合成氨工藝技術的現狀及發展

戴學軍

摘 要：隨著我國的經濟水平和科技水平均處于不斷發展與進步的階段，這也使我國對于復合產品的需求顯著提升，尤其是氨合成的各種產品對于人的生產生活幫助巨大，我國的農業生產和工業生產都離不開合成氨工藝。因此，大力提升氨合成工藝技術的發展，提高生產效率，是現階段我國工業文明進步的重要舉措之一。本文根據合成氨工藝技術的現狀，以及未來發展進行簡述，希望提供幫助。

關鍵詞：合成氨;工藝技術;現狀;發展

1 我國合成氨工藝技術的現狀

合成氨工藝技術發展時間不長，起源于二十世紀初期，合成氨技術的出現是作為制作炸藥的原料之一，主要是為了服務于戰爭，現在合成氨工藝技術的主要用途是用于濃郁和現代化學。我國的合成氨工藝技術起源于二十世紀三十年代，目前我國的合成氨工藝技術已經成為世界合成氨工藝技術數一數二的國家之一。我國對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現合成氨的生產。目前，我國合成氨的生產已經足以滿足人們的日常生活需求，每年總產能大概在4500萬噸左右，在國際上合成氨產品的競爭力非常強大。我國的合成裝置也是屬于世界領域內比較先進的裝置，就目前而言我國合成氨生產的大型裝置就有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。大型合成氨生產能達到每年1000萬余噸，中型合成氨裝置的產能每年能達到500余萬噸，小型合成氨裝置每年的產能大概能達到3000余萬噸。這些合成氨裝置都根據原料進行區分，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識

氨氣是在一定的條件下，經過氮氣與氫氣的化學反應而產生的，對氨氣經過一系列的嚴格處理，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，現如今，隨著社會經濟的不斷發展，以及各種科學技術的研究和創新，合成氨的使用已經覆蓋了各個行業領域當中，給人們帶來了很大的便利。一些化工原料，以及化肥產品的生產，離不開合成氨的使用。

2.2 合成氨工藝中存在的問題分析

在合成氨的工藝當中，主要存在的問題有以下幾種：①我國對于合成氨的生產制度缺乏一定的完善;②在生產合成氨的過程中，會有非常多的資源遭受浪費，這給我國的能源緊缺帶來了嚴重的影響;③合成氨生產工藝的過程中，無法有效地保證各種能源的供給達到充足;④合成氨工藝技術的落后和傳統，對合成氨的生產效率有著一定的制約。

3 加強對合成氨工藝技術的改造措施研究

3.1 提高和改善氨分離技術

在當下社會中，對氨進行分離的相關技術比較少，主要是結合氨自身的特征，使用水吸收法，以及冷凝分離法對氨進行分離。在對氨進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的各種問題，減少能源的消耗以及各種資源的浪費。同時，該技術的使用還能夠使所分離的氨氣具備更高的純度，為化工生產提供可靠的依據。

3.2 對造氣工段技術的改造

對造氣工段技術進行改造，需要運用到多種先進的科學技術，才能夠達到改造的目的。首先，可以利用油壓危機控制和監測技術，在這兩種技術的支持下，能夠實現對氣爐工作狀況以及周圍工作環境的監測，在掌握這些具體情況的基礎上，更好地對所需要的參數進行調節，實現生產效率的提升。其次，可以充分利用回收煤氣余熱技術，由于生產氨過程中產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造成資源浪費。因此，對于該技術的使用可以提高資源的利用效率。最終，可以運用自動加焦機技術，該技術的使用，可以有效地減少生產時間，實現能源的充分利用，減少各項能源的消耗。而且，還能夠對生產環境的安全性有所保證。除此之外，還可以利用人爐蒸汽品質改進技術，實現對人爐蒸汽品質的優化，使爐內的溫度能夠維持在更好的狀態中，從而促進合成氨的生產質量和生產效率。

