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第一节 氮及其化合物在农业中的作用 1

一、农作物的组成及养分 1

目录 1

第一篇 绪论 1

第一章 氨在国民经济中的地位和作用 1

二、自然界氮的循环 3

一、天然氮肥及副产氮肥 4

第二节 氮肥的来源 4

三、人类活动对氮循环的影响 4

二、早期非用氨制造的氮肥 6

三、用氨制造的氮肥 7

一、氮肥施用情况 8

第三节 氮在工农业中的使用 8

二、氨的工业用途 14

参考文献 17

一、合成氨的基础条件 18

第一节 氨合成的基本条件及技术 18

第二章 氨生产简史及发展远景 18

二、基本工艺技术的确定与哈伯法的工业化 19

三、其他技术方法 22

一、固体原料 26

第二节 原料的种类及技术演变 26

二、气体原料 27

三、液态烃原料 31

第三节 气体净化 33

四、氮及氧 33

一、酸性气体的脱除 34

一、早期合成氨工业的建立 35

第四节 中国合成氨工业发展概况 35

二、少量杂质的脱除 35

二、中、小型氨厂的建设 38

三、引进国外技术，建立现代化的氨厂 39

一、原料 42

第五节 合成氨工业的近期发展及远景 42

二、单系统大型化 44

三、能源的综合利用和节能 46

四、催化剂的进展 49

五、气体净化及氨合成技术 50

六、环境保护 52

参考文献 53

第一节 概述 54

第三章 固体原料气化制取合成氨原料气 54

第二篇 原料气制造 54

二、流化床（沸腾床） 55

一、固定床（移动床） 55

三、气流床（夹带床） 56

一、煤的基本概念 57

第二节 煤的性质 57

二、煤的分类 58

三、煤的相对密度、比热容、导热系数和着火温度 60

第三节 固体原料气化的反应机理 61

一、三种气化方法的反应机理 62

二、碳与氧及蒸汽的反应过程 63

一、质量作用定律及其对化学平衡的影响 65

第四节 气化反应的化学平衡 65

二、气化炉内主要化学反应的平衡 67

一、气化炉内反应的动力学分析 69

第五节 气化过程的反应动力学 69

参考文献 74

二、从动力学角度对煤焦气化反应速度的比较 74

第四章 常压固定床气化固体原料的生产过程 76

五、化学活性 77

四、硫分 77

第一节 气化原料对生产过程的影响 77

一、水分 77

二、挥发分 77

三、固定碳 77

六、灰分 78

八、热稳定性 79

七、机械强度 79

二、水煤气 80

一、发生炉煤气 80

九、粘结性 80

十、粒度 80

第二节 实际气化过程及工作循环 80

三、半水煤气 83

一、原料的管理 84

第三节 工艺条件的选择 84

二、工艺条件的相互影响 86

三、提高气化效率和制气强度的有效措施 88

一、工艺流程 90

第四节 常用的几种工艺流程及主要设备 90

二、主要设备 91

一、煤气炉的理想热平衡 100

第五节 原料消耗分析及物料热量平衡 100

二、真实煤气炉的热平衡 101

四、煤气炉中各项显热损失 102

三、灰渣残碳损失和消耗计算公式 102

一、煤球的质量及其气化特性 103

第六节 粉煤成型及气化 103

二、煤球的制造方法 106

三、制造石灰碳化煤球的工艺指标 107

一、原料、气化剂对富氧连续气化的影响 108

第七节 富氧连续气化制合成氨原料气 108

二、富氧连续气化的工艺流程及操作条件 109

参考文献 113

二、碎煤加压气化的发展 114

一、碎煤加压气化的基本概念 114

第五章 固定层碎煤加压气化的生产过程 114

第一节 概论 114

一、碎煤加压气化实际过程 119

第二节 碎煤加压气化的原理 119

二、数字模型及操作性能 120

第三节 煤种对加压气化的影响 127

一、生产流程 131

第四节 生产流程、主要工艺条件及指标 131

二、主要工艺条件 132

三、主要生产指标 140

一、气化炉的结构 143

第五节 气化炉的结构及操作要点 143

