(四)、合成氨生产的特点

　　氨的合成工段，其主要任务是在适宜的温度、压力和有触媒催化的条件下，将经过精制的氢氮混合气体，在合成塔内直接合成为氨。然后将所得的气态氨从氢氮混合气中冷凝为液态氨分离出来。液氨由氨罐进入氨冷器蒸发为气氨，再输送到下一个工段。未反应的氢氮混合气继续在合成系统内循环使用。 合成氨的工艺特点，概括起来由如下几个方面：

　　(1)工艺流程长、设备管道多;

　　(2)生产过程高度的连续性;

　　(3)各工序生产操作互相影响;

　　(4)生产是在高温、高压、易燃、易爆、有毒的情况下进行。

　　在整个合成氨生产过程中，合成氨生产比较复杂，始终存在高温、高压、易燃、易爆、有毒等危险因素，各种控制条件严格，少有疏忽就可能发生事故。同时，因生产工艺流程长、连续性强，设备长承受高温高压，还有内外部介质的腐蚀等，各类事故发生率比较高。但是只要我们能充分认识这一客观规律并掌握之一客观规律就能够做到安全生产。

　　(五)、氨合成过程的基本工艺步骤

　　实现氨合成的循环，必须包括如下几个步骤：氢氮原料气的压缩并补入循环系统;循环气的预热与氨的合成;氨的分离;热能的回收利用;未反应气体补充压力并循环使用;排放部分循环气以维持循环器中惰性气体的平衡等。

　　由于采用压缩机的型号、氨分冷凝级数、热能回收形式以及各部分相对位置的差异，而形成不同的工业生产流程，但实现氨合成过程的基本工艺步骤是相同的。

　　(1)气体的压缩和除油

　　为了将新鲜原料气和循环气压缩的氨合成所要求的操作压力，就需要在流程中设置压缩机。当使用往复式压缩机时，在压缩过程中气体夹带的润滑油和水蒸气混合在一起，呈细雾装悬浮在气流中。气体中所含的油不仅会使氨合成催化剂中毒，而且附着在热交换器壁上，降低传热效率，因此必须将混合气中的油气去除干净。除油的方法是压缩机出口处设置油分离器，并在氨合成系统设置滤油器。若采用离心式压缩机或采用无油润滑的往复式压缩机，压缩后的气体中就不含油，就可以取消滤油设备，简化了流程。

　　(2)气体的预热

　　压缩后的氢氮混合气体需要加热到催化剂的起始活性温度，才能送入催化剂层进行氨合成反应。在正常操作的情况下，加热气体的热源主要是利用氨合成时放出的反应热，即在换热器中反应前的氢氮混合气被反应后的高温气体预热的反应温度。在开工或反应不能自热时可利用塔内电加热炉或塔外加热炉供给热量。

　　(3)氨的合成和分离

　　进入氨合成塔催化层的混合气，只有少部分反应生成氨，合成塔出口处按含量一般为10%——20%，因此需要将氨分离出来。氨分离的方法有两种，一是水吸收法;二是冷凝法，将反应后的气体降温，是其中的气态氨冷凝成液态，然后再氨分离器中，从不凝气中分离出来。

　　目前工业上主要采用冷凝法分离氨。以水和氨冷却气体的过程是在水冷器和氨冷器中进行的。在水冷器和氨冷器之后设置氨分离器，吧冷凝下来的液氨分离出来，经减压后送至液氨贮槽。

　　(4)气体的循环

　　混合气经过氨合成塔以后，只有一小部分合成为氨。分离氨后剩余的混合气，与新鲜原料气混合后，重新返回合成塔，在进行氨的合成，从而构成了循环法生产流程。由于气体在设备管道内流动时产生了压力损失，为补偿这一损失，流程中必须设置循环压缩机。

　　(5)惰性气体的排除

　　氨合成循环系统的惰性气体通过以下三个途径带出：一小部分从系统中漏损;一小部分溶解在液氨中被带走;大部分采用放空的方法从系统中排出。

　　在氨合成循环系统中，流程中各部位的惰性气体含量是不同的，放空位置应该选择在惰性气体含量最大而氨含量最小的地方，这样放空的损失最小。由此可见，放空的位置应该在氨以大部分分离之后，而又在新鲜气加入之前。放空气中的氨可用水吸法或冷凝法加以回收。

　　(6)反应热的回收利用

　　氨的合成反应是放热反应，必须回收利用这部分反应热。目前回收利用反应热的方法主要有以下几种：

　　(1)预热反应的混合气。在塔内设置换热器，用反应后的高温气体预热反应前的混合气，使其达到催化剂的活性温度。