3.3 廢水循環使用技術改造

節能合成氨工藝的生產流程中，很多生產單位會使用一些碎煤屑，主要是為了能夠降低生產合成氨的成本。碎煤屑在燃燒的過程中，多少都會產生不同程度的煤氣水，這些煤氣水的存在，使生產單位無法更加有效地將其中的粉塵以及一些焦油進行分離。這種現象的存在對合成氨的生產有著一定的影響，嚴重的話，還可能會使合成氨的管道發生堵塞現象，那么，在實際的生產過程中，就會有大量的熱量流失。如果改善廢水循環使用技術在合成氨工藝中的使用，就可以有效地利用廢水，減少在生產合成氨過程中的一些不必要的能源消耗，促進合成氨生產效率提升。針對這一問題，可以在廢水循環中安裝氣浮裝置，該裝置的使用，可以實現對懸浮物質和油質濃度的減少，促進生產裝置的高速運行。

4 合成氨技術的未來發展趨勢

就我國目前的合成氨工藝技術的現狀而言，合成氨工藝技術在未來的發展主要方向應該以降低合成氨工藝技術的生產成本為主，有效的提高合成氨工藝技術的運行周期，并且能夠達到改善經濟性的最終結果作為我國合成氨工藝技術未來的主要發展目標。

4.1 合成氨工藝技術規模的改變

未來我國合成氨工藝技術的發展需要向更加大型、集成、自動化發展，這樣的發展能夠有效的節約耗能，遵守我國節能減排的生產宗旨，雖然目前我國以天然氣為原料的合成氨工藝技術的耗能已經非常低，基本上沒有優化空間了，但是，我國目前以煤、油為原料的合成氨工藝技術在耗能上仍需要進行優化。在我國目前合成氨工藝技術的發展研發過程中，被大眾關注需要進行不斷優化的重點在于技術的工序以及合成氨設備。想要合成氨工藝技術達到低耗能的標準，首先要使工藝技術和設備進一步發展。

4.2 核心原料整改達到節能的效果

雖然我國目前在很多階段都屬于不斷發展和進步，但是也有些不可避免的能源損耗，研究發現原油這種原料已經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繼續進行原料調整，例如，現在已經開始應用的兩種原料調整為，原料為油改變為氣和原料為油轉變為煤，這樣的原料調整可以有效的降低生產成本，提高合成氨工藝技術的市場競爭能力。

4.3 減少加工過程中的副產物排放達成減排的效果

在我國發展進步的過程中，各項科技工藝的發展都需要秉承著一個節能減排的原則，在合成氨工藝技術的發展過程中，減排同樣重要。未來發展過程中需要提高合成氨工藝技術的自身清潔能力，以便減少合成氨工藝技術生產過程中產生無用的副產品和廢物垃圾等，達到減排的最終目的。

4.4 提升合成氨的裝置性能和工藝技術

想要一個技術得到有效的發展進步，達成提高生產能力的結果，就需要不斷的提升合成氨工藝技術，首先，需要合成氨工藝技術操作員的專業技能不斷的進行提高，減少操作失誤引起的損失。其次，需要對合成氨的工藝裝置進行定期檢測，減少機器故障發展造成的損失。最后，為了提高合成氨裝置的性能需要不斷地優化生產工藝，目前我國處于科技飛速發展的時期，高科技技術也被應用在各個領域，合成氨工藝技術也應該提高現代化技術的使用頻次。

5 結束語

合成氨工藝技術是我們生產工作生活中必備可少的一門獨特工藝，雖然我國目前的合成氨工藝生產技術已經處于比較先進的水平，產能也已經達到了世界領域的最高水平，但是想要滿足我國農業需求和化工需求合成氨工藝技術仍需要不斷地發展與進步，尤其是目前全球能源都屬于相對匱乏的階段，在滿足合成氨工藝技術的生產需求的同時還需要最大程度上遵從節能減排的概念。從工藝的進步以及設備的優化和人員的技術提升等多個方面實現整個工藝技能的不斷提升，從而使我國的合成氨工藝技術走向更高的階段。

參考文獻：

[1]祁永貴，曾廣祥，吳政霖.合成氨工藝技術的現狀及其發展趨勢[J].當代化工研究，2018，32（08）：120-121.

[2]段華麗，王峰.合成氨工藝技術的現狀及其發展趨勢[J].中國化工貿易，2014（11）：136-136.