二、操作要点 151

一、煤气水分离 154

第六节 煤气水处理 154

二、酚回收 156

三、氨回收 158

参考文献 160

一、RCH/RAG示范试验装置 161

第一节 开发概况 161

第六章 水煤浆加压气化的生产过程 161

四、宇部合成氨装置 162

三、冷水工程（Cool Water）气化装置 162

二、田纳西-伊斯曼煤气化装置 162

五、德国SAR煤制合成气装置 164

七、中国水煤浆气化的技术开发 165

六、国外德士古水煤浆气化装置建设慨况 165

一、水煤浆的性质 166

第二节 水煤浆技术的开发和应用 166

八、德士古水煤浆气化工艺的优缺点 166

二、水煤浆的开发现状 168

三、粉煤粒度分布及控制 169

四、添加剂的使用 171

一、工艺流程 173

第三节 水煤浆加压气化工艺流程及主要设备 173

二、主要设备 175

第四节 炉渣及灰水的处理 185

二、耐火衬里结构 187

一、气化炉的环境和对耐火材料的要求 187

第五节 水煤浆气化炉用耐火材料 187

三、炉衬向火面耐火材料 188

五、耐火材料的国产化 191

四、背衬耐火材料 191

参考文献 192

一、工艺特点 194

第一节 常压粉煤气流床气化 194

第七章 固体原料气化的其他方法 194

二、开发概况 195

三、工艺流程及主要设备 197

四、操作数据和消耗定额 200

一、国外开发概况 202

第二节 气流床粉煤加压气化 202

二、干法进料与湿法进料的比较 205

三、干法加压气化的技术剖析 206

第三节 小粒煤流化（沸腾）床气化 207

一、Winkler气化工艺 208

二、HTW（高温Winkler）气化工艺 210

三、灰熔聚流化床气化工艺 211

第四节 固定床变压气化 215

参考文献 216

一、重质烃气化发展史 218

第一节 概述 218

第八章 重质烃气化制取合成氨原料气 218

一、重质烃的来源、品种及其组成 219

第二节 重质烃的物理化学性质 219

二、重质烃部分氧化法的沿革 219

二、重质烃原料的特性 221

一、重质烃部分氧化法的反应原理 226

第三节 重质烃部分氧化法制取合成氨原料气的基本原理 226

三、重质烃部分氧化法的反应速度 230

二、重质烃部分氧化法的反应平衡 230

二、压力 231

一、温度 231

第四节 重质烃部分氧化法制合成气的工艺条件分析 231

四、蒸汽油比 233

三、氧油比 233

五、原料预热 234

一、常规快速手工计算法 235

第五节 重质烃部分氧化法的工艺计算 235

二、电算法 238

二、各种工艺流程的特点 240

一、工艺流程的组成 240

第六节 重质烃部分氧化法工艺流程 240

四、几种主要流程的叙述 241

三、主要工艺流程的比较 241

一、烧嘴（喷嘴） 246

第七节 重质烃部分氧化法的主要设备 246

二、气化炉 253

三、气体冷却和炭黑脱除设备 256

一、炭黑生成原理 261

第八节 重质烃部分氧化过程中炭黑生成原理及其回收 261

三、炭黑回收工艺流程 262

二、炭黑回收方法 262

四、炭黑回收工艺计算 267

五、炭黑回收主要工艺及设备 268

二、好氧、厌氧法（A/O法） 271

一、常规处理法 271

第九节 炭黑污水处理 271

参考文献 272

三、碱性氯化法 272

一、烃类转化反应及反应热 273

第一节 烃类转化反应理论基础 273

第九章 气态烃和轻质烃制取合成氨原料气 273

二、烃类蒸汽转化反应的平衡 274

三、蒸汽转化反应动力学 276

四、二段转化反应 278

一、发展概况 279

第二节 转化催化剂 279

二、转化催化剂性能设计 282

三、转化催化剂的选择 292

四、转化催化剂的使用 294

一、烃类蒸汽转化的工艺条件 314

第三节 烃类蒸汽转化的工业方法 314

二、烃类蒸汽转化的工艺流程 317

三、部分氧化法 323

四、烃类蒸汽转化的主要设备 325

