合成氨工艺技术的现状及发展

合成氨工艺技术的现状及发展

白仁邦

新疆玉象胡杨化工有限公司 新疆阿克苏 842200

摘要：现如今，资源匮乏的趋势越来越明显。因此，缩减目前状态下的能源耗费量迫在眉睫。合成氨作为一门独特的工艺，我们应不断探索合成氨的工艺技术，尽可能的接纳一切可利用的合成设备，我们也可以积极吸取国外合成氨技术的经验，不断完善自身，从实践中发现问题，解决问题，积极采纳类似“油改气”这样的改造路径，并且技术人员还应该积极创造新的改造途径。实现设备的自动化既能缩减耗费，也能迎合环境友好发展的趋势，加快工艺“零排放”的目标的实现。

关键词：合成氨工艺技术；现状；发展

合成氨的新工艺具有节省蒸汽、减少电耗、节能效果显著、节省成本等优点，是目前合成氨工业的变换技术的首选方案。然而，在进行中应用新工艺的过程中仍然存在着诸多问题，合成氨相关厂家必选要采取有效的措施进行解决，从而才能在一定程度促进企业的可持续发展。

1 合成氨的工艺流程

1.1制备原料气

合成氨的制备过程中设计中首先要制取合成气，最常见的原料是固体的煤和焦炭。在该过程中国通常会采取气化的方法，应用该方法能够制成的粗原料气会含有氢元素和氮元素。还有一种比较常见的方法就是非催化部分氧化的方法，通过该方法能够素食油渣从而获得合成气方面。而在现代工业中，一般从气态烃类和石脑油中炼取合成氨，会采用二段蒸汽转化法。

1.2净化粗原料气

在净化粗原料气的过程中，需要相关的技术人员能够主通过变换的方式除去产出中产生的氢气和氮气等杂质，在该产出过程通常是由一氧化碳变换过程、脱硫脱碳过程及精制气体过程构成的。在合成氨生产的过程中，在制取原料气中会产生一定的一氧化碳，氢和氮是合成氨需要的两种元素，为了保证合成氨的产出，就需要采取一定的措施来去除其中产生的一氧化碳。在粗原料气中也可能会产生一些硫的氧化物和碳的氧化物，如果不能及时去除，就很有可能导致催化剂中毒，这就要求必须对其中的硫和碳的氧化物进行清除。

1.3氨合成

在氨合成的工艺流程中需要先利用压力压缩纯净的氢和氮的混合气，再利用催化剂催化，最终合成氨。在该过程中，可以根据压力不同来采取压力压缩方式，比较常见的是高压法、中压法和低压法。使用高压法可以更加高效的合成氨，使得混合气中的氨被分离。当前发展最成熟的是中压法，且经济性较高。低压法在实际的合成氨产出中，对实际的设备要求相对比较低，实际操作方式比较简单，是最核心的技术。

2 合成氨工艺技术应用的现状

通过对合成氨工艺技术应用现状的分析与了解，可在一定程度上有效的帮助我们及时的采取相对应的解决措施，进而就能不断的提高合成氨工艺技术的使用质量，以此来有效的带动我国经济的稳定发展。下面，就针对合成氨工艺技术应用的现状展开具体的分析与讨论。

2.1传统型蒸汽转化制氨工艺阶段

随着工艺技术的不断发展与更新，美国合成氨工艺技术研究部门提出了以天然气为原料的应用模式，这样就能在一定程度上不断的降低合成氨工艺技术对能源的消耗，从而有效的提高整个工艺加工的进度和产量。此外，传统的合成氨工艺还能将两段天然气蒸汽作为基础，进而不断的将合成氨工艺应用在合成气净化以及氨合成方面，这样就能有效的提高产品的使用质量。

2.2低能耗制氨工艺阶段

对于合成氨技术的使用，不仅要考虑到合成氨产品的使用质量，而且还应考虑到合成氨产品对能源的消耗情况。因此，我们就可利用多种低能耗的工艺来有效的取代高能耗的工艺技术，这样不仅不会影响整个产品的生产质量，而且还能在一定程度上有效的降低对能源的消耗，从而不断的起到节约能源的作用。此外，基于一段蒸汽转化和等温变换相结合的工艺技术，并在合成氨的过程中运用较为成熟的LAC 工艺技术，也能起到节约能源的作用。

