第一篇：合成氨工藝復(fù)習(xí)題

《合成氨工藝》復(fù)習(xí)題

一． 選擇題（將正確答案字母填入括號(hào)內(nèi)、四選一）

1、下列關(guān)于氨的性質(zhì)的敘述中，錯(cuò)誤的是（B）。

A、氨易溶于水 B、氨氣可在空氣中燃燒生成氮?dú)夂退?C、液氨易氣化 D、氨氣與氯化氫氣體相遇，可生成白煙

2、（C）煤氣可用作合成氨生產(chǎn)的原料氣。

A、空氣 B、水 C、半水 D、混合

3、氨合成時(shí)，保持氫氮比等于（C）平衡氨含量最大。A、1 B、2 C、3 D、4

4、造氣時(shí)，如以空氣為氣化劑，氣化區(qū)的下部主要進(jìn)行碳與（D）的燃燒反應(yīng)。A、H2 B、CO C、CO2 D、O2

5、燃料層中，（B）區(qū)域的作用可使燃料受熱分解，放出揮發(fā)分。A、灰渣 B、干餾 C、氧化 D、干燥

6、燃燒室的主要作用是回收吹風(fēng)氣中（D）等可燃性氣體的燃燒熱。A、H2 B、N2 C、CO2 D、CO

7、采用間歇法制半水煤氣時(shí)，爐溫是由（A）階段確定的。A、吹風(fēng) B、下吹 C、上吹 D、空氣吹凈

8、采用ADA法脫硫時(shí)，脫硫液中的（B）可起到吸收H2S氣體的作用。A、NaHCO3 B、Na2CO3 C、NaVO3 D、Na2V4O9

9、固體燃料氣化時(shí)，以水蒸汽為氣化劑制取的煤氣叫（B）煤氣。A、空氣 B、水 C、混合 D、半水

10、間歇法制半水煤氣時(shí)，調(diào)節(jié)（H2+CO）/N2的方法是改變加N2空氣量或增減（B）的時(shí)間。A、吹風(fēng) B、空氣吹凈 C、一次上吹 D、二次上吹

11、制氣階段爐溫高，可提高煤氣中（D）的含量。A、H2和N2 B、H2和CH4 C、H2和CO2 D、H2和CO

12、吹風(fēng)階段的主要作用是（A）。

A、提高燃料層溫度 B、防止爆炸 C、制氣 D、回收煤氣

13、ADA法脫硫時(shí)，脫硫液中的（C）可與NaHS反應(yīng)生成還原性焦釩酸鈉，并析出單質(zhì)硫。A、NaOH B、Na2CO3 C、NaVO3 D、NaHCO3

14、CO變換是利用CO與（A）作用，從而除去大部分CO。A、H2O（g）B、H2S C、NH3 D、CH4

15、ADA法脫硫液中的（D）可將Na2V4O9氧化成NaVO3 A、NaCO3 B、NaHCO3 C、還原態(tài)ADA D、氧化態(tài)ADA

16、通過(guò)變換反應(yīng)，不但可除去CO，同時(shí)還可制得等體積的（C）。A、N2 B、O2 C、H2 D、Cl2

17、CO變換時(shí)，采用（B）方法，可提高CO變換率。

A、升高溫度 B、降低溫度 C、提高壓力 D、降低壓力

18、鐵鉻系催化劑還原前的主要成分是（B）。A、Fe3O4 B、Fe2O3 C、Cr2O3 D、Al2O3

19、鐵鉻系催化劑使用前，通常用煤氣中的（A）進(jìn)行還原。A、H2和CO B、H2和CO2 C、H2和H2O D、H2和H2S 20、變換操作中，如原料氣中的（C）含量過(guò)高，會(huì)使?fàn)t溫迅速上漲，導(dǎo)致催化劑超溫，甚至被燒結(jié)。

A、H2O B、CO2 C、O2 D、N2

21、變換時(shí)，增加（B）的用量，可提高CO變換率。A、CO2

B、H2O（g）

C、H2S D、CH4

22、在氣體組成和催化劑一定的情況下，對(duì)應(yīng)最大（D）時(shí)的溫度稱為該條件下的最適宜溫度。

A、流量 B、壓力 C、反應(yīng)時(shí)間 D、反應(yīng)速度

23、（B）在催化劑表面上的活性吸附是合成氨過(guò)程的控制步驟。A、H2 B、N2

C、NH3 D、CH4

24、變換時(shí)，調(diào)節(jié)催化劑床層溫度的有效手段是改變（D）用量。A、CO B、CO2 C、CH4 D、H2O（g）

25、熱水塔的作用是回收變換氣中的（B）和顯熱，提高熱水溫度。A、H2S B、H2O（g）C、CO D、CO226、催化劑衰老后，會(huì)使（C）。

A、活性逐漸增強(qiáng)，生產(chǎn)能力逐漸增大 B、活性逐漸增強(qiáng)，生產(chǎn)能力逐漸降低 C、活性逐漸下降，生產(chǎn)能力逐漸降低 D、活性逐漸下降，生產(chǎn)能力逐漸增大

27、工業(yè)上通常采用（C）方式使變換反應(yīng)溫度接近最適宜溫度。

A．連續(xù)排出熱量 B．連續(xù)吸取熱量 C．段間排出熱量 D．段間吸取熱量

28、NHD法脫碳時(shí)，高閃氣中的主要成分是（D）。

A、H2S 和 H2 B、H2O（g）和 N2

C、CO和 H

2D、H2和 N2

29、半水煤氣中（H2+CO）與N2 體積之比為（C）． A．1 B．2 C．3.1~3.2 D．4 30、NHD法脫碳時(shí)，脫碳液的再生方法是（A）。

A、減壓和氣提 B、減壓和加熱 C、氣提和加熱 D、都不是

31、煤氣發(fā)生爐的爐溫指（A）．

A．氧化層溫度 B．還原層溫度 C．干餾層溫度 D．干燥層溫度

32、變換工序的主要消耗定額是蒸汽消耗量，它指的是（B）。A、總水蒸汽量 B、鍋爐補(bǔ)加的蒸汽量 C、半水煤氣中的蒸汽量 D、變換氣中的蒸汽量

33、合成塔外桶承受（A）。

A、高壓 B、高溫 C、低溫 D、低壓

34、變換反應(yīng)是（B）反應(yīng)。

A．可逆吸熱 B．可逆放熱 C．體積減少 D．非催化

35、變換反應(yīng)提高壓力，一氧化碳平衡變換率（C）．

A．增大 B．減少 C．不變 D．不能確定

36、氨合成塔空速增大，合成塔的生產(chǎn)強(qiáng)度（A）。

A、增大 B、減小 C、不變 D、無(wú)關(guān)

37、中變鐵鉻系催化劑的活性組分是（B）．

A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe D．FeO

38、低溫甲醇法脫碳時(shí)，脫碳液的再生方法是（B）。

A、減壓和氣提 B、減壓和加熱 C、氣提和加熱 D、都不是

39、半水煤氣的有效成份是（D）。

A、H2與CH4 B、H2與N2 C、H2與CO2 D、H2與CO 40、采用間歇法制半水煤氣時(shí)，（B）階段的作用是提高爐溫。

A、上吹制氣 B、吹風(fēng) C、下吹制氣 D、空氣吹凈

41、在制氣階段，每當(dāng)變換上、下吹時(shí)，蒸氣閥要比加氮空氣閥適當(dāng)?shù)兀˙）一些，避免加氮空氣與半水煤氣相遇發(fā)生爆炸或半水煤氣中氧含量增高。A、遲開(kāi)早關(guān) B、早開(kāi)遲關(guān) C、同時(shí)開(kāi)啟 D、同時(shí)關(guān)閉

42、氨合成壓力提高，新鮮氫氮?dú)鈮嚎s功耗（A）。

A、增大 B、減小 C、不變 D、無(wú)關(guān)

43、如以空氣為氣化劑，氣化區(qū)的下部叫（C）層。

A、還原 B、干餾 C、氧化 D、干燥

44、低溫甲醇法脫碳屬于（B）。

A、化學(xué)吸收法 B、物理吸收法 C、物理化學(xué)吸收法 D、都不是

45、采用活性炭脫硫時(shí)，活性炭起（D）作用。

A、氧化 B、還原 C、催化 D、吸附和催化

46、鐵鉻系中變催化劑還原時(shí)，通常采用的還原介質(zhì)是煤氣中的（A）。A、H2與CO B、H2與N2 C、H2與CO2 D、H2與O2

47、傳統(tǒng)中壓法氨合成工藝流程中，新鮮氣在（B）中加入。

A、合成塔 B、油分離器 C、氨分離器 D、水冷卻器

48、CO變換時(shí)，采用（D）方法，可提高CO變換率。

A、提高壓力 B、增大CO2 C、降低壓力 D、減少CO2

49、新鮮氣中CO含量增加，合成塔出口氨含量（B）。

A、升高 B、降低 C、不變 D、無(wú)關(guān) 50、變換時(shí)，調(diào)節(jié)催化劑床層溫度的有效手段為（D）。

A、改變操作壓力 B、改變?nèi)霠t氣體成份 C、改變空速 D、改變水蒸氣用量

51、冷凝法分離氨是利用氨氣在（B）下易于液化的原理進(jìn)行的。A、高溫高壓 B、低溫高壓 C、低溫低壓 D、高溫低壓

52、采用加壓變換可增大（C），提高催化劑的生產(chǎn)能力。

A、溫度 B、變換率 C、反應(yīng)速度 D、水蒸氣含量

53、在CO加壓變換流程中，變換爐段間加入冷凝水的作用是獲得部分蒸汽和（B）A、升溫 B、降溫 C、增壓 D、降壓

54、使用固體催化劑時(shí)一定要防止中毒，若中毒后其活性不可以重新恢復(fù)的中毒是（A）。A、永久中毒 B、暫時(shí)中毒 C、碳沉積 D、鈍化

55、對(duì)于中溫CO變換催化劑，如果遇H2S發(fā)生中毒可采用下列哪種方法再生（C）。A、空氣處理 B、用酸或堿溶液處理 C、蒸汽處理 D、通入還原性氣體

56、飽和塔的作用是提高原料氣的溫度，增加原料氣中（C）的含量。A、CO B、CO2 C、H2O（g）D、CH4

57、栲膠法脫硫時(shí)，脫硫液中的（C）可與NaHS反應(yīng)生成還原性焦釩酸鈉，并析出單質(zhì)硫。

A、Na2CO3 B、NaHCO3 C、NaVO3 D、NaOH

58、原料氣中的（B）能使鐵鉻系催化劑暫時(shí)中毒。

A、灰塵 B、H2S C、磷和砷 D、無(wú)機(jī)鹽

59、當(dāng)固定床反應(yīng)器在操作過(guò)程中出現(xiàn)超壓現(xiàn)象時(shí)，需要緊急處理的方法是（B）。

A、打開(kāi)入口放空閥放空

B、打開(kāi)出口放空閥放空 C、加入惰性氣體

D、降低溫度

60、一個(gè)反應(yīng)過(guò)程在工業(yè)生產(chǎn)中采用什么反應(yīng)器并無(wú)嚴(yán)格規(guī)定，但首先以滿足（A）為主。

A、工藝要求

B、減少能耗

C、操作方便

D、結(jié)構(gòu)緊湊 61、栲膠法脫硫液中的（B）可將Na2V4O9氧化成NaVO3。A、NaHCO3 B、TQ C、THQ D、Na2CO3 62、CO變換時(shí)，具有耐硫性能的催化劑是（C）。A、鐵鉻系 B、低變CuO C、鈷鉬系 D、鎳催化劑

63、中型氮肥廠應(yīng)用較為普遍的幾種固定層煤氣爐不包括下面的（D）爐子。

A、2.74米 B、3米 C、3.6米 D、5米 64、CO變換時(shí)，飽和塔和熱水塔液位一般控制在液位計(jì)高度的（C）。

A、1/3～1/2 B、1/4～1/3 C、1/2～2/

3、D、1/3～2/3 65、間歇法制取半水煤氣的一個(gè)工作循環(huán)時(shí)間一般為（A）分鐘。

A、3 B、6 C、8 D、10 66、要制得CO與H2含量高的水煤氣，從化學(xué)反應(yīng)平衡的角度考慮，應(yīng)在（B）的條件下進(jìn)行。

A、高壓、低溫 B、低壓、高溫 C、常壓、常溫 D、低壓、低溫 67、實(shí)際間歇式制半水煤氣的過(guò)程中，提高爐溫的主要手段是（B）。

A、增加蒸汽用量 B、增加吹風(fēng)速度，延長(zhǎng)吹風(fēng)時(shí)間 C、延長(zhǎng)循環(huán)時(shí)間 D、增加入爐煤量

68、栲膠法脫硫時(shí)，將焦釩酸鈉氧化為偏釩酸鈉的是（C）

A、NaHS B、NaVO3 C、氧化態(tài)的栲膠 D、還原態(tài)的栲膠 69、造氣工段廢熱鍋爐的作用不包括下面的（D）。

A、回收吹風(fēng)氣的顯熱 B、回收上吹煤氣的顯熱 C、回收吹凈氣的顯熱 D、回收下吹煤氣的顯熱

70、間歇式制氣時(shí)，其他條件不變，提高燃料層高度，下列判斷不正確的是（D）。

A、制氣階段的蒸汽分解率提高 B、吹風(fēng)氣中CO含量增加 C、燃料層的阻力增大 D、水蒸汽的停留時(shí)間減小 71、和間歇?dú)饣啾?，?蒸汽連續(xù)氣化的優(yōu)點(diǎn)是（B）。

A、有效制氣時(shí)間少 B、煤氣產(chǎn)率大 C、半水煤氣中氫含量低 D、氣化強(qiáng)度低

72、用煤為原料制取的原料氣中，硫化物的主要成分是（C）。

A、二硫化碳 B、硫醇 C、硫化氫 D、硫醚 73、根據(jù)研究，氧化鋅脫硫的反應(yīng)速度受內(nèi)擴(kuò)散控制，因而提高脫硫速度的有效措施是（D A、降低壓力 B、降低溫度

C、提高氣流速度 D、提高氧化鋅固體顆粒的孔隙率 74、變換爐內(nèi)，催化劑分段裝填的目的是（B）。

A、為了裝填方便 B、為了盡可能在最佳溫度線周圍反應(yīng) C、為安全起見(jiàn) D、為了簡(jiǎn)化流程

75、一般來(lái)說(shuō)，化學(xué)吸收法脫硫都是用（C）溶液吸收酸性氣體硫化氫。

A、酸性 B、中性 C、堿性 D、電解質(zhì) 76、一氧化碳變換反應(yīng)是（B）反應(yīng)。

A、氣-固相非催化 B、體積不變的 C、體積增大的 D、體積減小的 77、鐵鉻系催化劑還原前的主要成分是（A）。

A、三氧化二鐵 B、三氧化二鉻 C、氧化鎂 D、三氧化二鋁 78、在生產(chǎn)中還原中變催化劑時(shí)，操作要點(diǎn)是（A）。

A、還原氣體中CO或H2含量不宜過(guò)高、升溫要緩慢 B、還原氣體中CO或H2含量要高、升溫要迅速

C、還原氣體中CO或H2含量要高、升溫要緩慢 D、還原氣體中CO或H2含量不宜過(guò)高、升溫要迅速 79、加壓對(duì)變換反應(yīng)的影響是（D）。）A、對(duì)平衡有影響且降低反應(yīng)速度 B、對(duì)平衡和速度都無(wú)影響

C、對(duì)平衡有影響但對(duì)速度無(wú)影響 D、對(duì)平衡無(wú)影響但可提高反應(yīng)速度 80、氧化鋅脫硫時(shí)，氣體空速增大，則硫容將（B）。

A、增大 B、減少 C、不變 D、無(wú)法判斷

81、改變水蒸汽的比例是合成氨變換反應(yīng)中最主要的調(diào)節(jié)手段，下列說(shuō)法不正確的是（C）。

A、增加水蒸汽的用量，有利于降低CO的殘余含量 B、改變水蒸汽的用量是調(diào)節(jié)床層溫度的有效手段 C、水蒸汽的用量越大越好

D、過(guò)量水蒸汽的存在可保證催化劑中的四氧化三鐵不被還原 82、下列氣體中，對(duì)人體有毒害的是（A）。

A、CO B、N2 C、H2 D、CO2 83、載體是固體催化劑的特有成分,載體一般具有(D)的特點(diǎn)

A．大結(jié)晶、小表面、多孔結(jié)構(gòu) B.小結(jié)晶、小表面、多孔結(jié)構(gòu) C.大結(jié)晶、大表面、多孔結(jié)構(gòu) D.小結(jié)晶、大表面、多孔結(jié)構(gòu) 84、某設(shè)備進(jìn)出口測(cè)壓儀表的讀數(shù)分別為23mmHg（真空）和67 kPa（表壓），則進(jìn)出口的絕對(duì)壓強(qiáng)差為（B）kPa。