参考文献 340

二、空气在低温状态下的热力性质 342

一、空气的组成及其主要成分的物化参数 342

第十章 空气分离 342

第一节 空气的组成及低温基础条件 342

三、低温的分类及其获得的方法 344

一、节流膨胀（焦耳-汤姆逊效应） 345

第二节 深度冷冻制冷 345

二、作外功的膨胀 347

三、等熵（作外功）、等焓（节流）两种绝热膨胀过程的比较与应用 349

一、热与功的转换 350

第三节 深冷循环及空气的液化 350

二、空气的液化 351

一、气体混合物的分离方法 357

第四节 空气的精馏 357

二、空气分离的物理基础 358

三、空气精馏技术及其演变 363

一、氧产品与氮产品 368

第五节 空气分离的最终产品 368

二、气、液相采出产品的热力计算对比 374

三、氩及其他稀有气体的提取 381

一、空气净化 388

第六节 空气分离的全过程 388

二、空气的预冷 405

三、深度冷冻的补冷方式 407

四、空分装置的完整流程 410

一、动设备 413

第七节 空分装置的非通用型设备 413

二、静设备 418

参考文献 427

一、变换反应的热效应 428

第一节 一氧化碳变换的物理化学基础 428

第三篇 合成氨原料气净化 428

第十一章 一氧化碳变换 428

三、一氧化碳变换率和平衡变换率 429

二、变换反应的平衡常数 429

一、一氧化碳变换的工艺流程 432

第二节 一氧化碳变换的工艺流程和设备 432

二、一氧化碳变换的主要设备 434

二、一氧化碳变换催化剂的制造 437

一、一氧化碳变换催化剂发展情况 437

第三节 一氧化碳变换催化剂概述 437

三、一氧化碳变换催化剂的选择 438

一、催化剂性能 441

第四节 一氧化碳高温变换催化剂及其动力学 441

二、催化剂反应动力学 443

三、催化剂的使用 444

一、催化剂性能 447

第五节 一氧化碳低温变换催化剂及其动力学 447

二、催化剂反应动力学 449

三、催化剂的使用 450

四、低变催化剂的适宜使用条件和寿命 451

一、Co-Mo系催化剂性能 453

第六节 一氧化碳宽温（耐硫）变换催化剂及其动力学 453

三、宽温变换催化剂的使用 455

二、宽温变换催化剂动力学方程 455

参考文献 456

第十二章 合成氨原料气的脱硫 458

一、基本原理 459

第一节 蒽醌二磺酸钠法（改良ADA法） 459

二、工艺流程 461

三、工艺操作条件 464

四、工厂操作数据 466

二、栲胶脱硫溶液的理化数据 467

一、栲胶的化学性质 467

第二节 栲胶法 467

三、反应机理 468

六、工厂应用 469

五、主要操作条件 469

四、工艺流程 469

第三节 PDS法 470

七、工艺特点 470

二、反应机理 471

一、PDS的化学性质 471

三、工艺操作条件 472

四、工业应用 473

五、工艺特点 474

一、基本原理 475

第四节 氨水液相催化法 475

三、工艺操作条件 477

二、工艺流程和设备 477

六、方法的改进 478

五、工艺特点 478

四、工厂操作数据 478

一、FD法 479

第五节 配合铁法 479

二、Lo-CAT法 480

一、萘醌法 481

第六节 其他氧化法脱硫 481

三、工艺特点 481

三、改良砷碱法（G-V法） 482

二、砷碱法 482

四、KCA法 483

一、吸收塔 484

第七节 湿式氧化法脱硫主要设备和计算 484

二、再生器 485

六、湿式氧化法脱硫计算例题 486

五、熔硫釜 486

三、硫泡沫槽 486

四、过滤机 486

二、一乙醇胺法（MEA法） 493

一、各种醇胺液性质 493

第八节 烷基醇胺法 493

三、二异丙醇胺法（ADIP法） 498

一、基本原理 499

第九节 环丁砜法（Sulfinol法） 499

四、甲基二乙醇胺法（MDEA法） 499

二、工艺流程 500

四、操作数据 501

