㈠ 液氨的用途有哪些
液氨的用途有:
1、液氨主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料,还可用作医药和农药的原料。
2、液氨在国防工业中,用于制造火箭、导弹的推进剂。
3、液氨可用作有机化工产品的氨化原料,还可用作冷冻剂。
液氨的性质:
氨的合成是亩指合成氨生产的最后一道工序,其任务是将经过精制的氢氮混合气在催化剂的作用下多快好省地合成为氨。对于合成系统来说,液体氨即是它的产品,工业上合成氨的各种工艺流程一般以压力的高低来分类。
氨合成效率高,混合气中的氨易被分离。因为合成效率高,放出的热量多,催化剂温度高,易过热而失去活性,所以催化剂的使用寿命较短。又因为是高温迅橘配高压操伍正作,对设备制造、材质要求都较高,投资费用大。
㈡ 有强烈的氨味的固体氮肥
碳酸氢铵和氯化铵。
有氨气味氏明的固体氮肥只有两歼野告种,碳酸氢铵和氯化铵。碳铵在空气中会不停地分解出氨气。
氯化铵本身在空气中脊让是不分解氨气的,有氨气味是因为产品在产出的时候里面含有少量的碳铵。
㈢ 氨气详细资料大全
氨气,Ammonia, NH 3 ,无色气体。有强好岩烈的 *** 气味。密度 0.7710。相对密度0.5971(空气=1.00)。易被液化成无色的液体。在常温下加压即可使其液化(临界温度132.4℃,临界压力11.2兆帕,即112.2大气压)。沸点-33.5℃。也易被固化成雪状固体。熔点-77.75℃。溶于水、乙醇和乙醚。在高温时会分解成氮气和氢气,有还原作用。有催化剂存在时可被氧化成一氧化氮。用于制液氮、氨水、硝酸、铵盐和胺类等。可由氮和氢直接合成而制得,能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的黏膜,人吸入过多,能引起肺肿胀,以至死亡。
基本介绍
- 中文名 :氨气
- 英文名 :Ammonia
- 化学式 :NH3
- 分子量 :17.031
- 熔点 :-77.7℃
- 沸点 :-33.5℃
- 水溶性 :极易溶于水
- 密度 :0.771g/L
- 外观 :无色有 *** 性恶臭的气味
分子结构,物理性质,化学性质,氨气制法,工业制法,工业制备流程,实验制备,铵盐,喷泉实验,氨气检验,氨气的危害,临床表现,急救措施,泄漏应急处置措施,火灾应急处置措施,职业危害预防措施,主要用途,
分子结构
氮原子有5个派银价电子,其中有3个未成对,当它与氢原子化合时,每个氮原子可以和3个氢原子通过极性共价键结合成氨分子,氨分子里的氮原子还有一个孤对电子。氨分子的空间结构是三角锥型,极性分子。
物理性质
相对分子质量 17.031 氨气在标准状况下的密度为0.771g/L 临界点132.4℃ 蒸汽压 506.62kPa(4.7℃) 熔点-77.7℃;沸点-33.5℃ 溶解性:极易溶于水(1:700) 相对密度(水)0.82(-79℃) 相对密度(空气)0.5971 自燃点651.1℃ 临界尘袜宴压力11.2mPa 临界体积72.47cm3/mol 临界密度0.235g/cm3 临界压缩系数0.242 液体热膨胀系数,25℃时 0.0025 1/℃ 表面张力,25℃时 19.75×10-3 N/m,19.75dyn/cm 汽化热,沸点下 1336.97kj/kg,574.9BTU/1b 熔化热,熔点下 332.16kj/kg,142.83BTU/1b 气体定压比热容cp,25℃时 2.112kj/(kg* k),0.505BTU/(1b·R) 气体定容比热容cp,25℃时 1.624kj/(kg* k),0.388BTU/(1b·R) 气体比热容比,cp/cv 1.301 气体摩尔熵,25℃时 192.67j/(mol*k ) 气体摩尔生成焓,25℃时 -45.9kj/mol 气体黏度,25℃时 101.15×10-7Pa *s,101.15μP 液体黏度 ,25℃时 0.135mPa *s,0.082cp 燃烧热,25℃(77oF)气态时 18603.1kj/kg,7999.3BTU/1b 空气中爆炸低限含量16.1%( φ ) 空气中爆炸高限含量25%( φ )
化学性质
( 1 )跟水反应 氨在水中的反应可表示为:NH