A、64 B、70 C、0 D、60 85、氨合成時(shí)，惰性氣體的存在會(huì)降低H2、N2氣的分壓，對(duì)反應(yīng)（D）A.平衡有利，速度不利 B、平衡不利，速度有利 C.平衡和速度都不利 D、平衡和速度都有利

86、防止人體接觸帶電金屬外殼引起觸電事故的基本有效措施是（B）。

A、采用安全電壓 B、保護(hù)接地，保護(hù)接零 C、穿戴好防護(hù)用品 D、采用安全電流

87、在化工生產(chǎn)中，用于撲救可燃?xì)怏w、可燃液體和電氣設(shè)備的起初火災(zāi)，應(yīng)使用（B）。

A、酸堿滅火器 B、干粉滅火器和泡沫沫滅火器 C、“1211”滅火器 D、“1301”滅火器 88、半水煤氣的有效成份是（C）。

A、CO和CO2 B、H2 和N2 C、CO和H2 D、H2 和O2 89、脫硫系統(tǒng)長(zhǎng)期停車前要先用惰性氣體置換，再用空氣置換，當(dāng)氧含量大于（D）為合格。

A、10%

B、0.5%

C、1.0%

D、20%

90、低變氧化銅催化劑進(jìn)行還原時(shí)，其還原介質(zhì)為（A）

A、CO和H2 B、H2 和O2 C、H2 和N2 D、CO和CO2 91、合成塔中既受高溫又受高壓的管線是（C）。

A、合成塔出口管 B、熱電偶中層保護(hù)管 C、熱電偶內(nèi)層保護(hù)管 D、合成塔進(jìn)口管

92、ZnO脫硫劑中含有少量MnO2，為了提高活性，在使用前要還原，還原介質(zhì)為原料氣中的（C）

A、H2 和O2 B、CO和CO2 C、CO和H2 D、H2 和N2 93、活性炭可直接吸附原料氣中的（D）

A、COS、B、COS、C4H4S C、CS2、RSH D、CS2、C4H4S 94、氨合成時(shí)，采用（D）方法可提高平衡氨含量

A、高溫高壓 B、高溫低壓 C、低溫低壓 D、低溫高壓 95、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理要做到“三防護(hù)”，即（B）。

A、化學(xué)能傷害防護(hù)、機(jī)械能傷害防護(hù)和電能傷害防護(hù) B、自我防護(hù)、設(shè)備防護(hù)、環(huán)境防護(hù)

C、化學(xué)能傷害防護(hù)、動(dòng)能傷害防護(hù)和電引火傷害防護(hù) D、廠房防護(hù)、人身防護(hù)和設(shè)備防護(hù)

96、氨合成時(shí)，為了降低系統(tǒng)中（C）含量，在氨分離之后設(shè)有氣體放空管，可以定期排放一部分氣體。

A、NH3 B、H2和N2 C、惰性氣體 D、O2 97、易燃介質(zhì)是指與空氣混合的爆炸下限小于（B），閃點(diǎn)小于（B）物質(zhì)。

A、5%、27℃ B、10%、28℃ C、15%、29℃ D、5%、28℃ 98、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工藝合格率一般達(dá)到（C）即視為現(xiàn)場(chǎng)工藝處于受控狀態(tài)。

A、90% B、100% C、95% D、98% 99、對(duì)于同一個(gè)反應(yīng)，反應(yīng)速度常數(shù)主要與（A）有關(guān)

A、溫度、溶劑、催化劑等

B、壓力、溶劑、催化劑等 C、溫度、壓力、溶劑等

D、溫度、壓力、催化劑等 100、催化劑中具有催化性能的是（C）

A.、載體

B、助催化劑

C、活性組分

D、抑制劑 101、脫硫系統(tǒng)在開(kāi)車前要用惰性氣體置換，直至系統(tǒng)內(nèi)氧含量小于（B）為至。

A、10%

B、0.5%

C、1.0%

D、20%

102、耐硫變換催化劑的活性組分是（C）

A、CoO、MoO3 B、CoO、CoS C、CoS、MoS2 D、CoO、MoS2 103、氨合成時(shí)使用鐵催化劑，必須將其還原成（A）后，才能有催化活性。

A、α-Fe B、Fe3O4 C、Fe2O3 D、FeO 104、栲膠法脫硫時(shí)，起載氧體作用的是（C）。

A、Na2CO3 B、NaHS C、栲膠 D、NaHCO3 105、ADA法脫硫液中加入酒石酸鉀鈉的目的是為了（B）。

A、改善副產(chǎn)硫磺的顏色 B、防止形成釩-氧-硫沉淀 C、防止生成氫氧化鐵沉淀 D、為了析出單質(zhì)硫 106、隨著變換反應(yīng)的進(jìn)行，變換率增大，最適宜溫度（A）。

A．降低 B．升高 C．不變 D．沒(méi)有關(guān)系 107、工業(yè)廢水中衡量該廢水可生化性的重要指標(biāo)是（D）。

A、COD

B、BOD

C、TOD

D、BOD/COD 108、汽油的爆炸極限為（A）。

A、1～6%

B、4.3～19.0%

C、12.5～74.2%

D、10～20% 109、二氧化碳滅火器不能撲救的火災(zāi)是（C）。

A、精密儀器

B、電氣設(shè)備

C、金屬氧化物

D、圖書(shū)檔案

110、化工廠生產(chǎn)區(qū)登高（離地面垂直高度）（D）必須系安全帶。

A、1.5m

B、2.0m

C、4.0m

D、3.0m 111、氯氣泄漏后，處理空氣中氯的最好方法是向空氣中（B）。

A、噴灑水

B、噴灑石灰水

C、噴灑NaI溶液

D、噴灑NaOH溶液 112、某可逆放熱反應(yīng)，隨著溫度的升高，平衡常數(shù)（B）。

A、增大 B、減小 C、不變 D、無(wú)關(guān) 113、間歇法制半水煤氣時(shí)，（B）階段的主要作用是排凈爐上殘留煤氣。

A、一次上吹制氣 B、空氣吹凈 C、下吹制氣 D、二次上吹制氣 114、循環(huán)氣量增大，合成塔壓差（A）。

A、升高 B、降低 C、不變 D、無(wú)關(guān)

115、新鮮氣中惰性氣體含量增加，合成塔出口氨含量（B）。A、升高 B、降低 C、不變 D、無(wú)關(guān)

116、本菲爾法脫碳時(shí)，在K2CO3溶液中加入活化劑，可使反應(yīng)速度（B）。

A、減慢 B、加快 C、最大 D、最小 117、工藝流程圖包含（D）。

A、方案流程圖

B、物料流程圖和首頁(yè)圖

C、管道及儀表流程圖

D、以上都是 118、新鮮氣中CO含量增加，合成塔催化劑層溫度（B）。

A、升高 B、降低 C、不變 D、無(wú)關(guān)、119、以下哪個(gè)選項(xiàng)不是衡量催化劑性能優(yōu)劣的指標(biāo)（B）。

A、選擇性

B、形狀

C、使用壽命

D、活性 120、性能良好的催化劑應(yīng)具有比較大的（C）。

A、表面積

B、體積

C、比表面積

D、密度 121、消耗定額是指（A）消耗的原料量和水.電.汽的量。

A．生產(chǎn)單位質(zhì)量產(chǎn)品 B．生產(chǎn)單位體積產(chǎn)品 C．生產(chǎn)單位濃度產(chǎn)品 D．生產(chǎn)一定量的產(chǎn)品

122、最有效、最經(jīng)濟(jì)的降低噪音對(duì)人的危害的方法是（D）。

A、隔聲

B、消聲

C、吸聲

D、個(gè)人防護(hù)

123、化工企業(yè)中壓力容器泄放壓力的安全裝置有：安全閥與（C）等。

A、疏水閥

B、止回閥

C、防爆膜

D、節(jié)流閥 124、工業(yè)毒物進(jìn)入人體的最主要途徑是（A）。

A、呼吸道

B、皮膚

C、黏膜

D、消化道

125、采用滅火器撲救人身著火時(shí)，盡可能不要對(duì)著人的（D）。

A、前胸

B、后背

C、頭部

D、面部 126、中溫變換催化劑還原過(guò)程中的放硫現(xiàn)象指（C）。

A、氧化鈷被還原為硫化鈷

B、氧化鉬被還原為硫化鉬

C、硫酸根被還原為硫化氫

D、有機(jī)硫被還原為無(wú)機(jī)硫

127、我國(guó)中小型氨廠較為廣泛采用的間歇式制氣方法是在（A）煤氣發(fā)生爐中進(jìn)行。

A、固定層移動(dòng)床

B、固定層加壓氣化

C、流化層

D、氣流層 128、汽油等有機(jī)溶劑著火時(shí)不能用下列哪些物質(zhì)滅火（B）。

A、砂子

B、水

C、二氧化碳

D、四氯化碳

129、我國(guó)企業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定硫化氫的最高允許濃度是（A）mg/m3空氣。

A、10

B、20

C、30

D、40 130、化工容器應(yīng)優(yōu)先選用的材料是（B）。

A、碳鋼

B、低合金鋼

C、不銹鋼

D、鈦鋼

131、已知反應(yīng)2A(g)+B(g)→2D(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))達(dá)到平衡，要使正反應(yīng)速率降低，A的濃度增大，應(yīng)采取的措施是（D）。

A．加壓

B．升溫

C．減小D的濃度

D．降溫 132、下列不屬于催化劑三大特性的是（D）。

A、活性

B、選擇性

C、穩(wěn)定性

D、溶解性

133、合成氨生產(chǎn)中的加壓變換爐是（B）氣固相固定床催化反應(yīng)器。

A、單段絕熱式

B、多段絕熱式

C、對(duì)外換熱式

D、自身?yè)Q熱式

134、對(duì)于使用強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的化工設(shè)備，應(yīng)選用耐腐蝕的不銹鋼，且盡量使用（B）不銹鋼。

A、含錳

B、含鉻鎳

C、含鉛

D、含鈦 135、壓力容器的氣密性實(shí)驗(yàn)應(yīng)在（A）進(jìn)行。

A、內(nèi)外部檢驗(yàn)及焊縫無(wú)損探傷合格后

B、耐壓試驗(yàn)合格后 C、耐壓試驗(yàn)進(jìn)行前

D、視現(xiàn)場(chǎng)安裝方便而定 136、化工管路的連接方法，常用的有（D）。

A、螺紋連接

B、法蘭連接

C、軸承連接和焊接 D、ABC均可 137、國(guó)家對(duì)嚴(yán)重污染水環(huán)境的落后工藝和設(shè)備實(shí)行（A）。

A、限期淘汰制度

B、控制使用制度 C、加倍罰款

D、改造后使用 138、金屬鈉、鉀失火時(shí)，需用的滅火劑是（A）。

A、砂

B、水

C、泡沫滅火器

D、液態(tài)二氧化碳滅火器 139、在固體催化劑的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)中，首先要考慮的是（A）。

A、活性、B、選擇性

C、壽命 D、穩(wěn)定性 140、工業(yè)生產(chǎn)對(duì)固體催化劑的要求有（B）。

A、使反應(yīng)有較高的轉(zhuǎn)化率

B、具有較好的選擇性 C、提高平衡轉(zhuǎn)化率 D、活性溫度要高 141、催化劑所以能加快反應(yīng)速率，原因在于（C）。

A、催化劑的加入使反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率變大

B、催化劑的加入使反應(yīng)的△rGm變得更負(fù)

C、催化劑的加入，改變反應(yīng)的途徑，降低了反應(yīng)的活化能 D、催化劑的加入使反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值更大 142、固體催化劑的組成成分沒(méi)有（D）。

A、活性組分

B、載體

C、助催化劑

D、活化能 143、容器和管道試壓的目的是為了檢查（B）。

A、.外形和強(qiáng)度

B、強(qiáng)度和密封性

C、容積和滲漏

D、剛度和伸縮性 144、能使氨合成催化劑形成永久中毒的物質(zhì)是（C）。

A、水蒸氣 B、CO C、硫化物 D、O2 145、下列不屬于阻火裝置的是（C）。

Ａ、單向閥 Ｂ、安全液封 Ｃ、放空管

Ｄ、阻火閘門(mén) 146、能改變可逆反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)值的因素是（B）。

A.、改變反應(yīng)物的濃度

B、改變溫度

C、使用催化劑

D、增加總壓 147、一般容器的試壓，應(yīng)（A）。

A、首選液壓試驗(yàn)

B、首選氣壓試驗(yàn)

C、只有在不宜氣壓試驗(yàn)的容器才進(jìn)行液壓試驗(yàn)

D、液壓、氣壓試驗(yàn)隨便選擇 148、空氣中的氧氣濃度低于（C）時(shí)，木材燃燒則停止。

A、2﹪～6﹪

B、8﹪～10﹪

C、14﹪～16﹪

D、20﹪～24﹪ 149、遇水燃燒物質(zhì)的火災(zāi)不得采用（C）進(jìn)行撲救。

A、干粉滅火劑

B、干沙

C、泡沫滅火劑

D、二氧化碳滅火劑 150、化工廠的燃?xì)庀到y(tǒng)著火時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉截門(mén)，其目的是（B）

A、消除可燃物

B、消除氧化劑

C、消除著火源

D、降低系統(tǒng)壓力 151、氣固相催化反應(yīng)過(guò)程不屬于擴(kuò)散過(guò)程的步驟是（C）。

A、反應(yīng)物分子從氣相主體向固體催化劑外表面?zhèn)鬟f B．反應(yīng)物分子從固體催化劑外表面向催化劑內(nèi)表面?zhèn)鬟f C．反應(yīng)物分子在催化劑表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng) D．反應(yīng)物分子從催化劑內(nèi)表面向外表面?zhèn)鬟f 152、下列關(guān)于催化劑的敘述不正確的是（D）

A、改變了反應(yīng)途徑

B、降低反應(yīng)活化能

C、加快反應(yīng)速度

D、改變反應(yīng)類型 153、在合成塔負(fù)荷較輕、催化劑活性較好時(shí)惰性氣體含量控制在（C）比較好。A、10%～14% B、14%～16% C、12%～20% D、18%～22% 154、化工管路中，外表面涂銀白色的管道走的是(A)。

A、油類及可燃液體

B、冷凍水

C、儀表用空氣

D、煤氣及可燃?xì)怏w 155、目前我國(guó)控制大氣污染的主要任務(wù)是控制（C）的污染。

A、SO2、NOx

B、顆粒污染物、Nox

C、顆粒污染物、SO

2D、SO2、重金屬鉛

156、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖構(gòu)成有（A）。

A、設(shè)備、管線、儀表、閥門(mén)、圖列和標(biāo)題欄

B、廠房 C、設(shè)備和廠房 D、方框流程圖 157、催化劑的活性取決于它的（B）。

A、硬度 B、化學(xué)本性 C、孔結(jié)構(gòu) D、使用壽命

158、化工企業(yè)生產(chǎn)車間作業(yè)場(chǎng)所的工作地點(diǎn)，噪聲標(biāo)準(zhǔn)為（B）分貝。

A、80 B、85 C、90 D、95 159、防止人體接觸帶電金屬外殼引起觸電事故的基本有效措施是（B）。

A、采用安全電壓 B、保護(hù)接地，保護(hù)接零 C、穿戴好防護(hù)用品 D、采用安全電流 160、可燃?xì)怏w的燃燒速度主要取決于（A）。

A、液體蒸發(fā)速度 B、液體的溫度 C、貯罐直徑 D、液體中水含量 161、U型管液柱壓力計(jì)兩管的液柱差穩(wěn)定時(shí)，在管中任意一個(gè)截面上左右兩端所受壓力（A）。

A、相等 B、不相等 C、有變化 D、無(wú)法確定 162、氫氣和氮?dú)夥磻?yīng)生成氨是屬于（C）反應(yīng)。

A、分解 B、置換 C、化合 D、復(fù)分解 163、間歇法制半水煤氣時(shí)，（D）階段的主要作用是排凈爐下殘留煤氣。

A、一次上吹制氣 B、空氣吹凈 C、下吹制氣 D、二次上吹制氣 164、夏季開(kāi)啟氨水、硝酸等揮發(fā)性液體瓶蓋前，最適宜的處理方法是（C）。

A..直接撬開(kāi)

B.敲打

C.冷水冷卻

D.微加熱

165、把暫時(shí)中毒的催化劑經(jīng)過(guò)一定方法處理后，恢復(fù)到一定活性的過(guò)程稱為催化劑的（D）。

A．活化

B．燃燒

C．還原

D．再生 166、化學(xué)反應(yīng)熱不僅與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，而且與（D）。

A..反應(yīng)溫度和壓力有關(guān)

B.參加反應(yīng)物質(zhì)的量有關(guān)

C.物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)

