液氨在加氫中裝置的作用

❶ 液氨的化學性質

1、氨是沒有顏色、有刺激性氣味的氣體；密度比空氣小；氨極易溶於水且能快速溶解，在常溫、常壓下1體積水能溶解700體積氨，氨很容易液化，液氨氣化時要吸收熱量，故液氨常用作致冷劑。
2、氨分子中氮的化合價為－3價，分子中含有極性鍵，鍵角為105.5℃，分子構型為三角錐形，屬於極性分子。
3、氨溶於水時，大部分NH3與H2O結合，形成NH3•H2O。NH3•H2O可以部分電離生成NH4＋和OH－，NH3＋H2O NH3•H2O NH4＋＋OH－所以氨水顯鹼性，它能使酚酞試液變紅。
4、氨具有還原性：能被Cl2、O2等物質氧化：
2NH3＋3Cl2＝6HCl＋N2（當NH3過量時，也可生成NH4Cl）；4NH3＋5O2＝4NO＋6H2O
5、銨鹽：常見的銨鹽有：NH4HCO3、（NH4）2CO3、NH4NO3、NH4Cl等。銨鹽均為易溶於水的白色晶體，都能與鹼反應，NH4＋＋OH－＝NH3•H2O，受熱時產生NH3；銨鹽受熱均易分解。
6、NH3的實驗室製法：實驗室一般用生石灰或Ca（OH）2與NH4Cl混合加熱來製取氨氣，Ca（OH）2＋2NH4Cl＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；反應屬於「固＋固」反應，故裝置與實驗室製取氧氣的裝置相同，但氨氣必須用向下排氣法收集，並用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氨所是否收集滿。
7、化學氮肥：化學氮肥主要包括銨態氮肥（主要成分為NH4＋）、硝態氮肥（主要成分為NO3－）和有機態氮肥——尿素（CO（NH2）2）。

❷ 催化加氫的原理和在工業、生活上的用途

催化加氫 一， 催化加氫 在Pt、Pd、Ni等催化劑存在下，烯烴和炔烴與氫進行加成反應，生成相應的烷烴，並放出熱量，稱為氫化熱(heat of hydrogenation，1mol不飽和烴氫化時放出熱量)。催化加氫的機理(改變反應途徑，降低活化能)：吸附在催化劑上的氫分子生成活潑的氫原子與被催化劑削弱了鍵的烯、炔加成。

（1）電解法。電解法是20世紀前半期生產雙氧水的主要方法，該法是以Pt為陽極，鉛或石墨為陰極，將飽和硫酸氫銨溶液電解成過硫酸銨，再用稀硫酸水解得到雙氧水。該法能源消耗大，僅限於小規模生產。
（2）氧陰極還原法。用此法生產雙氧水是將強鹼性電解質於電解槽中，使空氣中的氧在陰極還原成過羥基負離子，然後在回收裝置中轉變為雙氧水，其過程是藉助鈣鹽沉澱作用，生成過氧化鈣，過濾分解，用CO2分解製得雙氧水，同時產生碳酸鈣循環使用。該法生產雙氧水簡單，成本低，無污染，但產品中雙氧水濃度低。
（3）醇氧化法。該法是Shell和DuPont公司開發的，美國和前蘇聯以異丙醇為原料建有工業生產裝置，該法所用醇，除了異丙醇外，還有環己醇，1-苯基乙醇等，但多採用異丙醇，同時聯產丙酮。該法不使用任何催化劑，用空氣自動氧化生成雙氧水，但蒸汽費用大，聯產丙酮一般也不利。
（4）氫氧直接化合法。該法以水為反應介質，幾乎不含有機物，僅含有少量溴化物作為助催化劑，用Pt（如Pt/C）作為催化劑，以氫和氧氣（或空氣）為原料，在反應溫度為0-25℃，壓力為2.9-19.3Mpa的條件下，連續反應合成雙氧水。此法合成雙氧水的全過程不產生任何有機物，基本上沒有廢物，但產物中對雙氧水的選擇性低，危險性也大，至今還沒有工業化生產的報道，但發展潛力巨大。該法是今後一段時間內世界的研究開發重點。
（5）蒽醌法。該法是以蒽醌類化合物作為氫載體（或工作載體），使氫和氧反應生成雙氧水。該法是目前工業生產雙氧水的最主要方法，其產量占絕對優勢，約佔世界雙氧水總產量的95%。該法是將蒽醌衍生物（一般為2-烷基蒽醌）溶解在有機溶劑中配成工作液，大多數工藝在工作液中含有適量的四氫蒽醌，然後將工作液在催化劑存在下加氫氫化，生成蒽氫醌；在沒有任何催化劑存在下，用空氣或氧氣進行氧化，生成雙氧水和蒽醌（循環使用）；最後用純水萃取，經精製、濃縮得到各種濃度的雙氧水；萃取液經再生處理循環使用。此法工業上生產技術已經非常成熟，技術先進，自動化程度高，成本和能耗較低，適合大規模工業化生產雙氧水

