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合成氨的發展歷程是怎樣的?

德國化學家F .哈伯(1868-1934)從1902開始研究氮氣和氫氣直接合成氨。1908申請了專利,也就是“回收法”。在此基礎上,他繼續研究,在1909改進了合成,氨含量達到6以上。這是壹種工業上廣泛使用的直接合成方法。

為了解決反應過程中氫氣和氮氣轉化率低的問題,在合成反應結束後,從氣體中分離出氨產物,將未反應的氣體與新鮮的氫氣和氮氣混合,再次參與合成反應。

合成氨的反應式如下(反應是可逆的,等號上的反應條件是“高溫高壓”和“催化劑”)?:

擴展數據:

氨的主要用途:

氨的主要用途是氮肥、制冷劑和化工原料。無機方面主要用來制氨水、液氨、氮肥(尿素、碳酸氫銨等。)、硝酸、銨鹽、純堿。有機方面廣泛應用於合成纖維、塑料、染料、尿素等。

合成氨工業的特點:

1.農業對化肥的需求是合成氨工業發展的持久動力。世界人口的增加給糧食供應帶來壓力,施用化肥是提高農業產量的有效途徑。

氨水(即氨水溶液)和液氨本身就是壹種氮肥;農業上廣泛使用的尿素、硝酸銨、硫酸銨等固體氮肥和磷酸銨、硝酸磷肥等復合肥料,主要由合成氨加工生產。

2、與能源行業密切相關。合成氨生產通常以各種燃料為原料,同時在生產過程中需要燃料供給能量。因此,合成氨是壹種消耗大量能源的化工產品。每噸液氨的理論能耗為21.28GJ,實際能耗遠遠大於理論能耗,因原料、工廠規模、工藝、管理水平不同而不同。

日產1000t氨的大型合成氨裝置實際能耗約為理論能耗的兩倍(表2【大型合成氨裝置實際能耗】)。

3.這個過程是復雜的和技術密集型的。氨合成是在催化劑的存在下,在高溫高壓下進行的,是壹個氣固相催化反應過程。因為氨合成催化劑(見無機化工用催化劑)容易被硫化合物、碳氧化物和水蒸氣中毒(見催化劑中毒)。

然而,由各種燃料制成的原料氣含有不同量的這些物質,因此在將原料氣送至氨合成之前,需要除去有害物質。所以合成氨生產總流程長,工藝復雜,根據原料不同,提純方法不同,流程也很多(見氨)。

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