D.以上三種情況有關(guān) 167、氨合成時(shí)，提高壓力，對(duì)氨合成反應(yīng)（A）。

A、平衡和速度都有利 B、平衡有利，速度不利 C、平衡不利，速度有利 D、平衡和反應(yīng)速度都不利 168.中壓廢熱鍋爐的蒸汽壓力為（C）。

A.、4.0～10 MPa

B、1.4～4.3 MPa

C、1.4～3.9 MPa

D、4.0～12Mpa 169.對(duì)氣-固相反應(yīng)，適宜的反應(yīng)器應(yīng)該是（D）。

A、反應(yīng)釜

B、鼓泡塔

C、管式

D、固定床 170、圖紙中的比例20:1表明（A）。

A、圖形比實(shí)物大

B、圖形比實(shí)物小

C、一樣大

D、都不是 171.深度制冷的溫度范圍在（C）。

A.、173K以上

B、273K以下

C、173K以下

D、73K以下 172、一般冷凍劑具備的條件是（B）

A、沸點(diǎn)高 B、沸點(diǎn)低 C、汽化潛熱小 D、蒸發(fā)壓強(qiáng)小于大氣壓

173、氨合成的惰性氣體是指（B）。

A、CH4和N2 B、CH4和Ar C、CH4和O2 D、H2和CH4 174、采用間歇法生產(chǎn)半水煤氣時(shí)，（D）階段的作用可避免氣化層上移。A、吹風(fēng) B、一次上吹 C、二次上吹 D、下吹 175、可使氨合成催化劑形成永久性中毒物質(zhì)的是（B）。A、H2O B、H2S C、CO D、CO2 176、工業(yè)上固體催化劑是由（C）組成的。

A、正催化劑和負(fù)催化劑

B、主催化劑和輔催化劑 C、活性組分、助催化劑和載體

D、活性組分、穩(wěn)定劑和載體 177、氨合成時(shí)，增加空速可使氣體與催化劑的（B）。

A、接觸時(shí)間增強(qiáng)，出塔氣中氨含量增大 B、接觸時(shí)間縮短，出塔氣中氨含量降低 C、接觸時(shí)間增強(qiáng)，出塔氣中氨含量下降 D、接觸時(shí)間縮短，出塔氣中氨含量增大 178、變換過(guò)程如始終能按最適宜溫度曲線進(jìn)行則反應(yīng)速度（A）。A、最大 B、最小 C、較大 D、較小

179、安全閥檢驗(yàn)調(diào)整時(shí)，調(diào)整壓力一般為操作壓力的（C）倍/ A．1.0～1.1;B.;1.05～1.2;C.1.05～1.1 D.1.1～1.2 180、氨合成時(shí)，放空位置應(yīng)選在（C）地方。

A、惰性氣體含量最大，氨含量最大 B、惰性氣體含量最小，氨含量最小 C.惰性氣體含量最大，氨含量最小 D、惰性氣體含量最小，氨含量最大 181、水的滅火原理中不包括（D）。

A.、窒息滅火法

B、隔離滅火法

C、冷卻滅火法

D、化學(xué)抑制滅火法 182、屬于工業(yè)“三廢”的是（D）。

A、爐灶煙氣 B、糞便下水 C、垃圾 D、廢渣 183、在罐內(nèi)作業(yè)的設(shè)備，經(jīng)過(guò)清洗和置換后，其氧含量可達(dá)（A）。

A、18%～20% B、15%～18% C、10%～15% D、20%～25% 184、（C），可以使甲烷化反應(yīng)的平衡向右移動(dòng)

A、提高溫度，提高壓力 B、提高溫度，降低壓力 C、降低溫度，提高壓力 C、降低溫度，降低壓力

185、常用甲烷化催化劑是以（B）為主要成份，氧化鋁為載體，氧化鎂或三氧化二鉻為促進(jìn)劑的鎳催化劑。

A、Fe2O3 B、NiO C、Mo D、Fe 186、液氮洗滌法除了能脫除CO外，還能同時(shí)脫除（D）。

A、CO2與CH4 B、H2和CO2 C、H2S與CH4 D、CH4和Ar 187、栲膠法脫硫時(shí)，溶液的PH值一般保持在（D）較合適。

A、大于10 B、小于8.5 C、大于9.2 D、8.5—9.2

二、判斷題

1、由氨合成反應(yīng)特點(diǎn)可知，提高溫度、降低壓力有利于氨的生成。（X）

2、燃料層中，灰渣層的作用是預(yù)熱和均勻分布自爐底的氣化劑，并保護(hù)爐篦不致因過(guò)熱而變形。（O）

3、鐵催化劑在還原前的主要成份是Fe2O3和FeO。（O）

4、歇法制半水煤氣時(shí)，應(yīng)先通蒸汽后通空氣。（X）

5、要使平衡氨含量盡量增大，應(yīng)增大混合氣體中惰性氣體含量。（X）

6、造氣時(shí)，爐溫是由吹風(fēng)階段確定的。（O）

7、鐵催化劑還原后的活性組分是Fe3O4。（X）

8、ZnO法既能脫除無(wú)機(jī)硫，又能全部脫除有機(jī)硫。（X）

9、原料氣中的H2S可使氨合成催化劑暫時(shí)中毒。（X）

10、CO變換反應(yīng)是一個(gè)可逆、放熱、氣體體積增大的反應(yīng)。（X）

11、吹風(fēng)階段燃層高，其阻力大，輸送空氣的動(dòng)力消耗大。（O）

12、制氣階段燃層較高，蒸汽與碳層接觸時(shí)間長(zhǎng)，蒸汽分解率高，有利于煤氣中CO2還原反應(yīng)，煤氣質(zhì)量好。（O）

13、制氣階段，在不影響爐溫時(shí)，蒸汽送入時(shí)間愈長(zhǎng)，流量愈大，煤氣產(chǎn)量愈多。（O）

14、間歇法制半水煤氣時(shí)，采用吹風(fēng)氣全部放空，制氣階段給蒸汽中加入適量空氣，有利于煤氣中氫氨比調(diào)節(jié)和穩(wěn)定燃料層溫度。（O）

15、廢熱鍋爐的爐身傾斜7°，是為了提高熱交換效率，并使?fàn)t身和汽包的重心達(dá)到平衡。（O）

16、濕式氧化法脫硫只能脫除無(wú)機(jī)硫，不能回收硫磺。（X）

2＋3＋

17、傳統(tǒng)磁鐵催化劑中，當(dāng)Fe/Fe等于或接近0.5時(shí)，催化劑還原后的活性最好。（O）

18、栲膠法只能脫除無(wú)機(jī)硫，同時(shí)可回收硫磺。（O）

19、活性炭法既能脫除無(wú)機(jī)硫，又能全部脫除有機(jī)硫。（O）20、原料氣中CO2可使氨合成催化劑永久中毒。（X）

21、CO變換時(shí)，溫度降低，壓力減小，對(duì)變換反應(yīng)有利。（X）

22、本菲爾法脫碳液中加入的活化劑為二乙醇胺。（O）

23、增加水蒸汽用量，可以使變換反應(yīng)向生成H2和CO2方向進(jìn)行，提高CO的變換率。（O）

24、變換氣中CO2濃度降低，可以提高CO的變換率。（O）

25、最適宜溫度隨著變換率的增大而增大。（X）

26、本菲爾法脫碳屬于化學(xué)吸收法脫碳。（O）

27、由于干原料氣體積小于干變換氣體積，因此，先壓縮原料氣后，再進(jìn)行變換的動(dòng)耗比常壓變換后再壓縮變換氣的動(dòng)耗低。（O）

28、加壓變換可加快反應(yīng)速度，提高催化劑的生產(chǎn)能力。（O）

29、催化劑溫度指標(biāo)的控制應(yīng)以“靈敏度”為準(zhǔn)。（X）

30、CO變換時(shí)，空速過(guò)大，氣體在床層停留時(shí)間縮短，使變換率減小。（O）

31、變換過(guò)程如果始終按最適宜溫度曲線進(jìn)行，催化劑的生產(chǎn)強(qiáng)度最高，在相同的生產(chǎn)能力下所需催化劑用量最少。（O）

32、在變換爐中，第一段催化劑層溫度高，其目的是為了加快反應(yīng)速度，最后一段溫度低，可以提高CO的變換率。（O）

33、為使變換過(guò)程盡可能在接近最適宜溫度的條件下進(jìn)行，工業(yè)上通常采用多段中間間接冷卻式或直接冷激式的方法。（O）

34、本菲爾法脫碳液中吸收二氧化碳的成分是KVO3。（X）

35、變換時(shí)，蒸汽量增大，使催化劑床層溫升減小，可以有效調(diào)節(jié)床層溫度。（O）

36、造氣時(shí)，對(duì)灰熔點(diǎn)低的燃料，為了防止結(jié)疤，吹風(fēng)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)適當(dāng)提高上吹蒸汽加入量。（O）

37、干氣與濕氣的區(qū)別在于其水分含量不同。（X）

38、ZnO脫硫劑粒度越小，空隙率越大，越有利于脫硫反應(yīng)進(jìn)行。（O）

39、CO變換操作中，如原料氣中的N2含量過(guò)高，會(huì)使?fàn)t溫迅速升高，導(dǎo)致催化劑超溫、甚至燒結(jié)。（X）

40、造氣時(shí)，當(dāng)爐溫高于所用燃料的灰熔點(diǎn)時(shí)，將造氣結(jié)疤。正常生產(chǎn)中，爐溫應(yīng)比灰熔點(diǎn)低50℃左右。（O）

41、間歇法制半水煤氣時(shí)，一個(gè)工作循環(huán)的時(shí)間一般為3～5min。（X）

42、變壓吸附工藝通常包括吸附、減壓和升壓等基本步驟。（O）

43、平衡變換率即最大變換率。（X）

44、本菲爾法脫碳液中加入活化劑改變了反應(yīng)歷程，加快了反應(yīng)速度。（O）

45、對(duì)環(huán)境危害極大的“酸雨”中的主要成分是CO2。（X）

46、ZnO法脫硫時(shí)，原料氣中的氧含量減小，硫容量降低。（X）

47、在制氣階段，燃料層較高蒸汽與燃料的接觸時(shí)間縮短，不利于煤氣中CO2的還原反應(yīng)。

（X）

48、K2CO3水溶液吸收CO2的反應(yīng)為氣液相反應(yīng)。（O）

49、采用中溫變換其變換率比低溫變換高。（X）

50、當(dāng)壓力增大時(shí)，CO2在聚乙二醇二甲醚中的溶解度增大。（O）60、化工企業(yè)中壓力容器泄放壓力的安全裝置有安全閥和防爆膜。（O）

61、在給定溫度下，液體具有確定的蒸氣壓，液體蒸氣壓總是隨著溫度的上升而減小。（X）62、氣密試驗(yàn)的目的是檢查設(shè)備、管道、法蘭、焊接處是否有泄漏。（O）63、聯(lián)動(dòng)試車的目的是為了確認(rèn)轉(zhuǎn)動(dòng)和待動(dòng)設(shè)備是否合格好用。（X）64、ZnO法脫硫時(shí)，原料氣的空速增大，硫容量降低。（O）

65、系統(tǒng)置換的目的是為了驅(qū)出設(shè)備內(nèi)的空氣，防止空氣與原料氣混合發(fā)生爆炸。（O）66、單體試車是為了檢驗(yàn)生產(chǎn)裝置連續(xù)通過(guò)物料的性能，檢查運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備、閥門(mén)及儀表是否正常好用。（X）

67、K2CO3水溶液吸收CO2的過(guò)程中，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程為整個(gè)吸收過(guò)程的控制步驟。（O）

68、反硫化現(xiàn)象即活性組分硫化鈷、二硫化鉬發(fā)生水解轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)，并放出硫化氫氣體的現(xiàn)象。（O）

69、變換工序的主要消耗定額是蒸汽消耗量。（O）

70、脫硫系統(tǒng)所用的木格填料在使用前要用堿水洗的目的是除去設(shè)備中的鐵銹和油污。(O)71、在ADA法脫硫液中加入EDTA是為了改善副產(chǎn)硫磺的顏色。（X）72、ZnO法脫硫時(shí)，原料氣的汽/氣比增大，硫容量降低。（O）73、氨合成時(shí)，提高壓力，可提高氨凈值。（O）

75、活性炭脫硫后，采用過(guò)熱蒸汽法進(jìn)行再生時(shí)不能副產(chǎn)硫磺。（X）

76、當(dāng)CO變換催化劑中含有SO42-時(shí)，還原過(guò)程中會(huì)釋放出H2S氣體，此現(xiàn)象稱為放硫現(xiàn)象。（O）

77、CO低溫變換溫度一定要低于該條件下氣體的露點(diǎn)溫度，以免蒸汽冷凝析水使催化劑粉化。（X）78、脫硫系統(tǒng)所用的木格填料要進(jìn)行脫脂處理，除去木材中的樹(shù)脂以免與堿液發(fā)生皂化反應(yīng)產(chǎn)生皂沫，影響硫磺的分離。（O）79、全低變流程是指全部采用寬溫區(qū)的鈷鉬系耐硫變換催化劑進(jìn)行CO變換的工藝流程。（O）80、造氣時(shí)，對(duì)固定碳含量低、灰分含量高的燃料，則應(yīng)勤加煤、勤出灰。（0）81、飽和塔和熱水塔液位過(guò)低時(shí)，兩塔易發(fā)生氣體串氣現(xiàn)象。（O）82、ZnO法脫硫時(shí)，溫度升高，平衡常數(shù)增大，對(duì)脫硫有利。（X）

83、飽和塔出口氣體溫度越高，氣體中所含水蒸汽越多，消耗的外供蒸汽量越少。（O）84、催化劑的作用是增大平衡常數(shù)。（X）

85、吹風(fēng)時(shí)間的長(zhǎng)短主要取決于燃料的灰熔點(diǎn)和空氣流速。（O）86、造氣時(shí)，對(duì)熱穩(wěn)定性差的燃料應(yīng)采用低炭層氣化，以減少床層阻力。（O）87、間歇法制半水煤氣時(shí)，上吹時(shí)間比下吹時(shí)間長(zhǎng)。（X）88、鈷鉬系耐硫變換催化劑使用前不需要還原，但需要硫化。（0）

3+89、在ADA法脫硫液中加入酒石酸鉀鈉的主要作用是為了穩(wěn)定Fe，防止生成Fe（OH）3沉淀。（X）

90、上下吹制氣階段時(shí)間以維持氣化層穩(wěn)定、煤氣質(zhì)量好及熱能合理利用為原則。（O）91、所有物質(zhì)的溶解度都隨溫度的升高而增大。（X）

92、制氣階段加入加氮空氣，在進(jìn)行蒸汽分解的同時(shí)也有碳的燃燒反應(yīng)，這樣即可縮短吹風(fēng)時(shí)間，又有利于燃料層的穩(wěn)定。（O）

93、本菲爾法脫碳時(shí)，提高吸收壓力，可加快反應(yīng)速度，提高氣體的凈化度。（O）94、催化劑可以縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間。（O）95、如果煤氣含有大量無(wú)機(jī)硫時(shí)，應(yīng)先考慮選用干法脫硫，因?yàn)楦煞摕o(wú)機(jī)硫優(yōu)于濕法。（X）96、一氧化碳的變換是放熱反應(yīng)，降低溫度對(duì)變換有利，因而在實(shí)際生產(chǎn)中采用的變換溫度越低越好。（X）

97、本菲爾法脫碳液中加入的緩蝕劑一般為KVO3或V2O5。（O）98、煤氣中的硫化物和氯化物使低變催化劑暫時(shí)中毒，而煤氣中的水蒸汽冷凝后對(duì)催化劑的活性沒(méi)有影響．（X）

99、ADA法脫硫液中NaHCO3含量過(guò)高時(shí)會(huì)影響對(duì)H2S的吸收，通常采用的方法是加熱。（0）100、汽氣比是指入變換爐的水蒸汽與干原料氣或一氧化碳的摩爾比。增加汽氣比時(shí)可提高一氧化碳的平衡變換率，從而有利于降低一氧化碳的殘余量。（O）

101、按脫硫劑的物理形態(tài)把脫硫方法分干法和濕法脫硫，采用栲膠法濕法脫硫技術(shù)，該法所使用的脫硫液無(wú)毒（O）

102、從化學(xué)反應(yīng)的平衡和速度兩個(gè)角度來(lái)講，高爐溫對(duì)制氣是有利的，但要保證爐內(nèi)不能結(jié)疤，在稍低于燃料的灰熔點(diǎn)下操作。（O）

103、間歇式移動(dòng)床煤氣發(fā)生爐中，煤氣化后的灰渣沒(méi)有任何作用，因而，灰渣區(qū)越薄越好。（X）

104、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理要做到“三防護(hù)”，即自我防護(hù)、設(shè)備防護(hù)、環(huán)境防護(hù)。（O）105、環(huán)境危害極大的“酸雨”中的主要成分是CO2。（X）106、燃燒的三要素是指可燃物、助燃物與點(diǎn)火源。（O）

107、限制火災(zāi)爆炸事故蔓延的措施是分區(qū)隔離、配置消防器材和設(shè)置安全阻火裝置（O）108、本菲爾法脫碳液再生后溶液的轉(zhuǎn)化度接近于0或再生度愈接近于1，證明溶液中KHCO3含量愈少，溶液再生愈完全。（O）

