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绪论1

一、氨的性质与用途1

二、合成氨工业的发展概况2

三、合成氨生产的基本过程3

四、本课程的学习方法4

复习思考题4

第一章　固体燃料气化5

第一节　概述5

一、固体燃料气化过程概述5

二、固体燃料气化技术简介6

第二节　固体燃料气化原理7

一、气化反应的化学平衡7

二、气化反应的反应速率9

三、半水煤气的制造10

第三节 固定层间歇式气化11

一、固定层煤气发生炉中燃料层的分区11

二、工作循环与气化效率11

三、工艺条件的选择13

四、工艺流程及主要设备16

五、生产操作技术及控制要点18

第四节 固定层加压连续气化22

一、气化原理23

二、工艺条件的选择23

三、工艺流程24

四、主要设备25

五、生产操作技术及控制要点26

第五节　粉煤气流层气化27

一、常压气化的基本原理及工艺特点27

二、K-T气化法28

三、加压粉煤气化法——Shell煤气化29

四、粉煤气化新方法简介30

第六节　水煤浆加压气化31

一、气化原理31

二、影响水煤浆加压气化的主要因素及工艺条件的选择32

三、工艺流程35

四、主要生产设备38

第七节 水煤浆加压气化生产操作技术及控制要点40

一、气化炉的原始开车40

二、气化炉的停车操作42

三、正常操作要点及不正常现象的处理42

本章小结44

阅读材料　煤气化技术的优点44

复习思考题45

第二章　烃类制气46

第一节　概述46

一、烃类气化的原料46

二、烃类气化的生产方法46

第二节　烃类蒸汽转化的基本原理47

一、气态烃蒸汽转化的化学反应47

二、甲烷蒸汽转化反应的基本原理47

第三节　烃类蒸汽转化催化剂51

一、催化剂的组成52

二、催化剂的还原与钝化53

三、催化剂的中毒与再生53

第四节 气态烃蒸汽转化的工艺条件54

一、压力54

二、温度54

三、水碳比54

四、空间速度55

第五节　气态烃蒸汽转化的工艺流程55

第六节　气态烃蒸汽转化的主要设备56

一、一段转化炉56

二、二段转化炉57

三、换热式转化炉59

第七节　气态烃蒸汽转化的生产操作技术及控制要点60

一、开停车操作60

二、正常操作62

三、不正常现象及其处理63

本章小结64

阅读材料 以煤和天然气为原料的C1化学65

复习思考题66

第三章 空气的液化分离与惰性气体的制备67

第一节　概述67

第二节　空气的液化分离69

一、空气液化的基本原理69

二、液体空气精馏72

三、空气分离的基本流程73

四、空气分离装置的生产操作技术75

第三节　惰性气体的制备77

一、惰性气体的用途77

二、惰性气体的制备原理77

三、工艺流程77

本章小结78

阅读材料　氧的发现78

复习思考题79

第四章　原料气的脱硫80

第一节　概述80

一、硫化物的形态80

二、脱硫方法的分类80

第二节　湿式氧化法脱硫81

一、蒽醌二磺酸钠法81

二、栲胶法84

三、其他湿式脱硫方法简介86

四、湿式氧化法脱硫的主要设备87

第三节　湿式氧化法脱硫的生产操作技术及控制要点90

一、系统开停车90

二、正常操作要点91

三、异常现象及其处理91

第四节　干法脱硫91

一、氧化锌法92

二、钴钼加氢脱硫法95

三、活性炭法96

第五节　克劳斯法回收硫黄98

一、基本原理98

二、克劳斯催化剂98

三、工艺流程99

本章小结100

阅读材料　几种柴油非催化加氢脱硫新技术100

复习思考题101

第五章　一氧化碳的变换102

第一节 一氧化碳变换的基本原理102

一、变换反应的特点102

二、变换反应的化学平衡102

三、变换反应速率103

第二节 一氧化碳变换催化剂104

一、中温变换催化剂104

二、低温变换催化剂106

三、耐硫变换催化剂107

第三节 一氧化碳变换工艺条件的选择109

一、中温变换工艺条件109

二、低温变换工艺条件110

三、耐硫低温变换工艺条件111

第四节 工艺流程及主要设备111

一、工艺流程111

二、主要设备115

第五节 一氧化碳变换生产操作技术及控制要点117