三、工艺操作条件 501

第十节 常温甲醇法（Amisol法） 502

第十一节 干法脱硫剂 503

一、加氢转化催化剂 504

二、硫氧化碳水解催化剂 507

三、氧化锌脱硫剂 508

四、氧化铁脱硫剂 511

五、铁锰脱硫剂 513

六、其他脱硫剂 514

第十二节 精细脱硫 516

第十三节 脱硫方法的选择 518

参考文献 519

第十三章 合成氨原料气中二氧化碳的脱除 522

第一节 加压水洗法 522

一、吸收原理 522

二、洗涤水的脱气再生和氮氢气体的回收 524

三、工艺流程 526

第二节 碳酸丙烯酯法（Fluor法） 527

一、基本原理 527

二、物性数据 528

三、工艺流程 530

四、主要操作条件 531

第三节 聚乙二醇二甲醚法（Selexol法） 532

一、基本原理 532

五、工厂操作数据 532

二、工艺流程 534

三、工艺操作条件 536

四、工厂操作数据 537

第四节 低温甲醇洗法（Rectisol法） 538

一、基本原理 538

二、工艺流程 545

三、主要设备 548

四、工厂操作数据 548

第五节 物理吸收过程的工艺计算 549

一、吸收过程的工艺计算 549

五、工艺特点 549

二、解吸过程的工艺计算 555

第六节 改良热碳酸钾溶液法 556

一、基本原理 556

二、溶液成分和基本数据 559

三、工艺操作条件 561

四、系统的腐蚀和缓蚀 564

五、溶液的起泡和消泡 566

六、工艺流程和主要设备 567

第七节 氨水吸收法（碳化法） 580

一、基本原理 580

二、工艺流程 583

三、主要设备 584

四、防腐措施 585

五、工艺操作条件 585

六、用氨水脱除焦炉气中的二氧化碳 586

第八节 甲基二乙醇胺法（MDEA法） 587

一、基本原理 587

二、工艺流程 589

三、主要操作条件 590

四、工厂操作数据 591

第九节 变压吸附法 591

一、基本原理 592

二、工艺流程 592

三、主要设备及吸附剂 594

四、工艺特点及运行参数 594

第十节 其他方法 595

一、一乙醇胺法（MEA法） 595

五、变压吸附脱碳技术的应用前景 595

二、环丁砜法（Sulfinol法） 596

三、N-甲基吡咯烷酮法（Purisol法） 596

四、用两种不同的净化剂联合脱除二氧化碳的方法 597

第十一节 脱除二氧化碳方法的比较和选择 599

一、脱除二氧化碳方法的比较 599

二、脱除二氧化碳方法的选择 600

第十二节 几种常用的脱除二氧化碳的净化剂的原料及其制备方法 602

参考文献 603

第一节 铜氨液吸收法 606

一、铜氨液的种类、组成和物化数据 606

第十四章 合成氨原料气中少量杂质的清除 606

二、铜氨液吸收一氧化碳的理论基础 607

三、影响吸收的各种因素 610

五、铜洗后气体的净化度 613

六、铜氨液对原料气中其他成分的吸收 613

四、再生后铜氨液中CO和CO2的含量 613

七、铜氨液再生原理 614

八、醋酸铜氨液的制备 618

九、醋酸铜氨液洗涤、再生过程的工艺流程和主要设备 619

第二节 液氮洗涤法脱除一氧化碳 626

一、基本原理 627

二、工艺流程和主要设备 628

三、操作数据 631

第三节 少量二氧化碳的脱除 631

一、苛性钠溶液吸收CO2 632

二、氨水吸收CO2 632

第四节 甲烷化法 633

一、甲烷化反应方程及热力学 633

二、甲烷化催化剂主要物化性质 634

第五节 甲醇化法 637

一、甲醇化反应 638

二、甲醇催化剂主要性能 638

第六节 微量氯的脱除 640

一、脱氯剂物化性能及其组分作用 640

三、脱氯剂的装填 641

第七节 微量砷的脱除 641

二、脱氯剂的主要化学反应 641

参考文献 642

一、压缩工序概述 644

第一节 概论 644

二、合成氨生产对压缩机的要求 644

第十五章 气体的压缩 644

第四篇 合成氨原料气的压缩 644