3 +H
2 O=NH
3 ·H
2 O 一水合氨不稳定受热分解生成氨和水 氨水在中学化学实验中三套用 ①用蘸有浓氨水的玻璃棒检验HCl等气体的存在 ②实验室用它与铝盐溶液反应制氢氧化铝 ③配制银氨溶液检验有机物分子中醛基的存在。
( 2 )跟酸反应 NH
3 +HNO
3 ===NH
4 NO
3 2NH
3 +H
2 SO
4 ===(NH
4 )
2 SO
4 NH
3 +HCl===NH
4 Cl 3NH
3 +H
3 PO
4 ===(NH
4 )
3 PO
4 NH3+CH3COOH===CH3COONH4 NH
3 +CO
2 +H
2 O===NH
4 HCO
3 ( 3 )在纯氧中燃烧 4NH
3 +3O
2 ==点燃==2N
2 +6H
2 O
( 4 ) 催化氧化 4NH
3 +5O
2 =催化剂加热=4NO+6H
2 O 该反应是放热反应,是工业制硝酸的第一步。
( 5 )与碳的反应 NH
3 +C=加热=HCN+H
2 (剧毒氰化氢)
( 6 )液氨的自偶电离 液氨的自偶电离为: 2NH
3 ==(可逆)NH
2 + NH
4 K=1.9×10^-30(223K)
( 7 )取代反应 取代反应的一种形式是氨分子中的氢被其他原子或基团所取代,生成一系列氨的衍生物。另一种形式是氨以它的氨基或亚氨基取代其他化合物中的原子或基团,例如: COCl
2 +4NH
3 ==CO(NH
2 )
2 +2NH
4 Cl HgCl
2 +2NH
3 ==Hg(NH
2 )Cl+NH
4 Cl 这种反应与水解反应相类似,实际上是氨参与的复分解反应,故称为氨解反应。
( 8 )与水、二氧化碳 NH
3 +H
2 O+CO
2 ==NH
4 HCO
3 此反应可逆,碳酸氢铵受热会分解 NH
4 HCO
3 =(加热)=NH
3 +CO
2 +H
2 O
( 9 )与氧化物反应 3CuO+2NH
3 ==加热==3Cu+3H
2 O+N
2 这是一个氧化还原反应,采用氨气与氧化铜共热,体现了氨气的还原性。
( 10 ) 氨水(NH
3 ·H
2 O)对大部分物质没有腐蚀性,但可腐蚀许多金属,在有水汽存在的条件下对铜、银等金属有腐蚀性,一般若用铁桶装氨水,铁桶应内涂沥青。
( 11 ) NH
3 能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝。 电离方程式在水中产生少量氢氧根离子,呈弱碱性。
氨气制法
工业制法
工业上氨是以哈伯法通过N
2 和H
2 在高温高压和催化剂存在下直接化合而制成: 工业上制氨气 N
2 +3H
2 ==高温高压催化剂===2NH
3 (可逆反应) △rHθ =-92.4kJ/mol
工业制备流程
工业制氨绝大部分是在高压、高温和催化剂存在下由氮气和氢气合成制得。氮气主要来源于空气;氢气主要来源于含氢和一氧化碳的合成气(纯氢也来源于水的电解)。由氮气和氢气组成的混合气即为合成氨原料气。从燃料化工来的原料气含有硫化合物和碳的氧化物,它们对于合成氨的催化剂是有毒物质,在氨合成前要经过净化处理。 1、哈伯法制氨:
高温高压
N
2 (g)+3H
2 (g)========2NH
3 (g)(可逆反应) △rHθ=-92.4kJ/mol 催化剂 2、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0.1%~0.3%(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。 3、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汽转化法简单,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,氮用于氨合成原料。 4、煤(焦炭)制氨:煤直接气化(见煤气化)有常压固定床间歇气化、加压氧-蒸汽连续气化等多种方法。例如早期的哈伯-博施法合成氨流程,以空气和蒸汽为气化剂,在常压、高温下与焦炭作用,制得含(CO+H2)/N2摩尔比为3.1~3.2的煤气,称为半水煤气。半水煤气经洗涤除尘后,去气柜,经过一氧化碳变换,并压缩到一定压力后,用加压水洗涤除去二氧化碳,再进一步用压缩机压缩后用铜氨液进行洗涤,以除去少量一氧化碳、二氧化碳,然后送去合成氨。
