合成氨的主要初始原料可分為固體原料、液體原料和氣體原料。如天然氣、石腦油、重質(zhì)油和煤(或焦炭)等。
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0.10.3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。空氣分離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。中國能源結(jié)構(gòu)上存在多煤缺油少氣的特點,煤炭成為主要的合成氨原料,天然氣制氨工藝則受到嚴格限制。