❸ 液氨是如何生產出來的主要作用是什麼

液氨，又稱為無水氨，是一種無色液體。氨作為一種重要的化工原料，應用廣泛，為運輸及儲存便利，通常將氣態的氨氣通過加壓或冷卻得到液態氨。

液氨主要用於生產硝酸、尿素和其他化學肥料，還可用作醫葯和農葯的原料。 液氨在國防工業中，用於製造火箭、導彈的推進劑。可用作有機化工產品的氨化原料，還可用作冷凍劑。液氨還可用於紡織品的絲光整理。NH3分子中的孤電子對傾向於和別的分子或離子形成配位鍵，生成各種形式的氨合物。如[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+、BF3·NH3等都是以NH3為配位的配合物。 液氨是一個很好的溶劑，由於分子的極性和存在氫鍵，液氨在許多物理性質方面同水非常相似。一些活潑的金屬可以從水中置換氫和生成氫氧化物，在液氨中就不那麼容易置換氫。但液氨能夠溶解金屬生成一種藍色溶液。這種金屬液氨溶液能夠導電，並緩慢分解放出氫氣，有強還原性。例如鈉的液氨溶液： 金屬液氨溶液顯藍色，能導電並有強還原性的原因是因為在溶液中生成「氨合電子」的緣故。例如金屬鈉溶解在液氨中時失去它的價電子生成正電子：
液氨加熱至800～850℃，在鎳基催化劑作用下，將氨進行分解，可以得到含75%H2、25%N2的氫氮混合氣體。用此法製得的氣體是一種良好的保護氣體，可以廣泛地應用於半導體工業、冶金工業，以及需要保護氣氛的其他工業和科學研究中。

❹ 氨的主要用途和工業製法

合成氨
氨是重要的無機化工產品之一，在國民經濟中佔有重要地位。除液氨可直接作為肥料外，農業上使用的氮肥，例如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復合肥，都是以氨為原料的。合成氨是大宗化工產品之一，世界每年合成氨產量已達到1億噸以上，其中約有80%的氨用來生產化學肥料，20%作為其它化工產品的原料。
德國化學家哈伯1909年提出了工業氨合成方法，即「循環法」，這是目前工業普遍採用的直接合成法。反應過程中為解決氫氣和氮氣合成轉化率低的問題，將氨產品從合成反應後的氣體中分離出來，未反應氣和新鮮氫氮氣混合重新參與合成反應。合成氨反應式如下：
N2+3H2≈2NH3
合成氨的主要原料可分為固體原料、液體原料和氣體原料。經過近百年的發展，合成氨技術趨於成熟，形成了一大批各有特色的工藝流程，但都是由三個基本部分組成，即原料氣制備過程、凈化過程以及氨合成過程。

1.合成氨的工藝流程
(1)原料氣制備 將煤和天然氣等原料製成含氫和氮的粗原料氣。對於固體原料煤和焦炭，通常採用氣化的方法製取合成氣；渣油可採用非催化部分氧化的方法獲得合成氣；對氣態烴類和石腦油，工業中利用二段蒸汽轉化法製取合成氣。
(2)凈化 對粗原料氣進行凈化處理，除去氫氣和氮氣以外的雜質，主要包括變換過程、脫硫脫碳過程以及氣體精製過程。
① 一氧化碳變換過程
在合成氨生產中，各種方法製取的原料氣都含有CO，其體積分數一般為12%~40%。合成氨需要的兩種組分是H2和N2，因此需要除去合成氣中的CO。變換反應如下：
CO+H2OH→2+CO2 =-41.2kJ/mol 0298HΔ
由於CO變換過程是強放熱過程，必須分段進行以利於回收反應熱，並控制變換段出口殘余CO含量。第一步是高溫變換，使大部分CO轉變為CO2和H2；第二步是低溫變換，將CO含量降至0.3%左右。因此，CO變換反應既是原料氣製造的繼續，又是凈化的過程，為後續脫碳過程創造條件。
② 脫硫脫碳過程
各種原料製取的粗原料氣，都含有一些硫和碳的氧化物，為了防止合成氨生產過程催化劑的中毒，必須在氨合成工序前加以脫除，以天然氣為原料的蒸汽轉化法，第一道工序是脫硫，用以保護轉化催化劑，以重油和煤為原料的部分氧化法，根據一氧化碳變換是否採用耐硫的催化劑而確定脫硫的位置。工業脫硫方法種類很多，通常是採用物理或化學吸收的方法，常用的有低溫甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。
粗原料氣經CO變換以後，變換氣中除H2外，還有CO2、CO和CH4等組分，其中以CO2含量最多。CO2既是氨合成催化劑的毒物，又是製造尿素、碳酸氫銨等氮肥的重要原料。因此變換氣中CO2的脫除必須兼顧這兩方面的要求。
一般採用溶液吸收法脫除CO2。根據吸收劑性能的不同，可分為兩大類。一類是物理吸收法，如低溫甲醇洗法(Rectisol)，聚乙二醇二甲醚法(Selexol)，碳酸丙烯酯法。一類是化學吸收法，如熱鉀鹼法，低熱耗本菲爾法，活化MDEA法，MEA法等。 4
③ 氣體精製過程
經CO變換和CO2脫除後的原料氣中尚含有少量殘余的CO和CO2。為了防止對氨合成催化劑的毒害，規定CO和CO2總含量不得大於10cm3/m3(體積分數)。因此，原料氣在進入合成工序前，必須進行原料氣的最終凈化，即精製過程。
目前在工業生產中，最終凈化方法分為深冷分離法和甲烷化法。深冷分離法主要是液氮洗法，是在深度冷凍(<-100℃)條件下用液氮吸收分離少量CO，而且也能脫除甲烷和大部分氬，這樣可以獲得只含有惰性氣體100cm3/m3以下的氫氮混合氣，深冷凈化法通常與空分以及低溫甲醇洗結合。甲烷化法是在催化劑存在下使少量CO、CO2與H2反應生成CH4和H2O的一種凈化工藝，要求入口原料氣中碳的氧化物含量(體積分數)一般應小於0.7%。甲烷化法可以將氣體中碳的氧化物(CO+CO2)含量脫除到10cm3/m3以下，但是需要消耗有效成分H2，並且增加了惰性氣體CH4的含量。甲烷化反應如下：
CO+3H2→CH4+H2O =-206.2kJ/mol 0298HΔ
CO2+4H2→CH4+2H2O =-165.1kJ/mol 0298HΔ
(3)氨合成 將純凈的氫、氮混合氣壓縮到高壓，在催化劑的作用下合成氨。氨的合成是提供液氨產品的工序，是整個合成氨生產過程的核心部分。氨合成反應在較高壓力和催化劑存在的條件下進行，由於反應後氣體中氨含量不高，一般只有10%~20%，故採用未反應氫氮氣循環的流程。氨合成反應式如下：
N2+3H2→2NH3(g) =-92.4kJ/mol