实验制备
实验室,氨常用铵盐与碱作用或利用氮化物易水解的特性制备:2NH
4 Cl(固态) + Ca(OH)
2 (固态)===2NH
3 ↑+ CaCl
2 + 2H
2 O Li
3 N + 3H
2 O === 3LiOH + NH
3 ↑ 实验室快速制得氨气的方法 用浓氨水加固体NaOH制备氨气
铵盐
铵盐是氨与酸作用得到铵盐,铵盐是由铵根离子(NH4+)和酸根离子组成的化合物。一般为无色晶体,易溶于水,是强电解质。从结构来看,NH4+离子和Na+离子是等电子体。NH4+离子的半径比Na+离子的大,而且接近于K+离子,一般铵盐的性质也类似于钾盐,如溶解度,一般易溶,易成矾。铵盐和钾盐是同晶型等,在化合物分类中常把铵盐和碱金属盐归为一类。
1.水解 因为氨是弱碱,铵盐是弱碱强酸盐或弱碱弱酸盐,前者水解后溶液显酸性: NH
4 + +H
2 O== NH
3 ·H
2 O+H
+ 2.受热分解 所有的铵盐加热后都能分解,其分解产物与对应的酸以及加热的温度有关。分解产物一般为氨和相应的酸。如果酸具有氧化性,则在加热条件下,氧化性酸和产物氨将进一步反应,使NH
3 氧化为N
2 或其氧化物: 碳酸氢铵最易分解,分解温度为30℃: 氯化铵受热分解成氨气和氯化氢。这两种气体在冷处相遇又可化合成氯化铵。 硝酸铵受热分解的产物随温度的不同而不同。加热温度较低时,分解生成硝酸和氨气: 温度再高时,产物又有不同;在更高的温度或撞击时还会因分解产物都呈气体而爆炸。 硫酸铵要在较高的温度才分解成NH
3 和相应的硫酸。强热时,还伴随有氨被硫酸氧化的副反应,所以产物就比较复杂。
3.跟碱反应放出氨气 实验室里就是利用此反应来制取氨,同时也利用这个性质来检验铵离子的存在。
喷泉实验
在常温,常压下,一体积的水中能溶解700体积的氨。 在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛水的烧杯里(水里事先加入少量的酚酞试液),把实验装置装好后。打开橡皮管的夹子,挤压滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶。观察现象。 实验的基本原理是使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内,在尖嘴导管口形成喷泉。
氨气检验
方法一: 用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝证明有氨气。
方法二: 用玻璃棒蘸浓盐酸或者浓硝酸靠近,产生白烟,证明有氨气。
方法三:
氨气检测仪表可以定量测量空气中氨气的浓度。
氨气的危害
临床表现
吸入的危害表现 氨的 *** 性是可靠的有害浓度报警信号。但由于嗅觉疲劳,长期接触后对低浓度的氨会难以察觉。吸入是接触的主要途径,吸入氨气后的中毒表现主要有以下几个方面。 轻度吸入氨中毒表现有鼻炎、咽炎、喉痛、发音嘶哑。氨进入气管、支气管会引起咳嗽、咯痰、痰内有血。严重时可咯血及肺水肿,呼吸困难、咯白色或血性泡沫痰,双肺布满大、中水泡音。患者有咽灼痛、咳嗽、咳痰或咯血、胸闷和胸骨后疼痛等。 急性吸入氨中毒的发生多由意外事故如管道破裂、阀门爆裂等造成。急性氨中毒主要表现为呼吸道黏膜 *** 和灼伤。其症状根据氨的浓度、吸入时间以及个人感受性等而轻重不同。 急性轻度中毒:咽干、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、咳痰,胸闷及轻度头痛,头晕、乏力,支气管炎和支气管周围炎。 急性中度中毒:上述症状加重,呼吸困难,有时痰中带血丝,轻度发绀,眼结膜充血明显,喉水肿,肺部有干湿性哕音。 急性重度中毒:剧咳,咯大量粉红色泡沫样痰,气急、心悸、呼吸困难,喉水肿进一步加重,明显发绀,或出现急性呼吸窘迫综合症、较重的气胸和纵隔气肿等。 严重吸入中毒:可出现喉头水肿、声门狭窄以及呼吸道黏膜脱落,可造成气管阻塞,引起窒息。吸入高浓度的氨可直接影响肺毛细血管通透性而引起肺水肿,可诱发惊厥、抽搐、嗜睡、昏迷等意识障碍。个别病人吸入极浓的氨气可发生呼吸心跳停止。
