氨合成反应为放热,体积缩小的可逆反应,温度压力及气体组成对反应进行的程度及过程进行的速度有一定的影响。
在工业生产中,氨合成反应进行程度直接取决于各个工艺条件,而氨合成工艺参数的选择要综合考虑到氨净值、反应速度、催化剂使用性能条件、原料及能量消耗等因素,为此,工艺条件的选择具有很强的技术经济性。
1.压力:压力是决定合成回路构成的重要因素
从化学平衡角度考虑,提高压力有利于提高平衡氨含量,并能加快反应速度,增加装置的生产能力;另外,提高压力有利于氨分离,并减少冷冻功耗。但压力的提高对设备的材质,加工制造的要求提高,原料气压缩功耗也增加,所以工厂对压力的选择要综合考虑技术经济效果。取决于动力消耗,基建投资喝工厂成本几个发面。目前,国内合成压力在15.0—32.0MPaG之间,本工段在13.8MPaG下操作。
2.温度:
氨合成反应是放热反应,所以降低反应温度有利于平衡向生成氨的方向进行。但反应速度则随温度降低而减慢。同时氨合成反应使用活性催化剂,所以反应温度的选择要首先考虑到适合催化剂的活性温度范围,一般在380—525℃之间。另外,对于可逆反应,对于一定的反应物系组成具有最大总反应速度的温度称之为对应于该组成的最适宜温度,因此对应整个合成塔的反应过程存在着一条最适温度,因此对应整个合成塔的反应过程存在着一条最适温度线。最适温度随着反应的进行而不断降低。为此,对氨合成这一放热反应,在反应同事采取不同手段及时移走反应热,使反....