109、氧氣呼吸器是一種與外界隔離自供再生式呼吸器，適用于缺氧及任何種類，任何濃度的有毒氣體環(huán)境。但禁止用于油類、高溫、明火的作業(yè)場(chǎng)所。（O）

110、本菲爾法二段吸收二段再生流程中，脫碳液的再生采用的是氣提法。（X）111、當(dāng)溫度降低時(shí)，CO2在聚乙二醇二甲醚中的溶解度減小。（X）。

112、某一反應(yīng)，當(dāng)加入催化劑后，不但能加快反應(yīng)速度，而且可以改變反應(yīng)系統(tǒng)的始末狀態(tài)。（X）

113、活化能是使普通分子變?yōu)榛罨肿铀璧淖畹湍芰?，且活化能越低，反?yīng)速度越大。（O）

114、化工生產(chǎn)中的公用工程是指供水、供電、供氣和供熱等。（O）115、CO變換反應(yīng)屬于氣—液相催化反應(yīng)。（X）

116、本菲爾法二段吸收二段再生流程中，采用了等溫吸收和等溫再生，節(jié)省了再生過(guò)程的能量消耗。（O）117、化工工藝圖包括工藝流程圖、設(shè)備布置圖和管路布置圖。（O）118、已知進(jìn)變換爐的半水煤氣體積為2400m3（標(biāo)），半水煤氣中CO含量為30%，變換率為89%，則出變換爐的變換氣體積為3041 m3（標(biāo)）。（O）119、暫時(shí)中毒對(duì)催化劑的活性不會(huì)有任何影響。（X）

120、催化劑的使用壽命主要由催化劑的活性曲線的穩(wěn)定期決定。（O）

121、用本菲爾法吸收溶液中的CO2時(shí)，轉(zhuǎn)化度越大，溶液中的Na2CO3濃度越高，吸收速度越快。（X）

122、噪聲對(duì)人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響是大腦皮層興奮，抑制平衡失調(diào)。（O）123、可燃?xì)怏w與空氣混合遇著火源即會(huì)發(fā)生爆炸。（X）124、變壓吸附法脫碳時(shí)，專用的吸附劑為硅膠和活性炭。（O）

124、在造氣工段，廢熱鍋爐的主要作用是回收吹風(fēng)氣及上吹煤氣的顯熱，并副產(chǎn)蒸汽。（O）125、已知進(jìn)變換爐的半水煤氣中CO含量為28%，變換氣中CO含量為2%，則變換率為81%。（X）

126、本菲爾法脫碳在開(kāi)車前系統(tǒng)進(jìn)行水洗的目的是除去固體雜質(zhì)。（O）127、CO變換中，平衡變換率越高，變換氣中殘余的CO量越高。（X）

128、化學(xué)平衡常數(shù)表示反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成物與反應(yīng)物之間的數(shù)量關(guān)系，是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行完全程度的標(biāo)志。（O）

129、催化劑層溫度的變化可以根據(jù)“熱點(diǎn)”來(lái)判斷。（X）130、生產(chǎn)能力是指生產(chǎn)裝置每年生產(chǎn)的產(chǎn)品量。（O）

131、化工生產(chǎn)中常用空速表示催化劑的生產(chǎn)能力。空速越大，單位時(shí)間、單位體積催化劑處理的原料氣量就越大，所以空速越大越好。（X）

132、鐵催化劑在使用前要進(jìn)行還原，使用后不須進(jìn)行鈍化可直接卸出。（X）133、本菲爾法脫碳在開(kāi)車前系統(tǒng)進(jìn)行堿洗的目的是除去油污。（O）

134、化工工藝是根據(jù)技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理的原則來(lái)研究各種原材料、半成品和成品的加工方法及過(guò)程的科學(xué)。（O）

135、CO變換過(guò)程既是原料氣的凈化過(guò)程又是原料氣制造的繼續(xù)。（O）136、催化劑的組成中，主要組分就是含量最大的成分。（X）137、無(wú)論是暫時(shí)中毒后的再生還是高溫積炭后的再生，均不會(huì)引起固體催化劑結(jié)構(gòu)的損傷，活性也不會(huì)下降。（X）

138、液氮洗滌法脫除原料氣中少量的一氧化碳是基于各組分的沸點(diǎn)不同這一特性進(jìn)行的。（O）

139、催化劑在反應(yīng)器內(nèi)升溫還原時(shí)，必須控制好升溫速度、活化溫度與活化時(shí)間，活化溫度不得高于催化劑活性溫度上限。（O）

140、甲烷化爐催化劑層溫度是通過(guò)調(diào)節(jié)甲烷化爐進(jìn)口溫度來(lái)控制的。（O）141、下吹制氣階段主要是為二次上吹制氣提供熱量。（X）150、溫度降低，壓力升高，平衡氨含量提高。（O）151、我國(guó)安全生產(chǎn)方針是“安全第一，預(yù)防為主”。（O）152、空氣吹凈時(shí)，制得的吹風(fēng)氣可以直接放空。（X）

153、制氣階段，爐溫高煤氣中的CO和H2含量高，煤氣質(zhì)量好。（O）154、造氣時(shí)，爐溫一般指的是還原層的溫度。（X）

155、鐵鉻系催化劑屬于中變催化劑，銅鋅系催化劑屬于低變催化劑。（O）156、制氣階段，給蒸汽中加入適量空氣的目的是為了提高爐溫。（X）

157、鐵催化劑在還原時(shí)，提高氫氣濃度，降低水蒸汽含量，對(duì)還原反應(yīng)有利。（O）158、化工過(guò)程主要是由化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和單元操作過(guò)程組成。（O）159、鐵催化劑的鈍化即將已還原的催化劑與空氣接觸之前進(jìn)行緩慢氧化，使催化劑表面形成一層Fe3O4保護(hù)膜。（X）

160、氨凈值是指合成塔出入口氨含量之差。（O）161、中變鐵鉻系催化劑的活性組分為Fe3O4。（O）162、氨合成時(shí)，提高操作壓力，原料氣壓縮功減小。（X）163、化工污染的特點(diǎn)之一是污染后恢復(fù)困難。（O）164、二次上吹制氣的主要作用是將爐底殘留的半水煤氣排凈，為送空氣創(chuàng)造安全條件。（O）165、氨合成時(shí)，氨產(chǎn)率是隨著壓力的升高而上升的。（O）166、平衡氨含量為最大氨含量。（X）

167、在一定的空速下，合成壓力越高，出口氨含量越高。（O）168、一定條件下，具有最高氨產(chǎn)率的溫度為氨合成的最適宜溫度。（O）

169、脫硫系統(tǒng)在開(kāi)車前常用惰性氣體進(jìn)行置換，至系統(tǒng)內(nèi)氧含量小于0.5%為止。（O）170、由于惰性氣體既不參與反應(yīng)，也不毒害催化劑，所以對(duì)氨合成無(wú)影響。（X）

171、化學(xué)工藝是根據(jù)化學(xué)的原理和規(guī)律，采用化學(xué)和物理的措施而將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的方法和過(guò)程。（O）

172、為了降低系統(tǒng)中惰性氣體含量，在氨分離之后設(shè)有氣體放空管，可以定期排放少量循環(huán)氣。（）

173、吹風(fēng)階段將吹風(fēng)氣全部放空，制氣階段通入蒸汽可制得半水煤氣。（X）

174、原料氣中水蒸氣含量增加，不利于甲烷化反應(yīng)進(jìn)行，并影響催化劑的活性，所以原料氣中的水蒸氣含量越少越好。（O）175、氨合成時(shí)，操作壓力越高，氨凈值越高。（O）

176、當(dāng)固體燃料的粒度較小，熱穩(wěn)定性較好時(shí)，應(yīng)采用較高的燃料層。（X）177、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，常用于加熱的物料是中壓飽和水蒸汽。（O）178、當(dāng)煤氣爐爐溫低時(shí)，煤氣中的CH4、O2和CO2含量就低。（X）

179、化工生產(chǎn)過(guò)程是指從原料出發(fā)，完成某一化工產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程，其核心是工藝過(guò)程。（O）

180、有害物質(zhì)的發(fā)生源應(yīng)布置在工作地點(diǎn)機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)的后面。（X）

181、氨合成時(shí)，惰性氣體的放空位置應(yīng)選擇在惰性氣體含量高而氨含量最小的地方。（O）182、原料消耗定額的高低，說(shuō)明生產(chǎn)水平的高低和操作技術(shù)的好壞。（O）183、液氮洗滌過(guò)程可看作是恒溫恒壓過(guò)程。（O）184、采用加壓變換，可使壓縮機(jī)的動(dòng)力消耗增加。（X）

185、液氮洗滌時(shí)，為了把原料氣中的CO完全清除，需將原料氣溫度降到CO沸點(diǎn)以下。（O）186、CO變換時(shí)，壓力增大，平衡變換率增加。（X）

187、惰性氣體的存在會(huì)降低氫氮?dú)獾姆謮?，?duì)化學(xué)平衡和反應(yīng)速度都是不利的。（O）188、CO中變催化劑在使用前必須還原，使用后卸出之前不需要鈍化。（X）189、增大汽氣比，即增加水蒸汽用量，可以提高CO的變換率。（O）

190、在給定溫度下，液體具有確定的蒸氣壓，液體蒸氣壓總是隨著溫度的上升而減小。（X）191、氨合成時(shí)，提高操作壓力，循環(huán)氣的壓縮功增大。（X）

192、造氣時(shí)，所謂“三高一短”操作是指“高爐溫、高風(fēng)速、高炭層和短循環(huán)”。（O）193、氨合成反應(yīng)過(guò)程屬于氣—固相非催化反應(yīng)過(guò)程。（X）194、氨合成時(shí)，提高操作壓力，原料氣的壓縮功增大。（O）

195、氨合成流程中設(shè)置循環(huán)壓縮機(jī)的目的是為了補(bǔ)償系統(tǒng)的壓力損失。（O）196、化工企業(yè)生產(chǎn)車間作業(yè)場(chǎng)所的工作地點(diǎn)，噪聲標(biāo)準(zhǔn)為90分貝。（X）197、對(duì)于氣—固相反應(yīng)，適宜的反應(yīng)器應(yīng)該是裂解爐。（X）198、在其他條件一定時(shí)，增加空間速度能提高催化劑生產(chǎn)強(qiáng)度。（O）199、生產(chǎn)能力是指生產(chǎn)裝置每年生產(chǎn)的產(chǎn)品量。如：30萬(wàn)噸/年合成氨裝置指的是生產(chǎn)能力。（O）

200、氨合成時(shí)，提高操作壓力，有利于氨的分離，冷凍功減少。（O）

三、簡(jiǎn)答題

1、合成氨的主要生產(chǎn)工序，各工序的作用和任務(wù)？

2、合成氣的制取方法有哪些？

3、少量 CO、CO2、O2 的脫除方法有哪些？

4、天然氣水蒸氣轉(zhuǎn)化過(guò)程需要供熱？供熱形式是什么？一段轉(zhuǎn)化爐有哪些型式？

6、寫(xiě)出一氧化碳變換的反應(yīng)？影響該反應(yīng)的平衡和速度的因素有哪些？為什么該反應(yīng)存在最佳反應(yīng)溫度？最佳反應(yīng)溫度與哪些參數(shù)有關(guān)？

7、從熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)兩方面談反應(yīng)條件對(duì)變換過(guò)程的影響？

8、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響如何？為何變換過(guò)程采用分段？變換爐段間降溫方式和介質(zhì)有哪些？

9、為何脫硫？如何脫硫？天然氣為原料的廠和煤焦為原料的廠，脫硫工序安排的流程順序?yàn)槭裁床煌?/p>

10、為何脫碳？如何脫碳？

11、采用甲烷化的先決條件是什么？其操作溫度的高低決定于什么？

12、氣化爐的關(guān)鍵部件是什么？起何作用？如何實(shí)現(xiàn)？

13、間歇式制取半水煤氣過(guò)程中，一個(gè)工作循環(huán)要分為幾個(gè)階段？

14、在氨合成工藝流程中，排放氣為什么在循環(huán)壓縮機(jī)前，而氨冷則在循環(huán)壓縮機(jī)之后？

15、氨合成流程中先分離氨與后分離氨為什么都可采用？各自特點(diǎn)如何？簡(jiǎn)述軸向和徑向冷激式合成塔的特點(diǎn)。

16、附圖為以天然氣為原料的日產(chǎn)千噸的大型合成氨廠的轉(zhuǎn)化工段流程圖。請(qǐng)參考此流程圖回答下列問(wèn)題：

（1）1#設(shè)備的作用是什么？（2）2#設(shè)備的作用是什么？

（3）此工藝為何要設(shè)置二段轉(zhuǎn)化？

（4）為何要向二段轉(zhuǎn)化器中引入經(jīng)預(yù)熱至450℃左右的空氣？

（5）此工藝的壓力為何選3MPa？

17、附圖為大型合成氨廠采用的工藝流程。請(qǐng)參考此流程圖回答下列問(wèn)題：

（1）為何采用二段壓縮？

（2）13#合成塔是何種形式的合成塔？

（3）惰性氣體含量對(duì)平衡氨濃度有何影響？（4）溫度對(duì)合成氨有何影響？

（5）簡(jiǎn)述此工藝中能量是如何充分合理利用的。

第二篇：合成氨工藝簡(jiǎn)介

合成氨工藝控制方案總結(jié)

一 合成氨工藝簡(jiǎn)介

中小型氮肥廠是以煤為主要原料，采用固定層間歇?dú)饣ㄖ圃旌铣砂痹蠚?。從原料氣的制備、凈化到氨的合成，?jīng)過(guò)造氣、脫硫、變換、碳化、壓縮、精煉、合成等工段。工藝流程簡(jiǎn)圖如下所示：

該裝置主要的控制回路有：（1）洗滌塔液位；

（2）洗滌氣流量；（3）合成塔觸媒溫度；（4）中置鍋爐液位；（5）中置鍋爐壓力；（6）冷凝塔液位；（7）分離器液位；（8）蒸發(fā)器液位。

其中觸媒溫度控制可采用全系數(shù)法自適應(yīng)控制，其他回路采用PID控制。

二 主要控制方案

（一）造氣工段控制

工藝簡(jiǎn)介：

固定床間歇?dú)饣ㄉa(chǎn)水煤氣過(guò)程是以無(wú)煙煤為原料，周期循環(huán)操作，在每一循環(huán)時(shí)間里具體分為五個(gè)階段；(1)吹風(fēng)階段約37s；(2)上吹階段約39s；(3)下吹階段約56s；(4)二上吹階段約12s；(5)吹凈階段約6s.l、吹風(fēng)階段

此階段是為了提高爐溫為制氣作準(zhǔn)備的。這一階段時(shí)間的長(zhǎng)短決定爐溫的高低，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，爐溫過(guò)高；時(shí)間過(guò)短，爐溫偏低并且都影響發(fā)氣量，爐溫主要由這一階段控制。般工藝要求此階段的操作時(shí)間約為整個(gè)循環(huán)周期的18％左右。

2、上吹加氮制氣階段

在此階段是將水蒸汽和空氣同時(shí)加入?？諝獾募尤朐黾恿藲怏w中的氮?dú)夂浚钦{(diào)節(jié) H2/N2的主要手段。但是為了保證造氣爐的安全該段時(shí)間最多不超過(guò)整個(gè)循環(huán)周期的26％。

3、上吹制氣階段

該階段與上吹加氯制氣總時(shí)間為整個(gè)循環(huán)的32％，隨著上吹制氣的進(jìn)行下部爐溫逐漸下降，為了保證爐況和提高發(fā)氣量，在此階段蒸汽的流量最好能得以控制。

4、下吹制氣階段

為了充分地利用爐頂部高溫、提高發(fā)氣量，下吹制氣也是很重要的一個(gè)階段。這段時(shí)間 約占整個(gè)循環(huán)的40％左右。

5、二次上吹階段

為了確保生產(chǎn)安全，造氣爐再度進(jìn)行吹風(fēng)升溫之前，須把下吹制氣時(shí)留在爐底及下部管 道中的半水煤氣吹凈以防不測(cè)，故進(jìn)行第二次上映。這段時(shí)間約占7％左右。

6、吹凈階段

這段時(shí)間主要是回收上行煤氣管線及設(shè)備內(nèi)的半水煤氣。約占整個(gè)循環(huán)的3％。該階段是由吹風(fēng)管路送風(fēng)，該段時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響H2/N2.該控制系統(tǒng)是一個(gè)較復(fù)雜的時(shí)變、間歇、非線性、大滯后控制系統(tǒng)。故將該系統(tǒng)設(shè)計(jì)為串級(jí)控制。