皮肤和眼睛接触的危害表现 低浓度的氨对眼和潮湿的皮肤能迅速产生 *** 作用。潮湿的皮肤或眼睛接触高浓度的氨气能引起严重的化学烧伤。急性轻度中毒:流泪、畏光、视物模糊、眼结膜充血。 皮肤接触可引起严重疼痛和烧伤,并能发生咖啡样着色。被腐蚀部位呈胶状并发软,可发生深度组织破坏。 高浓度蒸气对眼睛有强 *** 性,可引起疼痛和烧伤,导致明显的炎症并可能发生水肿、上皮组织破坏、角膜混浊和虹膜发炎。轻度病例一般会缓解,严重病例可能会长期持续,并发生持续性水肿、疤痕、永久性混浊、眼睛膨出、白内障、眼睑和眼球粘连及失明等并发症。多次或持续接触氨会导致结膜炎。
急救措施
清除污染 如果患者只是单纯接触氨气,并且没有皮肤和眼的 *** 症状,则不需要清除污染。假如接触的是液氨,并且衣服已被污染,应将衣服脱下并放入双层塑胶袋内。 如果眼睛接触或眼睛有 *** 感,套用大量清水或生理盐水冲洗20min以上。如患者戴有隐形眼镜,又容易取下并且不会损伤眼睛的话,应取下隐形眼镜。 对接触的皮肤和头发用大量清水冲洗15min以上。冲洗皮肤和头发时要注意保护眼睛。
病人复苏 应立即将患者转移出污染区,至空气新鲜处,对病人进行复苏三步法(气道、呼吸、循环)。 气道:保证气道不被舌头或异物阻塞。 呼吸:检查病人是否呼吸,如无呼吸可用袖珍面罩等提供通气。 循环:检查脉搏,如没有脉搏应施行心肺复苏。
初步治疗 氨中毒无特效解毒药,应采用支持治疗。 如果接触浓度≥500ppm,并出现眼 *** 、肺水肿的症状,应立即就医。 对氨吸入者,应给湿化空气或氧气。如有缺氧症状,应给湿化氧气。 如果呼吸窘迫,应考虑进行气管插管。 如皮肤接触氨,会引起化学烧伤,可按热烧伤处理:适当补液,给止痛剂,维持体温,用消毒垫或清洁床单覆盖伤面。如果皮肤接触高压液氨,要注意冻伤。 误服者给饮牛奶,有腐蚀症状时忌洗胃。
泄漏应急处置措施
氨对人体生理的影响氨无色具有强烈的 *** 臭味,对人体有较大的毒性。氨气慢性中毒会引起慢性气管炎、肺气肿等呼吸系统病,急性氨中毒反映在咳嗽不止、憋气等。 (1)少量泄漏。 撤退区域内所有人员。防止吸入蒸气,防止接触液体或气体。处置人员应使用呼吸器。禁止进入氨气可能汇集的局限空间,并加强通风。只能在保证安全的情况下堵漏。泄漏的容器应转移到安全地带,并且仅在确保全全的情况下才能打开阀门泄压。可用砂土、蛭石等惰性吸收材料收集和吸附泄漏物。收集的泄漏物应放在贴有相应标签的密闭容器中,以便废弃处理。 (2)大量泄漏。 疏散场所内所有未防护人员,并向上风向转移。泄漏处置人员应穿上全封闭重型防化服,佩戴好空气呼吸器,在做好个人防护措施后,用喷雾水流对泄漏区域进行稀释。通过水枪的稀释,使现场的氨气渐渐散去,利用无火花工具对泄漏点进行封堵。 向当地 *** 和“119”及当地环保部门、公安交警部门报警,报警内容应包括事故单位;事故发生的时间、地点、化学品名称和泄漏量、危险程度;有无人员伤亡以及报警人姓名、电话。 禁止接触或跨越泄漏的液氨,防止泄漏物进入阴沟和排水道,增强通风。场所内禁止吸菸和明火。在保证安全的情况下,要堵漏或翻转泄漏的容器以避免液氨漏出。要喷雾状水,以抑制蒸气或改变蒸气云的流向,但禁止用水直接冲击泄漏的液氨或泄漏源。防止泄漏物进入水体、下水道、地下室或密闭性空间。禁止进入氨气可能汇集的受限空间。清洗以后,在储存和再使用前要将所有的保护性服装和设备清洗消毒。
火灾应急处置措施
在贮存及运输使用过程中,如发生火灾应采取以下措施: (1)报警:迅速向当地119消防、 *** 报警。报警内容应包括:事故单位;事故发生的时间、地点、化学品名称、危险程度;有无人员伤亡以及报警人姓名、电话。 (2)隔离、疏散、转移遇险人员到安全区域,建立500m左右警戒区,并在通往事故现场的主要干道上实行交通管制,除消防及应急处理人员外,其他人员禁止进入警戒区,并迅速撤离无关人员。 (3)消防人员进入火场前,应穿着防化服,佩戴正压式呼吸器。氨气易穿透衣物,且易溶于水,消防人员要注意对人体排汗量大的部位,如生殖器官、腋下、 *** 等部位的防护。 (4)小火灾时用干粉或CO
