合成氨工業節能減排分析

張那 楊振

山東華魯恒升化工股份有限公司 山東 德州 253000

引言

合成氨在我國工業領域中占據不可撼動的重要地位，同時也是化工生產的重要原料，我國是典型的農業型國家，化肥在促進農產品豐產豐收，推動農業發展等方面發揮著關鍵性作用，為了有效滿足農業生產對肥料的需要，我國大幅度提高了化肥生產量。所以在我國實際國情以及農業需求等諸多原因的共同影響下，近年來我國合成氨的發展態勢都非常樂觀，但是在合成氨工業快速發展的同時，也產生了一系列的能源大量消耗和環境嚴重污染等問題，在國家不斷促進環境保護和綠色節能可持續發展的當前時刻，為了更好地助推合成氨工業的健康良性發展，相關人員應合理分析我國合成氨工業的發展現狀及其節能減排的潛力價值，并針對合成氨工業節能減排相關技術進行深入研究。

1 合成氨行業的現有情況分析

隨著時間的推移，我國合成氨工業技術有了非常明顯的進步，相應的工業技術水平已經處于世界前列。我國有非常豐富的煤炭資源，這是合成氨工藝發展的基礎，它可以提供大量的原材料，讓合成氨技術按照現有需求向前發展[1]。在實際工作中，合成氨工業產品會用到工業和農業上。比如農業體系里會使用到尿素和磷胺類的合成氨產品，而工業體系里則會使用到硝酸和純堿這一系列的合成氨產品。從國家發展來看，合成氨工業促進了經濟的持續發展，也讓農業和工業有了更大的進步空間，讓合成氨工業走上可持續發展的道路。

相關從業人員需要注意合成氨工業可能造成的多方面的污染。常見的污染物，包含了一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等等，這些有害氣體和污染物都會污染環境，如果相關的企業沒有從實際情況出發，找到好的解決方案，降低污染物對周邊環境的影響，就會造成環境破壞。企業需要投入更多的精力在環境保護上。任何企業發展都要注重預防，而不是等到污染后再進行治理[2]。相關單位必須重視節能減排，結合國家政策，讓合成氨工業的生產管理能更加科學環保。一些合成氨工廠會引進一系列的節能減排技術，并且在日常工作中加強管理，也取得了比較好的效果。然而還是有一些比較老舊的企業，依然會用傳統的污染大的生產方式來展開工作，大大影響我國的節能減排工作進度，使得工業環境和農業環境都因此受到影響，發展狀況因為污染問題停滯不前。

2 合成氨生產中的節能減排的潛力分析

因為氨的熱值高，所以在實際生產的時候，非常容易出現損耗。這些損耗狀況決定了合成氨產品的高耗能特性。目前我國已經有很多企業都面臨能耗問題，需要根據廠商本身的情況來合理解決合成氨的耗能問題，然后才能夠使企業的經濟效益提升，讓企業有更好的工作狀態。相關的工作人員在考慮合成氨技術的時候，可以學習國外先進經驗，做好有效測試，并采取可行的節能方法。不同的生產方式所對應的能耗有非常大的區別，相關研究學者在研究分析后認為，節能減排的潛力非常大，還需要做更加深入的研究，使用更加先進的技術手段，達成節能減排的效果，讓節能管理措施可以落實到位。在實際工作中，環境問題必須要得到有效控制，這樣會大大提升合成氨工業的價值，讓節能減排效果得到切實有效的體現。相關的企業需要學習和研究先進技術，并從實際應用的角度出發，將技術和真實情況相結合，使每一項研發技術都能夠有很好的實際應用價值。

3 合成氨工業生產的節能減排技術進展

3.1 合成氨造氣系統的減排技術

3.1.1 煤氣化技術。從實際應用中可以看出，合成氨生產和運營與每一個環節的耗能有密切關系，其中煤氣化耗能占比達到70%。煤炭是煤氣化原材料。我國合成氨工藝會使用到無煙煤，然而無煙煤消耗量大，成本高，這會極大程度地提升煤氣化的成本。要壓縮成本，提高效益，就需要使用更加節能的煤氣化技術，并將其普及開來。實際應用中，相關單位可以用到粉煤加壓氣化技術、氣流床氣化技術等來完成相應的工作。企業可以根據本身的實際狀況來選擇實用的技術。注意實用性，同時還要注意碳轉化率。煤凈化技術和很多方面的因素有關，應用時有不同的功能和利弊。相關的合成氨企業需要根據企業發展的需求來做深入的調整，才能保證煤凈化技術的應用，更有實際應用價值。

3.1.2 粉煤成型技術。隨著時間的推移，市面上出現很多大型采煤機械設備[3]。這些設備的應用讓粉煤的產出增加，而粉煤造成的環境破壞非常大，不利于節能環保目標的達成，所以相關單位的工作人員就需要能夠從實際情況著手，合理選擇粉煤成型技術來提高煤炭利用率，同時也可以很好地壓縮煤塊采購成本，降低粉煤的污染。

3.1.3 造氣爐機電一體化。為了提高合成氨工藝的自動化水平和工作效率，相關單位可以從實際應用入手做好技術優化。注意出渣等要手動操作的環節的控制，降低煤氣泄漏造成安全隱患和生產效率低下的問題。做好造氣爐機電一體化的改造，合理節能減排，控制勞動成本。在工作的時候，相關的工作人員一定要注意可能存在的成本問題，根據造氣爐機電一體化技術的步驟，結合企業發展來做深入的研究，不斷完善和改造系統，使合成氨工業造氣體系能更加優化。