三、压缩机的种类及应用范围 645

一、概述 646

二、透平式压缩机的工作原理 646

第二节 透平式压缩机 646

三、透平式压缩机的基础理论 650

四、透平式压缩机的结构 657

五、透平式压缩机在合成氨厂中的应用 680

六、透平式压缩机的操作 686

七、透平式压缩机的驱动机简述 693

八、透平式压缩机和汽轮机常见故障及处理 701

一、概述 709

二、活塞式压缩机的分类 709

第三节 活塞式压缩机 709

三、活塞式压缩机的工作原理 711

四、活塞式压缩机的结构设计 724

五、活塞式压缩机对外界（基础）所产生的力 730

六、活塞式压缩机的主要部件 732

七、气阀装于活塞上的新型VIP压缩机 755

八、润滑系统 757

九、压缩机的气量调节 760

十、活塞式压缩机的管道振动和电-声模拟试验 761

十一、关于临界转速问题 763

参考文献 763

第一节 氨的物理性质 766

一、氨的一般物理性质 766

第十六章 氨的性质 766

二、氨的物性数据 767

三、氨溶于水的性质 768

四、气体在液氨中的溶解度 769

五、液氨在高压气体中的含量 770

六、氨与甲醛反应 771

五、氨与环氧乙烷反应 771

第二节 氨的化学性质 771

一、氨的氧化反应 771

二、氨与酸反应生成各种氮素肥料 771

三、氨与醇反应 771

四、氨与乙酸反应 771

参考文献 772

九、氨与二乙二醇反应 772

七、氨与二硫化碳反应 772

八、氨与氯乙酸反应 772

第一节 反应的热效应 773

第十七章 氨合成反应热力学 773

第二节 反应的平衡常数 774

第三节 反应的平衡组分 776

三、氢氮比的影响 777

二、惰性气体的影响 777

一、温度和压力的影响 777

一、压缩因子（压缩系数） 779

第四节 其他物性数据 779

二、恒压热容 781

三、粘度和导热系数 782

参考文献 786

四、高压气体中的水含量 786

第二节 化学动力学机理 787

第一节 反应过程 787

第十八章 氨合成反应动力学 787

第三节 化学吸附平衡和速率 788

一、捷姆金和佩涉夫方程 789

第四节 化学动力学方程 789

二、其他动力学方程 791

三、本征速率的影响因素 792

四、动力学方程的实用形式 794

一、气体在多孔催化剂内的扩散 797

第五节 宏观动力学 797

二、氨合成催化剂的内表面利用率 799

三、氨合成催化剂内扩散的实验研究 803

一、氨合成反应宏观活化能和最佳温度 804

第六节 真实氨合成动力学特征 804

二、活性衰老和温度维持方针 805

三、氨合成的实验方程式 806

四、活性系数及其影响因素 807

参考文献 809

一、氨的合成及反应热的利用 810

第一节 氨合成循环工艺基本步骤 810

第十九章 氨合成工艺及流程 810

二、氨的分离 811

三、循环气的再压缩 812

五、惰性气的排放和利用 813

四、合成气的最终精制 813

一、不利用废热的氨合成流程 814

第二节 氨合成工艺流程 814

三、凯洛格氨合成流程 815

二、中、小型氨厂的氨合成流程 815

四、托普索氨合成流程 816

五、布朗氨合成工艺流程 818

六、ICI-伍德氨合成工艺流程 819

一、反应床层的降温方式 820

第三节 氨合成塔 820

三、中、小型氨厂常用的合成塔 821

二、轴向流动和径向流动的方式 821

四、大型氨厂用合成塔 827

第四节 氨合成工艺条件的选择 835

二、温度 836

一、压力 836

四、循环气氢氮比 837

三、空间速率 837

一、深冷分离法 838

第五节 合成排放气的回收处理 838

五、循环气惰性气含量 838

六、进塔氨含量 838

二、中空纤维膜分离法 840

三、变压吸附法 842

四、排放气回收技术的比较 844

参考文献 845

第一节 氨合成催化剂发展简况 847

第二十章 氨合成催化剂 847

二、物理结构 849