2 灭火器,大火灾时用水幕、雾状水或常规泡沫。 (5)储罐水灾时,尽可能远距离灭火或使用遥控水枪或水炮扑救。 (6)切勿直接对泄漏口或安全阀门喷水,防止产生冻结。 (7)安全阀发出声响或变色时应尽快撤离,切勿在储罐两端停留。
职业危害预防措施
(1)氨作业工人应进行作业前体检,患有严重慢性支气管炎、支气管扩张、哮喘以及冠心病者不宜从事氨作业。 (2)工作时应选用耐腐蚀的工作服、防碱手套、眼镜、胶鞋、防毒口罩,防毒口罩应定期检查,以防失效。 (3)在使用氨水作业时,应随身备有清水,以防万一;在氨水运输过程中,应随身备有3%硼酸液,以备急救冲洗;配制一定浓度氨水时,应戴上风镜;使用氨水时,作业者应在上风处,防止氨气 *** 面部;操作时要严禁用手揉擦眼睛,操作后洗净双手。 (4)预防皮肤被污染,可选用硼酸油膏。 (5)配备良好的通风排气设施、合适的防爆、灭火装置。 (6)工作场所禁止饮食、吸菸、禁止明火、火花。 (7)应急救援时,必须佩带空气呼吸器。 (8)发生泄漏时,将泄漏钢瓶的渗口朝上,防止液态氨溢出。 (9)加强生产过程的密闭化和自动化,防止跑、冒、滴、漏。 (10)使用、运输和贮存时应注意安全,防止容器破裂和冒气。 (11)现场安装氨气监测仪及时报警发现。
主要用途
氨用于制造氨水、氮肥(尿素、碳铵等)、复合肥料、硝酸、铵盐、纯碱等,广泛套用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维等领域。含氮无机盐及有机物中间体、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。此外,液氨常用作制冷剂,氨还可以作为生物燃料来提供能源。
㈣ 生产液氨上市公司有哪些
液氨上市公司有:华锦股份、柳化、鲁北化工、河化、川恒股份世龙实业、湖北宜化、金能科技、新洋丰、宏达股份等等。
华锦股份:石化板块产品包括柴油、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS、船用燃料油、工业硫磺、石油甲苯、石油混合二甲苯等;化肥板块产品包括尿素、甲醇、液氨等。总股本15.99万股,流通A股15.99万股,每股收益0.2000元。
柳化股份:公司2020年实现总营收1.07亿,同比增长-71.36%。
四川泸天化股份有限公司的主营业务为尿素、复合肥等化肥类产品以及液氨、甲醇、二甲醚、液态硝铵、浓硝酸、稀硝酸、四氧化二氮、车用尿素等化工类产品的生产销售。
湖北宜化:从近五年ROE来看,近五年ROE均值为-17.34%,过去五年ROE最低为2017年的-160.93%,最高为2020年的47.49%。 公司主要经营化肥生产销售;液氨、甲醇、甲醛、氢氧化钠、氢、硫磺、一氧化碳与氢气混合物。
拓展资料:
A.什么是液氨
液氨,又称为无水氨,是一种无色液体,有强烈刺激性气味。氨作为一种重要的化工原料,为运输及储存便利,通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。
液氨易溶于水,溶于水后形成铵根离子NH4+、氢氧根离子OH-,溶液呈碱性。液氨多储于耐压钢瓶或钢槽中,且不能与乙醛、丙烯醛、硼等物质共存。液氨在工业上应用广泛,具有腐蚀性且容易挥发,所以其化学事故发生率很高。
公司上市需要的条件
只有股份公司才具备上市的资格;
申请上市公司,公司经营必须是3年以上,而且在这三年内没有更换过董事、高层管理人员,并且公司经营合法、符合国家法律规定;
上市公司的注册资金无虚假出资,没有抽逃资金的现象;
上市公司的注册资金至少3000万,公开发行的股份是公司总股份的1/4以上,股本总额至少4亿元,公开发行的股份10%以上。
上市公司财务状况良好,最近三年内无重大违法行为。
㈤ 氨的主要用途和工业制法
合成氨
氨是重要的无机化工产品之一,在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外,农业上使用的氮肥,例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥,都是以氨为原料的。合成氨是大宗化工产品之一,世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上,其中约有80%的氨用来生产化学肥料,20%作为其它化工产品的原料。
