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自1754年发现氨，于1912年在德国奥堡巴登苯胺纯碱公司建立成了世界上第一个年产1万吨的合成氨厂，1913年开始投入生产，至今已有90多年的历史。我国的合成氨工业起步于20世界30年代。因为我国人口基数大，对于粮食的用量大，因而对氮肥的需求量也很大。导致我国的合成氨工业发展迅速。到2008年，我国合成氨的产量已达到5000万吨/年。约占全球总量的三分之一，位居世界第一。其中的大型生产厂家主要以煤或天然气为原材料生产合成氨。
在合成氨的生产过程中原料气净化是十分重要的一道工序，而其中一氧化碳变换工段有时其中的重中之重。因为无论采用何种原料进行生产，都会在生产过程中产生一定量的一氧化碳气体。这些气体对于合成氨的催化剂而言是致命的，会严重影响生产过程。但是从弊端的另一方面来讲，我们也能化废为宝，将本是害处的一氧化碳气体转变为生产所需的H2气体和容易去除的CO2气体。这样既保证了工艺生产又节省了一定的原料。本设计即针对此工段进行研究，希望在论证原有工艺的基础上能进一步地学习。
氨的性质与用途
常温常压下，氨是无色、具有特殊刺激性气的气体，毒性较强。当空气中含有0.5%（体积分数）的氨时 ，人就可能在几分钟内窒息而死。氨比空气轻，易液化。在常压、-33.5℃的条件下，或在常温下将气氨加压到0.7~0.8MPa时，氨就会液化，并放出大量冷凝热。所以人与液氨接触时 会严重冻伤皮肤。
液氨非常容易气化，气化时会吸收大量热。在工业生产中可以利用氨的这一特性制作制冷剂。氨极易溶于水，其水溶液氨水呈弱碱性。通常制成的成品氨水含氨10~20%（质量分数）。
氨的化学性质较活泼，能与酸或酸酐反应生成各种铵盐。如与硝酸（HNO3）反应硝酸铵，与盐酸（HCl）反应生产氯化铵，与二氧化碳和水反应生成低效氮肥碳酸氢铵（NH4COONH4），脱水后得到高效氮肥尿素。在铂（Pt）催化剂存在的条件下，氨氧化成一氧化氮，一氧化氮继续氧化成二氧化氮，二氧化氮与水作用制得硝酸。在有水的条件下，氨对铜，银，锌等金属具有腐蚀性。
氨的自燃点为630℃，氨与空气或氧气混合达到一定极限后遇火能爆炸。常温常压下，氨在空气中的爆炸范围为15.5%~28%，在氧气中的爆炸范围为13.5%~82%。
氨的用途
作为制造化学肥料的原材料
农业上使用的氮肥如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化铵以及各种含氮混合肥料和符合肥料等，都以氨为原料生产。液氨本身也可作为化学肥料。
生产其他化工产品的原料
许多化工产品都直接或间接以氨为原料生产，如硝酸、纯碱、含氮无机盐、含氮中间体、氨基酸、磺胺类药物、己二胺、己内酰胺、丙烯腈、甲苯二异氰酸酯、酚醛树脂、人造丝等。
应用于国防工业和尖端科技中
作为制造三硝基甲苯、三硝基苯酚、硝化甘油、硝化纤文等多种炸药的原料；作为生产导弹、火箭的推进器的氧化剂等。
应用于医疗、食品行业中
作为医疗食品行业中冷冻、冷藏系统的制冷剂等。
合成氨的主要流程
原料不同，合成氨的方法也会有差别。有以煤、重油、天然气为主要原料的，如图1.2.1、1.2.2、1.2.3所示；也有以渣油、轻油、焦炉气为原料的合成工艺，如图1.2.4所示。
归纳几种合成氨的生产工艺流程，结合实际生产情况，可以将合成氨的生产分为以下几个工序：原料气的制备；原料气的净化；原料气的压缩；氨的合成。
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