一、化学组分 849

第二节 氧化态催化剂的化学组分和结构 849

一、原料的精制 852

第三节 熔铁催化剂的制造方法 852

五、颗粒形状 853

四、冷却速度 853

二、Fe2+/Fe3+比值的控制 853

三、熔炼温度 853

一、还原过程 854

第四节 氨合成催化剂的还原 854

六、杂质的控制 854

二、还原过程的动力学 856

三、影响还原的主要因素和实际还原情况 858

一、还原后的结构 861

第五节 还原后氨合成催化剂的结构和各种助催化剂的作用 861

二、各种助催化剂的作用 863

一、催化剂的预还原、贮运、装填和再还原 864

第六节 预还原氨合成催化剂 864

二、使用预还原催化剂的经济效益 866

二、中毒引起的失活 867

一、热烧结引起的失活 867

第七节 氨合成催化剂的中毒、失活和衰老 867

三、中毒后的再生 870

四、衰老 871

一、正确选择 872

第八节 氨合成催化剂的使用和维护 872

二、正确使用 877

一、钌基催化剂 878

第九节 钌基催化剂和Fe1－xO催化剂 878

三、运输、保管和装填 878

二、Fe1－xO催化剂 879

参考文献 881

一、轴向床压力降的计算 883

第一节 催化床的压力降 883

第二十一章 氨合成回路的设计方法和操作行为 883

二、径向床压力降的计算 884

一、主流道动量方程和静压变化 885

第二节 径向床的流体均布 885

二、流体均布的开孔调节 886

三、轴径向床流动形式 887

二、催化床的有效导热 888

一、催化床对壁的给热系数 888

第三节 催化床传热的特性 888

一、多段中间换热式各段最佳分配 889

第四节 多段绝热式氨合成塔段间分配 889

二、多段冷激式各段最佳分配 891

一、冷管型催化床一维拟均相数模 894

第五节 冷管型催化床数模和设计 894

三、多段催化床段间分配直接搜索法求解 894

二、冷管型床层一维微分方程组解法 896

三、冷管型催化床的二维模型 900

四、冷管型催化床的设计准则 903

一、氨合成塔下部换热器 905

第六节 氨合成塔换热器的应用 905

二、氨合成塔中间换热器 909

三、螺旋板式换热器 912

一、电加热器的基本要求和结构形式 917

第七节 氨合成塔用电加热器 917

二、电热元件的材料及其电工计算 919

三、电加热器功率的选择 921

四、安全打气量的计算 923

二、三套管氨合成塔的操作行为 925

一、氨合成塔最佳操作参数 925

第八节 氨合成塔操作行为 925

三、氨合成塔的动态操作行为 933

参考文献 936

二、氨合成产量和催化剂生产强度 938

一、氨分解基衡算方法 938

第二十二章 氨合成系统工艺计算 938

第一节 氨合成系统的物料衡算 938

三、补充气的消耗和排放气量 939

四、液氨贮槽的逸出氨及其回收 940

五、合成回路的物料衡算 942

第二节 氨合成系统的热量衡算 943

一、氨合成反应的绝热温升计算 944

二、氨合成反应的一般热量衡算 945

四、水冷却冷凝的热量衡算 946

三、气体冷激的热量衡算 946

五、氨冷系统冷量损失的分析 947

一、凯洛格氨合成塔数学模拟计算 949

第三节 大型氨合成塔数学模拟计算 949

二、托普索径向氨合成塔数学模拟计算 952

一、冷却冷凝状态分析 956

第四节 合成气中氨冷却冷凝器的计算 956

二、热量、质量传递的关联 957

三、部分冷却冷凝器的设计计算方法 958

参考文献 962

一、氨生产设备的主要特征 963

第一节 概述 963

第二十三章 氨生产的主要设备及材料 963

二、氨生产设备用钢的基本要求 964

一、高压容器的一般概念 965

第二节 高压容器 965

二、高压筒体和高压管箱 968

三、高压密封 976

四、其他主要零部件 994

二、高温无隔热层热壁容器（热壁容器） 1000

一、氨生产中的高温容器 1000

第三节 高温容器 1000