2.3装置单系列产量的提高阶段

虽然低能耗生产工艺能够有效的降低能源的消耗，但是其在一定程度上使整个装置的经济性变小。因此，为了有效的提高整个产品装置生产加工的经济性，相应的技术人员还应不断的研究相应的工艺技术，这样就能有效的改善整个装置的经济性，从而就能有效的促进整个合成氨的使用目标逐渐的向实现最大化产量为首要目标的研发阶段转变，这样不仅能够有效的节约生产成本，而且还能在一定程度上有效的降低对能源资源的消耗。

3 合成氨技术的未来发展趋势

3.1 合成氨工艺技术规模的改变

未来我国合成氨工艺技术的发展需要向更加大型、集成、自动化发展，这样的发展能够有效的节约耗能，遵守我国节能减排的生产宗旨，虽然目前我国以天然气为原料的合成氨工艺技术的耗能已经非常低，基本上没有优化空间了，但是，我国目前以煤、油为原料的合成氨工艺技术在耗能上仍需要进行优化。在我国目前合成氨工艺技术的发展研发过程中，被大众关注需要进行不断优化的重点在于技术的工序以及合成氨设备。想要合成氨工艺技术达到低耗能的标准，首先要使工艺技术和设备进一步发展。

3.2 核心原料整改达到节能的效果

虽然我国目前在很多阶段都属于不断发展和进步，但是也有些不可避免的能源损耗，研究发现原油这种原料已经到了及其短缺的地怒，这也就意味着原料为油的合成氨工艺技术继续进行原料调整，例如，现在已经开始应用的两种原料调整为，原料为油改变为气和原料为油转变为煤，这样的原料调整可以有效的降低生产成本，提高合成氨工艺技术的市场竞争能力。

3.3实现对原料构架的替换

在合成氨工艺技术的发展中，在原料构架的代替方面，在未来的发展中不仅可以应用“油改煤”的方式，还可以应用“油改气”的方式，其中“油改煤”只需要侧重研究的方面。在当前的产出路径在多联产的发展态势下，还需要将合成氨工艺技术的程序内的再加工技术衔接起来，这样就能够实现对原有的原料架构进行替换。为了在合成氨工艺技术的必备装置中凸显竞争实力，还必须要使得原料结构更加具备其经济性。在当前的世界经济发展中原油供应量正在逐渐递减，这种趋势在未来的经济发展中也会一直持续下去，会逐渐出现原油短缺的问题。为了能够较好的应对未来社会经济发展中出现的能源短缺问题，就必须要实现对原料构架的替换，选取更加合理的替换原料。

3.4减少加工过程中的副产物排放达成减排的效果

在我国发展进步的过程中，各项科技工艺的发展都需要秉承着一个节能减排的原则，在合成氨工艺技术的发展过程中，减排同样重要。未来发展过程中需要提高合成氨工艺技术的自身清洁能力，以便减少合成氨工艺技术生产过程中产生无用的副产品和废物垃圾等，达到减排的最终目的。

3.5提升合成氨的装置性能和工艺技术

想要一个技术得到有效的发展进步，达成提高生产能力的结果，就需要不断的提升合成氨工艺技术，首先，需要合成氨工艺技术操作员的专业技能不断的进行提高，减少操作失误引起的损失。其次，需要对合成氨的工艺装置进行定期检测，减少机器故障发展造成的损失。最后，为了提高合成氨装置的性能需要不断地优化生产工艺，目前我国处于科技飞速发展的时期，高科技技术也被应用在各个领域，合成氨工艺技术也应该提高现代化技术的使用频次。

综上所述，随着社会科学发展的不断进步，全球资源形势异常严峻。由于合成氨技术是一种特殊的生产技术，所以在生产中需要合理的改进现有的合成设备，并且充分结合西方国家合成氨工艺技术，不断改进现有的技术，减少能源的耗费，促进环境友好的发展。

参考文献：

[1]合成氨工艺及节能改造措施分析 [J]. 陈行.  中国设备工程. 2021(07)

[2]煤化工合成氨工艺分析及节能优化措施研究 [J]. 薛智英.  装备维修技术. 2020(01)

[3]合成氨工艺分析及节能改造研究 [J]. 王亚军,刘韶东,何勇.  化工管理. 2020(30)

[4]合成氨工艺技术的现状及发展趋势 [J]. 康玉林.  化工管理. 2020(25)