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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