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预备知识1

一、氨的性质及用途1

二、合成氨工业概况1

三、合成氨的工业生产方法2

四、合成氨工业在国民经济中的重要地位3

思考题4

学习情境一 合成氨原料气制造5

课业一 认识工业锅炉5

工作任务一 认识工业锅炉设备及燃料6

一、工业锅炉产品型号编制方法6

二、各类工业锅炉及操作7

三、锅炉机组的传热过程11

四、燃料及燃烧12

五、水和水蒸气14

工作任务二 操作和维护工业锅炉15

一、锅炉的运行15

二、锅炉运行中的典型事故及其处理20

三、锅炉安全运行的基本常识22

工作任务三 治理工业锅炉“三废”23

一、烟尘防治23

二、废水治理25

三、炉渣治理与粉煤灰综合利用25

思考题27

课业二 天然气造气27

工作任务一 认识天然气转化催化剂28

一、转化反应的基本原理28

二、化学平衡29

三、反应速率30

四、炭黑的生成及除炭方法30

五、甲烷蒸汽转化催化剂31

工作任务二 绘制天然气转化工艺流程图32

一、工艺条件的选择32

二、工艺流程33

工作任务三 操作天然气转化炉34

一、转化炉的操作控制要点34

二、制氢转化炉的启用35

三、转化炉的停炉37

四、转化炉的烘炉38

五、催化剂的装填39

六、异常现象及处理40

思考题40

课业三 固定层间歇气化法制气40

工作任务一 认识间歇式气化原料型煤41

一、中国煤炭资源及其分布特征41

二、生产半水煤气用煤要求42

三、型煤43

工作任务二 分析间歇式气化的生产条件43

一、碳和空气的气化过程43

二、碳和水蒸气的气化过程45

三、煤气炉内燃料层的分区47

四、间歇式制半水煤气的工作循环48

五、间歇式制半水煤气的工艺条件49

工作任务三 绘制间歇式煤制气工艺流程图51

一、中型氨厂块煤制气工艺流程51

二、小型氨厂固体燃料制气工艺流程52

三、识别间歇式煤气发生炉结构52

工作任务四 回收吹风气56

一、吹风气回收工艺及设备56

二、生产操作58

拓展训练 生产操作与技能训练59

一、生产操作的基本知识59

二、化工生产操作61

三、固定层间歇式气化的生产操作62

思考题65

课业四 新型煤气化生产65

工作任务一 水煤浆加压气化生产操作65

一、水煤浆加压气化原理66

二、水煤浆加压气化工艺条件67

三、水煤浆加压气化工艺流程67

工作任务二 移动床气化生产操作70

一、常压发生炉煤气生产工艺70

二、加压气化生产工艺72

工作任务三 流化床气化生产操作74

一、常压流化床气化工艺74

二、加压流化床气化工艺75

工作任务四 气流床气化生产操作78

一、K-T气化法79

二、Shell煤气化工艺（SCGP）80

思考题81

学习情境二 合成氨原料气净化82

课业一 脱硫82

工作任务一 绘制湿法脱硫工艺流程图82

一、湿式氧化法脱硫原理82

二、湿式氧化法脱硫工艺流程83

三、湿式氧化法脱硫工艺技术特点86

四、湿法脱硫的应用87

工作任务二 分析湿法脱硫工艺参数87

一、脱硫溶液组分87

二、操作温度88

三、再生条件88

四、硫黄回收88

五、原料气脱硫生产操作89

工作任务三 选择脱硫方法91

一、钴钼加氢串联氧化锌法91

二、活性炭法93

三、选择脱硫方法95

思考题96

课业二 一氧化碳变换96

工作任务一 认识变换催化剂96

一、铁系催化剂96

二、铜系催化剂98

三、钴钼系催化剂98

四、一氧化碳变换催化剂的选用99

五、催化剂的维护与保养100

工作任务二 绘制一氧化碳变换工艺流程图100

一、高变串低变工艺100

二、多段中变工艺101

三、全低变工艺101

四、中低低工艺103

工作任务三 分析一氧化碳变换操作条件103