德国化学家哈伯1909年提出了工业氨合成方法,即“循环法”,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
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。
1.合成氨的工艺流程
(1)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。对于固体原料煤和焦炭,通常采用气化的方法制取合成气;渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气;对气态烃类和石脑油,工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。
(2)净化 对粗原料气进行净化处理,除去氢气和氮气以外的杂质,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。
① 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,其体积分数一般为12%~40%。合成氨需要的两种组分是H2和N2,因此需要除去合成气中的CO。变换反应如下:
CO+H2OH→2+CO2 =-41.2kJ/mol 0298HΔ
由于CO变换过程是强放热过程,必须分段进行以利于回收反应热,并控制变换段出口残余CO含量。第一步是高温变换,使大部分CO转变为CO2和H2;第二步是低温变换,将CO含量降至0.3%左右。因此,CO变换反应既是原料气制造的继续,又是净化的过程,为后续脱碳过程创造条件。
② 脱硫脱碳过程
各种原料制取的粗原料气,都含有一些硫和碳的氧化物,为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒,必须在氨合成工序前加以脱除,以天然气为原料的蒸汽转化法,第一道工序是脱硫,用以保护转化催化剂,以重油和煤为原料的部分氧化法,根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。工业脱硫方法种类很多,通常是采用物理或化学吸收的方法,常用的有低温甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。
粗原料气经CO变换以后,变换气中除H2外,还有CO2、CO和CH4等组分,其中以CO2含量最多。CO2既是氨合成催化剂的毒物,又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的重要原料。因此变换气中CO2的脱除必须兼顾这两方面的要求。
一般采用溶液吸收法脱除CO2。根据吸收剂性能的不同,可分为两大类。一类是物理吸收法,如低温甲醇洗法(Rectisol),聚乙二醇二甲醚法(Selexol),碳酸丙烯酯法。一类是化学吸收法,如热钾碱法,低热耗本菲尔法,活化MDEA法,MEA法等。 4
③ 气体精制过程
经CO变换和CO2脱除后的原料气中尚含有少量残余的CO和CO2。为了防止对氨合成催化剂的毒害,规定CO和CO2总含量不得大于10cm3/m3(体积分数)。因此,原料气在进入合成工序前,必须进行原料气的最终净化,即精制过程。
目前在工业生产中,最终净化方法分为深冷分离法和甲烷化法。深冷分离法主要是液氮洗法,是在深度冷冻(<-100℃)条件下用液氮吸收分离少量CO,而且也能脱除甲烷和大部分氩,这样可以获得只含有惰性气体100cm3/m3以下的氢氮混合气,深冷净化法通常与空分以及低温甲醇洗结合。甲烷化法是在催化剂存在下使少量CO、CO2与H2反应生成CH4和H2O的一种净化工艺,要求入口原料气中碳的氧化物含量(体积分数)一般应小于0.7%。甲烷化法可以将气体中碳的氧化物(CO+CO2)含量脱除到10cm3/m3以下,但是需要消耗有效成分H2,并且增加了惰性气体CH4的含量。甲烷化反应如下:
CO+3H2→CH4+H2O =-206.2kJ/mol 0298HΔ
