一、產(chǎn)品介紹
液氨,又稱為無水氨,是種無色液體,有強烈刺激性氣味。氨作為種重要的化工原料,為運輸及儲存便利,通常將氣態(tài)的氨氣通過加壓或冷卻得到液態(tài)氨。液氨易溶于水,溶于水后形成銨根離子NH4+、氫氧根離子OH-,呈堿性的堿性溶液。液氨多儲于耐壓鋼瓶或鋼槽中,且不能與乙醛、丙烯醛、硼等物質(zhì)共存。液氨在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,具有腐蝕性且容易揮發(fā),所以其化學(xué)事故發(fā)生率很高。
二、產(chǎn)品用途
《2013-2017年中液氨行業(yè)調(diào)研與投資前景評估報告》液氨主要用于生產(chǎn)硝酸、尿素和其他化學(xué)肥料,還可用作醫(yī)藥和農(nóng)藥的原料。
在防工業(yè)中,用于制造火箭、導(dǎo)彈的推進劑。可用作有機化工產(chǎn)品的氨化原料,因為液氨在氣化后轉(zhuǎn)變?yōu)闅獍?,能吸收大量的熱,被譽為“冷凍劑”,同時液氨具有定的殺菌作用,所以在家禽養(yǎng)殖業(yè)中,被用于殺菌和降溫制冷作用。液氨還可用于紡織品的絲光整理。NH3分子中的孤電子對傾向于和別的分子或離子形成配位鍵,生成各種形式的氨合物。
液氨是個很好的溶劑,由于分子的性和存在氫鍵,液氨在許多物理性質(zhì)方面同水非常相似。些活潑的金屬可以從水中置換氫和生成氫氧化物,在液氨中就不那么容易置換氫。但液氨能夠溶解金屬生成種藍色溶液。這種金屬液氨溶液能夠?qū)щ?,并緩慢分解放出氫氣,有強還原性。
例如金屬鈉溶解在液氨中時失去它的價電子生成正離子: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。用此法制得的氣體是種良好的保護氣體,可以廣泛地應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)、冶金工業(yè),以及需要保護氣氛的其他工業(yè)和科學(xué)研究中。
氨氣和乙酸氣加熱至420℃,在催化劑作用下,合成乙腈。
三、合成氨
氨的合成是合成氨生產(chǎn)的后道工序,其任務(wù)是將經(jīng)過精制的氫氮混合氣在催化劑的作用下多快好省地合成為氨。對于合成系統(tǒng)來說,液體氨即是它的產(chǎn)品。工業(yè)上合成氨的各種工藝流程般以壓力的高低來分類。
四、合成氨的方法
1、高壓法
操作壓力70~100MPa,溫度為550~650℃。這種方法的主要優(yōu)點是氨合成率高,混合氣中的氨易被分離。故流程、設(shè)備都比較緊湊。但因為合成率高,放出的熱量多,催化劑溫度高,易過熱而失去活性,所以催化劑的使用壽命較短。又因為是高溫高壓操作,對設(shè)備制造、材質(zhì)要求都較高,投資費用大。工業(yè)上很少采用此法生產(chǎn)。
2、中壓法
操作壓力為20~60MPa,溫度450~550℃,其優(yōu)缺點介于高壓法與低壓法之間,此法技術(shù)比較成熟,經(jīng)濟性比較好。因為合成壓力的確定,不外乎從設(shè)備投資和壓縮功耗這兩方面來考慮。從動力消耗看,合成系統(tǒng)的功耗占廠總功耗的比重大。功耗不單取決于壓力項,還要看其它工藝指標和流程的布置情況。總的來看,在15~30Pa的范圍內(nèi),功耗的差別是不大的,因此世界上采用此法的很多。
3、低壓法
操作壓力10MPa左右,溫度400~450℃。由于操作壓力和溫度都比較低,故對設(shè)備要求低,容易管理,且催化劑的活性較高,這是此法的優(yōu)點。但此法所用催化劑對毒物很敏感,易中毒,使用壽命短,因此對原料氣的精制純度要求嚴格。又因操作壓力低,氨的合成率低,分離較困難,流程復(fù)雜。實際工業(yè)生產(chǎn)上此法已不采用了。合成氨工藝流程大概可以分為:原料氣的制備;原料氣的凈化;氣體壓縮和氨的合成四大部分。
4、其他法
苯胺工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)二苯胺(在催化劑的作用下)的過程中有副產(chǎn)物氨氣生成,將這些氨氣壓縮并降溫冷卻即成液態(tài)氨。在此過程中要進行排污,而帶入雜質(zhì),因此得到的液氨純度較低,用途受到限制。