2.合成氨的催化機理

熱力學計算表明，低溫、高壓對合成氨反應是有利的，但無催化劑時，反應的活化能很高，反應幾乎不發生。當採用鐵催化劑時，由於改變了反應歷程，降低了反應的活化能，使反應以顯著的速率進行。目前認為，合成氨反應的一種可能機理，首先是氮分子在鐵催化劑表面上進行化學吸附，使氮原子間的化學鍵減弱。接著是化學吸附的氫原子不斷地跟表面上的氮分子作用，在催化劑表面上逐步生成—NH、—NH2和NH3，最後氨分子在表面上脫吸而生成氣態的氨。上述反應途徑可簡單地表示為：

xFe + N2→FexN

FexN +〔H〕吸→FexNH

FexNH +〔H〕吸→FexNH2

FexNH2 ＋〔H〕吸FexNH3xFe+NH3

在無催化劑時，氨的合成反應的活化能很高，大約335 kJ/mol。加入鐵催化劑後，反應以生成氮化物和氮氫化物兩個階段進行。第一階段的反應活化能為126 kJ/mol～167 kJ/mol，第二階段的反應活化能為13 kJ/mol。由於反應途徑的改變（生成不穩定的中間化合物），降低了反應的活化能，因而反應速率加快了。

3.催化劑的中毒

催化劑的催化能力一般稱為催化活性。有人認為：由於催化劑在反應前後的化學性質和質量不變，一旦製成一批催化劑之後，便可以永遠使用下去。實際上許多催化劑在使用過程中，其活性從小到大，逐漸達到正常水平，這就是催化劑的成熟期。接著，催化劑活性在一段時間里保持穩定，然後再下降，一直到衰老而不能再使用。活性保持穩定的時間即為催化劑的壽命，其長短因催化劑的制備方法和使用條件而異。

催化劑在穩定活性期間，往往因接觸少量的雜質而使活性明顯下降甚至被破壞，這種現象稱為催化劑的中毒。一般認為是由於催化劑表面的活性中心被雜質占據而引起中毒。中毒分為暫時性中毒和永久性中毒兩種。例如，對於合成氨反應中的鐵催化劑，O2、CO、CO2和水蒸氣等都能使催化劑中毒。但利用純凈的氫、氮混合氣體通過中毒的催化劑時，催化劑的活性又能恢復，因此這種中毒是暫時性中毒。相反，含P、S、As的化合物則可使鐵催化劑永久性中毒。催化劑中毒後，往往完全失去活性，這時即使再用純凈的氫、氮混合氣體處理，活性也很難恢復。催化劑中毒會嚴重影響生產的正常進行。工業上為了防止催化劑中毒，要把反應物原料加以凈化，以除去毒物，這樣就要增加設備，提高成本。因此，研製具有較強抗毒能力的新型催化劑，是一個重要的課題。

主要用途:主要為製造尿素、磷銨、三聚氰胺、碳酸氫銨、氯化銨、硫酸銨、硝酸銨、硝酸、丙烯腈等無機和有機化工產品以及冷凍、塑料、冶金、醫葯、國防等工業的原料。

❺ 實驗室氨氣的原理,裝置,收集及檢驗

加熱固體銨鹽和鹼的混合物

反應原理：2NH₄Cl+Ca(OH)₂=加熱= CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

反應裝置：固體+固體加熱制氣體裝置。包括試管、酒精燈、鐵架台（帶鐵夾）等。

凈化裝置（可省略）：用鹼石灰乾燥。

收集裝置：向下排空氣法，驗滿方法是用濕潤的紅色石蕊試紙置於試管口，試紙變藍色；或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置於試管口，有白煙產生。

尾氣裝置：收集時，一般在管口塞一團棉花球，可減少NH₃與空氣的對流速度，收集到純凈的NH₃。

注意事項：

不能用NH₄NO₃跟Ca(OH)₂反應制氨氣。硝酸銨受撞擊、加熱易爆炸，且產物與溫度有關，可能產生NH₃、N₂、N₂O、NO。

實驗室制NH₃不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)₂。因為NaOH、KOH是強鹼，具有吸濕性(潮解)易結塊，不易與銨鹽混合充分接觸反應。又KOH、NaOH具有強腐蝕性在加熱情況下，對玻璃儀器有腐蝕作用，所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH))₂制NH₃。

