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氨气的制备方法

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2022-07-29 16:59:00【

 工业准备

 

1.哈伯氨

大多数工业氨是在高压、高温和催化剂存在下由氮和氢合成的。氮气主要来自空气;氢主要来自含氢和一氧化碳的合成气(纯氢也来自水解)。氮和氢的混合物是合成氨的原料气。燃料化工原料气中含有对氨合成催化剂有毒的硫化物和碳氧化物,合成氨前必须进行净化。

N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△Rhθ=-92.4 kJ/mol(反应条件:高温、高压、催化剂)

催化剂一般为铁催化剂,压力20-50MPa,温度450℃左右。

 

2.天然气制氨

首先对天然气进行脱硫,然后进行二次转化,然后通过一氧化碳转化、二氧化碳去除等,通过甲烷化去除仍含有约0.1-0.3%(体积分数)一氧化碳和二氧化碳的氮和氢混合物,生成氢氮摩尔比为3的净化气。经压缩机压缩后,进入氨合成回路,生成氨产品。石脑油制氨的工艺与此类似。

 

3.重油制氨

重油包括各种深加工残渣,部分氧化可获得氨原料气。生产过程比气-蒸汽转换法简单,但需要一个空气分离装置。空气分离装置产生的氧气用于重油气化,氮气用作合成氨的原料。

 

4.煤气化法

煤的直接气化方法有很多种,如常压固定床气化、加压氧蒸汽连续气化等,例如在哈伯-博世氨合成的早期阶段。用空气和蒸汽作为气化剂,在常压和高温下与焦炭反应,生成摩尔(CO+H2)/N2比为3.1~3.2的气体,称为半水煤气。半水煤气经清洗除尘后进入储气罐。一氧化碳转化压缩到一定压力后,用加压水冲洗除去二氧化碳,再由压缩机进一步压缩,用铜氨溶液冲洗除去少量一氧化碳和二氧化碳,再送入合成氨。

 

 

实验室准备

 

在实验室里,氨通常是由铵盐与碱反应或氮化物容易水解而成。

 

也可以用浓氨和固体氢氧化钠制备。氨和氢氧化钠不反应,但氢氧化钠溶解在氨中释放出大量热量,分解氨。

 

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