3.1.4 富氧氣化技術。從實際應用來看，富氧氣化技術與傳統技術有關，它會在傳統技術的基礎上補充氧氣，讓空氣中能有更高的氧氣含量，讓系統的運行能夠更加高效[4]。相關單位的工作人員，要注意系統的風險問題，結合不同系統不同體系的實際利用效率和效果來有效做好規劃，結合新系統的應用目標，做好實踐優化，評估富氧氣化技術應用效果，增加技術應用的效益，讓富氧氣化技術可以與實際更好地匹配起來。

3.2 合成氨凈化系統的減排

3.2.1 凈化系統脫硫。機械過濾和熔硫組合技術都是目前脫硫技術的主要類型。實際應用中，脫硫技術是合成氨進化體系的重要組成部分。不同的脫硫技術對應著不同的應用特征和優缺點。機械過濾和輪流組合技術屬于常見技術。脫硫液能更好的投入應用，同時也能提高純堿原料的利用率。而高效變換脫硫技術則可以改善污染物，可以提高脫硫效率，使脫硫的技術更加有性價比。

3.2.2 凈化系統變換。低氣耗變換技術和等溫變換技術屬于凈化系統凈化技術的主要形式，其中低氣耗變換會改善催化劑粉化的情況，針對傳統凈化系統中一氧化硫含量高、電阻力大的問題來做出調整，讓合成氨工藝凈化系統更高效的運轉，也讓能源利用率得到更好的提升。等溫變換技術的阻力強以及變化流程短，在實際應用中可以很好地轉化一氧化碳，讓凈化效果達到預期目標。

3.2.3 凈化系統脫碳。在實際應用中，合成氨凈化系統的運行通常不會把重心放在二氧化碳的凈化上，使用的脫碳裝置會利用到大量的吸附劑吸附相應的氣體。因此，實際工作時，技術人員可以調整吸附裝置的參數，讓選擇性吸附的功能更加強大，并在此基礎上保證吸附效率和效果，讓低能耗電壓脫碳技術的實際應用更有價值，并達到節能減排的目標。在合成氨精華系統運行過程中積極做好脫碳技術部署，提升碳材料的循環利用效率，為合成氨生產過程中環保凈化、材料高效率運用提供助力。

3.3 合成氨合成系統減排

3.3.1 低壓合成。當今社會科技水平有了非常迅速的發展，而合成氨工業也在生產工藝上有了持續的精進，相關單位的工作人員需要從實際情況出發，結合合成氨工藝各類特點來做相應的研發，要合理借鑒先進企業的技術，讓合成氨的體系能夠往更好的方向進一步邁進[5]。工作人員要持續學習和研發。目前我國有很多企業研發出低壓合成生產裝置，這種裝置可以降低生產壓力，以此來提高生產效率，同時也讓合成氨工業更加節能減排。

3.3.2 溴化鋰制冷。實際應用中溴化鋰制冷技術的合理應用有很好的節能環保效果。吸收劑可以吸收制冷劑，讓系統循環起來，也讓合成氨工業的生產流程更加清晰，并在此基礎上擴大收益，降低成本。

3.3.3 合成尾氣利用。使用特定裝置降低合成尾氣的溫度，當這個溫度達到特定的界限，就可以根據尾氣的沸點差異來進行精餾，得到一系列的副產品。

這種合成尾氣的方法有許多應用優勢，首先就是可以達到零排放的目標，投入實際應用時能夠最大限度地把尾氣轉變成生產原料或者其他可以更利于處理或利用的副產品[6]。第2個優勢就在于經濟效益高，資金回收的周期非常短，第3個優勢在于節能減排效果好，并且資源利用率也會因此提升。

4 合成氨節能減排發展趨勢

4.1 調整工業結構

要做好節能減排工作，相關合成氨企業的管理人員一定要做好帶頭作用，調整工業結構，注意影響生產經濟效益的因素[7]。要能夠從持續發展的角度出發，不斷創新，讓能耗得到更好的控制，讓能源市場的發展能夠向前更進一步地邁進。

4.2 嚴懲高污染、高消耗企業

更好的節能減排與嚴格的監管制度有關。要明確處罰機制，針對高污染高消耗的企業要有嚴厲的懲罰措施，保證節能減排概念可以真正與實際工業生產相結合。

4.3 改善產能過剩情況

目前合成氨工業存在著一定的產能過剩的問題，相關企業需要把更多的精力放在節能減排技術上，分析結構調整的方向。要完善監督機制，根據企業現狀制定專項方案[8]。節能減排方面一定要注重經濟效益的控制，做好技術研究，學習先進的技術，更新先進的設備，深入研究，做好各方面的準備工作。

4.4 提升合成氨企業節能管理效力

要根據合成氨工業生產過程中各設備工況的變化曲線進行分析，做好合成氨生產的各環節控制，尤其應對能源相關環節進行綜合控制，提升節能減排的控制效果，為合成氨企業節能減排效果優化提供保證。

5 結束語

由于工業領域持續蓬勃發展、城市化建設進程不斷推進等諸多因素，我國環境問題和能源問題越來越嚴峻，為了更好地應對這一局面，國家有關部門對環境保護與治理、節能降耗以及綠色減排工作提出了更加嚴格的要求，特別是明確制定并有效推行了節能減排政策，在這樣的大環境下，合成氨工業也需要積極順應國家的節能減排要求不斷轉型發展。根據合成氨工業的實際發展狀況分析，我國的合成氨工業發展仍然存在巨大的節能、降耗減排價值，如果采取行之有效的節能降耗減排措施，就能夠促使合成氨工業生產過程中的能耗過大和環境污染問題得到有效改善，這就要求相關人員不斷加強合成氨工業節能減排技術研究，并對合成氨工業節能減排技術進行合理改進和創新，借此共同推動我國合成氨工業的可持續發展。