用試管收集氨氣要堵棉花。因為NH₃分子微粒直徑小，易與空氣發生對流，堵棉花目的是防止NH₃與空氣對流，確保收集純凈；減少NH₃對空氣的污染。

實驗室制NH₃除水蒸氣用鹼石灰，而不採用濃H₂SO₄和固體CaCl₂。因為濃H₂SO₄與NH₃反應生成(NH₄)₂SO₄。NH₃與CaCl₂反應能生成CaCl₂·8NH₃（八氨合氯化鈣）。

(5)液氨在加氫中裝置的作用擴展閱讀：

氨氣的工業製法：

空氣中的氮氣加氫

隨著大型化的發展，氨合成圈已成為降低合成氨能耗的主要單元之一。近代大型氨合成裝置的代表設計有三種：

1、布朗的三塔三廢鍋氨合成圈

布朗三塔三廢鍋氨合成圈由3個合成塔和3個廢鍋組成。塔內有催化劑筐，氣體由外殼與筐體的間隙從底部向上流過，再由上向下軸向流過催化劑床。三塔催化劑裝填量比二塔多，最終出口氨含量可以從16.5%提高到21%以上，減少了循環氣量，節省了循環壓縮功。

合成塔控制系統非常簡單，各塔設有旁路用閥門調節氣體入塔溫度。由於氨合成反應平衡的限制，決定了催化劑溫度，不需要調節催化劑床層反應溫度。

2、伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈

伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈採用兩個較小的合成塔，3個催化劑床，兩塔塔後各連一個廢鍋。這種結構使反應溫度分布十分接近最優的反應溫度，氣體的循環量和壓降小，投資和能耗節省，副產高壓蒸汽多。

3、托普索兩塔三床兩廢鍋氨合成圈

托普索S-250系統採用無下部換熱的S-200合成塔和S-50合成塔組成。

還包括：

（1）廢鍋和鍋爐給水換熱器回收廢熱；

（2）合成塔進出氣換熱器，水冷器，氨冷器和冷交換器，氨分離器及新鮮氣氨冷器等。合成塔為徑向流動催化劑床，採用1.5mm～3mm小催化劑，壓降為0.3MPa。由S-200型塔出來的合成氣，經廢熱鍋爐回收熱量，並保證入S-50型塔的合適溫度，以提高單程合成率。

