氨是由純凈的氫氣和氮?dú)庖?:1的比例在高溫高壓和催化劑的作用下合成的,所以稱作合成氨。氮?dú)庖话阌煽諝夥蛛x制取,氫氣則是由不同氫碳比的天然氣、煉廠氣、石腦油、渣油、脫油瀝青、焦炭或煤等原料通過水蒸氣轉(zhuǎn)化或(和)部分氧化及粗原料氣的凈化制得。下面以天然氣為原料制取合成氨的生產(chǎn)工藝為例介紹。

一、生產(chǎn)工藝簡介
天然氣(主要成分為甲烷)經(jīng)脫硫后與水蒸氣混合,先進(jìn)入一段轉(zhuǎn)化爐,在壓力3.6MPa、溫度834℃和鎳系催化劑的作用下,大部分甲烷轉(zhuǎn)化為氫氣、一氧化碳和二氧化碳。然后在二段轉(zhuǎn)化爐引入空氣在爐內(nèi)燃燒繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,同時(shí)提供氨合成的主要成分氮。轉(zhuǎn)化氣中的一氧化碳在高、低變換爐中于426℃、224℃和鐵系、銅系催化劑作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和二氧化碳。變換氣中的二氧化碳在脫碳塔用苯菲兒溶液吸收,溶液中二氧化碳可再生釋放,用于尿素合成原料。脫碳?xì)庵械囊谎趸?、二氧化碳?54℃和鎳系催化劑作用下與氫進(jìn)行甲烷化反應(yīng),生成甲烷和水蒸氣。最后,氮?dú)浠旌蠚庥煤铣蓺鈮嚎s機(jī)壓縮到24MPa送入合成塔,在540℃和鐵系催化劑作用下,氮?dú)錃膺M(jìn)行合成氨反應(yīng),出塔氣經(jīng)冷卻使氨冷凝分出即為合成氨產(chǎn)品。
二、主要原料、輔助原料及產(chǎn)品
(1)原料:天然氣、油田氣。
(2)輔助原料:鈷鉬催化劑、氧化鋅催化劑、鎳催化劑、氧化鎳催化劑、三氧化二鐵催化劑、氧化銅催化劑、四氧化三鐵催化劑、碳酸鉀、氨基乙酸、二乙醇及五氧化二釩。
(3)中間品:甲烷、氫、一氧化碳。
(4)產(chǎn)品:氨、二氧化碳。
三、職業(yè)病危害因素識別
在生產(chǎn)合成氨過程中,對照《職業(yè)病目錄》、《職業(yè)病危害因素分類目錄》、《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》,可能接觸的化學(xué)性危害因素為:氨、甲烷、硫化氫、一氧化碳、二氧化碳等。
物理因素,主要是各種壓縮機(jī)、各種機(jī)泵、加熱爐、蒸汽和氣體放空等生產(chǎn)過程中可產(chǎn)生噪聲;爐區(qū)會有高溫存在。
本裝置主要職業(yè)病危害因素分布見表14-1。
表14-1 主要職業(yè)病危害因素分布
序號 | 分布區(qū)域 | 產(chǎn)生職業(yè)病危害因素 |
1 | 脫硫塔 | 天然氣、硫化氫 |
2 | 原料加熱爐 | 天然氣、噪聲、高溫 |
3 | 轉(zhuǎn)化反應(yīng)爐 | 天然氣、一氧化碳、二氧化碳、氮、高溫 |
4 | 變換爐 | 一氧化碳、二氧化碳、高溫 |
5 | 碳化爐 | 二氧化碳 |
6 | 甲烷化反應(yīng)器 | 一氧化碳、二氧化碳、甲烷 |
7 | 合成氣壓縮機(jī) | 氮?dú)?、氫氣、噪?/p> |
8 | 氨合成塔 | 氨、氮?dú)?、氫?/p> |


