合成氨工艺及节能分析

合成氨工艺及节能分析

朱世煜

大庆石化公司化肥厂

摘要：随着中国国民经济的不断发展，科学技术也取得了长足的进步。化工产品在人们生活中的作用逐渐增强，这直接影响着人们的生活水平。合成氨工艺和技术广泛应用于化工产品的生产和制造。合成氨的原料主要是石油和天然气、石油、煤炭等。然而，合成氨过程中浪费了大量材料和能源。目前，我国还没有生产效率高的合成氨工艺。在此基础上，本文对合成氨工艺及节能进行了详细论述，仅供参考。

关键词：合成氨；工艺节能；改革

介绍

近年来，中国一直倡导节能减排理念，有效改进合成氨工艺，逐步建立节能型合成氨工艺已成为企业发展的主要方向。在一些新政策的指导下，许多企业进行了合成氨工艺的改造。不断有效降低工业生产成本，节约能源，同时有效保护环境。企业在实施节能合成氨工艺和技术改造的过程中，首先要严格控制工艺流程，然后对氨分离技术、废水回收技术、制气工段技术等进行改造，才能达到节能改造的效果。

1合成氨工艺流程分析

1.1原料气的制造和获取

制造氢气和获取原材料的方法有很多，不仅来自生活中最常见的天然气和煤炭，也来自重油和其他原材料。主要的生产方法是在保证原料提取时温度的条件下，通过化学反应达到所需的高温，然后与水蒸气反应得到合成氢。此外，对于一些固体焦炭类原料，如果合成氢气，则需要使用固定燃料气法。然而，对于残余油等物质，氢气通常是通过非催化部门物体的氧化来合成的。此外，为了从石脑油中获得合成氢，需要通过两级蒸汽回路法实现。

1.2原料气净化

在氨合成过程中，原料气的净化非常重要，需要引起足够的重视。合成氨原料气的净化过程主要包括以下几个方面：一是原料气转化为一氧化碳，主要是煤气后产生大量一氧化碳。为了有效地实现氨的合成，需要大量的水蒸气。一氧化碳可以转化为氢气或二氧化碳。然而，合成氨直接转化为一氧化碳或二氧化碳将大大增加工艺难度。这也会增加成本和能源消耗。因此，该工艺应严格执行合成氨工艺的节能减排措施。其次，在对原料实施脱碳脱硫工艺时，一般采用物理吸收法和化学吸收法对原料进行脱碳，主要是为了避免工人在生产过程中因催化剂中毒。以确保员工的人身安全。在脱碳过程中，应回收二氧化碳气体，为后期的纯碱和尿素生产提供充足的原料。从而达到资源充分利用的目的，达到节能效果。然而，主要的脱硫方法是干法脱硫和湿法脱硫。然而，由于干法脱硫主要采用固体脱硫剂进行脱硫操作，景观可以达到有效的脱硫效果，但无法实现脱硫剂的再生。这种方法通常用于精细脱硫。湿法脱硫法采用化学溶剂进行脱硫。湿法脱硫具有一定的可再生性，因此多用于粗脱硫。

1.3合成氨

氨合成过程中最重要的是氨合成。原料获取和原料气净化均用于合成氨，为后期获得高浓度合成氨奠定了良好基础。在氨合成过程中，生产人员应根据相关标准确定生产工艺，并确保在高压和高温条件下进行，催化剂作为辅助操作。应使用氢气和氢气循环系统来增加合成氨的氨含量。

2、氨合成工艺节能改造的重要策略

2.1造气工段技术改造

① 自动加焦机技术。

自动给焦技术的环保性能比高，不仅降低了生产成本，而且在某些情况下降低了能耗，具有一定的安全性。

② 废气余热集中回收技术。

该技术通过回收器回收生产过程中的各种废热，从而提高资源利用效率，实现资源的再利用。

③ 锅炉状态监测和油压微机控制技术。

将该技术应用到生产过程中，可以提高资源配置的科学性，可以实时监测造气炉的周围环境和具体情况，及时发现存在的问题，并对整个过程进行记录，从而提高生产效率，降低能耗。

④ 集中式高效洗涤器。

在具体的生产过程中，使用集中式大学气体洗涤器可以降低系统阻力，避免产生污水和冷却水。

⑤ 吹扫废气余热回收技术。

该技术可以有效地提高资源的利用率。通过使用集中燃烧炉回收技术，可以再次回收生产过程中产生的多个废热，提高资源利用率，降低生产成本，提高生产效率。

⑥ 提高进汽质量的技术。

该技术可有效稳定炉温，提高蒸汽分解效率，降低整体能耗。蒸汽液位提升技术是合成氨的重要条件。

⑦ 高效静电除焦油剂。

高效静电除油器的应用可以有效提高脱硫质量和脱油效率，同时也可以有效提高压缩机的使用寿命。该仪器对提高能源利用率具有重要意义。通常在脱硫前和塔清洗后使用。

2.2废水回收技术的改进

在特定生产过程中最常用的原料是碎煤。产气液中的焦油和粉尘难以分离，容易堵塞合成氨管道，造成热量损失。因此，废水回收可用于提高生产效率和降低能耗。此外，使用气浮装置可以有效降低油浓度和悬浮固体，从而提高装置的运行效率。该技术的氨合成装置以天然气部分氧法生产的乙炔尾气为原料，采用低能耗和加压催化转化法生产合成氨，不仅可以减少原煤的应用，还可以降低生产成本，避免污染，提高尾气的利用率。

2.3氨分离技术的改进

目前，氨的分离主要采用吸水法和冷凝分离法。氨分离主要通过使用氨分离器进行。与传统分离器相比，该设备更加先进，可以减少传统分离器分离不彻底的问题，有效减少资源浪费。其主要原理是通过改变其他流动方向来实现其他液滴的分离。

3合成氨生产系统塔前预热器的应用

在氨合成系统中的转化器中增加了废热装置，以提高废热利用效率。预热器主要用于减少合成氨生产中冷却水的使用。降低换热设备的实际合规性，从而有效提高锅炉的蒸汽产量，从而达到节能和高产率的效果。然而，在预热装置的具体应用过程中，需要充分了解合成氨生产系统中外部预热装置的结构和运行状态。只有熟悉预热装置的工作原理后，才能对生产系统进行全面的节能改造，从而降低塔前预热装置的安装风险，达到合成氨生产的节能效果。

4、合成氨生产系统节能改造后的效果

通过对合成氨生产系统的节能改造，可以有效降低冷却水的消耗，提高合成塔的利用效率。同时，通过增加锅炉的蒸汽产量，可以更好地利用转炉中的废气余热，满足合成氨生产成本的具体要求。此外，在生产系统中增加预热装置可以确保冷却水保持在相对稳定的温度调节，并且当合成气进入绝热催化环境时，温度将保持不变。通过外部预热装置的运行，可以有效利用塔内的余热，从而改善合成氨生产系统能耗过大的问题，从而达到合成氨生产的节能效果。

结束语

总之，通过对合成氨主要工艺的综合分析，提出了节能改造措施。例如，通过在制气过程中应用自动焦炭给料机和油压微机控制，可以再次回收煤气和吹气产生的废热，从而提高废水的回收率，改善氨的分离。在保证产量和生产效率的前提下，减少能耗和浪费。同时，通过对合成氨技术的不断改造和优化，可以提高生产效率，实现工业快速发展。节能减排可以通过降低成本来实现。这对于提高氨企业的经济效益和稳定性具有重要意义。

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