❻ 加氫裂化裝置的防範措施

⒈開工時的危險因素及其防範措施
⑴加氫反應系統乾燥、烘爐
加氫裝置反應系統乾燥、烘爐的目的是除去反應系統內的水分，脫除加熱爐耐火材料中的自然水和結晶水，燒結耐火材料，增加耐火材料的強度和使用壽命。加熱爐煤爐時，裝置需引進燃料氣，在引燃料氣前應認真做好瓦斯的氣密及隔離工作，一般要求燃料氣中氧含量要小於1．0%。防止瓦斯泄漏及竄至其他系統。加熱爐點火要徹底用蒸汽吹掃爐膛，其中不能殘余易燃氣體。加熱爐烘爐時應嚴格按烘爐曲線升溫、降溫，避免升溫過快，耐火材料中的水分迅速蒸發而導致爐牆倒塌。
⑵加氫反應器催化劑裝填
催化劑裝填應嚴格按催化劑裝填方案進行，催化劑裝填的好壞對加氫裝置的運行情況及運行周期有重要影響。催化劑裝填前應認真檢查反應器及其內構件，檢查催化劑的粉塵情況，決定催化劑是否需要過篩。催化劑裝填最好選擇在乾燥晴朗的天氣進行，保證催化劑裝填均勻，否則在開工時反應器內會出現偏流或「熱點」，影響裝置正常運行。催化劑裝填時工作人員須要進入反應器工作，因此，要特別注意工作人員勞動保護及安全問題，需要穿勞動保護服裝，帶能供氧氣或空氣的呼吸面罩，進反應器工作人員不能帶其他雜物，以防止異物落入反應器內（一般催化劑裝填由專業公司專業人員進行）。
⑶加氫反應系統置換
加氫反應系統置換分為兩個階段，即空氣環境置換為氮氣環境、氮氣環境置換為氫氣環境。在空氣環境置換為氮氣環境時需要注意，置換完成後系統氧含量應<1%，否則系統引入氫氣時易發生危險；在氮氣環境置換為氫氣環境時應注意，使系統內氣體有一個適宜的平均分子量，以保證循環氫壓縮機在較適宜的工況下運行，一般氫氣純度為85%較為適宜。
⑷加氫反應系統氣密
加氫反應系統氣密是加氫裝置開工階段一項非常重要的工作，氣密工作的主要目的是查找漏點，消除裝置隱患，保證裝置安全運行。加氫反應系統的氣密工作分為不同壓力等級進行，低壓氣密階段所用的介質為氮氣，氮氣氣密合格後用氫氣作低壓氣密。由於加氫反應器材質具有冷脆性，一般要求系統壓力大於2．0MPa時，反應器器壁溫度不小於100℃，所以，氫氣2．0MPa氣密通過以後，首先開啟循環氫壓縮機，反應加熱爐點火，系統升溫，當反應器器壁溫度大於100℃後，系統升壓，作高壓階段氣密。
⑸分餾系統冷油運
分餾系統冷油運的目的是檢查分餾系統機泵、儀表等設備情況，分餾系統冷油運應注意工藝流程改動正確，做到不跑油、不竄油。
⑹分餾系統熱油運
分餾系統熱油運的目的是檢查分餾系統設備熱態運行狀況，為接收反應生成油作好准備。分餾系統升溫到100~C左右時應注意系統切水，防止泵抽空。升溫到250℃左右時應進行熱緊。
⑺加氫反應系統升溫、升壓
加氫反應系統升溫、升壓時應按要求的升溫、升壓速度進行，一般要求系統升溫速度為20℃幾左右，系統升壓速度不大於1．5MPa/h。如升溫、升壓速度過快易造成系統泄漏。
⑻加氫催化劑的硫化、鈍化
加氫反應催化劑在開工前為氧化態，氧化態催化劑沒有加氫活性，因此，催化劑需要進行硫化。催化劑硫化的方法有濕法硫化、干法硫化兩種方法，常用的硫化劑有二硫化碳、DMDS，催化劑進行硫化時系統的H2S濃度很高，有時高達1%以上，因此，要特別注意硫化氫中毒問題。
新硫化的加氫裂化催化劑具有很高的加氫裂化活性，為抑制這種活性，需要對加氫裂化催化劑進行鈍化。鈍化劑為無水液氨。加氫裂化催化劑進行鈍化時應注意維持系統中硫化氫濃度不小於0．05%。
⑼加氫反應系統逐步切換成原料油
加氫催化劑的硫化、鈍化過程完成後，加氫反應系統的低氮油需要逐步切換成原料油，切換步驟應按開工方案要求的步驟進行。切換過程中應密切注意加氫反應器床層溫升的變化情況。
⑽裝置操作調整
加氫反應系統原料切換步驟完成之後，應進一步調整裝置的工藝操作，使產品質量合格，從而完成開工過程。
2．停工時的危險因素及其防範措施
⑴反應系統降溫、降量
加氫裝置停工首先反應系統降溫、降量。在此過程中應遵循先降溫後降量的原則。反應系統進料量降低，空速減小，加氫反應器溫升增加，易出現反應「飛溫」現象。所謂「飛溫」就是反應器溫度迅速上升，以致不可控制的現象。
⑵用低疑點原料置換整個系統
加氫裝置的原料油一般較重，凝點較高，在停工時易凝結在催化劑、管線及設備當中。為避免上述情況出現，在停工前應用低疑點油置換系統，所用的低凝點油一般為常二線油。
⑶停反應原料泵
切斷反應進料時，應注意反應器溫度應適宜，使裂化反應器無明顯溫升。
⑷反應系統循環帶油及熱氫氣提
切斷反應進料後，反應加熱爐升溫，用熱循環氫帶出催化劑中的存油，熱氫氣提的溫度應根據催化劑的要求確定，一般為枷℃左右，熱氫氣提的溫度不能過高，以避免催化劑被熱氫還原。
⑸反應系統降溫、降壓
加氫反應系統按要求的速度降溫、降壓。
⑹反應系統N：置換
反應系統用N，置換成N：環境，使系統的氫烴濃度<1%。
⑺卸催化劑
使用過的含碳催化劑在空氣中易發生自燃，反應器是在N2氣環境下進行卸催化劑作業，必須由專業的卸劑公司人員進反應器進行卸劑，因此，在卸催化劑裝桶應使用N：或乾冰保護催化劑，避免催化劑自燃。
⑻加氫設備的清洗及防腐
加氫裝置高壓部分的設備及部件，在停工後應用鹼液進行清洗，以避免在接觸空氣後發生腐蝕，損壞設備。另外，高硫系統的設備主要是後處理部分在打開前應用水進行沖洗，以避免硫化鐵在空氣中自燃。
⑼裝置退油及吹掃
加氫裝置停工，應將裝置內的存油退出並吹掃干凈，保證不留死角。
⑽輔助系統的處理
加氫裝置停工後將裝置的火炬系統、地下污水系統等輔助系統處理干凈，並加盲板使裝置與系統防腐以使裝置達到檢修條件。
⒊正常生產時的危險因素及其防範措施
⑴遵守「先降溫後降量」的原則
加氫裝置正常操作調整時必須遵守「先降溫後降量」、「先提量後提溫」的原則，防止「飛溫」事故的發生。
⑵反應溫度的控制
加氫裝置的反應溫度是最重要的控制參數，必須嚴格按工藝技術指標控制加氫反應溫度及各床層溫升。
⑶高壓分離器液位控制
高壓分離器液位是加氫裝置非常重要的工藝控制參數，如液位過高易循環氫帶液，損壞循環氫壓縮機；如液位過低易出現高壓竄低壓事故，造成低壓部分設備毀壞，油品和可燃氣體泄漏，以至更為嚴重的後果。因此應嚴格控制高壓分離器液位，經常校驗液位儀表的准確性。
⑷反應系統壓力控制
加氫裝置反應系統壓力是重要的工藝控制參數，反應壓力影響氫分壓，對加氫反應有直接的影響，影響加氫裝置反應系統壓力的因素很多，應選擇經濟、合理、方便的控制方案對反應系統的壓力進行控制。
⑸循環氫純度的控制