三、高温有隔热层非热壁容器（非热壁容器） 1002

一、低温容器的基本特性 1008

第四节 低温容器 1008

二、低温容器的结构要求 1011

三、氨生产中的低温容器 1012

一、双管板换热器 1016

第五节 特殊结构的换热器 1016

二、板翅式换热器 1017

三、绕管换热器 1023

第六节 废热锅炉 1024

一、废热锅炉的基本类型 1024

二、列管式废热锅炉 1025

三、盘管式废热锅炉 1030

四、插入管式废热锅炉 1031

五、U形管式废热锅炉 1033

一、一般压力容器用钢 1036

第七节 氨生产设备用材料 1036

二、高压容器常用材料 1038

三、高温耐热钢 1040

四、低温容器用材料 1041

五、抗氢、氮腐蚀钢 1045

六、应力腐蚀及其用钢 1047

一、高压管道的分类 1051

第八节 高压管道 1051

二、高压管道的密封结构和相关标准 1052

四、高压管道的规格及材料 1055

三、高压管件的类型 1055

五、管道应力分析的基本概念 1057

参考文献 1059

一、能量的基本属性 1061

第一节 现代用能理论的基本要点 1061

第五篇 综合技术 1061

第二十四章 合成氨生产过程中的能量利用 1061

二、？与？——度量能量“量质兼顾”的物理量 1062

三、理想功和损耗功——评价过程能量利用完善性的尺度 1067

四、能量系统的热力学分析 1068

五、科学用能的基本原则 1072

一、过程理论能耗和产品理论能耗 1073

第二节 合成氨生产的能耗 1073

二、合成氨生产的实际能耗 1075

三、典型合成氨装置能量系统的热力学分析 1076

一、总能系统的构成 1085

第三节 合成氨总能系统的应用 1085

三、总能系统的热平衡 1086

二、能量系统的独立性和相关性 1086

四、总能系统的热动平衡 1087

一、合成氨厂蒸汽动力系统的简化表示 1093

第四节 合成氨生产蒸汽动力系统的节能 1093

二、合成氨厂蒸汽动力系统的节能措施 1094

一、设计的基本原则 1098

第五节 合成氨厂蒸汽动力系统设计 1098

二、设计计算方法 1101

参考文献 1110

第一节 根据原料确定合成氨生产流程的主线 1112

第二十五章 合成氨生产工艺总流程 1112

一、气态烃原料 1113

二、固体原料 1115

三、液态烃原料 1116

二、脱一氧化碳与甲醇生产相联合 1117

一、变换气脱二氧化碳与碳化技术相联合 1117

第二节 合成氨与其他产品的联产 1117

三、氨生产与合成气生产相联合 1118

一、DCS的发展历程 1120

第一节 集中分散型控制系统（DCS） 1120

第二十六章 DCS和合成氨生产中的自动控制 1120

二、DCS的基本结构和特点 1121

一、集中操作管理功能 1124

第二节 DCS功能 1124

三、DCS在合成氨厂的应用概况 1124

二、过程分散控制功能 1131

一、重油气化的氧油比控制 1134

第三节 DCS在合成氨工业中的应用 1134

二、一段转化炉水碳比控制 1135

三、一段转化炉出口温度控制 1136

四、饱和塔出口气体温度极值控制 1137

六、离心压缩机的防喘振控制 1139

五、铜洗工艺铜比调节系统 1139

七、工业燃气轮机自动控制 1141

八、燃气轮机蒸汽自动喷射系统 1142

九、合成氨氢氮比自动控制 1143

十、合成塔催化剂层温度控制 1144

十一、惰性气含量控制 1147

十二、蒸汽系统的自动控制 1148

一、重油气化炉测温仪表 1151

第四节 合成氨生产中的特殊仪表 1151

二、重油气化炉表面温度监测系统 1153

三、重油流量测量仪表 1154

四、贮罐液位测量仪表 1155

五、离心压缩机组状态监测仪表 1156

六、汽轮机电子调速器 1157

第五节 合成氨生产在线分析仪表 1158

一、可编程序逻辑控制器（PLC）概况 1159

第六节 可编程序逻辑控制器（PLC）与逻辑控制系统 1159

