A. 合成氨的工藝流程
合成氨的工藝流程主要包括造氣、精製、壓縮與合成四個主要步驟。
在造氣階段，主要原料是天然氣、石腦油、重質油和煤等。天然氣首先經過脫硫處理，然後通過蒸汽轉化法或部分氧化法製取合成氣。石腦油和重質油則通過部分氧化法製取合成氣。對於煤，通常採用煤氣化法製取合成氣。這些合成氣主要成分是氮氣和氫氣，其中氫氣與氮氣的摩爾比約為3:1。
接下來是精製階段，這一步驟的目的是去除合成氣中的雜質，如二氧化碳、一氧化碳和硫化氫等。這通常通過物理或化學吸收的方法實現，如使用分子篩或醇胺溶液來吸收二氧化碳和一氧化碳，使用氧化鋅或活性炭來脫除硫化氫。
壓縮階段是將精製後的合成氣進行壓縮，提高其壓力，以滿足後續合成氨反應的需要。壓縮過程通常採用多級壓縮，並伴隨有中間冷卻，以防止氣體過熱。
最後一步是合成階段，也是最關鍵的步驟。在這一步，氫氣與氮氣在高溫高壓和催化劑的作用下進行合成反應，生成氨。催化劑通常採用鐵基催化劑，反應溫度一般在400-500℃，壓力在20-30MPa。生成的氨經過冷凝、分離和提純後，即可得到最終產品。
以上就是合成氨的工藝流程。這一流程的關鍵在於原料的選擇與處理、雜質的去除以及合成反應的進行。通過這些步驟的精心控制和優化，可以實現高效、經濟、環保的合成氨生產。