循環氫純度影響氫分壓，對加氫反應有直接的影響，是加氫裝置重要的工藝控制參數，影響循環氫純度的因素很多，催化劑的性質、原料油的性質、反應溫度、壓力、新氫純度、尾氫排放量等因素都影響循環氫純度，其中可操作條件為尾氫排放量。加大尾氫排放，循環氫純度增加；減小尾氫排放循環氫純度降低。
循環氫純度高，氫分壓就會較高，有利於加氫反應進行，但是，高循環氫純度是以大量排放尾氫、增加物耗為代價的；循環氫純度低，氫分壓就會較低，不利於加氫反應進行，而且，循環氫純度低時，循環氫平均分子量大，在循環氫壓縮機轉速不變的情況下，系統壓差就會增加，循環氫壓縮機的動力消耗也會增加。因此，循環氫純度要控制適當。
⑹加熱爐的控制
加熱爐是加氫裝置的重要設備，加熱爐的使用應引起重視。加熱爐各路流量應保持均勻，並且不低於規定的值，防止爐管結焦；保持加熱爐各火嘴燃燒均勻，盡量使爐堂內各點溫度均勻；控制加熱爐各點溫度不超溫；保持加熱爐燃燒狀態良好。
⑺閉燈檢查
加氫裝置系統壓力高，而且介質為氫氣，容易發生泄漏，高壓氫氣發生泄漏時容易著火，氫氣火焰一般為淡藍色，白天不易發現，在夜間閉上燈後，很容易發現這種氫氣漏點。因此，定期進行這種夜間閉燈檢查，對發現漏點，將事故消滅在萌芽狀態，保證裝置安全穩定運行具有重要意義。
⑻裝置防凍凝問題
加氫裝置的原料一般較重，凝點較高，通常在20—30℃，容易發生凍凝。如發生凍凝事故，不但影響裝置穩定生產，還容易引發安全生產事故，因此，加氫裝置的防凍凝問題應引起足夠重視。
⑼循環氫壓縮防喘振問題
加氫裝置的循環氫壓縮機多為離心式壓縮機，離心式壓縮機存在喘振問題，因此，在操作中應保持壓縮機在正常工況下運行，避免壓縮機出現喘振。
⑽原料質量的控制
加氫裝置的原料性質，對加氫裝置的操作有重要影響，必須嚴格控制。一般控制原料的干點在規定的范圍內，Pe不大於1X10(-6，如鐵含量高，反應器壓差增加過快，裝置不能長周期運行。C1不大於1X10（-6，N低於規定的值，原料沒有明水。
⑾防硫化氫中毒
加氫裝置的原料中含有硫，這些硫在加氫後變為硫化氫，並在脫丁烷塔塔頂及脫硫部分富集，形成高濃度的硫化氫。硫化氫的毒性很強，允許最高濃度為10mg/m3。因此，加氫車間必須注重防硫化氫中毒問題，在高硫區域內進行切液、采樣等操作時尤其注意，要求帶防毒面具並有人監護。
⑿時刻保持冷氫線暢通
加氫裝置的急冷氫是控制加氫反應器床層溫度的重要手段，它對抑制反應溫升具有重要作用。高凝點油有時倒竄人冷氫線內凝結，堵塞冷氫線，如有這種情況發生將十分危險，因此，操作過程中要時刻保持冷氫線暢通。
⒀密切注意熱油泵及輕烴泵的運行狀況
加氫裝置的一些熱油泵運行溫度較高，高於油品的自燃點，若有泄漏，易發生火災事故。因此，在操作時要注意熱油泵的運行狀態，注意泵體、密封等處有無泄漏，如有泄漏應立即處理。
加氫裝置內存有大量的輕烴，如發生泄漏，會引發重大事故。因此，對輕烴泵的運行狀況也要引起足夠重視。
設備腐蝕
加氫裝置高溫、高壓、臨氫、系統內存在U2S、NH3，因此，加氫裝置的腐蝕問題也應引起重視，解決加氫裝置腐蝕問題的主要方法是合理選材，在使用時加強監視與檢測。
1．高溫氫腐蝕
氫氣在常溫下對普通碳鋼沒有腐蝕，但是在高溫、高壓下則會產生腐蝕，使材料的機械強度和塑性降低。
高溫氫腐蝕的機理為氫氣與材料中的碳反應生成甲烷，使材料的機械強度和塑性降低，形成的甲烷在鋼材的晶間積聚，使材料產生很大的內應力或產生鼓泡、裂紋。至於在什麼條件下產生腐蝕，則根據Nels。n曲線確定。
為避免高溫氫腐蝕，加氫裝置高溫、高壓、臨氫部分的設備、管線多採用合金鋼或不銹鋼。
2．氫脆
氫原子滲入鋼材後，使鋼材晶粒中原子結合力降低，造成材料的延展性、韌性下降，這種現象稱為氫脆。這種氫脆是可逆的，當氫氣從材料中溢出後，材料的力學性能就能恢復。
氫脆的危害主要出現在加氫裝置的停工階段，裝置停工階段，系統溫度、壓力下降，氫氣在材料中的溶解度下降，由於氫氣溢出的速度很慢，這時材料中的氫氣處於過飽和狀態，當溫度冷卻到150℃時，大量的過飽和氫氣會聚積到材料的缺陷處，如裂紋的前端，引起裂紋擴展。
所以加氫裝置停工時降溫、降壓的速度應進行適當的控制，進行脫氫處理。
3．高溫n2S腐蝕
高溫U2S腐蝕主要發生在反應系統高溫部分，高溫H2S腐蝕表現為與H2共同作用，氫氣的存在加強了H2S的腐蝕作用，同時，U2S的存在也加強了氫氣的腐蝕作用。該種腐蝕的防治方法是選擇抗H2S腐蝕材質。
4．濕H2S的腐蝕
濕H2S的腐蝕是指溫度較低並且含水部位的U2S腐蝕，包括高壓空冷、高壓分離器、脫丁烷塔塔頂系統、脫硫系統等部分。
濕H2S的腐蝕形態主要有：電化學腐蝕引起的表面腐蝕；H2S腐蝕過程中，產生氫原子引起的氫脆、氫裂；硫化氫引起的應力腐蝕破裂。
該種腐蝕的防止方法為：H2S濃度不高時，使用普通碳素鋼，適當加大腐蝕裕度，在設備製造及施工中進行消除應力處理；當H2S濃度較高時，選用抗H2S腐蝕材料，或對設備內壁進行內噴塗處理。
加氫裝置的安全設施
1．設備平面布置
加氫裝置火災危險性屬於甲類，設備平面布置按《石油化工企業設計防火規范》（GB 50160---92）中的要求進行布置。同類設備集中布置。
2．消防設施
加氫裝置內設有環行消防道路，以利於發生事故時消防車進出。裝置內設有環行消防水管網，裝置內設有多處消防蒸汽服務站，裝置內設置有一定數量的乾粉式滅火器。
3．防火、防爆
加氫裝置內的介質多為易燃、易爆介質，加氫裝置內的電器、儀表設備均選用防爆型設備，管道、設備上安裝防靜電接地設施，要求接地電阻不大於412。
4．加熱爐安全設施
加熱爐周圍設有蒸汽消防汽幕，加熱爐爐堂內設有滅火蒸汽人口。
5．可燃氣體報警器
在可能發生可燃性氣體泄漏的位置，安裝可燃氣體報警器。
6．氣防用品
由於加氫裝置內有H2S等有毒氣體，所以車間配備有防毒面具、正壓式呼吸器等氣防用品。
7．安全閥
按設計要求，凡需要安裝安全閥的部位均安裝有安全閥，而且按有關安全要求為雙安全閥。
緊急放空聯鎖系統
加氫裝置的危險性較大，加氫反應為強放熱反應，如控制不好，反應溫度會迅速上升，反應溫度升高後，會進一步加劇加氫裂化反應，使反應器溫度在很短時間內上升很高，也就是發生「飛溫」，以至燒毀催化劑和反應器。為避免「飛溫」事故發生，加氫裝置設有緊急放空聯鎖系統，系統降壓速度為0.7MPa/min或2．1MPa/min。
1．緊急放空系統的聯鎖條件
①循環氫壓縮機停運聯鎖。②循環氫壓機人口分液罐高液位聯鎖。③由於系統較大泄漏、反應溫度失控等原因，手動聯鎖。
2．緊急放空系統的聯鎖動作
①緊急放空閥打開，反應系統泄壓。②反應進料泵停機。③新氫壓縮機停機。④反應加熱爐滅火。

