氨合成工藝技術的新進展

孫建偉（浙江江山化工股份有限公司，浙江 衢州 324100）

氨合成工藝技術的新進展

孫建偉（浙江江山化工股份有限公司，浙江 衢州 324100）

文章結合我國氨合成工藝的發展趨勢，闡述了氨合成工藝技術的新進展。

氨合成；工藝技術；新進展

近幾年來，我國各大中小型化工企業都開始大力推進氨合成工藝技術的節能技改。目前，已經提出生產規模擴展、弛放氣中氫回收、余熱回收利用、原料凈化以及其他新工藝等方法以盡可能減少能源損耗。

圖1 Braun 3塔3廢鍋氨合成圈

圖2 氨合成串塔工藝流程簡圖

1 氨合成工藝發展趨勢

一方面，化工企業走向大型化與綜合化不僅有利于人力資源的節約，而且有助于促進能源的節約與高效利用。盡管生產規模的不斷擴大意味著需要更多的資金投入，但是化工生產的各個工序實際是一個龐大的有機整體，工序之間并沒有明確的獨立界限，微小的局部改變都可能影響整個生產線的穩定性。因此，大規模生產可以有效降低比投資，其整體優勢明確可見。另一方面，通常情況下，在合成氨廠都會有大量的能耗出現。根據氨成本有關能源費用的統計情況來看，其差不多占用了將近一半的費用。所以，如何降低能源消耗已經成為合成氨技術重點研究的方向，低能耗氨合成工藝勢必成為合成氨技術重點改造的重點。

2 氨合成工藝技術的新進展

2.1 主要技術特點

合成工藝技術的主要特點包括：（1）為減少能源損耗大量采用大型低壓合成；（2）反應熱的利用率不斷提高；（3）盡量減少弛放氣，提高凈化效果。

2.2 工藝流程

針對氨合成循環圈中的大量能源損失，我國已從國外引入先進科技，并開發了新型的合成塔用于合成氨技術的優化改造。圖1所示為Braun 3塔3廢鍋流程圖，在該合成圈中共串聯有3個絕熱氨合成塔和3個廢鍋，軸向流經催化劑床層的氣體則在塔外的高壓廢鍋中完成換熱，其主要流程如圖2所示。除此之外，我國還開始采用二次合成工藝，在不改變催化劑劑量的情況下，大大提高了反應氣的轉化率，其具體工藝如圖3所示。

圖3 二次氨合成工藝流程圖

2.3 效益分析

與傳統氨合成工藝相比，改造后的氨合成技術使得氨凈值達到24%以上，并且單位氨產量的循環量節省了將近60%，整個工藝的生產能力也有明顯的提升。

3 結語

向大規模和低能耗方向發展是氨合成工藝優化改進的必經之路。

[1]禾火.低壓合成氨自主技術步入國際先進行列[J].化工裝備技術.2017，(01).

[2]劉永華.合成氨工藝技術的現狀分析及其發展探討[J].化學工程與裝備.2012，(07).