合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨，世界上的氨除少量從焦爐氣中回收副產(chǎn)外，絕大部分是合成的氨。合成氨主要用作化肥、冷凍劑和化工原料。
① 天然氣制氨。天然氣先經(jīng)脫硫，然后通過二次轉(zhuǎn)化，再分別經(jīng)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(jīng)甲烷化作用除去后，制得氫氮摩爾比為3的純凈氣，經(jīng)壓縮機壓縮而進入氨合成回路，制得產(chǎn)品氨。以石腦油為原料的合成氨生產(chǎn)流程與此流程相似。
② 重質(zhì)油制氨。重質(zhì)油包括各種深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料氣，生產(chǎn)過程比天然氣蒸氣轉(zhuǎn)化法簡單，但需要有空氣分離裝置?？諝夥蛛x裝置制得的氧用于重質(zhì)油氣化，氮作為氨合成原料外，液態(tài)氮還用作脫除一氧化碳、甲烷及氬的洗滌劑。
③ 煤（焦炭）制氨。隨著石油化工和天然氣化工的發(fā)展，以煤（焦炭）為原料制取氨的方式在世界上已很少采用。
合成氨工藝流程圖
合成氨的在線分析檢測點
序號 | 檢測點 | 被測組分 | 典型量程 | 備注 |
A1 | 半水煤氣 | O2 | 0~1% |
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A2 | 脫硫 | H2S、SO2 | 0~5% |
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A3 | 中變出口 | CO | 0~5% |
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A4 | 低變出口 | CO | 0~1% |
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A5 | 脫碳出口 | CO2 | 0~2% |
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A6 | 再生CO2（入口） | O2 | 0~15% |
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A7 | 精練氣（甲烷化）出口 | CO2+CO2 | 0~50ppm |
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A8 | 合成塔入口新鮮氣 | H2 | 50~80% |
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CH4 | 0~15% |
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A9 | 合成循環(huán)氣 | H2 | 40~70% |
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A10 | 天然氣制氫一段爐 | CH4 | 0~15% |
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A11 | 天然氣制氫二段爐 | CH4 | 0~1% |
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A12 | 重油制氫汽化爐 | CH4 | 0~10% |
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尿素合成工藝的在線氣體檢測
原料氣CO2補加空氣后的O2分析：過低會引起腐蝕，過高會影響尿素合成率。
H2/O2分析：氧分析目的同上，氫分析是為監(jiān)測脫氫效果，以避免形成爆炸性氣體。
NH3/CO2分析，監(jiān)視合成塔的合成工藝。
尿素合成的在線分析檢測點
序號 | 項目名稱 | 檢測點 | 被測組分 | 控制指標（例） | 備注 |
A1 | 預精餾塔出口氣 | 預精餾塔出氣管 | CO2 NH3 H2O | 10.3% 82.7% 6.0% |
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A2 | 一吸塔出口氣 | 一吸塔頂出口氣管 | CO2 | ＜100ppm |
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A3 | 氨冷凝器（B）出口氣 | 氨冷凝器（B）出口 | NH3 H2 O2 | 實測 |
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A4 | 氨冷凝器（C）出口氣 | 氨冷凝器（C）出口 | NH3 H2 O2 | 82.3% 3.8% 2.1% |
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A5 | 惰洗器出口氣 | 惰洗器出口氣管 | NH3 H2 O2 | 60.6% 8.3% ＜5% |
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A6 | 進二循一冷氣氣相 | 進二循一冷氣氣相出口管 | NH3 CO2 | 實測 |
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A7 | 二段分解氣相 | 二段分解氣相出口管 | NH3 CO2 | 61.1% 8.9% |
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A8 | 尾吸收塔尾氣 | 尾吸收塔尾氣管 | NH3 H2 O2 | 9.7% 25% 8.6% |
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A9 | 解吸冷凝器出口氣 | 解吸冷凝器出口氣相管 | NH3 CO2 | 47.4% 4.3% |
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原料對二甲苯氧化后生成粗對苯二甲酸，監(jiān)測氧化尾氣：氧含量檢測至關重要，直接參與安全生產(chǎn)閉環(huán)控制，有時會采用三取二的安全連鎖邏輯。CO2和CO主要起安全監(jiān)控作用。
PTA氧化尾氣的在線氣體分析
被測組分：O2（0~5%）、CO2（0~3%）、CO（0~5%）；
樣氣條件：溫度 50℃，壓力 1.5±0.2MPa，無粉塵；
樣氣處理的重點是除水和防腐蝕。
再生煙氣的在線氣體分析
被測組分 | 一再煙氣出口A1 | 二再煙氣出口A2 |
O2 | 0~1% | 0~10% |
CO | 0~20% | 0~0.5% |
CO2 | 0~20% | 0~30% |