二、PLC在合成氨生产中的应用 1161

参考文献 1167

一、合成氨生产的特点 1168

第一节 安全技术在氨生产中的重要性 1168

第二十七章 氨生产中的安全、卫生和急救 1168

二、国内外事故案例 1169

三、氨的危险特性 1170

一、燃烧的基本条件 1171

第二节 防火防爆 1171

三、爆炸极限 1172

二、化学爆炸的基本条件 1172

四、爆炸极限的计算 1173

五、防火防爆主要措施 1174

六、压力容器与压力管道 1176

第三节 防尘防毒 1179

二、合成氨生产中常见毒物的理化特性及危害 1181

一、合成氨生产中的尘毒有害因素 1181

三、毒物浓度及换算方法 1183

四、尘毒物质的检测方法与检测周期 1184

五、防尘防毒措施 1185

二、事故的分类与统计 1186

一、事故的成因与预防 1186

第四节 事故与急救 1186

三、事故的调查与处理 1187

四、现场急救 1189

参考文献 1192

第二节 废水的治理 1193

第一节 概述 1193

第二十八章 合成氨生产的环境保护 1193

一、含氰污水的治理 1194

二、含氨废水的处理及回收利用 1205

三、含硫废水的处理 1208

五、废水的综合处理 1212

四、其他废水的处理 1212

一、废气治理的主要方法 1213

第三节 废气的治理和综合利用 1213

二、含硫化氢气体的治理 1214

三、造气吹风气的治理 1222

五、一氧化碳再生气的回收利用 1225

四、二氧化碳的综合利用 1225

六、开停车及事故排放和火炬系统 1226

一、煤灰、煤渣的综合利用 1227

第四节 固体废物的回收与处置 1227

二、炭黑的综合利用 1229

三、废催化剂的回收利用 1230

五、污泥的处理 1233

四、铜液渣的利用 1233

第五节 噪声污染及其防治 1234

六、废渣的最终处理 1234

一、噪声防治的一般方法 1235

二、工业噪声控制的主要设备和材料 1236

三、合成氨厂主要噪声源的控制 1239

一、粉尘污染及其防治 1243

第六节 其他类型的污染源及其防治 1243

三、辐射污染及其防治 1244

二、热污染及其防治 1244

参考文献 1245

四、恶臭污染及其防治 1245

二、液氨贮罐的种类 1248

一、压力容器的分类 1248

第二十九章 液氨的贮存、运输和装卸 1248

第一节 液氨的贮存 1248

一、铁路运输 1253

第二节 液氨的运输 1253

二、公路运输 1254

三、水路运输 1258

四、管道运输 1259

一、加压常温式液氨贮罐的装卸 1264

第三节 液氨的装卸 1264

二、低温式液氨贮罐的装卸 1265

第四节 农用液氨的贮存、运输和装卸 1267

三、液氨装卸中氨的回收 1267

一、常压低温液氨贮罐 1272

第五节 液氨贮罐的安全检测 1272

二、加压常温液氨贮罐 1274

参考文献 1276

第六节 液氨产品规格和测定 1276

b．第二类污染物最高允许排放浓度 1277

a．第一类污染物最高允许排放浓度 1277

附录 1277

附表1 工业水污染物最高允许排放浓度（GB9878—88） 1277

附表3 车间空气中有害物质最高允许浓度 1278

附表2 化工行业最高允许排水定额及污染物最高排放浓度（GB8978—88） 1278

附表5 合成氨工业水污染物最高允许排放浓度 1279

附表4 合成氨工业大气污染物排放限值 1279

附图1 空气T-S图 1280

附图2 氧气T-S图 1281

附图3 氮气T-S图 1282

附图4 空气I-T图 1283

附图5 空气I-S图 1284

附图6 氧-氮混合物的T-I图（T-P-i-x-y图） 1285

附图7 氧、氮、氩三种气体的饱和蒸气压 1286

附图8 氧的饱和蒸汽和饱和液体的重度图 1287

附图9 氮的饱和蒸汽和饱和液体的重度图 1287

附图10 氦、氖、氩、氪、氙的饱和液体重度 1288