❼ 可以用「固體氫氧化鈉中滴加濃氨水」方法制備氨氣的原因是什麼

氨水是弱鹼，在水中不完全電離，向固體氫氧化鈉中滴加氨水，會使氨水中OH-的濃度增大，從而導致水中NH3濃度的升高，同時，氫氧化鈉溶於水放熱，溫度的升高使氨氣的溶解度降低，從而會使暗器逸出。

氨氣的實驗室製法

1. 加熱固體銨鹽和鹼的混合物反應原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=△= CaCl2+2NH3↑+2H2O[2]

反應裝置：固體+固體加熱制氣體裝置。包括試管、酒精燈、鐵架台（帶鐵夾）等。

凈化裝置（可省略）：用鹼石灰乾燥。

收集裝置： 向下排空氣法，驗滿方法是用濕潤的紅色石蕊試紙置於試管口，試紙變藍色；或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置於試管口，有白煙產生。

尾氣裝置：收集時，一般在管口塞一團棉花球，可減少NH3與空氣的對流速度，收集到純凈的NH3.

注意事項：

不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反應制氨氣。硝酸銨受撞擊、加熱易爆炸，且產物與溫度有關，可能產生NH3、N2、N2O、NO。

實驗室制NH3不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)2。因為NaOH、KOH是強鹼，具有吸濕性(潮解)易結塊，不易與銨鹽混合充分接觸反應。又KOH、NaOH具有強腐蝕性在加熱情況下，對玻璃儀器有腐蝕作用，所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH)2制NH3。

用試管收集氨氣要堵棉花。因為NH3分子微粒直徑小，易與空氣發生對流，堵棉花目的是防止NH3與空氣對流，確保收集純凈；減少NH3對空氣的污染。

實驗室制NH3除水蒸氣用鹼石灰，而不採用濃H2SO4和固體CaCl2。因為濃H2SO4與NH3反應生成(NH4)2SO4。NH3與CaCl2反應能生成CaCl2·8NH3（八氨合氯化鈣）。CaCl2+8NH3= CaCl2·8NH3

