合成氨工藝技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

戴學(xué)軍

摘 要：隨著我國的經(jīng)濟(jì)水平和科技水平均處于不斷發(fā)展與進(jìn)步的階段，這也使我國對(duì)于復(fù)合產(chǎn)品的需求顯著提升，尤其是氨合成的各種產(chǎn)品對(duì)于人的生產(chǎn)生活幫助巨大，我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)都離不開合成氨工藝。因此，大力提升氨合成工藝技術(shù)的發(fā)展，提高生產(chǎn)效率，是現(xiàn)階段我國工業(yè)文明進(jìn)步的重要舉措之一。本文根據(jù)合成氨工藝技術(shù)的現(xiàn)狀，以及未來發(fā)展進(jìn)行簡(jiǎn)述，希望提供幫助。

關(guān)鍵詞：合成氨;工藝技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展

1 我國合成氨工藝技術(shù)的現(xiàn)狀

合成氨工藝技術(shù)發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng)，起源于二十世紀(jì)初期，合成氨技術(shù)的出現(xiàn)是作為制作炸藥的原料之一，主要是為了服務(wù)于戰(zhàn)爭(zhēng)，現(xiàn)在合成氨工藝技術(shù)的主要用途是用于濃郁和現(xiàn)代化學(xué)。我國的合成氨工藝技術(shù)起源于二十世紀(jì)三十年代，目前我國的合成氨工藝技術(shù)已經(jīng)成為世界合成氨工藝技術(shù)數(shù)一數(shù)二的國家之一。我國對(duì)于合成氨原材料的掌握更加繁多，利用無煙煤天然氣、油田等多種材料都可以實(shí)現(xiàn)合成氨的生產(chǎn)。目前，我國合成氨的生產(chǎn)已經(jīng)足以滿足人們的日常生活需求，每年總產(chǎn)能大概在4500萬噸左右，在國際上合成氨產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力非常強(qiáng)大。我國的合成裝置也是屬于世界領(lǐng)域內(nèi)比較先進(jìn)的裝置，就目前而言我國合成氨生產(chǎn)的大型裝置就有30余套，中型合成氨裝置有50余套，小型合成氨裝置有七百余套。大型合成氨生產(chǎn)能達(dá)到每年1000萬余噸，中型合成氨裝置的產(chǎn)能每年能達(dá)到500余萬噸，小型合成氨裝置每年的產(chǎn)能大概能達(dá)到3000余萬噸。這些合成氨裝置都根據(jù)原料進(jìn)行區(qū)分，大型合成氨裝置中主要以天然氣為原料的裝置為主，中型合成裝置中主要以煤或者焦為原料的裝置為主，小型裝置中可以生產(chǎn)尿素的裝置大概有一百余套。

2 合成氨工藝流程以及存在的問題分析

2.1 合成氨工藝流程的基本認(rèn)識(shí)

氨氣是在一定的條件下，經(jīng)過氮?dú)馀c氫氣的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的，對(duì)氨氣經(jīng)過一系列的嚴(yán)格處理，方可形成合成氨。世界上的大部分氨都是以合成的形式存在的，現(xiàn)如今，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，以及各種科學(xué)技術(shù)的研究和創(chuàng)新，合成氨的使用已經(jīng)覆蓋了各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，給人們帶來了很大的便利。一些化工原料，以及化肥產(chǎn)品的生產(chǎn)，離不開合成氨的使用。

2.2 合成氨工藝中存在的問題分析

在合成氨的工藝當(dāng)中，主要存在的問題有以下幾種：①我國對(duì)于合成氨的生產(chǎn)制度缺乏一定的完善;②在生產(chǎn)合成氨的過程中，會(huì)有非常多的資源遭受浪費(fèi)，這給我國的能源緊缺帶來了嚴(yán)重的影響;③合成氨生產(chǎn)工藝的過程中，無法有效地保證各種能源的供給達(dá)到充足;④合成氨工藝技術(shù)的落后和傳統(tǒng)，對(duì)合成氨的生產(chǎn)效率有著一定的制約。