造氣爐的工作方式分為開(kāi)車、停車、正常造氣、升溫和制惰等五種方式。每臺(tái)造氣爐需要控制15個(gè)電磁閥，為了防止多臺(tái)爐同時(shí)進(jìn)入吹風(fēng)階段而引起爭(zhēng)風(fēng)搶汽觀象，各臺(tái)爐之間必須進(jìn)行吹風(fēng)排隊(duì)順序控制。

控制方案：

1、造氣工段H2/N2控制方案

造氣工段是通過(guò)加減氮操作來(lái)進(jìn)行氫氮比控制的，而加減氮操作又是通過(guò)調(diào)節(jié)上下吹加氮時(shí)間和吹風(fēng)回收時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此，該控制系統(tǒng)最終得到的控制量要轉(zhuǎn)化為上下吹加氮時(shí)間或吹風(fēng)回收時(shí)間。本系統(tǒng)的氫氮比控制采用調(diào)節(jié)吹風(fēng)回收時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在合成氨生產(chǎn)過(guò)程中，影響氫氮比的主要干擾來(lái)源是造氣、脫硫兩個(gè)環(huán)節(jié)，這部分僅有較小的滯后，所以對(duì)脫硫制氫采用PID閉環(huán)控制和較高的采樣頻率，這是控制的內(nèi)環(huán)。然后將造氣脫硫與變換、脫碳、精煉及合成組成一個(gè)廣義外環(huán)，采用預(yù)測(cè)控制進(jìn)行控制，這是控制的外環(huán)?？蛇x作控制量的參數(shù)有：脫硫氫、變換氫、補(bǔ)充氫和循環(huán)氫，這四個(gè)氫值之間的波動(dòng)有一個(gè)時(shí)間差，脫硫氫到變換氫大約有5min，變換氫到補(bǔ)充氫大約有15min,再由補(bǔ)充氫到循環(huán)氫又有20min，而且補(bǔ)充氫與循環(huán)氫之間存在積分關(guān)系，補(bǔ)充氫中氫氮比的微小變化就會(huì)造成循環(huán)氫中氫的增加與減小，即穩(wěn)定的補(bǔ)充氫并不能保證循環(huán)氫的穩(wěn)定。而循環(huán)氫是生產(chǎn)過(guò)程最終階段的信號(hào)，所以采用循環(huán)氫作為主調(diào)節(jié)參數(shù)，并選擇脫硫氫作為副調(diào)參數(shù)，以克服循環(huán)氫巨大的滯后。

2、H2/N2調(diào)節(jié)方法

采用改變加氮空氣量的方法調(diào)節(jié)H2/N2，在上吹和下吹階段設(shè)置用／否加氮軟手動(dòng)開(kāi)關(guān)決定是否啟用加氮空氣，同時(shí)采用上／下加氮調(diào)節(jié)閥來(lái)改變加氮空氣量，其次可以通過(guò)調(diào)整 吹凈時(shí)間的方法來(lái)調(diào)整H2／N2，同時(shí)還采用打吹凈軟開(kāi)關(guān)確定在吹風(fēng)階段是否提前關(guān)閉煙囪閥，以輔助調(diào)節(jié)H2/N2.（三）CO變換工段控制

工藝簡(jiǎn)介：工藝流程圖如下：

中溫變換護(hù)的正常操作應(yīng)該是將各段催化劑的溫度控制在適宜的范圍內(nèi)，以充分發(fā)揮催化劑的活性。同時(shí)用最低的蒸汽消耗實(shí)現(xiàn)最高的CO變換率。影響中變爐催化劑床層溫度變化的因素很多，如蒸汽的加入量、蒸汽的溫度、進(jìn)入催化劑前反應(yīng)氣體的溫度、反應(yīng)氣體的組成以及生產(chǎn)負(fù)荷等。

該工段主要的控制系統(tǒng)主要有：中變爐入口溫度定值控制，入中變護(hù)蒸汽流量定值控制，入中變滬中段蒸汽流量定值控制，中變爐下段溫度控制等。（1）中變爐人口溫度定值控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)是通過(guò)控制中變爐的入口溫度來(lái)穩(wěn)定上段催化劑的溫度。選中變爐人口氣體的溫度作為被控變量，操作變量為中溫?fù)Q熱器的半水煤氣副線流量。

其主要干擾因素有：半水煤氣流量，半水煤氣溫度，蒸汽流量，蒸汽溫度，變換氣溫度等。

在這個(gè)系統(tǒng)中，中變爐人口溫度是根據(jù)生產(chǎn)要求由人工設(shè)定，當(dāng)受到干擾使該溫度偏離沒(méi)定值時(shí)，通過(guò)改變中溫?fù)Q熱器副線流量來(lái)維持其入口溫度的穩(wěn)定。

（2）入爐蒸汽流量定值控制

控制流程圖如下：

被控變量和操作變量均為與煤氣混合的蒸汽流量。其主要干擾因素是蒸汽的溫度和蒸汽管網(wǎng)的壓力。求由人工設(shè)定，通過(guò)改變蒸汽流量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度來(lái)維持蒸汽流量的穩(wěn)定。當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷變動(dòng)或其它干擾因索引起中變爐上段催化劑溫度發(fā)生變化而需要改變?nèi)霠t的蒸汽量時(shí)，只能通過(guò)人工調(diào)整系統(tǒng)的設(shè)定值來(lái)實(shí)現(xiàn)，可見(jiàn)該系統(tǒng)不能自動(dòng)跟蹤生產(chǎn)負(fù)荷，亦不能按照上段催化劑溫度的變化來(lái)自動(dòng)控制所需的蒸汽量。

（3）

中變爐中段蒸汽流量定值控制

（六）氨合成工段控制

在合成氨生產(chǎn)中，合成塔人塔氣體的氫氣與氮?dú)獾谋壤枪に嚿弦粋€(gè)極為重要的控制指標(biāo)。氫氯比合格率對(duì)于全廠生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定、提高產(chǎn)量和降低原料及能源消耗起著重要作用，氫氮比的過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)直接影響合成效率，導(dǎo)致合成系統(tǒng)超壓放空，使合成氨產(chǎn)量減少，消耗增加。但合成氨氫氮比對(duì)象是一個(gè)純滯后和容積滯后大，無(wú)自衡能力和時(shí)變的工藝過(guò)程，所以氫氮比控制是氨合成工段的主要控制對(duì)象。

方案一：

采用變比控制方案，對(duì)負(fù)荷變化和加氮空氣量進(jìn)行預(yù)測(cè)控制其工作框圖如下：

原料氣中各有效成分分析合成總的含H2量作為主物料信號(hào)，乘上一個(gè)比值系數(shù)K,就作為空氣調(diào)節(jié)閥的輸入信號(hào)，驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥以得到所需要的與總含H2成比例的N2量。如果由于某種因素使H2/N2比值偏離給定值，就通過(guò)調(diào)節(jié)器GC輸出信號(hào)修正比值系數(shù)K,使H2/N2比回到給定值上來(lái)。對(duì)于空氣流量的干擾，設(shè)置一個(gè)副環(huán)，構(gòu)成串級(jí)控制，對(duì)空氣的測(cè)量，采用壓力和溫度的補(bǔ)償。

方案2 預(yù)測(cè)加PID控制方案

上述方案由兩個(gè)回路組成：內(nèi)回路是由造氣到脫磕和可調(diào)控制器組成的線性反饋回 路；外回路由變換到精煉和通推參數(shù)估計(jì)器及校正器組成。

方案3 預(yù)測(cè)＋PID串級(jí)控制方案

氫氮比通過(guò)改變二段爐的空氣量來(lái)調(diào)節(jié)，針對(duì)被控對(duì)象的特點(diǎn)，本文采用多步MAC 預(yù)測(cè)控制算法、PID算法及前饋調(diào)節(jié)相結(jié)合的控制規(guī)律構(gòu)成氫氮比前饋中級(jí)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方塊圖如下所示：

由于負(fù)荷（原料氣流量）變化是系統(tǒng)可測(cè)不可控的干擾，為此，采用前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以便及時(shí)克服負(fù)荷波動(dòng)的干擾。由于空氣流量波動(dòng)大，必須采用閉環(huán)控制，空氣流量調(diào)節(jié)回路采用YS－80單回路調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)。

由于系統(tǒng)滯后時(shí)間長(zhǎng)，為了能及時(shí)克服轉(zhuǎn)化、變化工段的干擾，引入變換氫副調(diào)回路，此回路純滯后時(shí)間短，可采用PID調(diào)節(jié)；主被控對(duì)象氫氮比系統(tǒng)純滯后時(shí)間長(zhǎng)，慣性大，干擾多，因此主控器采用MAC預(yù)測(cè)控制

（八）精餾塔控制方案

工藝簡(jiǎn)介：

合成氨廠氨精餾塔是氨回收單元，以水為溶劑，吸收氨合成回路的放空氣和液氨貯槽放空氣中的氨，然后利用外部供熱使氨水溶液解吸，水作為吸收劑循環(huán)使用。其工藝流程圖如下：

由于本精餾工段受多種干擾因素如進(jìn)料量、進(jìn)料溫度、冷凝器冷卻水溫度、環(huán)境溫度變化等的影響，而且難以直接測(cè)量產(chǎn)品濃度作為被調(diào)參數(shù)，故選用間接參數(shù)溫度、壓力作為被調(diào)參數(shù)。

控制方案： 1．壓力控制

針對(duì)壓力設(shè)置了一套壓力分程調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由PRC-10001檢測(cè)塔內(nèi)壓力，分別控制塔頂排出的情氣量和塔頂冷卻器的回水量。其調(diào)節(jié)過(guò)程為：

當(dāng)PRC-10001測(cè)量值增加時(shí)，其輸出值若在100%~50%內(nèi)，則情氣閥PV—10001A全關(guān)(F.C)，冷卻水閥PV-10001B(F．0)逐漸開(kāi)大，直至全開(kāi)，以充分冷凝氣體中的氨；若輸出值小于50％，則PV—10001B全 開(kāi)，PV—1000lA逐漸開(kāi)大，從而使塔內(nèi)壓力降低，反之亦然。以此達(dá)到塔內(nèi)壓力恒定。

2、溫度控制

由于成品氨的質(zhì)量與溫度有直接關(guān)系，液氨流量直接影響著溫度，為保證精餾塔溫度，設(shè)置一套以惰餾塔溫度TICAH—10004和液氨流量FIC—10006組成的串級(jí)系統(tǒng)。其中流星為副參數(shù)，克服影響氨水流量波動(dòng)的各種擾動(dòng)因素；以溫度為主參數(shù)，保證精餾塔溫度，其工藝控制流程圖如下：

首先，手動(dòng)調(diào)整F—10006輸出值，使得T—10004滿足工藝要求。然后，調(diào)整T—10004的給定值等于測(cè)量值，調(diào)整F—10006的設(shè)定值等于測(cè)量值。在此過(guò)程中，要保證T—10004輸出值等于F—10006，設(shè)定值。隨后將由手動(dòng)投入自動(dòng)，等穩(wěn)定后投入串級(jí)。系統(tǒng)穩(wěn)定后將T—10004由手動(dòng)投入自動(dòng)。

至此，完成了串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的投運(yùn)。

在投運(yùn)過(guò)程中，一定要注意T—10004輸出值等于F—10006設(shè)定值，投運(yùn)之前，主、副回路均應(yīng)置于手動(dòng)狀態(tài)。

第三篇：合成氨工藝指標(biāo)

4.工藝控制指標(biāo)

(1)脫硫工序

鐵錳脫硫出口： S≤5ppm 氧化鋅出口硫含量： ≤0.1ppm 加氫量 ： 2~5% 進(jìn)口溫度TIC-111： 380±5℃ 氧化鋅出口溫度： ≤360℃ 進(jìn)脫硫系統(tǒng)壓力： ≤4.1 MPa(2)轉(zhuǎn)化工序

水碳比：

3.2~3.5 一段爐進(jìn)口壓力：≤3.82 MPa 對(duì)流段出口煙壓：-2000 Pa 爐膛負(fù)壓：

-100 Pa 工藝空氣盤(pán)管溫度：≤615℃ 原料天然氣盤(pán)管NO.4：≤400℃

燃料天然氣預(yù)熱盤(pán)管：≤200℃ 一段爐阻力： ≤0.35 MPa 二段爐出口溫度：

≤997℃ 二段爐出口甲烷：

≤0.5% 脫氧槽液位： 80%以上 中壓汽包液位： 1/3～2/3 鍋爐給水O2含量： ≤0.007ppm(3)變換工序

高變進(jìn)口溫度： TIC-157 370±5℃高變出口CO： ≤3 % 高變汽包蒸汽壓力： ≤2.5 MPa 低變出口溫度： ≤228℃(4)脫碳工序（碳酸鉀溶液）

吸收嗒入氣溫度： 81℃±5℃ 吸收塔進(jìn)貧液溫度：70℃±5℃ 再生氣溫度： ＜40℃ 吸收塔壓差： ＜45KPa 一段爐出口甲烷：

≤12.84% 燃料氣壓力PI-811： ≤0.35 MPa 排煙溫度：

≤170℃ 混合氣盤(pán)管出口溫度：≤610℃ 過(guò)熱蒸汽盤(pán)管NO.3： ≤360℃

原料天然氣盤(pán)管NO.7：≤295℃ 一段爐出口溫度： ≤801℃ 二段爐阻力：

≤92 KPa 二段爐水夾套溫度：

≤100℃ 中壓汽包蒸汽壓力：

≤4.2 MPa 脫氧槽壓力： ≤20KPa

鍋爐給水PH值： 8.8～9.3 二段爐出口甲烷 ≤ 0.5% 高變出口溫度： ≤436℃

高變汽包液位： 1/3~2/3 低變進(jìn)口溫度TIC-220 ：200±5℃低變出口CO： ≤0.3 % 吸收塔出氣溫度： 70℃±5℃ 吸收塔進(jìn)半貧液溫度： 112℃±5℃ 再生塔出口貧液溫度： 120℃±5℃ 再生塔壓差： ＜20KPa

再生塔出再生氣壓力： ＜75KPa 低變廢鍋蒸汽壓力 ： 0.40~0.50MPa 吸收塔出二氧化碳含量： ≤0.1% 再生氣純度： ≥98.5 % 汽提塔出口水中電導(dǎo)率： ≤10μs/cm 吸收塔液位： 1/2~2/3 閃蒸槽液位： 1/2~2/3 低水分液位： 1/3~2/3 低變廢鍋液位： 1/3~2/3 凈水分液位： 1/3~2/3 鐵離子含量： ＜100ppm 汽提塔液位： 1/2~2/3 再生塔中部液位： 1/3~2/3 貧液流量： ≤ 96 t / h 總堿度： 25~30% 半貧液再生度： 1.35~1.45 DEA V5+/V4+： ≥0.5 甲烷化工序

甲烷化進(jìn)口溫度： 310℃±5℃ 甲水分出口溫度： ＜40℃ 甲水分液位： ≤10 %

再生塔上部液位： ≥30 % 再生塔下部液位： 1/2~2/3 半貧液流量： ≤ 778 t / h 貧液再生度： 1.15~1.25 ： 2~3% 總礬： 0.7~1.0%(以KVO3)甲烷化床層溫度： ≤350℃ 甲烷化出口CO+CO2：≤10ppm(5)

第四篇：布朗合成氨工藝操作

原料氣的壓縮和脫硫

原料氣以35℃，7.8barg進(jìn)入界區(qū)。原料氣先經(jīng)過(guò)分離器和過(guò)濾器，然后進(jìn)入原料氣壓縮機(jī)（C-4），原料氣經(jīng)過(guò)兩端壓縮、冷卻和分離，最終出口壓力為36.5barg。一部分原料氣從壓縮機(jī)的段間抽出作為燃?xì)馔钙降娜剂?。脫碳系統(tǒng)來(lái)的高壓閃蒸氣與原料氣在壓縮機(jī)的一段入口混合。

原料氣的脫硫分兩步完成，先與合成回路來(lái)的少量循環(huán)氫混合加熱到370℃，然后通過(guò)一個(gè)鈷鉬加氫反應(yīng)器（V-5）將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為H2S。原料氣中所有的H2S在鈷鉬加氫反應(yīng)器下游的氧化鋅脫硫槽（V-6A/B）中脫除。

離開(kāi)脫硫槽的原料氣中硫含量的期待值小于0.2ppmv。

一段轉(zhuǎn)化

脫硫后的原料氣按水蒸汽與碳的比為2.7與蒸汽混合。原料與蒸氣的混合氣先用高溫變換爐出口氣預(yù)熱到415℃，再在一段轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段進(jìn)一步加熱到550℃，然后進(jìn)入一段轉(zhuǎn)化爐的催化管，在鎳催化劑的作用下，原料氣與蒸汽反應(yīng)生成氫氣和碳氧化物。一段轉(zhuǎn)化爐出口氣的溫度為695℃，壓力為30barg，并含有大約30%（mol）未轉(zhuǎn)化的甲烷（干基）。該出口氣送至二段轉(zhuǎn)化爐的頂部。