一、中温变换生产操作117

二、低温变换生产操作120

三、耐硫低温变换生产操作121

本章小结123

阅读材料 合成氨厂CO低温变换方法124

复习思考题124

第六章 原料气中二氧化碳的脱除126

第一节 物理吸收法127

一、聚乙二醇二甲醚法（NHD法）127

二、低温甲醇法130

三、其他物理吸收法135

第二节 化学吸收法136

一、本菲尔法136

二、甲基二乙醇胺法（MDEA法）143

第三节 本菲尔法脱碳生产操作技术及控制要点146

一、系统开停车146

二、正常操作控制要点147

三、异常现象及其处理148

第四节 变压吸附法149

一、变压吸附基本原理149

二、变压吸附工艺流程150

本章小结151

复习思考题152

第七章 原料气的精制153

第一节 概述153

第二节 甲烷化法154

一、基本原理154

二、甲烷化催化剂156

三、工艺操作条件的选择157

四、工艺流程及主要设备158

五、生产操作技术及控制要点159

第三节 液氮洗涤法161

一、基本原理162

二、工艺条件163

三、工艺流程164

四、生产操作技术及控制要点165

第四节 双甲精制工艺简介166

一、甲醇化反应166

二、甲醇催化剂的主要性能167

本章小结168

复习思考题168

第八章 原料气的压缩170

第一节 概述170

一、气体压缩在合成氨生产中的意义170

二、气体压缩技术简介170

第二节 往复式压缩机171

一、基本原理171

二、压缩机的结构173

三、压缩机的生产能力及影响因素173

四、压缩系统的工艺流程174

五、生产操作技术与控制要点175

第三节 离心式压缩机179

一、工作原理及结构179

二、离心式压缩机的主要性能曲线180

三、工艺流程180

四、生产操作技术181

本章小结183

阅读材料 离心式压缩机的应用及发展趋势183

复习思考题184

第九章 原料气的合成185

第一节 概述185

一、氢氮气合成在合成氨生产中的意义185

二、氢氮气合成技术简介185

第二节 氨合成的基本理论186

一、反应特点186

二、反应的热效应186

三、化学平衡186

第三节 氨合成催化剂188

一、催化剂的组成和作用188

二、催化剂的还原和氧化189

三、催化剂的中毒与衰老191

第四节 氨合成工艺条件的选择191

一、压力191

二、温度191

三、空间速度192

四、进塔气组成192

第五节 氨合成工艺流程193

一、氨合成的基本工艺步骤193

二、几种典型氨合成工艺流程194

三、氨合成排放气的回收199

第六节 氨合成系统的主要设备201

一、氨合成塔201

二、氨分离器204

三、氨冷器204

四、冷交换器205

第七节 氨合成系统的生产操作技术及控制要点206

一、开停车操作206

二、正常操作207

三、不正常现象及处理209

第八节 冷冻系统和液氨的贮存210

一、冷冻系统210

二、液氨的贮存214

本章小结214

阅读材料 合成氨催化剂215

复习思考题215

第十章 合成氨生产综述217

第一节 合成氨生产总流程及工艺特点217

一、以煤为原料生产合成氨的工艺流程217

二、以气态烃为原料生产合成氨的工艺流程218

三、以液态烃为原料生产合成氨的工艺流程220

第二节 现代合成氨厂的能量回收与节能221

一、现代合成氨厂的能量回收221

二、大型氨厂的节能措施221

第三节 大型氨厂的水处理222

一、水中所含杂质及其危害性222

二、水中杂质的清除方法223

三、大型合成氨厂的水处理226

本章小结229

阅读材料 合成氨新技术——超临界合成氨229

复习思考题229

附录231

一、中华人民共和国法定计量单位231

二、法定单位和其他单位的换算关系232

三、氨的饱和蒸气压与有关性质234

四、合成氨生产中常见有毒物质的理化特性234

五、合成氨工业污染物排放限量235

六、合成氨生产中常见有毒物质在车间空气中的最高允许浓度236

七、合成氨生产中常见毒物对人体的危害及中毒症状237

八、空气T-S图238

参考文献239