3 加強(qiáng)對(duì)合成氨工藝技術(shù)的改造措施研究

3.1 提高和改善氨分離技術(shù)

在當(dāng)下社會(huì)中，對(duì)氨進(jìn)行分離的相關(guān)技術(shù)比較少，主要是結(jié)合氨自身的特征，使用水吸收法，以及冷凝分離法對(duì)氨進(jìn)行分離。在對(duì)氨進(jìn)行分離的過程中所使用的主要裝置是氨分離器。這種裝置的使用，在一定程度上能夠有效地減少氨分離過程中出現(xiàn)的各種問題，減少能源的消耗以及各種資源的浪費(fèi)。同時(shí)，該技術(shù)的使用還能夠使所分離的氨氣具備更高的純度，為化工生產(chǎn)提供可靠的依據(jù)。

3.2 對(duì)造氣工段技術(shù)的改造

對(duì)造氣工段技術(shù)進(jìn)行改造，需要運(yùn)用到多種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，才能夠達(dá)到改造的目的。首先，可以利用油壓危機(jī)控制和監(jiān)測(cè)技術(shù)，在這兩種技術(shù)的支持下，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)氣爐工作狀況以及周圍工作環(huán)境的監(jiān)測(cè)，在掌握這些具體情況的基礎(chǔ)上，更好地對(duì)所需要的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升。其次，可以充分利用回收煤氣余熱技術(shù)，由于生產(chǎn)氨過程中產(chǎn)生的煤氣余熱比較多，這些大量的余熱如果不加以利用就會(huì)造成資源浪費(fèi)。因此，對(duì)于該技術(shù)的使用可以提高資源的利用效率。最終，可以運(yùn)用自動(dòng)加焦機(jī)技術(shù)，該技術(shù)的使用，可以有效地減少生產(chǎn)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)能源的充分利用，減少各項(xiàng)能源的消耗。而且，還能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)境的安全性有所保證。除此之外，還可以利用人爐蒸汽品質(zhì)改進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)人爐蒸汽品質(zhì)的優(yōu)化，使?fàn)t內(nèi)的溫度能夠維持在更好的狀態(tài)中，從而促進(jìn)合成氨的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

3.3 廢水循環(huán)使用技術(shù)改造

節(jié)能合成氨工藝的生產(chǎn)流程中，很多生產(chǎn)單位會(huì)使用一些碎煤屑，主要是為了能夠降低生產(chǎn)合成氨的成本。碎煤屑在燃燒的過程中，多少都會(huì)產(chǎn)生不同程度的煤氣水，這些煤氣水的存在，使生產(chǎn)單位無法更加有效地將其中的粉塵以及一些焦油進(jìn)行分離。這種現(xiàn)象的存在對(duì)合成氨的生產(chǎn)有著一定的影響，嚴(yán)重的話，還可能會(huì)使合成氨的管道發(fā)生堵塞現(xiàn)象，那么，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，就會(huì)有大量的熱量流失。如果改善廢水循環(huán)使用技術(shù)在合成氨工藝中的使用，就可以有效地利用廢水，減少在生產(chǎn)合成氨過程中的一些不必要的能源消耗，促進(jìn)合成氨生產(chǎn)效率提升。針對(duì)這一問題，可以在廢水循環(huán)中安裝氣浮裝置，該裝置的使用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)懸浮物質(zhì)和油質(zhì)濃度的減少，促進(jìn)生產(chǎn)裝置的高速運(yùn)行。

4 合成氨技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)

就我國目前的合成氨工藝技術(shù)的現(xiàn)狀而言，合成氨工藝技術(shù)在未來的發(fā)展主要方向應(yīng)該以降低合成氨工藝技術(shù)的生產(chǎn)成本為主，有效的提高合成氨工藝技術(shù)的運(yùn)行周期，并且能夠達(dá)到改善經(jīng)濟(jì)性的最終結(jié)果作為我國合成氨工藝技術(shù)未來的主要發(fā)展目標(biāo)。

