限制。
参考资料来源：百度百科-合成氨
德国化学家哈伯(， 1868-1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。于1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1909年改进了合成，氨的含量达到6%以上。这是目前工业普遍采用的直接合成法。反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。合成氨反应式如下：N2+3H2≒2NH3(该反应为可逆反应,等号上反应条件为:"高温 高压",下为:"催化剂")合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。经过近百年的发展，合成氨技术趋于成熟，形成了一大批各有特色的工艺流程，但都是由三个基本部分组成，即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。
你好，
这个是因为催化剂在那个温度活性最高，正反应速率最大，达到平衡最快。
工业反应不仅要考虑反应限度还要考虑产率。
希望对你有所帮助！
不懂请追问！
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合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨，为一种基本无机化工流程。现代化学工业中，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。
合成氨反应的机理，首先是氮分子在铁催化剂表面上进行化学吸附，使氮原子间的化学键减弱。接着是化学吸附的氢原子不断地跟表面上的氮分子作用，在催化剂表面上逐步生成—NH、—NH2和NH3，最后氨分子在表面上脱吸而生成气态的氨。
扩展资料：
合成氨的主要初始原料有天然气、石脑油、重质油和煤（或焦炭）等。
1、天然气制氨
天然气先经脱硫，通过二次转化，再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序，得到的氮氢混合气，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约体积，经甲烷化作用除去后，制的氢氮摩尔比为3的纯净气，经压缩机压缩而进入氨合成回路，制得产品氨。
2、重质油制氨
重质油包括各种深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料气，生产过程比天然气蒸气转化法简单，但需要有空气分离装置。
3、煤（焦炭）制氨
以煤（焦炭）为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。中国能源结构上存在多煤缺油少气的特点，煤炭成为主要的合成氨原料，天然气制氨工艺则受到严格限制。
参考资料来源：百度百科-合成氨
合成氨,指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。别名：氨气。分子式NH3英文名：synthetic ammonia。世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外，绝大部分是合成的氨。 合成氨主要用作化肥、冷冻剂和化工原料 生产方法 生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤（或焦炭）等。 ①天然气制氨。天然气先经脱硫，然后通过二次转化，再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序，得到的氮氢混合气，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约％～％（体积），经甲烷化作用除去后，制得氢氮摩尔比为3的纯净气，经压缩机压缩而进入氨合成回路，制得产品氨。以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。 ②重质油制氨。重质油包括各种深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料气，生产过程比天然气蒸气转化法简单，但需要有空气分离装置。空气分离装置制得的氧用于重质油气化，氮作为氨合成原料外，液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。 ③煤（焦炭）制氨。随着石油化工和天然气化工的发展，以煤（焦炭）为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。 用途 氨主要用于制造氮肥和复合肥料，氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12％。硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。液氨常用作制冷剂。 贮运 商品氨中有一部分是以液态由制造厂运往外地。此外，为保证制造厂内合成氨和氨加工车间之间的供需平衡，防止因短期事故而停产，需设置液氨库。液氨库根据容量大小不同，有不冷冻、半冷冻和全冷冻三种类型。液氨的运输方式有海运、驳船运、管道运、槽车运、卡车运。
合成氨,指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。别名：氨气。分子式NH3英文名：synthetic ammonia。世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外，绝大部分是合成的氨。 合成氨主要用作化肥、冷冻剂和化工原料 生产方法 生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤（或焦炭）等。 ①天然气制氨。天然气先经脱硫，然后通过二次转化，再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序，得到的氮氢混合气，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约％～％（体积），经甲烷化作用除去后，制得氢氮摩尔比为3的纯净气，经压缩机压缩而进入氨合成回路，制得产品氨。以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。 ②重质油制氨。重质油包括各种深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料气，生产过程比天然气蒸气转化法简单，但需要有空气分离装置。空气分离装置制得的氧用于重质油气化，氮作为氨合成原料外，液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。 ③煤（焦炭）制氨。随着石油化工和天然气化工的发展，以煤（焦炭）为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。 用途 氨主要用于制造氮肥和复合肥料，氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12％。硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。液氨常用作制冷剂。 贮运 商品氨中有一部分是以液态由制造厂运往外地。此外，为保证制造厂内合成氨和氨加工车间之间的供需平衡，防止因短期事故而停产，需设置液氨库。液氨库根据容量大小不同，有不冷冻、半冷冻和全冷冻三种类型。液氨的运输方式有海运、驳船运、管道运、槽车运、卡车运。
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在自然条件下将氮气转化为可用作化肥的氨一直是科学家的梦想。近日，美国俄勒冈大学的化学家宣布找到一种新方法，使常温常压下用氮气合成氨成为可能。相关论文将发表在7月27日的美国化学学会会刊上。 合成反应中使用氢气作为氨的还原剂，也就是电子供体。此外还使用了一种名为trans-Fe(DMeOPrPE)2Cl2的铁化合物。 这种化合物的制作并不困难。整个反应在醚溶液中完成，但是研究人员已经证明，除了其中一步之外都可以在水中进行。论文通讯作者、俄勒冈大学化学教授大卫·泰勒说：“在化学家眼中，常温常压下用氮气和氢气在水中合成氨是固氮领域的圣杯，我们的下一个挑战就是找出在水中完成整个反应的步骤。” 氮气在空气中表现出惰性，但当它被转换为氨后，就可以用作氮肥促进植物生长。目前工业合成氨普遍采用哈伯—博施法，它的原理是让氮气和氢气在高温高压下发生催化反应，这种已使用近一个世纪的方法目前仍是最经济的合成氨方法。俄勒冈大学的方法与哈伯—博施法非常类似，也使用氢分子的电子作为固氮反应的电子源。泰勒说：“这是最简单的反应方法，其他方法要么需要使用不稳定的电子供体，要么需要高温以完成化合反应。” 但泰勒同时也强调：“尽管新方法是一种非常吸引人的解决方案，但要投入经济可行的工业生产可能还会需要几十年。”