
【化】 ammonia (synthesis) converter
氨合成塔(Ammonia Synthesis Converter)是合成氨工業中的核心設備,用于在高溫高壓條件下将氮氣與氫氣催化轉化為液态氨。該設備基于哈伯-博世法(Haber-Bosch Process),通過鐵基催化劑實現化學平衡的優化控制。
核心功能與技術參數
工程學創新
雙套管式設計(Double-tube Configuration)通過逆流換熱原理,使原料氣預熱至反應溫度的同時冷卻産物氨。該結構可使單塔日産氨量突破1500噸(《化學工程進展》2024年第8期)。
安全标準與維護
美國機械工程師協會(ASME)第VIII卷第2分冊規定,設備需每5年進行全容積射線檢測(RT)和磁粉探傷(MT)。中國特種設備檢測研究院要求操作壓力超過10MPa的合成塔須配備三重洩壓保護系統。
氨合成塔是合成氨工業中的核心設備,主要用于在高溫高壓條件下催化氮氣與氫氣反應生成氨氣。以下從定義、結構、原理、技術發展及材料特性五個方面進行詳細解釋:
氨合成塔是合成氨廠的關鍵反應器,其作用是在15.2~30.4MPa高壓、400~520℃高溫下,通過鐵基催化劑促使氮氫混合氣(摩爾比3:1)發生反應生成氨氣(反應式:$text{3H}_2 + text{N}_2 rightleftharpoons 2text{NH}_3 + Q$)。
氣體分三路進入塔内:主氣流經催化劑床層進行放熱反應,輔助氣流通過換熱器調節溫度。反應後的高溫氣體與冷氣體換熱後排出,未反應氣體循環利用。
2025年中石化南化公司項目采用多層整體包紮工藝制造氨合成塔,相較于傳統分片式包紮,提升了設備安全性與可靠性,體現了制造技術的進步。
因氫氣在高溫高壓下易導緻“氫脆”和氫腐蝕,内件需采用特殊合金鋼,外筒則通過避免高溫接觸降低腐蝕風險。
如需更完整的設備參數或案例,可參考、7、10等來源。
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