Синтез аммиака контактным методом

Федеральное агентство образования Российской Федерации
Белгородский Государственный Технологический
Университет им. В. Г. Шухова
Кафедра ОХТ
Расчетно-Графическое Задание

Тема: «Синтез аммиака контактным методом»

Выполнила:
студентка ИСМ
группы ХВ-41
Чуева А.
Проверил
Алексеев С. В.

Белгород 2005

Содержание
Введение

1. 
   Сырьевая база азотной промышленности
   
2. 
   Катализаторы синтеза аммиака
   
3. 
   Технологическое оформление процесса синтеза аммиака.
   
4. 
   Метанирование.
   
5. 
   Оборудование агрегата
   
6. 
   Охрана окружающей среды в производстве аммиака.
   
7. 
   Материальный баланс синтеза аммиака контактным методом
   

Список литературы

Введение
Аммиак — ключевой продукт различных азотсодержащих веществ, применяемых в промышленности и сельском хозяйстве.
На схеме 1 показаны основные области применения аммиака. Состав аммиака был установлен К. Бертолле в 1784 году. Аммиак NH₃ — основание, умеренно сильный восстановительный агент и
эффективный комплексообразователь по отношению к катионам обладающим вакантными связывающими орбиталями.
Схема 1. Области применения аммиака.
Полимерные материалы


Сырьевая база азотной промышленности
Сырьем для получения продуктов в азотной промышленности являются атмосферный воздух и различные виды топлива. Одной из составных частей воздуха является азот, который используется в процессах получения аммиака, цианамида кальция и других продуктов азотной технологии. В некоторых схемах синтеза аммиака не требуется выделять азот из воздуха в чистом виде; воздух дозируют в газовую смесь для достижения стехиометрического соотношения N₂ : Н₂ — 1 : 3. В других схемах используют и чистый жидкий азот для тонкой очистки синтез-газа от вредных примесей, и газообразный, вводя его в строго корректируемом соотношении в конвертированный газ. В последнем случае воздух подвергают разделению методом глубокого охлаждения.
Поскольку ресурсы атмосферного азота огромны, то сырьевая база азотной промышленности в основном определяется вторым видом сырья - топливом, применяемым для получения водорода или водородсодержащего газа. До 50-х годов ХХ века заводы нашей страны использовали в качестве сырья в основном твердое топливо. В настоящее время основным сырьем в производстве аммиака является природный газ. Природный газ ряда месторождений содержит значительное количество соединений серы. Аппараты, применяемые для сероочистки, могут быть как радиального, так и полочного или шахтного типа. На рис. 2 приведена схема двухступенчатой сероочистки природного газа с использованием полочных адсорберов
Катализаторы синтеза аммиака.
Высокую каталитическую активность в процессе синтеза аммиака проявляют металлы VI, VII групп периодической системы, Наибольшей активностью обладает Fe, Ru, Re, Os. В промышленности нашли применение железные катализаторы, получаемые сплавлением оксидов железа с активатора (промоторами) и последующим восстановлением оксидов железа. В качестве активаторов применяют оксиды кислотного и амфотерного характера — Аl₂О₃, SiO₂, ТiO₂ и др., а также оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов — К₂О, Na₂O, CaO, MgO и др.
Катализаторы синтеза аммиака необратимо отравляются сернистыми соединениями и хлором. Их концентрация в газе в сумме не должна превышать 5-10%,
Кислородсодержащие соединения (Н₂О, СО, СО₂) и кислород, присутствующие в азотоводородной смеси, являются сильными каталитическими ядами, снижающими активность катализатора обратимо. Их отравляющее действие пропорционально содержанию в них кислорода. Если в составе свежего газа имеются кислородсодержащие примеси или масло, газ следует вводить в цикл перед вторичной конденсацией для удаления вредных соединений конденсирующимся NH_3.