向二段爐提供空氣的工藝空氣壓縮機(jī)由燃?xì)馔钙津?qū)動(dòng)，538℃的燃?xì)馔钙脚懦鰵庥米饕欢无D(zhuǎn)化爐的燃燒空氣。離開(kāi)一段爐輻射段的熱煙道氣用來(lái)將125barg蒸汽過(guò)熱到520℃，并預(yù)熱原料氣、一段轉(zhuǎn)化爐入口氣、二段轉(zhuǎn)化爐工藝空氣和鍋爐給水。

二段轉(zhuǎn)化

壓縮工藝空氣在一段轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段預(yù)熱后進(jìn)入二段轉(zhuǎn)化爐。在二段轉(zhuǎn)化爐的上部，空氣中的氧與一段轉(zhuǎn)化爐出口氣反應(yīng)生成碳氧化物和水。

然后該氣體混合物氣向下通過(guò)鎳轉(zhuǎn)化催化劑床層。在此，上述氧化反應(yīng)所放出的熱量將更多的甲烷轉(zhuǎn)化為氫和碳氧化物。二段轉(zhuǎn)化爐出口氣中甲烷含量約為1.66%（干基），出口氣溫度為869℃。

二段轉(zhuǎn)化爐出口氣在一臺(tái)能同時(shí)產(chǎn)生125barg蒸汽的強(qiáng)制循環(huán)廢熱鍋爐中冷卻到388℃送往變換。

變換

冷卻后的二段爐出口氣通過(guò)兩個(gè)并聯(lián)的高溫變換爐觸媒床，在此一氧化碳與蒸汽反應(yīng)生成二氧化碳和氫，大約有67%的一氧化碳被轉(zhuǎn)化。高變爐出口氣中一氧化碳的含量約為3.6%（干基）。該氣體相繼與一段爐入口氣及鍋爐給水換熱，而被冷卻到204℃。

然后該氣再經(jīng)過(guò)兩個(gè)并聯(lián)的低溫變換爐觸媒床層，在此，殘余的大部分一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳。從而使低溫變換爐出口氣中，殘余一氧化碳的含量降為0.38%（干基）。然后該低溫變換爐出口氣被送到CO2脫除系統(tǒng)。

二氧化碳脫除

低變爐出口氣相繼經(jīng)過(guò)四個(gè)串聯(lián)的熱交換器，冷卻到75℃。

工藝氣中冷凝下來(lái)的水在分離罐V-8中除去并送到工藝?yán)淠浩崴?。冷卻后的工藝氣以75℃進(jìn)入CO2吸收塔（T-1/T-2），在此工藝氣用MEDA溶液洗滌，MEDA溶液進(jìn)入吸收塔的頂部，氣體在第一吸收塔中用半貧液洗滌，大部分CO2被吸收，然后在第二吸收塔（T-2）中用再生后的冷的貧液洗滌，將離開(kāi)第二吸收塔（T-2）氣體中的CO2含量可降到800ppmv。

第一吸收塔（T-1）底出來(lái)的富液，先通過(guò)一個(gè)水力透平回收能量，回收的能量用來(lái)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)半貧液循環(huán)泵。然后富液被進(jìn)入吸收塔的原料氣預(yù)熱后進(jìn)入第一解析塔（T-3）。在此大部分溶解的氫氣閃蒸出來(lái)，從而可使在第二解析塔(T-4)中所回收的CO2純度達(dá)到99.70%（體積）。閃蒸氣在廢液洗滌器（T-9）中被少量半貧液洗滌，冷的MDEA溶液返回第一解析塔，放空氣返回到原料氣壓縮機(jī)的一段回收氫氣。

MDEA 溶液在第二解吸塔（T-4）頂部減壓到0.5barg被來(lái)自貧液汽提塔頂部的蒸汽汽提。

甲烷化

從CO2吸收塔頂部出來(lái)的氣體，與甲烷化出口氣換熱而被預(yù)熱到316℃（如需要也可在甲烷化爐的開(kāi)工加熱爐內(nèi)用125barg飽和蒸汽加熱），然后該氣體進(jìn)入甲烷化爐，甲烷化爐出口氣中殘余的碳氧化物低于10ppmv（干基）。

干燥

甲烷化爐出口氣首先與甲烷化爐入口氣換熱，冷卻到93℃，然后再用冷卻水冷卻到37℃，最后用氨冷到4.4℃，這是為了將工藝氣中絕大部分的水冷凝下來(lái)，以備干燥的工藝氣。

深冷凈化

干燥器出口氣在深冷凈化器中與凈化合成氣及凈化裝置廢氣換熱，冷卻到-129℃然后流經(jīng)一個(gè)透平膨脹機(jī)，以除去能量，從而產(chǎn)生深冷凈化所需要的冷凍量。膨脹機(jī)出口氣經(jīng)過(guò)換熱進(jìn)一步冷卻，并部分冷凝使其溫度降至-175℃，然后進(jìn)入凈化器精餾塔。膨脹機(jī)放出的能量，隨控制精餾塔底部液位的需要而變化。從精餾塔底部來(lái)的液體在精餾塔頂冷凝器殼側(cè)減壓使其部分汽化，這樣就使精餾塔塔頂流出的物冷卻，并使精餾塔產(chǎn)生回流。

精餾塔塔頂冷凝器頂部的凈化合成氣同凈化器入口氣換熱，而被加熱到2.2℃。氫氮比為3:1.凈化后的合成氣僅殘留有0.2%的氬。

壓縮

凈化合成氣在一個(gè)三段式壓縮機(jī)內(nèi)壓縮。循環(huán)氣在第三段最后一級(jí)葉輪前加入到合成氣中，該混合氣離開(kāi)壓縮機(jī)時(shí)的壓力為151barg?；旌蠚饨?jīng)預(yù)熱后直接進(jìn)入氨合成塔。

氨合成

從合成氣壓縮機(jī)來(lái)的原料氣和循環(huán)氣先在合成塔進(jìn)/出口氣換熱器（E-40A/B）中與第三合成塔出口氣換熱，使溫度從72℃預(yù)熱到306℃，然后再在E-41中與第一合成塔出口氣換熱，使溫度從306℃加熱到380℃，第一合成塔入口氣含有大約3.6%的氨。

第一合成塔出口氣含有大約11.9%的氨，通過(guò)與第一合成塔入口氣換熱并在廢熱鍋爐中產(chǎn)生125barg蒸汽，其溫度冷卻到380℃，從第二合成塔出口氣中回收的熱量產(chǎn)生125barg蒸汽，從第三合成塔出口氣回收的熱量產(chǎn)生125barg蒸汽并預(yù)熱第一合成塔的入口氣。第一合成塔和第二合成塔出口氣中氨濃度分別為17%和21%，第三合成塔出口氣進(jìn)一步用冷卻水、循環(huán)氣和兩極氨冷冷卻到4.2℃。

在水冷器中，冷凝溫度約為50℃時(shí)，氨開(kāi)始冷凝。液氨產(chǎn)品在第一按分離器中回收，并在液氨減壓罐中減壓到約為36barg，再在液氨收集槽中進(jìn)一步減壓到14barg。第一氨分離器出來(lái)的循環(huán)氣用來(lái)冷卻合成塔出口氣，然后返回到合成氣壓縮機(jī)循環(huán)段入口。

進(jìn)入合成氣壓縮機(jī)的新鮮合成氣中惰性氣體總含量?jī)H有約0.2%（mol），幾乎全是氫氣。

冷凍

合成塔出口其中的氨通過(guò)17℃和1.6℃兩級(jí)氨冷，使氣氨冷凝，從低位氨冷器出來(lái)的氣氨進(jìn)入冰機(jī)的第二段。出高位氨冷器的氣氨進(jìn)到冰機(jī)的中段，冰機(jī)也壓縮甲烷化爐出口氨冷器的氨及界區(qū)外氨貯存罐閃蒸的氣氨。氣氨最終被壓縮到14.5barg，該壓縮后的氣氨在用水冷卻的氨冷卻器冷凝后送到氨收集槽的熱氨區(qū)。

在氨收集槽中，少量的不凝氣通過(guò)一個(gè)填料段，用來(lái)自液氨減壓罐4.2℃的液氨洗滌，然后這股不凝氣用噴射器抽出并與合成回路的馳放氣混合。氨收集槽中冷的液氨用作高位和低位氨冷器及甲烷化爐出口氨冷器的介質(zhì)。

氨產(chǎn)品

產(chǎn)品氨由氨收集槽抽出，經(jīng)液氨產(chǎn)品泵送到尿素裝置。從氨貯罐來(lái)的經(jīng)升壓的少量氣氨經(jīng)C-3壓縮、冷凝、冷卻后返回到氨貯罐，以維持氨貯罐的液位。

第五篇：畢業(yè)論文《合成氨工藝設(shè)計(jì)》

摘要

氨是重要的無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品之一，合成氨工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。除液氨可直接作為肥料外，農(nóng)業(yè)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(fù)合肥，都是以氨為原料的。合成氨是大宗化工產(chǎn)品之一，世界每年合成氨產(chǎn)量已達(dá)到1億噸以上，其中約有80%的氨用來(lái)生產(chǎn)化學(xué)肥料，20%作為其它化工產(chǎn)品的原料。

我國(guó)合成氨裝置很多，但合成氨裝置的控制水平都比較低，大部分廠家還停留在半自動(dòng)化水平，靠人工控制的也不少，普遍存在的問(wèn)題是：能耗大、成本高、流程長(zhǎng)，自動(dòng)控制水平低。這種生產(chǎn)狀況下生產(chǎn)的產(chǎn)品成本高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力差，因此大部分化肥行業(yè)處于低利潤(rùn)甚至處于虧損狀態(tài)。為了改變這種狀態(tài)，除了改變比較落后的工藝流程外，實(shí)現(xiàn)裝置生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化控制是行之有效的方法。合成氨生產(chǎn)裝置是我國(guó)化肥生產(chǎn)的基礎(chǔ)，提高整個(gè)合成氨生產(chǎn)裝置的自動(dòng)化控制水平，對(duì)目前我國(guó)化肥行業(yè)狀況，只有進(jìn)一步穩(wěn)定生產(chǎn)降低能耗，才能降低成本，增加效益。而實(shí)現(xiàn)合成氨裝置的優(yōu)化是投資少、見(jiàn)效快的有效措施之一。合成氨裝置優(yōu)化控制的意義是提高整個(gè)合成氨裝置的自動(dòng)化水平，在現(xiàn)有工藝條件下，發(fā)揮優(yōu)化控制的優(yōu)勢(shì)，使整個(gè)生產(chǎn)長(zhǎng)期運(yùn)行在最佳狀態(tài)下，同時(shí)，優(yōu)化系統(tǒng)的應(yīng)用還能節(jié)約原材料消耗，降低能源消耗，提高產(chǎn)品的合格率，增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

關(guān)鍵字 合成氨 農(nóng)業(yè) 化學(xué)肥料 意義

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摘要.............................................................................................................................1 正文.................................................................................................................................3 一.前言............................................................................................................................3 1.1 物理性質(zhì)：.........................................................................................................3 1.2化學(xué)性質(zhì).............................................................................................................3 二.合成氨工業(yè)產(chǎn)品的用途................................................................................................3 2.1氨氣用途：..........................................................................................................3 2.2氨水用途.............................................................................................................3 三.合成氨的生產(chǎn)工藝.......................................................................................................4 ３．１原料氣制備.....................................................................................................4 ３．１．１ 一氧化碳變換過(guò)程..........................................................................4 ３．１．２脫硫脫碳過(guò)程...................................................................................4 ３．１．３氣體精制過(guò)程...................................................................................5 ３．１．４氨合成..............................................................................................5 ３．２合成氨的催化機(jī)理..........................................................................................5 ３．３催化劑的中毒.................................................................................................6 四．影響合成氨的因素：.................................................................................................6 ４.１溫度對(duì)氨合成反應(yīng)的影響..................................................................................6 ４.２壓力對(duì)氨合成反應(yīng)的影響..................................................................................7 ４.３空速對(duì)氨合成反應(yīng)的影響..................................................................................7 ４.４氫氮比對(duì)氨合成反應(yīng)的影響.............................................................................7 五．研究現(xiàn)狀...................................................................................................................8 六.發(fā)展趨勢(shì).....................................................................................................................8 七.研究合成氨的意義:......................................................................................................9 ７.１、施用化肥之必然.............................................................................................9 ７.２.使用化肥的作用...............................................................................................9 ７．２．１提高糧食產(chǎn)量...................................................................................9 ７．２．２提高土壤肥力.................................................................................10 ７．２．３發(fā)揮良種潛力.................................................................................10 ７．２．４補(bǔ)償耕地不足..................................................................................11 ７．２．５增加有機(jī)肥量..................................................................................11 ７．２．６發(fā)展綠色資源..................................................................................11 ７．３、化肥與生物能增值......................................................................................11 致謝...............................................................................................................................13 參考文獻(xiàn)........................................................................................................................14

正文

一.前言

1.1 物理性質(zhì)：

無(wú)色氣體,有刺激性惡臭味。分子式NH3。分子量17.03。相對(duì)密度0.7714g/l。熔點(diǎn)-77.7℃。沸點(diǎn)-33.35℃。自燃點(diǎn)651.11℃。蒸氣密度0.6。蒸氣壓1013.08kPa(25.7℃)。1.2化學(xué)性質(zhì)

蒸氣與空氣混合物爆炸極限16～25%(最易引燃濃度17%)。

氨在20℃水中溶解度34%,25℃時(shí),在無(wú)水乙醇中溶解度10%,在甲醇中溶解度16%,溶于氯仿、乙醚,它是許多元素和化合物的良好溶劑。

水溶液呈堿性,0.1N水溶液PH值為11.1。液態(tài)氨將侵蝕某些塑料制品,橡膠和涂層。

遇熱、明火,難以點(diǎn)燃而危險(xiǎn)性較低;但氨和空氣混合物達(dá)到上述濃度范圍遇明火會(huì)燃燒和爆炸,如有油類或其它可燃性物質(zhì)存在,則危險(xiǎn)性更高。

與硫酸或其它強(qiáng)無(wú)機(jī)酸反應(yīng)放熱,混合物可達(dá)到沸騰。

不能與下列物質(zhì)共存:乙醛、丙烯醛、硼、鹵素、環(huán)氧乙烷、次氯酸、硝酸、汞、氯化銀、硫、銻、雙氧水等。

二.合成氨工業(yè)產(chǎn)品的用途

2.1氨氣用途：

a：工業(yè)上用氨氣來(lái)通過(guò)氧化制造硝酸，而硝酸是重要的化工原料。b：制造化肥。2.2氨水用途：

a.氨水是實(shí)驗(yàn)室重要的試劑

b.軍事上作為一種堿性消毒劑，用于消毒沙林類毒劑。常用的是10%濃度的稀氨水（密度0.960），冬季使用濃度則為20%。c.無(wú)機(jī)工業(yè)用于制選各種鐵鹽。

d.毛紡、絲綢、印染等工業(yè)用于洗滌羊毛、呢絨、坯布，溶解和調(diào)整酸堿度，并作為助染劑等。

e.有機(jī)工業(yè)用作胺化劑，生產(chǎn)熱固性酚醛樹(shù)脂的催化劑。

f.醫(yī)藥上用稀氨水對(duì)呼吸和循環(huán)起反射性刺激，醫(yī)治暈倒和昏厥，并作皮膚刺激藥和消毒藥。

g.也用作洗滌劑、中和劑、生物堿浸出劑。還用于制藥工業(yè)，紗罩業(yè)，曬圖等。

三.合成氨的生產(chǎn)工藝

３．１原料氣制備

將煤和天然氣等原料制成含氫和氮的粗原料氣。對(duì)于固體原料煤和焦炭，通常采用氣化的方法制取合成氣；渣油可采用非催化部分氧化的方法獲得合成氣；對(duì)氣態(tài)烴類和石腦油，工業(yè)中利用二段蒸汽轉(zhuǎn)化法制取合成氣。

凈化，對(duì)粗原料氣進(jìn)行凈化處理，除去氫氣和氮?dú)庖酝獾碾s質(zhì)，主要包括變換過(guò)程、脫硫脫碳過(guò)程以及氣體精制過(guò)程。

３．１．１ 一氧化碳變換過(guò)程

在合成氨生產(chǎn)中，各種方法制取的原料氣都含有CO，其體積分?jǐn)?shù)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(yīng)如下：

CO+H2OH→2+CO2 =-41.2kJ/mol 0298HΔ

由于CO變換過(guò)程是強(qiáng)放熱過(guò)程，必須分段進(jìn)行以利于回收反應(yīng)熱，并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(zhuǎn)變?yōu)镃O2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(yīng)既是原料氣制造的繼續(xù)，又是凈化的過(guò)程，為后續(xù)脫碳過(guò)程創(chuàng)造條件。