CO2+4H2→CH4+2H2O =-165.1kJ/mol 0298HΔ
(3)氨合成 将纯净的氢、氮混合气压缩到高压,在催化剂的作用下合成氨。氨的合成是提供液氨产品的工序,是整个合成氨生产过程的核心部分。氨合成反应在较高压力和催化剂存在的条件下进行,由于反应后气体中氨含量不高,一般只有10%~20%,故采用未反应氢氮气循环的流程。氨合成反应式如下:
N2+3H2→2NH3(g) =-92.4kJ/mol
2.合成氨的催化机理
热力学计算表明,低温、高压对合成氨反应是有利的,但无催化剂时,反应的活化能很高,反应几乎不发生。当采用铁催化剂时,由于改变了反应历程,降低了反应的活化能,使反应以显着的速率进行。目前认为,合成氨反应的一种可能机理,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。上述反应途径可简单地表示为:
xFe + N2→FexN
FexN +〔H〕吸→FexNH
FexNH +〔H〕吸→FexNH2
FexNH2 +〔H〕吸FexNH3xFe+NH3
在无催化剂时,氨的合成反应的活化能很高,大约335 kJ/mol。加入铁催化剂后,反应以生成氮化物和氮氢化物两个阶段进行。第一阶段的反应活化能为126 kJ/mol~167 kJ/mol,第二阶段的反应活化能为13 kJ/mol。由于反应途径的改变(生成不稳定的中间化合物),降低了反应的活化能,因而反应速率加快了。
3.催化剂的中毒
催化剂的催化能力一般称为催化活性。有人认为:由于催化剂在反应前后的化学性质和质量不变,一旦制成一批催化剂之后,便可以永远使用下去。实际上许多催化剂在使用过程中,其活性从小到大,逐渐达到正常水平,这就是催化剂的成熟期。接着,催化剂活性在一段时间里保持稳定,然后再下降,一直到衰老而不能再使用。活性保持稳定的时间即为催化剂的寿命,其长短因催化剂的制备方法和使用条件而异。
催化剂在稳定活性期间,往往因接触少量的杂质而使活性明显下降甚至被破坏,这种现象称为催化剂的中毒。一般认为是由于催化剂表面的活性中心被杂质占据而引起中毒。中毒分为暂时性中毒和永久性中毒两种。例如,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。
主要用途:主要为制造尿素、磷铵、三聚氰胺、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、硝酸、丙烯腈等无机和有机化工产品以及冷冻、塑料、冶金、医药、国防等工业的原料。
㈥ 氨水主要用于哪些产品
1. 军事上作为一种碱性消毒剂,用于消毒沙林类毒剂。常启燃用的是10%浓度的稀氨水(密度0.960),冬季使用浓度则为20%。
2. 无机工业用于制选各种铁盐。
3.毛纺、丝绸、印染等工业用于洗涤羊毛、呢绒、坯布,溶解和调整酸碱度,并作为助基雀染剂等。 有机工业用作胺化剂,生产热固性酚醛树脂的催化剂。
4. 医药上用稀氨水对呼吸和循环起反射性刺激,悄锋虚医治晕倒和昏厥,并作皮肤刺激药和消毒药。
5. 作洗涤剂、中和剂、生物碱浸出剂。还用于制药工业,纱罩业,晒图等。
㈦ 什么洗涤产品含有氨的成分
洗洁净、洗手液、沐浴液、洗发香波、护发素等等尽管配方有很大差异,其主要成分是阴离子表面活性剂[主要用于洗涤去污]、非离子表面活性剂[主要便于增稠,略有去污能力],两性离子表面活性剂[酸液中显示为阳离子,阳离子无去污能力,有抗静电,对织物有调理柔软作用,碱液中显示为非离子或阴离子,自身去污洗涤力差,但可使其它阴离子洗涤增加2至4倍。],护发素内含非离子表面活性剂外,不含阴离子表面活性剂,只含阳离子表面活性剂和非离子硅氧烷表面活性剂,故护发素没有洗涤效果,阳离子可以使头发抗静电、柔软,松散、飘穗薯隐逸,猜厅硅氧烷使头发发光率增强、光亮,以上这几种洗化产品中共用一种非离子表面活性剂——6501、或6502,化学名称为椰手册油二乙醇酰胺[分1:1,1:1.5,或1:2],上面提到的两性离子多数用十二烷二甲基氧化胺等,而护发素中用到的阳离子表面活性剂——十二烷二甲基芐基氯化铵[俗称季铵],这几种表面活性中的含胺[铵]原子团就是氨的衍生物。