산업적인 암모니아 제조 방법

(/), 암모니아의 주요 용도: 주로 요소, 인산암모늄, 멜라민, 중탄산암모늄, 염화암모늄, 황산암모늄, 질산암모늄, 질산과 같은 무기 및 유기 화학 제품의 제조에 사용됩니다. , 아크릴로니트릴 등 냉동, 플라스틱, 야금, 의약, 국방 및 기타 산업의 원료. 그렇다면 암모니아의 산업적 생산방법은 무엇인가?

암모니아 합성 서클은 대규모 개발로 인해 암모니아 합성의 에너지 소비를 줄이는 주요 단위 중 하나가 되었습니다. 현대식 대규모 암모니아 합성 장치의 대표적인 설계는 3가지가 있습니다.

1. 브라운의 3탑 및 3폐기물 보일러 암모니아 합성 사이클: 브라운의 3탑 및 3폐기물 보일러 암모니아 합성 사이클은 다음과 같이 구성됩니다. 3개의 합성탑과 3개의 폐기물 보일러로 구성됩니다. 탑에는 촉매 바스켓이 있고 가스는 외부 쉘과 바스켓 사이의 틈을 통해 바닥에서 위쪽으로 흐른 다음 촉매층을 통해 위에서 아래로 축 방향으로 흐릅니다. 세 번째 타워는 두 번째 타워보다 촉매 로딩량이 더 많으며, 최종 출구 암모니아 함량을 16.5%에서 21% 이상으로 늘릴 수 있어 순환 가스의 양이 줄어들고 순환 압축 작업이 절약됩니다. 합성탑의 제어 시스템은 매우 간단하다. 각 탑에는 탑으로 들어가는 가스의 온도를 조절하는 바이패스 밸브가 장착되어 있다. 암모니아 합성 반응 평형의 한계로 인해 촉매 온도가 결정되며 촉매층 반응 온도를 조정할 필요가 없습니다.

2. Wood의 2탑, 3베드 및 2폐기물 보일러 암모니아 합성 사이클: Wood의 2탑, 3베드 및 2폐기물 보일러 암모니아 합성 사이클은 2개의 더 작은 합성탑을 사용하며, 3개의 촉매층과 2개의 타워가 있습니다. 각각에는 폐기물 용기가 있습니다. 이러한 구조는 반응 온도 분포를 최적의 반응 온도에 매우 가깝게 만들고, 가스 순환량과 압력 강하가 작아 투자와 에너지 소비를 절약하고 더 많은 고압 증기 부산물을 생성합니다.

3. Topsoe 2탑, 3층, 2폐기물 보일러 암모니아 합성 루프: Topsoe S-250 시스템은 낮은 열 교환 없이 S-200 합성 타워와 S-50 합성 타워로 구성됩니다. (1) 폐보일러 및 보일러 급수 열 교환기의 폐열 회수 (2) 합성 타워의 입구 및 출구 가스 열 교환기, 물 냉각기, 암모니아 냉각기 및 냉각 교환기, 암모니아 분리기 및 신선 가스 암모니아 냉각기, 등. 합성탑은 1.5mm~3mm 범위의 작은 촉매를 사용하고 압력 강하가 0.3MPa인 방사형 흐름 촉매층입니다. S-200 타워에서 나오는 합성가스는 폐열보일러를 통해 열을 회수하고 S-50 타워로 유입되는 적정 온도를 보장하여 싱글패스 합성율을 높인다.

기타 방법

천연가스로부터 암모니아 생산. 천연가스는 먼저 탈황을 거친 후 2차 전환을 거쳐 일산화탄소 전환, 이산화탄소 제거 등의 과정을 거친다. 생성된 질소-수소 혼합물에는 여전히 일산화탄소와 이산화탄소가 약 0.1%~0.3%(부피) 포함되어 있다. 메탄화 제거 후 수소 대 질소 몰비가 3인 순수 가스가 생성되며, 이는 압축기에 의해 압축되어 암모니아 합성 루프로 들어가 생성물인 암모니아를 생성합니다. 나프타를 원료로 암모니아를 생산하는 공정도 이와 유사하다.

중유에서 암모니아 생산. 중유에는 심층 가공을 통해 얻은 다양한 잔류유가 포함되어 있으며, 부분 산화 방식으로 합성 암모니아 공급 가스를 얻을 수 있지만, 천연가스 증기 전환 방식에 비해 생산 공정은 간단하지만 공기 분리 장치가 필요합니다. 공기분리장치에서 생산된 산소는 중유의 가스화에 사용되며, 질소는 암모니아 합성의 원료로 사용되며, 액체질소는 일산화탄소, 메탄, 아르곤 제거용 세정제로도 사용됩니다.

석탄(코크스)은 암모니아를 생산합니다. 석유화학, 천연가스 화학산업의 발달로 석탄(코크스)을 원료로 암모니아를 생산하는 방법은 세계적으로 거의 사용되지 않고 있다.