３．１．２脫硫脫碳過(guò)程

各種原料制取的粗原料氣，都含有一些硫和碳的氧化物，為了防止合成氨生產(chǎn)過(guò)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(zhuǎn)化法，第一道工序是脫硫，用以保護(hù)轉(zhuǎn)化催化劑，以重油和煤為原料的部分氧化法，根據(jù)一氧化碳變換是否采用耐硫的催化劑而確定脫硫的位置。工業(yè)脫硫方法種類很多，通常是采用物理或化學(xué)吸收的方法，常用的有低溫甲醇洗(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。粗原料氣經(jīng)CO變換以后，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，又是制造尿素、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。一般采用溶液吸收法脫除CO2。根據(jù)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(xué)吸收法，如熱鉀堿法，低熱耗本菲爾法，活化MDEA法，MEA法等。

３．１．３氣體精制過(guò)程

經(jīng)CO變換和CO2脫除后的原料氣中尚含有少量殘余的CO和CO2。為了防止對(duì)氨合成催化劑的毒害，規(guī)定CO和CO2總含量不得大于10cm3/m3(體積分?jǐn)?shù))。因此，原料氣在進(jìn)入合成工序前，必須進(jìn)行原料氣的最終凈化，即精制過(guò)程。目前在工業(yè)生產(chǎn)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(jié)合。甲烷化法是在催化劑存在下使少量CO、CO2與H2反應(yīng)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?jǐn)?shù))一般應(yīng)小于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，并且增加了惰性氣體CH4的含量。甲烷化反應(yīng)如下： CO+3H2→CH4+H2O =-206.2kJ/mol 0298HΔ CO2+4H2→CH4+2H2O =-165.1kJ/mol 0298HΔ

３．１．４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(chǎn)品的工序，是整個(gè)合成氨生產(chǎn)過(guò)程的核心部分。氨合成反應(yīng)在較高壓力和催化劑存在的條件下進(jìn)行，由于反應(yīng)后氣體中氨含量不高，一般只有10%~20%，故采用未反應(yīng)氫氮?dú)庋h(huán)的流程。氨合成反應(yīng)式如下： N2+3H2→2NH3(g)=-92.4kJ/mol ３．２合成氨的催化機(jī)理

熱力學(xué)計(jì)算表明，低溫、高壓對(duì)合成氨反應(yīng)是有利的，但無(wú)催化劑時(shí)，反應(yīng)的活化能很高，反應(yīng)幾乎不發(fā)生。當(dāng)采用鐵催化劑時(shí)，由于改變了反應(yīng)歷程，降低了反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)以顯著的速率進(jìn)行。目前認(rèn)為，合成氨反應(yīng)的一種可能機(jī)理，首先是氮分子在鐵催化劑表面上進(jìn)行化學(xué)吸附，使氮原子間的化學(xué)鍵減弱。接著是化學(xué)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，最后氨分子在表面上脫吸而生成氣態(tài)的氨。上述反應(yīng)途徑可簡(jiǎn)單地表示為： xFe + N2→FexN FexN +〔H〕吸→FexNH FexNH +〔H〕吸→FexNH2 FexNH2 ＋〔H〕吸FexNH3xFe+NH3 在無(wú)催化劑時(shí)，氨的合成反應(yīng)的活化能很高，大約335 kJ/mol。加入鐵催化劑后，反應(yīng)以生成氮化物和氮?dú)浠飪蓚€(gè)階段進(jìn)行。第一階段的反應(yīng)活化能為126 kJ/mol～167 kJ/mol，第二階段的反應(yīng)活化能為13 kJ/mol。由于反應(yīng)途徑的改變（生成不穩(wěn)定的中間化合物），降低了反應(yīng)的活化能，因而反應(yīng)速率加快了。

３．３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(rèn)為：由于催化劑在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量不變，一旦制成一批催化劑之后，便可以永遠(yuǎn)使用下去。實(shí)際上許多催化劑在使用過(guò)程中，其活性從小到大，逐漸達(dá)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(shí)間里保持穩(wěn)定，然后再下降，一直到衰老而不能再使用。活性保持穩(wěn)定的時(shí)間即為催化劑的壽命，其長(zhǎng)短因催化劑的制備方法和使用條件而異。

催化劑在穩(wěn)定活性期間，往往因接觸少量的雜質(zhì)而使活性明顯下降甚至被破壞，這種現(xiàn)象稱為催化劑的中毒。一般認(rèn)為是由于催化劑表面的活性中心被雜質(zhì)占據(jù)而引起中毒。中毒分為暫時(shí)性中毒和永久性中毒兩種。例如，對(duì)于合成氨反應(yīng)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(guò)中毒的催化劑時(shí)，催化劑的活性又能恢復(fù)，因此這種中毒是暫時(shí)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。催化劑中毒后，往往完全失去活性，這時(shí)即使再用純凈的氫、氮混合氣體處理，活性也很難恢復(fù)。催化劑中毒會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。工業(yè)上為了防止催化劑中毒，要把反應(yīng)物原料加以凈化，以除去毒物，這樣就要增加設(shè)備，提高成本。因此，研制具有較強(qiáng)抗毒能力的新型催化劑，是一個(gè)重要的課題。

四．影響合成氨的因素：

４.１溫度對(duì)氨合成反應(yīng)的影響

氨合成反應(yīng)是一個(gè)可逆放熱反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)溫度升高時(shí)，平衡向著氨的分解方向移動(dòng)；溫度降低反應(yīng)向著氨的生成方向移動(dòng)。因此，從平衡觀點(diǎn)來(lái)看，要使氨的平衡產(chǎn)率高，應(yīng)該采取較低的反應(yīng)溫度。

但是從化學(xué)反應(yīng)速度的觀點(diǎn)來(lái)看，提高溫度總能使反應(yīng)的速度加快，這是因?yàn)闇囟壬叻肿拥倪\(yùn)動(dòng)加快，分子間碰撞的機(jī)率增加，同時(shí)又使化合時(shí)分子克服

[1]阻力的能力加大，從而增加分子有效結(jié)合的機(jī)率。

總之，溫度低時(shí)，反應(yīng)有利于向合成氨的方向進(jìn)行，但是氨合成的反應(yīng)速度較低；提高溫度不利于向氨的合成方向移動(dòng)，但反應(yīng)速度可以增加。在實(shí)際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度的選擇主要決定于氨合成催化劑的性能。４.２壓力對(duì)氨合成反應(yīng)的影響

氨的合成反應(yīng)是一個(gè)分子的氮與三個(gè)分子的氫結(jié)合生成兩個(gè)分子的氨，即氨合成反應(yīng)是分子數(shù)目減少、體積縮小的反應(yīng)，提高壓力，可使反應(yīng)向著生成氨的方向進(jìn)行。對(duì)于氨合成反應(yīng)來(lái)說(shuō)，提高壓力就是提高反應(yīng)氣體的濃度，從而增加反應(yīng)分子間碰撞的機(jī)會(huì)，加快了反應(yīng)的速率。

總之，增加壓力對(duì)氨的合成反應(yīng)是有利的，既能增大平衡轉(zhuǎn)化率，又能加快反應(yīng)速率。但壓力也不宜過(guò)高，否則，不僅增加動(dòng)力的消耗，而且對(duì)設(shè)備和材料的要求也較高。根據(jù)我國(guó)具體情況，目前在小型合成氨廠，設(shè)計(jì)壓力一般為31.4MPa[2]。

４.３空速對(duì)氨合成反應(yīng)的影響

氣體與催化劑接觸時(shí)間的長(zhǎng)短，通常用空速來(lái)表示。它的物理意義是：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，單位時(shí)間內(nèi)在1m3的催化劑上所通過(guò)的氣體體積。其單位為m3(標(biāo))氣體/（m3催化劑·h）,或簡(jiǎn)寫(xiě)為h-1。在一定的合成條件下，空速增加，氣體與催化劑接觸時(shí)間減少，出合成塔氣體氨含量降低。

例如：在29.4MPa、475℃下反應(yīng)，空速由10000h-1增加到20000h-

1、40000h-1,出塔氣體氨含量由25%降至21.5%、16.2%。這看來(lái)對(duì)生產(chǎn)不利，但由于空速的提高，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)催化劑的氣體增加，則氨的實(shí)際產(chǎn)量增加。在一定條件下，空速由10000h-1 增加到20000h-

1、30000h-

1、40000h-1，催化劑生產(chǎn)能力由1950kgNH3/(h·m3)增加到3340、4280、5040 kgNH3/(h·m3)。

由此看出，增加空間速度可以提高氨的產(chǎn)量。但由于空間速度的增加，每生產(chǎn)一噸氨所需的循環(huán)氣量，輸送氣體所需克服的阻力等都要增大，因而消耗的能量也隨之加大。尤其是空間速度過(guò)大，從合成塔出來(lái)的氣體帶出的熱量增多，會(huì)使催化劑床層的溫度難以控制，并使循環(huán)氣中氨不易冷凝。在小型合成氨中，一般將空速控制在15000-25000 h-1。４.４氫氮比對(duì)氨合成反應(yīng)的影響

一個(gè)根據(jù)平衡移動(dòng)原理，如果改變平衡體系的濃度，平衡就向減弱這個(gè)改變的方向移動(dòng)[3]。氨合成反應(yīng)的進(jìn)行，是按H2/N2=3：1的比例消耗的，因此提高氫氣、氮?dú)獾姆謮?，維持H2/N2=3：1可以提高平衡氨含量。從氨合成反應(yīng)速度可知，在非平衡的狀態(tài)下，適當(dāng)增加氮的分壓對(duì)催化劑吸附氮的速度有利，因?yàn)榈幕钚晕绞前焙铣煞磻?yīng)過(guò)程的控制步驟。在一般的生產(chǎn)條件下，氨產(chǎn)率只能達(dá)到平衡值的50%～70%，因此，在生產(chǎn)中應(yīng)適當(dāng)提高氮的比例，一般控制循環(huán)氣中氫氮比在2.2～2.8之間較為適宜。

五．研究現(xiàn)狀

解放前中國(guó)只有兩家規(guī)模不大的合成氨廠，解放后合成氨工業(yè)有了迅速發(fā)展。1949年全國(guó)氮肥產(chǎn)量?jī)H0.6萬(wàn)噸，而2009年達(dá)到7021.9萬(wàn)噸，成為世界上產(chǎn)量最高的國(guó)家。中國(guó)引進(jìn)了一批年產(chǎn)30萬(wàn)噸氮肥的大型化肥廠設(shè)備。中國(guó)自行設(shè)計(jì)和建造的上海吳涇化工廠也是年產(chǎn)30萬(wàn)噸氮肥的大型化肥廠。這些化肥廠以天然氣、石油、煉油氣等為原料，生產(chǎn)中能量損耗低、產(chǎn)量高，技術(shù)和設(shè)備都很先進(jìn)。

化學(xué)模擬生物固氮的重要研究課題之一，是固氮酶活性中心結(jié)構(gòu)的研究。固氮酶由鐵蛋白和鉬鐵蛋白這兩種含過(guò)渡金屬的蛋白質(zhì)組合而成[4]。鐵蛋白主要起著電子傳遞輸送的作用，而含二個(gè)鉬原子和二三十個(gè)鐵和硫原子的鉬鐵蛋白是絡(luò)合N2或其他反應(yīng)物（底物）分子，并進(jìn)行反應(yīng)的活性中心所在之處。關(guān)于活性中心的結(jié)構(gòu)有多種看法，目前尚無(wú)定論。從各種底物結(jié)合物活化和還原加氫試驗(yàn)來(lái)看，含雙鉬核的活性中心較為合理。中國(guó)有兩個(gè)研究組于1973—1974年間，不約而同地提出了含鉬鐵的三核、四核活性中心模型，能較好地解釋固氮酶的一系列性能，但其結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)還有待根據(jù)新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確化。

國(guó)際上有關(guān)的研究成果認(rèn)為，溫和條件下的固氮作用一般包含以下三個(gè)環(huán)節(jié)：

①絡(luò)合過(guò)程。它是用某些過(guò)渡金屬的有機(jī)絡(luò)合物去絡(luò)合N2，使它的化學(xué)鍵削弱；

②還原過(guò)程。它是用化學(xué)還原劑或其他還原方法輸送電子給被絡(luò)合的N2，來(lái)拆開(kāi)N2中的N—N鍵；

③加氫過(guò)程。它是提供H+來(lái)和負(fù)價(jià)的N結(jié)合，生成NH3。

化學(xué)模擬生物固氮工作的一個(gè)主要困難是，N2絡(luò)合了但基本上沒(méi)有活化，或絡(luò)合活化了，但活化得很不夠。所以，穩(wěn)定的雙氮基絡(luò)合物一般在溫和條件下通過(guò)化學(xué)還原劑的作用只能析出N2，從不穩(wěn)定的雙氮絡(luò)合物還原制出的NH3的量相當(dāng)微少。因此迫切需要從理論上深入分析，以便找出突破的途徑。

固氮酶的生物化學(xué)和化學(xué)模擬工作已取得一定的進(jìn)展，這必將有力地推動(dòng)絡(luò)合催化的研究，特別是對(duì)尋找催化效率高的合成氨催化劑，將是一個(gè)有力的促進(jìn)。

六.發(fā)展趨勢(shì)

①原料路線的變化方向。從世界燃料儲(chǔ)量來(lái)看，煤的儲(chǔ)量約為石油、天然氣總和的10倍，自從70年代中東石油漲價(jià)后,從煤制氨路線重新受到重視,但因以天然氣為原料的合成氨裝置投資低、能耗低、成本低的緣故,預(yù)計(jì)到20世紀(jì)末,世界大多數(shù)合成氨廠仍將以氣體 燃料為主要原料。②節(jié)能和降耗。合成氨成本中能源費(fèi)用占較大比重，合成氨生產(chǎn)的技術(shù)改進(jìn)重點(diǎn)放在采用低能耗工藝、充分回收及合理利用能量上，主要方向是研制性能更好的催化劑、降低氨合成壓力、開(kāi)發(fā)新的原料氣凈化方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位熱能等?，F(xiàn)在已提出以天然氣為原料的節(jié)能型合成氨新流程多種，每噸液氨的設(shè)計(jì)能耗可降低到約29.3GJ。③與其他產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)。合成氨生產(chǎn)中副產(chǎn)大量的二氧化碳，不僅可用于冷凍、飲料、滅火，也是生產(chǎn)尿素、純堿、碳酸氫銨的原料。如果在合成氨原料氣脫除二氧化碳過(guò)程中能聯(lián)合生產(chǎn)這些產(chǎn)品，則可以簡(jiǎn)化流程、減少能耗、降低成本。中國(guó)開(kāi)發(fā)的用氨水脫除二氧化碳直接制碳酸氫銨新工藝，以及中國(guó)、意大利等國(guó)開(kāi)發(fā)的變換氣氣提法聯(lián)合生產(chǎn)尿素工藝，都有明顯的優(yōu)點(diǎn)。

七.研究合成氨的意義:

７.１、施用化肥之必然

生產(chǎn)和使用化肥，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不同歷史階段，有不同的主要肥源。20世紀(jì)初，由于大規(guī)模合成氨方法的問(wèn)世，化肥工業(yè)獲得迅速發(fā)展，并已成為發(fā)達(dá)國(guó)家傳統(tǒng)的工業(yè)基礎(chǔ)之一。當(dāng)今一座年產(chǎn)30萬(wàn)噸合成氨或50萬(wàn)噸尿素的化肥廠，一年能生產(chǎn)的氮素，大約相當(dāng)于種植80萬(wàn)公頃豆科綠肥或飼養(yǎng)3000萬(wàn)頭豬的豬廄肥所能提供的氮素。更為重要的是，化肥作為一種新肥源，突破了農(nóng)業(yè)（廢）副產(chǎn)品還田和農(nóng)業(yè)物質(zhì)自然（有機(jī)）循環(huán)的局限。它可以完全不依賴于土地及作物本身，不受氣候和其他自然條件的影響，采用現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的方法，大量提供作物必需的養(yǎng)分，從而在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中大放異彩。農(nóng)業(yè)發(fā)展的統(tǒng)計(jì)結(jié)果認(rèn)為，糧食產(chǎn)量主要與這些化學(xué)指數(shù)（單位面積N+P2O5+K2O施用量）呈密切相關(guān)。人口密度高的國(guó)家，化學(xué)化發(fā)展越快，化學(xué)化指數(shù)越高。-這已為一個(gè)多世紀(jì)來(lái)不同國(guó)家的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化實(shí)踐所證明，那些耕地潛力有限的國(guó)家，如西歐各國(guó)和日本，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代都從增施化肥起步。即在一個(gè)時(shí)期內(nèi)，主要以化肥形式對(duì)農(nóng)業(yè)增加投入，以提高作物單產(chǎn)為首要目標(biāo)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化。從20世紀(jì)70年代以后，發(fā)展中國(guó)家如中國(guó)、印度和一些亞洲國(guó)家，其化肥使用水平提高很快，這也是其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展的主要原因。

