氨气应用范围及制备方法的可行性研究

第一节  氨气的简介

氨气，Ammonia， NH3，无色气体。有强烈的刺激气味。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、呼吸器官的粘膜，人吸入过多，能引起肺肿胀，以至死亡 。（可行性研究）

第二节  氨气的制备技术

工业制法

工业上氨是以哈伯法通过N2和H2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

N2+3H2==高温高压催化剂===2NH3（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 

N2(g)+3H2(g)========2NH3(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。

第三节  氨气的应用范围

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，广泛应用于化工、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。

第四节  氨气的注意事项

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刺激臭味，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，并且仅在确保安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。

向当地政府和“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。场所内禁止吸烟和明火。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 。

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