4.1 合成氨工藝技術(shù)規(guī)模的改變

未來我國合成氨工藝技術(shù)的發(fā)展需要向更加大型、集成、自動(dòng)化發(fā)展，這樣的發(fā)展能夠有效的節(jié)約耗能，遵守我國節(jié)能減排的生產(chǎn)宗旨，雖然目前我國以天然氣為原料的合成氨工藝技術(shù)的耗能已經(jīng)非常低，基本上沒有優(yōu)化空間了，但是，我國目前以煤、油為原料的合成氨工藝技術(shù)在耗能上仍需要進(jìn)行優(yōu)化。在我國目前合成氨工藝技術(shù)的發(fā)展研發(fā)過程中，被大眾關(guān)注需要進(jìn)行不斷優(yōu)化的重點(diǎn)在于技術(shù)的工序以及合成氨設(shè)備。想要合成氨工藝技術(shù)達(dá)到低耗能的標(biāo)準(zhǔn)，首先要使工藝技術(shù)和設(shè)備進(jìn)一步發(fā)展。

4.2 核心原料整改達(dá)到節(jié)能的效果

雖然我國目前在很多階段都屬于不斷發(fā)展和進(jìn)步，但是也有些不可避免的能源損耗，研究發(fā)現(xiàn)原油這種原料已經(jīng)到了及其短缺的地怒，這也就意味著原料為油的合成氨工藝技術(shù)繼續(xù)進(jìn)行原料調(diào)整，例如，現(xiàn)在已經(jīng)開始應(yīng)用的兩種原料調(diào)整為，原料為油改變?yōu)闅夂驮蠟橛娃D(zhuǎn)變?yōu)槊?，這樣的原料調(diào)整可以有效的降低生產(chǎn)成本，提高合成氨工藝技術(shù)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

4.3 減少加工過程中的副產(chǎn)物排放達(dá)成減排的效果

在我國發(fā)展進(jìn)步的過程中，各項(xiàng)科技工藝的發(fā)展都需要秉承著一個(gè)節(jié)能減排的原則，在合成氨工藝技術(shù)的發(fā)展過程中，減排同樣重要。未來發(fā)展過程中需要提高合成氨工藝技術(shù)的自身清潔能力，以便減少合成氨工藝技術(shù)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生無用的副產(chǎn)品和廢物垃圾等，達(dá)到減排的最終目的。

4.4 提升合成氨的裝置性能和工藝技術(shù)

想要一個(gè)技術(shù)得到有效的發(fā)展進(jìn)步，達(dá)成提高生產(chǎn)能力的結(jié)果，就需要不斷的提升合成氨工藝技術(shù)，首先，需要合成氨工藝技術(shù)操作員的專業(yè)技能不斷的進(jìn)行提高，減少操作失誤引起的損失。其次，需要對(duì)合成氨的工藝裝置進(jìn)行定期檢測(cè)，減少機(jī)器故障發(fā)展造成的損失。最后，為了提高合成氨裝置的性能需要不斷地優(yōu)化生產(chǎn)工藝，目前我國處于科技飛速發(fā)展的時(shí)期，高科技技術(shù)也被應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，合成氨工藝技術(shù)也應(yīng)該提高現(xiàn)代化技術(shù)的使用頻次。

5 結(jié)束語

合成氨工藝技術(shù)是我們生產(chǎn)工作生活中必備可少的一門獨(dú)特工藝，雖然我國目前的合成氨工藝生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)處于比較先進(jìn)的水平，產(chǎn)能也已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)域的最高水平，但是想要滿足我國農(nóng)業(yè)需求和化工需求合成氨工藝技術(shù)仍需要不斷地發(fā)展與進(jìn)步，尤其是目前全球能源都屬于相對(duì)匱乏的階段，在滿足合成氨工藝技術(shù)的生產(chǎn)需求的同時(shí)還需要最大程度上遵從節(jié)能減排的概念。從工藝的進(jìn)步以及設(shè)備的優(yōu)化和人員的技術(shù)提升等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)整個(gè)工藝技能的不斷提升，從而使我國的合成氨工藝技術(shù)走向更高的階段。

參考文獻(xiàn)：

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