2.用氮化物製取氨氣

可以用氮化物與水反應或者疊氮化物分解。如：

Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3↑

3.加熱濃氨水

反應原理：NH3·H2O =△= NH3↑+H2O。

這種方法一般用於實驗室快速制氨氣。

裝置：燒瓶，酒精燈，鐵架台，橡膠塞，導管等。

注意事項：加熱濃氨水時也會有水蒸氣，需要用乾燥裝置除雜。同上，這種方法制NH3除水蒸氣用鹼石灰，而不要採用濃H2SO4和固體CaCl2。

4.濃氨水中加固態鹼性物質

反應原理：濃氨水中存在以下平衡：

NH3+H2O←→ NH3·H2O←→NH4+ +OH-，[5]

加入固態鹼性物質（如CaO，NaOH，鹼石灰等），消耗水且使c(OH-)增大，使平衡移動，同時反應放熱，促使NH3·H2O的分解。

氨氣工業製法

空氣中的氮氣加氫工藝流程有很多方案，世界各國採用的也不盡相同。至2014年世界上比較先進的有布朗三塔三廢鍋氨合成圈、伍德兩塔兩廢鍋氨合成圈、托普索S-250型氨合成圈和卡薩里軸徑向氨合成工藝。隨著大型化的發展，氨合成圈已成為降低合成氨能耗的主要單元之一。近代大型氨合成裝置的代表設計有三種：

1.布朗的三塔三廢鍋氨合成圈

布朗三塔三廢鍋氨合成圈由3個合成塔和3個廢鍋組成。塔內有催化劑筐，氣體由外殼與筐體的間隙從底部向上流過，再由上向下軸向流過催化劑床。三塔催化劑裝填量比二塔多，最終出口氨含量可以從16.5%提高到21%以上，減少了循環氣量，節省了循環壓縮功。合成塔控制系統非常簡單，各塔設有旁路用閥門調節氣體入塔溫度。由於氨合成反應平衡的限制，決定了催化劑溫度，不需要調節催化劑床層反應溫度。

2.伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈

伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈採用兩個較小的合成塔，3個催化劑床，兩塔塔後各連一個廢鍋。這種結構使反應溫度分布十分接近最優的反應溫度，氣體的循環量和壓降小，投資和能耗節省，副產高壓蒸汽多。

3.托普索兩塔三床兩廢鍋氨合成圈

托普索S-250系統採用無下部換熱的S-200合成塔和S-50合成塔組成。還包括：（1）廢鍋和鍋爐給水換熱器回收廢熱；（2）合成塔進出氣換熱器，水冷器，氨冷器和冷交換器，氨分離器及新鮮氣氨冷器等。合成塔為徑向流動催化劑床，採用1.5mm～3mm小催化劑，壓降為0.3MPa。由S-200型塔出來的合成氣，經廢熱鍋爐回收熱量，並保證入S-50型塔的合適溫度，以提高單程合成率。

其他方法

天然氣制氨。天然氣先經脫硫，然後通過二次轉化，再分別經過一氧化碳變換、二氧化碳脫除等工序，得到的氮氫混合氣，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳約0.1%～0.3%（體積），經甲烷化作用除去後，製得氫氮摩爾比為3的純凈氣，經壓縮機壓縮而進入氨合成迴路，製得產品氨。以石腦油為原料的合成氨生產流程與此流程相似。

重質油制氨。重質油包括各種深度加工所得的渣油，可用部分氧化法製得合成氨原料氣，生產過程比天然氣蒸氣轉化法簡單，但需要有空氣分離裝置。空氣分離裝置製得的氧用於重質油氣化，氮作為氨合成原料外，液態氮還用作脫除一氧化碳、甲烷及氬[6] 的洗滌劑。

煤（焦炭）制氨。隨著石油化工和天然氣化工的發展，以煤（焦炭）為原料製取氨的方式在世界上已很少採用。

化工上氨氣的用途

用途： 氨主要用於製造氮肥和復合肥料，氨作為工業原料和氨化飼料，用量約佔世界產量的12%。硝酸、各種含氮的無機鹽及有機中間體、磺胺葯、聚氨酯、聚醯胺纖維和丁腈橡膠等都需直接以氨為原料。液氨常用作製冷劑。

貯運： 商品氨中有一部分是以液態由製造廠運往外地。此外，為保證製造廠內合成氨和氨加工車間之間的供需平衡，防止因短期事故而停產，需設置液氨庫。液氨庫根據容量大小不同，有不冷凍、半冷凍和全冷凍三種類型。液氨的運輸方式有海運、駁船運、管道運、槽車運、卡車運。

❽ 炔烴與鈉在液氨中反應，生成炔鈉和氫氣，液氨有何作用

生成炔鈉的反應是用端炔和氨基鈉作用：RC三CH
+
NaNH2
——
RC三CNa
+
NH3炔烴加氫的反應是用鈉的液氨溶液還原三鍵,也可以認為是鈉與NH3(l)反應，生成的H2將三鍵還原。
至於判斷是哪個反應則需看反應的條件，若出現鈉單質，則必是炔烴加氫的反應，若出現氨基鈉，則是生成炔鈉。
生成炔鈉的前提一定是端炔，因為只有端炔上的氫才具有酸性，而乙炔則更是可以，你可以把它認為是雙端炔。

❾ 液氨在熱處理工藝中有何作用

是滲氮所必須的材料。