合成氨工艺及反响原理简介
合成氨工艺承受烃类蒸汽转化法。自然气经加压至4.05MPa，经预热升温在脱硫工序脱硫后，与水蒸汽混合，进入一段转化炉进展转化制H，随后进入二段
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转化炉，在此引入空气，转化气在炉内燃烧放出热量，供进一步转化，同时获得
N。工艺气经余热回收后，进入变换系统，将CO变为CO
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，随后经脱碳、甲烷
化反响除去CO和CO，分别出的CO
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送往尿素工艺。工艺气进入分子筛系统除去
少量水份，为合成氨供给纯洁的氢氮混合气。氢氮混合气经压缩至14MPa，送入合成塔进展合成氨的循环反响，少量惰性气体经过普里森系统分别进展回收利用。产品氨送往尿素工艺和氨罐保存。
合成氨工艺的5个过程：
1、自然气脱硫：R-SH+H＝RH+HS HS+ZnO＝HO(汽)+ZnS
2 2 2 2
2、转化CH+H0(汽)＝CO+3H
CH+2HO(汽)＝CO+4H
〔H+1/2O＝HO〕
4 2 2 4 2 2 2 2 2 2
3、变换：CO+HO(汽)＝CO+H
2 2 2
4、脱碳：1〕KCO＋CO＋HO?2KHCO
2 3 2 2 3
2KHCO?KCO＋CO＋HO
3 2 3 2 2
2〕甲烷化：CO+3H＝CH+HO CO+4H＝CH+2HO
5、N＋3H＝2NH
2 2 3
2 4 2
2 2 4 2
脱硫系统工艺流程及原理
流程
自然气进入界区后分为两路：一路作原料气，另一路作燃料气。原料自然气进入原料气压缩机吸入罐116-F，除去携带的液体，经过原料气压缩机102-J被压缩到4.05MPa(G)，经过原料气预热盘管预热到399℃，接着原料气与来自合成气压缩机103-J一段的富氢气混合。经过Co-Mo加氢器101-D把有机硫转换成
HS，将3ml/m3的有机硫转化为无机硫，原料气中总硫为30～90ml/m3左右，经
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氧化锌脱硫槽脱硫至总硫小于0.5mg/m3。随后进入氧化锌脱硫槽，自然气中的硫化物被ZnO所吸附，制得合格原料气。
ZnO脱硫槽共二个，可以串联或并联操作，一般串联操作。阀门及管线的配置可以使任何一个脱硫槽停顿使用而另一个连续运转。108-DA/DB的具体流程：
加氢转化反响原理
加氢转化反响是指原料烃中的有机硫及其它组分，在300～400℃，在钴钼催化剂的作用下，与参加的氢气进展转化反响。其主要的反响有有机硫转化为HS，
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不饱和烯烃加氢饱和，含氮有机化合物脱氮〔生成NH和烃类〕，以及含氧有机
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物脱氧〔生成HO和烃类〕等等。
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典型的加氢转化反响
有机硫转化R-SH+H＝RH+HS
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R-S-R”+2H＝RH+R”H+HS
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R-S-S-R”+3H＝RH+R”H+2HS
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烯烃的加氢举例如下
CH+H＝CH
24 2 26
脱氧
O+2H＝2HO
2 2 2
这些反响都是放热反响,平衡常数的数值都很大,因此只要反响速度足够快,有机硫的转化是很完全的。
氢分压影响反响的状况
氢分压对转化深度和转化速度都有重要影响。氢分压增加，转化速度加大。
循环氢气量与所要求的脱硫率和原料烃的性质有关。对自然气脱硫，以加氢转化后气体中的H浓度1～2％为宜。加氢转化的氢气是一秒钟都不能中断的，由于加
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氢不仅是脱硫的原料，同时又是防止高级烃裂解析碳或结焦的重要条件。
氢源
正常状况下气体从合成气压缩机的低压缸出口引出，送到加氢转化器的入口，与已经预热的原料自然气集合。合成气压缩机停车时，还有另外四个氢源，一个来自二氧化碳吸取塔的出口，一个来自合成气压缩机吸入罐的出口，一个是有机甲醇驰放气，一个103-C返氢。
氧化锌脱硫反响原理
氧化锌脱硫法能以极快的速度将HS和局部有机硫全部“吃掉“，净化后气体
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中硫含量可降到0.1ml/m3甚至更低。氧化锌脱硫反响：HS+ZnO＝HO(汽)+ZnS
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转化系统
流程
经过FIC-2调整的工艺蒸汽与从工艺冷凝液汽提塔150-E顶部出来的蒸汽混合后，再与脱硫后的原料气混合后〔水碳比3.2〕进入一段转化炉101-B对流段原料气预热盘管被预热到450℃。混合气被送到101-B的辐射段顶部，气体从一根主总管安排到九根分总管，分总管在炉顶上是平行排列的。每一分总管中的气体又经猪尾管自上而下地安排到42根装有催化剂的转化管中，这些转化管位于
一段炉的辐射段内，总数为378根，一段转化反响就在这里进展。
每排42根转化管的底部都同一根集气管相连，后者靠近一段炉的底部，每根集气管的中部有一上升管，这九根上升管又把气体引到炉