一、温度103

二、压力104

三、水碳比104

四、催化剂装填量和空速105

工作任务四 认识变换炉105

一、变换反应器的类型105

二、变换炉操作控制要点106

三、生产操作与技能训练107

思考题109

课业三 二氧化碳脱除109

工作任务一 变压吸附脱碳生产操作110

一、变压吸附法脱碳的基本原理和工作过程111

二、变压吸附法脱碳工艺流程及主要设备111

三、变压吸附脱碳的生产操作与管理114

工作任务二 碳酸丙烯酯脱碳生产操作118

一、碳酸丙烯酯脱碳典型工艺118

二、碳酸丙烯酯脱碳工艺过程溶剂的回收121

三、碳丙脱碳节能降耗的途径122

四、碳丙脱碳系统的操作管理124

工作任务三 热碳酸钾脱碳生产操作124

一、本菲尔脱碳原理125

二、本菲尔脱碳工艺流程125

三、多段吸收与多段再生流程126

工作任务四 选择脱碳方法126

一、改良热钾碱法127

二、活化N-甲基二乙醇胺法127

三、聚乙二醇二甲醚法127

四、低温甲醇法128

五、NHD法129

六、脱碳方法的比较129

思考题129

课业四 原料气的精制130

工作任务一 铜氨液洗涤脱除少量一氧化碳131

一、铜氨液吸收工艺131

二、铜液吸收工艺条件的选择132

工作任务二 甲烷化精制生产操作133

一、甲烷化法的基本原理133

二、甲烷化催化剂135

三、甲烷化法工艺条件的选择136

四、甲烷化法的工艺流程136

工作任务三 双甲、联醇生产操作137

一、工艺原理137

二、醇烃化反应原理139

三、催化剂140

四、联醇工艺142

五、双甲工艺143

六、醇烃化工艺146

思考题146

学习情境三 氨的合成生产147

课业一 气体的压缩147

工作任务一 识别往复式压缩机结构148

一、往复式压缩机的分类148

二、往复式压缩机结构及附属设备149

三、往复式氢气压缩机设计分析150

四、氢气压缩机的运行150

工作任务二 操作往复式压缩机151

一、往复式压缩机特点151

二、往复式压缩机的生产能力152

三、往复式压缩机的单机试车153

四、安全文明施工及保证措施157

课业二 氨的合成157

工作任务一 认识氨合成催化剂157

一、合成氨催化剂现状158

二、催化剂的中毒159

三、合成氨催化剂的发展161

工作任务二 确定氨合成生产条件162

一、压力162

二、温度162

三、空间速率163

四、原料气组成163

五、合成氨生产技术经济分析163

工作任务三 绘制氨合成与分离工艺流程图165

一、以煤为原料生产合成氨166

二、以天然气等气态烃为原料生产合成氨166

三、以重油为原料生产合成氨166

四、传统中压法氨合成工艺167

五、大型合成氨厂氨合成工艺流程168

工作任务四 认识氨合成塔169

一、氨合成塔结构特点169

二、催化床调节温度的方法171

三、压力的控制171

思考题171

学习情境四 尿素生产173

工作任务一 尿素合成176

一、尿素合成生产技术176

二、尿素合成的工艺条件分析与选择179

三、尿素合成工艺流程的组织180

四、尿素合成塔186

五、尿素合成塔的操作与控制188

工作任务二 分离与回收未反应物190

一、未反应物的分离与回收原理190

二、分析确定分离与回收的工艺条件192

三、未反应物的分离与回收工艺流程的组织194

四、分离与回收的操作与控制196

工作任务三 尿素溶液的加工198

一、分析尿素溶液加工条件198

二、尿素溶液加工工艺流程的组织200

三、尿素生产过程常见故障及其排除方法201

拓展知识 大颗粒尿素生产202

一、大颗粒尿素的造粒机理202

二、大颗粒尿素的造粒技术202

三、大颗粒尿素在我国应用的前景展望204

思考题204

参考文献205