第一百六十七章 工业三大任务（二）（2 / 2）

“两个步骤，一个制气一个压缩液化分离。原料气制备将煤原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气。”

“二段转化炉是合成氨装置中最关键的设备之一。经一段转化后的工艺气介质．尚需在二段转化炉中进一步转化，使工艺原料气在氢类蒸汽转化后达到工艺所要求的甲烷（ch4）含量0.9％以下，同时转化后的工艺介质含较高的热能，可由下游的废热锅炉回收并产生高温蒸汽”

“净化对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程脱硫脱碳过程以及气体精制过程，一氧化碳变换过程在合成氨生产中，各种方法制取的原料气都含有co，其体积分数一般为120合成氨需要的两种组分是h2和n2，因此需要除去合成气中的co。变换反应如下：co+h2o→h2+co2 Δh=-41.2kj/mol，由于co变换过程是强放热过程，必须分段进行以利于回收反应热，并控制变换段出口残余co含量。第一步是高温变换，使大部分co转变为co2和h2；第二步是低温变换，将co含量降至0.3右。”

“因此，co变换反应既是原料气制造的继续，又是净化的过程，为后续脱碳过程创造条件。脱硫脱碳过程各种原料制取的粗原料气，都含有一些硫和碳的氧化物，为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒，必须在氨合成工序前加以脱除，以天然气为原料的蒸汽转化法，第一道工序是脱硫，用以保护转化催化剂，以重油和煤为原料的部分氧化法，根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。工业脱硫方法种类很多，通常是采用物理或化学吸收的方法，常用的有低温甲醇洗法（rectisol）、聚乙二醇二甲醚法（selexol）等。”

胡文楷渐渐说到今天的关键之处，停下来问：“你们和公司签过保密协议了吗？”

“签过了，每个月多拿两元钱呢，老板放心吧，出卖自己老婆也不会出卖公司利益的。”下面有人大声说。

周海泉和胡斌、田芝亮走上主席台汇报今天来的技术员全部经过筛选签过保密协议，胡文楷点点头接着说。

“在400°c，压强超过200mpa时，不使用催化剂，氨便可以顺利合成，但实际生产中，太大的压强需要的动力就大，对材料要求也会增高，这就增加了生产成本，因此，受动力材料设备影响，目前合成氨厂最好采用20mpa~50mpa，采用铁触媒，铁触媒在500°c时活性最大，这也是合成氨选在500°c的原因。”

“老板请详细解释一下铁触媒。”

“主体是四氧化三铁。主要成分是fe3o4,助催化剂k2o、al2o3、cao、mgo等含量小于催化剂总质量的9%，低压催化剂还增加了coo”

“老板我们还是不懂，请详细解释啊”台下吵翻天了，不过这个是比较难，昨晚他也是看了一晚才模模糊糊的知道一些，反正照本宣科。

“氧化态催化剂主体是磁铁矿，其化学计量式feo.fe2o3或fe3o4。晶体结构类似于尖晶石（mgal2o4）的结构（90%以上是具有反尖晶石结构、不均匀复杂体系的磁铁矿）。是四面体和八面体结构的堆积结果。其中形成两种间隙：四面体间隙和八面体间隙。三价的金属离子占据四面体间隙的一半和八面体间隙的一半，二价的铁离子占据八面体间隙（fe3+（fe2+，fe3+））。磁铁矿的一个单胞（晶体的最小结构单元）由32个氧离子和24个铁离子所组成，即8（fe3o4）。”

“按结晶学原理，32个氧原子按照面心立方堆积的每一单胞，有64个四面体间隙和32个八面体间隙。如上所述，除了24个被铁离子占据以外，其余大部分是空的，因此可加入助催化剂占据这些空隙形成间隙固溶体。而且化学式相近的物质，结构类型相同且质点（离子、原子或分子）半径近于相等的物质，可以发生同晶取代，生成置换固溶体，例如三价铝即可置换部分三价铁，形成置换固溶体。”

太难了，自己说的也难口干舌苦，再问下去自己就会被打成原形了，钢铁是自己熟悉的，化工自己很少涉及除非*类。

“你们台下的有谁听懂了，替我上来解答，一天了实在累。”

从台下人群中一人被推了出来，从没有见过的二十多岁年轻人，高高瘦瘦的，头发蓬松。

“吴文浩加油，吴文浩快点上去。”台下西北角喊成一片。

胡文楷走下台去，将这个年轻人拽上台去，舞台就交给他了，自己躲在下面抽烟去了。

吴文浩拿起话筒在衣服上擦了擦说：催化剂会诱导化学反应发生改变，而使化学反应变快或者在较低的温度环境下进行化学反应。刚才老板说的铁触媒是催化剂的一种，正常催化剂采用多空模式方便增减接触面积，我认为老板所说的铁触媒应该是多空状的。

胡文楷在台下拍起手，这家伙是行家，一说话就暴露出来。

“按老板刚才所说，我们可以推出铁触媒是四氧化三铁和碱性物资混合而成的。”

胡文楷心里巨震，这家伙妖孽我照本宣科居然他能从中得出结论，还是他本来就有研究。

台上台下边问边答，从空气液化分离去杂质到水煤气，纸条一张张传递上去，吴文浩解答的游刃有余。

最后胡文楷上台将配方公布出来：以精选天然磁铁矿为原料，除铁组分外，还含有能对催化反应起促进作用的添加物。一般是铝、钾、钙、镁等元素的氧化物，称为促进剂或助催化剂此外，催化剂还含有极少量随原料或制作过程中引人的杂质硅.ea,.硫、磷和氯等。用电阻炉或感应炉将天然或合成磁铁与添加物烙融、再经冷却、破碎至适宜粒度即得产品。催化剂在使用前。必须用含氢、氮的合成气进行还原变成多孔、活性高的晶粒。正常操作温度范围为425一525 c。

随后胡文楷现场任命吴文浩为化肥厂建设领导组组长，有问题采取集中讨论解决。化工自己是一窍不通没有必要掺乎进去。