７.２.使用化肥的作用

７．２．１提高糧食產(chǎn)量

據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食組織（FAO）統(tǒng)計(jì)，在1950-1970的20年中，世界糧食總產(chǎn)增加近1倍，其中因谷物播種面積增加10600萬(wàn)公頃，所增加的產(chǎn)量占22％；由于單位面積產(chǎn)量提高所增加的產(chǎn)量占78％。而在各項(xiàng)增產(chǎn)因素中，西方及日本科學(xué)家一致認(rèn)為，增加化肥要起到40％-65％的作用。據(jù)全國(guó)化肥試驗(yàn)網(wǎng)1981-1983年在29個(gè)?。▍^(qū)）18種作物上完成的6000個(gè)田間試驗(yàn)結(jié)果，其中對(duì)糧食作物（水稻、小麥、玉米），每千克化肥養(yǎng)分平均可增產(chǎn)糧食9.4kg（每千克N、P2O5和K2O分別增產(chǎn)10.8、7.3和3.4kg，其投入比例為1：0.4：0.1（加數(shù)平均）。進(jìn)入20世紀(jì)90年后，由于化肥平均施用量的提高和肥效報(bào)酬遞減等原因，氮、磷養(yǎng)分的增產(chǎn)作用有所降低，鉀素養(yǎng)分的增產(chǎn)效果有所提高。按1986-1995年部分試驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì)，平均肥效降低約20％，即每千克化肥養(yǎng)分平均可增產(chǎn)糧食7.5kg。這與魯如坤（1998）據(jù)FAO在世界不同地區(qū)的試驗(yàn)結(jié)果相似。由于近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，在世界不同地區(qū)不同作物上的肥效試驗(yàn)結(jié)果頗為一致，故世界各國(guó)對(duì)化肥增產(chǎn)作用的評(píng)價(jià)也基本相同。大致而言，化肥在糧食增產(chǎn)中的作用，包括當(dāng)季肥效和后效，可占到50％左右。據(jù)張世賢統(tǒng)計(jì)（1996），我國(guó)從1952-1995年，糧食產(chǎn)量與化肥投入量同步增長(zhǎng)，密切相關(guān)。20世紀(jì)末，我國(guó)年生產(chǎn)糧食約5億噸，年投入化肥約4200萬(wàn)噸?；手腥绨?5％投放于糧食作物，并按我國(guó)近期千克化肥養(yǎng)分平均增產(chǎn)糧食7.5kg計(jì)，則由化肥增產(chǎn)的糧食每年為2.363億噸，占年糧食總產(chǎn)的47.3％。

７．２．２提高土壤肥力

國(guó)內(nèi)外10年以上的長(zhǎng)期肥效試驗(yàn)結(jié)果證明，連續(xù)的、系統(tǒng)的施用化肥都將對(duì)土壤肥力產(chǎn)生積極的影響。什么是土壤肥力？筆者認(rèn)為，土壤肥力可以明確地認(rèn)為就是“土壤生產(chǎn)力”。威廉斯對(duì)土壤肥力基本描述“土壤能同時(shí)地，最大限度地滿足作物對(duì)水分和養(yǎng)分需求的能力?！被嗜绾斡绊懲寥婪柿Γ棵磕昝考就度朕r(nóng)田的化肥，一方面直接提高土壤的供肥水平。供應(yīng)作物的養(yǎng)分；另一方面，在當(dāng)季作物收獲后，將有相當(dāng)比例養(yǎng)分殘留于土壤（N約30％，P約70％，K約40％），盡管其殘留部分（如N）可能會(huì)經(jīng)由不同途徑繼續(xù)損失，但其大部分仍留在土壤中，或被土壤吸持，或參與土壤有機(jī)質(zhì)和微生物體的組成，進(jìn)而均可被第2季、第2年以及往后種植的作物持續(xù)利用。這就是易被人們忽視的化肥后效。連續(xù)多年合理施用化肥，土壤有效養(yǎng)分持續(xù)增加，作物單產(chǎn)不斷提高的一個(gè)重要證據(jù)，對(duì)一個(gè)地區(qū)不同階段的同一種作物，在當(dāng)季不施肥條件下，其單產(chǎn)呈現(xiàn)不斷增加的趨勢(shì)。這是土壤肥力（土壤生產(chǎn)力）持續(xù)提高的標(biāo)志?？梢哉J(rèn)為，所謂培肥土壤或提高土壤肥力，說(shuō)到底是提高土壤在無(wú)肥條件下的生產(chǎn)力，而連續(xù)和系統(tǒng)的施用化肥和有機(jī)肥，則是提高土壤肥力或生產(chǎn)力的最有效的方式。正確認(rèn)識(shí)化肥對(duì)土壤肥力的影響的一個(gè)核心問(wèn)題，就是化肥是否會(huì)單向消耗土壤有機(jī)質(zhì)，使土壤有機(jī)質(zhì)含量不斷下降甚至消耗殆盡？土壤有機(jī)質(zhì)是由土壤生產(chǎn)的有機(jī)物，以不同方式（根茬、秸稈或有機(jī)廢棄物等）殘留和歸還土壤并長(zhǎng)期積累的。作物產(chǎn)量越高，單位面積收獲的農(nóng)產(chǎn)品越多，自然殘留和歸還土壤的有機(jī)物也越多。當(dāng)化肥施入土后被土壤微生物利用可轉(zhuǎn)化為微生物體，也可直接參與土壤中有機(jī)物的降解和有機(jī)中間產(chǎn)物的再合成（如形成腐殖物質(zhì)），也都能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量和促進(jìn)有機(jī)物的代謝更新。另一方面，以多種方式施用和歸還農(nóng)田的有機(jī)廢棄物（秸稈、有機(jī)肥等）也是補(bǔ)償和增加土壤有機(jī)質(zhì)的重要途徑。增施化肥恰恰是通過(guò)作物生產(chǎn)以提高有機(jī)物的生產(chǎn)總量，增加根茬留量和有機(jī)物還田量的最基本手段。國(guó)外連續(xù)數(shù)十年至百年的長(zhǎng)期試驗(yàn)結(jié)果表明，在化肥區(qū)的作物產(chǎn)量略高于有機(jī)肥區(qū)，無(wú)肥區(qū)產(chǎn)量?jī)H為化肥或有機(jī)肥區(qū)35％-40％的水平，連續(xù)施用NPK的化肥區(qū)，其保持的土壤有機(jī)碳含量雖比有機(jī)肥區(qū)明顯為少，但仍比無(wú)肥區(qū)高。英國(guó)、前蘇聯(lián)、丹麥、日本等7國(guó)平均經(jīng)連續(xù)47年的長(zhǎng)期試驗(yàn)結(jié)果為：無(wú)肥區(qū)、化肥區(qū)和有機(jī)肥區(qū)土壤有機(jī)碳的含量為1.12％（100％）；1.27％（114％）和1.75（156％）。由中國(guó)農(nóng)科院土肥所主持，在我國(guó)不同輪作區(qū)完成的連續(xù)10年的肥效定位試驗(yàn)，獲得相似結(jié)果。

７．２．３發(fā)揮良種潛力

現(xiàn)代作物育種的一個(gè)基本目標(biāo)是培育能吸收和利用更多肥料養(yǎng)分的作物新種，以增加產(chǎn)量，改善品質(zhì)。因此，高產(chǎn)品種可以認(rèn)為是對(duì)肥料具有高效益的品種。例如，以德國(guó)和印度各自的小麥良種與地方種相比，每100kg產(chǎn)量所吸收的養(yǎng)分量基本相同，但良種的單位面積養(yǎng)分吸收量是地方種的2.0-2.8倍，單產(chǎn)是地方種的2.14-2.73倍。小麥育種專家 N.E.Borlaug一再?gòu)?qiáng)調(diào)，肥料對(duì)于以品種改良為突破口的“綠色革命”具有決定性意義。我國(guó)雜交稻的推廣也與肥料投入量密切相關(guān)。據(jù)湖南農(nóng)科院土肥所報(bào)告（1980），常規(guī)種晚稻隨施肥量增加其單產(chǎn)增加不明顯，而雜交晚稻（威優(yōu)6號(hào)）則隨施肥雜交晚稻較常規(guī)晚稻多吸收N21-54kg，P2O51.5-15kg、K2O19.5-67.5kg。因此，肥料投入水平成為良種良法栽培的一項(xiàng)核心措施。

７．２．４補(bǔ)償耕地不足

對(duì)農(nóng)業(yè)增施化肥，實(shí)質(zhì)上與擴(kuò)大耕地面積的效果相似。例如，按我國(guó)近幾年化肥平均肥效，每噸養(yǎng)分增產(chǎn)糧食7.5t計(jì)，若每公頃耕地的平均糧食單產(chǎn)也是7.5t，則每增施化肥養(yǎng)分1t，即相當(dāng)于擴(kuò)大耕地面積1hm2。因此，那些人多地少的國(guó)家，無(wú)一不是借助增加投肥量一謀求提高作物單產(chǎn)，彌補(bǔ)其耕地的不足。日本、荷蘭通過(guò)增加化肥投入量，使其耕地面積相對(duì)增加60-227％。

７．２．５增加有機(jī)肥量

化肥投入量的增加，與作物產(chǎn)量的提高和畜牧業(yè)的發(fā)展有關(guān)。統(tǒng)計(jì)表明，德國(guó)從1850-1965年的115年間，化肥從無(wú)到有，直至平均使用量增至300kg/hm2,隨著糧食產(chǎn)量和畜牧業(yè)發(fā)展，施用于農(nóng)田的有機(jī)肥也從1.8-2.0t/hm2增加到8-9t/hm2，增長(zhǎng)達(dá)4.5倍。我國(guó)從1965-1990年，投入農(nóng)田的化肥量增加14.7倍，有機(jī)肥實(shí)際投入量則增加1倍，而以秸稈和根茬等形式增加的有機(jī)質(zhì)總量則更多。由此可見(jiàn)，農(nóng)牧產(chǎn)品的生物循環(huán)必然將相當(dāng)數(shù)量的化肥養(yǎng)分保存在有機(jī)肥中。有機(jī)肥成為化肥養(yǎng)分能不斷再利用的載體。因此，充分利用有機(jī)肥源，不僅可發(fā)揮有機(jī)肥的多種肥田作用，也是充分發(fā)揮化肥作用，使化肥養(yǎng)分持續(xù)再利用的重要途徑。

７．２．６發(fā)展綠色資源

化肥作為一種基本肥源，是發(fā)展經(jīng)濟(jì)作物、森林和草原等綠色資源的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)在較充足的施用化肥，實(shí)現(xiàn)連年糧食豐收，人民溫飽的條件下，經(jīng)濟(jì)作物也獲得大幅度發(fā)展。1995年前的10年中，糖料、油料、橡膠、茶葉等作物增加50％-80％，瓜，菜增150％-170％，水果增加250％，極大地豐富了我國(guó)城鄉(xiāng)市場(chǎng)和增進(jìn)了農(nóng)產(chǎn)品的出口能力。糧食和多種農(nóng)副產(chǎn)品的豐足，也促進(jìn)了退耕還林、還草的大面積實(shí)施和城鄉(xiāng)的大規(guī)模綠化，為在宏觀上治理水土流失，保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境提供了可靠的基礎(chǔ)。我國(guó)有1.42億公頃森林（FAO，1990）長(zhǎng)期在雨養(yǎng)的自然條件下生長(zhǎng)，如能有重點(diǎn)地施用肥料（尤其對(duì)那些次生林），即可加速成材和擴(kuò)展覆蓋率；我國(guó)有3.18億公頃草原（FAO，1990），長(zhǎng)期缺水少肥，載蓄率極低，有的每公頃年產(chǎn)肉量不到15kg，如能對(duì)有一定水源的草原適量施肥，可較快地提高生草量和載蓄率。一些發(fā)達(dá)國(guó)家，因其有相當(dāng)數(shù)量化肥用于林業(yè)和草地，用于發(fā)展多種經(jīng)濟(jì)作物和實(shí)施城鄉(xiāng)大規(guī)模綠化。使其農(nóng)牧產(chǎn)品豐富，而且因其能充分開(kāi)發(fā)和利用綠色資源而使其能保持優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境。

７．３、化肥與生物能增值

農(nóng)作物生產(chǎn)的本質(zhì)，就是利用綠色植物所含葉綠素的光合作用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為作物貯藏的物能，進(jìn)而將貯藏生物能的農(nóng)產(chǎn)品供人類和動(dòng)物利用。由于適量施用化肥，作物生長(zhǎng)旺盛，葉面積擴(kuò)展快，葉綠素含量高，單位時(shí)間內(nèi)光合作用產(chǎn)物和轉(zhuǎn)化貯藏的太陽(yáng)能就多。隨著化肥施用，作物產(chǎn)量及貯藏的生物能也將不斷增值。據(jù)筆者計(jì)算，1964-1975年11年間，上海郊區(qū)化肥施用量（N）從115kg/hm2增加到287kg/hm2，相應(yīng)的糧食產(chǎn)量由7.2t/hm2提高到10.1t/hm2，秸稈也隨之增加，而每公頃農(nóng)田收獲得生物能總量也由278.8GJ（100％）提高到300.6GJ（140％）。美國(guó)20世紀(jì)70年代以玉米計(jì)算的資料表明，每投入4.1868KJ化學(xué)形式的礦物能，可從玉米籽粒中回收6-8倍即25.4-33.5KJ的生物能，其能量的投入產(chǎn)出比為1：6-8。如果計(jì)算化肥的連續(xù)后效，化肥增值生物能的效益將更高。由此可見(jiàn)，平衡和合理地施用化肥，實(shí)質(zhì)上是一種利用礦物能以轉(zhuǎn)化和增值生物能的有效手段，是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基本途徑。因此，不同的肥源發(fā)展階段，具有不同的農(nóng)業(yè)物質(zhì)與能量的循環(huán)方式，具有不斷發(fā)展的循環(huán)量。很明顯，在有機(jī)農(nóng)業(yè)階段，作物的單產(chǎn)主要受制于耕地土壤的自然肥力和有機(jī)物和還田量。因而，每年糞肥、綠肥等有機(jī)肥的使用量就是特別重要。當(dāng)有機(jī)肥量不足時(shí)，只能采用輪休或輪作豆科植物，賴以恢復(fù)和保持地力。而當(dāng)發(fā)展到無(wú)機(jī)-有機(jī)農(nóng)業(yè)階段，隨著化肥投入農(nóng)田量的增加，有機(jī)肥供肥（養(yǎng)分）作物將不斷為化肥所代替，作物產(chǎn)量不斷提高，農(nóng)業(yè)物質(zhì)循環(huán)量迅速增大，直至相對(duì)穩(wěn)定在較高的循環(huán)量水平，即在一定的作物品種、氣候及水利等生產(chǎn)條件下能達(dá)到的較高水平。無(wú)機(jī)-有機(jī)物質(zhì)及其中能量的不斷循環(huán)，也使化肥和有機(jī)肥的作用得到統(tǒng)一。這兩種肥料都須通過(guò)土壤而為作物利用，都能促進(jìn)作物增產(chǎn)，并隨物質(zhì)和能量的循環(huán)，相互發(fā)生形態(tài)的轉(zhuǎn)化。前一年施入的化肥，增產(chǎn)了糧食（籽粒和秸稈），通過(guò)人和畜禽的利用，產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物（糞便、墊料等），將有相當(dāng)部分變成下一年的有機(jī)肥。因此，施用化肥既是當(dāng)季作物的直接肥源和增產(chǎn)手段，又可為下一季作物增加有機(jī)肥源。這也是我國(guó)農(nóng)民通俗的稱之為“無(wú)機(jī)”換“有機(jī)”的途徑，或另一種形式的“肥（化肥）多糧多——糧多豬多——豬多肥（有機(jī)肥）多”的良性循環(huán)。由此可見(jiàn)，有機(jī)肥和化肥雖然形態(tài)不一，各具特點(diǎn)，但都是農(nóng)業(yè)物質(zhì)和能量循環(huán)中兩種本肥料形態(tài)。在循環(huán)過(guò)程中對(duì)立而統(tǒng)一，殊途而同歸，共同促進(jìn)農(nóng)作物的持續(xù)增產(chǎn)和土壤的不斷提高?？傊逝c世界上任何其他事物一樣，也決不是完美無(wú)缺的。它同樣具有值得人們充分重視的另一個(gè)側(cè)面。大量連續(xù)地施用化肥，特別是在不平衡與不合理施用的狀況下，化肥的一些負(fù)面影響或副作用，會(huì)日益顯現(xiàn)出來(lái)。如對(duì)水體的富營(yíng)養(yǎng)化，增加環(huán)境中硝態(tài)氮含量；對(duì)某些土壤物理性質(zhì)（如結(jié)構(gòu)性）的影響；對(duì)若干蔬菜、水果的口感質(zhì)影響等，都是現(xiàn)實(shí)存在地問(wèn)題。由此需要促進(jìn)人們對(duì)平衡施肥概念的認(rèn)識(shí)和發(fā)展，對(duì)有廢棄物再循環(huán)和還田的高度重視，以及力求全面提高化肥在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)方面的綜合效益。

致謝

參考文獻(xiàn)

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