合成氨工艺技术的现状及发展

戴学军

摘 要：随着我国的经济水平和科技水平均处于不断发展与进步的阶段，这也使我国对于复合产品的需求显著提升，尤其是氨合成的各种产品对于人的生产生活帮助巨大，我国的农业生产和工业生产都离不开合成氨工艺。因此，大力提升氨合成工艺技术的发展，提高生产效率，是现阶段我国工业文明进步的重要举措之一。本文根据合成氨工艺技术的现状，以及未来发展进行简述，希望提供帮助。

关键词：合成氨;工艺技术;现状;发展

1 我国合成氨工艺技术的现状

合成氨工艺技术发展时间不长，起源于二十世纪初期，合成氨技术的出现是作为制作炸药的原料之一，主要是为了服务于战争，现在合成氨工艺技术的主要用途是用于浓郁和现代化学。我国的合成氨工艺技术起源于二十世纪三十年代，目前我国的合成氨工艺技术已经成为世界合成氨工艺技术数一数二的国家之一。我国对于合成氨原材料的掌握更加繁多，利用无烟煤天然气、油田等多种材料都可以实现合成氨的生产。目前，我国合成氨的生产已经足以满足人们的日常生活需求，每年总产能大概在4500万吨左右，在国际上合成氨产品的竞争力非常强大。我国的合成装置也是属于世界领域内比较先进的装置，就目前而言我国合成氨生产的大型装置就有30余套，中型合成氨装置有50余套，小型合成氨装置有七百余套。大型合成氨生产能达到每年1000万余吨，中型合成氨装置的产能每年能达到500余万吨，小型合成氨装置每年的产能大概能达到3000余万吨。这些合成氨装置都根据原料进行区分，大型合成氨装置中主要以天然气为原料的装置为主，中型合成装置中主要以煤或者焦为原料的装置为主，小型装置中可以生产尿素的装置大概有一百余套。

2 合成氨工艺流程以及存在的问题分析

2.1 合成氨工艺流程的基本认识

氨气是在一定的条件下，经过氮气与氢气的化学反应而产生的，对氨气经过一系列的严格处理，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，现如今，随着社会经济的不断发展，以及各种科学技术的研究和创新，合成氨的使用已经覆盖了各个行业领域当中，给人们带来了很大的便利。一些化工原料，以及化肥产品的生产，离不开合成氨的使用。

2.2 合成氨工艺中存在的问题分析

在合成氨的工艺当中，主要存在的问题有以下几种：①我国对于合成氨的生产制度缺乏一定的完善;②在生产合成氨的过程中，会有非常多的资源遭受浪费，这给我国的能源紧缺带来了严重的影响;③合成氨生产工艺的过程中，无法有效地保证各种能源的供给达到充足;④合成氨工艺技术的落后和传统，对合成氨的生产效率有着一定的制约。

3 加强对合成氨工艺技术的改造措施研究

3.1 提高和改善氨分离技术

在当下社会中，对氨进行分离的相关技术比较少，主要是结合氨自身的特征，使用水吸收法，以及冷凝分离法对氨进行分离。在对氨进行分离的过程中所使用的主要装置是氨分离器。这种装置的使用，在一定程度上能够有效地减少氨分离过程中出现的各种问题，减少能源的消耗以及各种资源的浪费。同时，该技术的使用还能够使所分离的氨气具备更高的纯度，为化工生产提供可靠的依据。

3.2 对造气工段技术的改造

对造气工段技术进行改造，需要运用到多种先进的科学技术，才能够达到改造的目的。首先，可以利用油压危机控制和监测技术，在这两种技术的支持下，能够实现对气炉工作状况以及周围工作环境的监测，在掌握这些具体情况的基础上，更好地对所需要的参数进行调节，实现生产效率的提升。其次，可以充分利用回收煤气余热技术，由于生产氨过程中产生的煤气余热比较多，这些大量的余热如果不加以利用就会造成资源浪费。因此，对于该技术的使用可以提高资源的利用效率。最终，可以运用自动加焦机技术，该技术的使用，可以有效地减少生产时间，实现能源的充分利用，减少各项能源的消耗。而且，还能够对生产环境的安全性有所保证。除此之外，还可以利用人炉蒸汽品质改进技术，实现对人炉蒸汽品质的优化，使炉内的温度能够维持在更好的状态中，从而促进合成氨的生产质量和生产效率。

3.3 废水循环使用技术改造

节能合成氨工艺的生产流程中，很多生产单位会使用一些碎煤屑，主要是为了能够降低生产合成氨的成本。碎煤屑在燃烧的过程中，多少都会产生不同程度的煤气水，这些煤气水的存在，使生產单位无法更加有效地将其中的粉尘以及一些焦油进行分离。这种现象的存在对合成氨的生产有着一定的影响，严重的话，还可能会使合成氨的管道发生堵塞现象，那么，在实际的生产过程中，就会有大量的热量流失。如果改善废水循环使用技术在合成氨工艺中的使用，就可以有效地利用废水，减少在生产合成氨过程中的一些不必要的能源消耗，促进合成氨生产效率提升。针对这一问题，可以在废水循环中安装气浮装置，该装置的使用，可以实现对悬浮物质和油质浓度的减少，促进生产装置的高速运行。

4 合成氨技术的未来发展趋势

就我国目前的合成氨工艺技术的现状而言，合成氨工艺技术在未来的发展主要方向应该以降低合成氨工艺技术的生产成本为主，有效的提高合成氨工艺技术的运行周期，并且能够达到改善经济性的最终结果作为我国合成氨工艺技术未来的主要发展目标。

4.1 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，基本上没有优化空間了，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。

4.2 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。

4.3 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。

4.4 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。

5 结束语

合成氨工艺技术是我们生产工作生活中必备可少的一门独特工艺，虽然我国目前的合成氨工艺生产技术已经处于比较先进的水平，产能也已经达到了世界领域的最高水平，但是想要满足我国农业需求和化工需求合成氨工艺技术仍需要不断地发展与进步，尤其是目前全球能源都属于相对匮乏的阶段，在满足合成氨工艺技术的生产需求的同时还需要最大程度上遵从节能减排的概念。从工艺的进步以及设备的优化和人员的技术提升等多个方面实现整个工艺技能的不断提升，从而使我国的合成氨工艺技术走向更高的阶段。

参考文献：

[1]祁永贵，曾广祥，吴政霖.合成氨工艺技术的现状及其发展趋势[J].当代化工研究，2018，32（08）：120-121.

[2]段华丽，王峰.合成氨工艺技术的现状及其发展趋势[J].中国化工贸易，2014（11）：136-136.