合成氨发展史及未来的发展方向
全球 合成氨产业发展趋势
全球合成氨产业发展趋势全球合成氨产业发展趋势1. 介绍合成氨产业的背景和意义合成氨是一种重要的化工产品，广泛应用于农业、能源和化学工业等领域。
作为世界上最重要的化工产品之一，合成氨的产业发展具有重要意义。
全球合成氨市场价值巨大，根据最新研究数据，到2025年，合成氨的全球市场规模有望达到500亿美元。
了解全球合成氨产业的发展趋势对于决策者和从业者都至关重要。
2. 全球合成氨产业的现状在全球范围内，合成氨产业呈现出一系列显著特点和趋势：a) 全球需求量不断增长：由于人口增长和农业生产需求的增加，全球对合成氨的需求与日俱增。
农用合成氨的需求尤为突出，它被广泛应用于农作物的肥料生产，以提高农作物的产量和质量。
b) 生产技术不断创新：随着科技的进步，合成氨的生产技术也在不断创新。
传统的合成氨生产工艺已经得到优化，通过改进反应条件和催化剂的性能，可以提高合成氨的生产效率和质量。
c) 持续推进可持续发展：全球范围内，环境保护和可持续发展已经成为产业发展的重要方向。
合成氨产业也积极响应这一趋势，通过采用更环保的生产技术和减少二氧化碳排放，实现绿色合成氨的生产。
d) 行业竞争加剧：全球范围内合成氨产业竞争日益激烈。
主要产业集中在亚洲地区，中国和印度成为全球合成氨的主要生产国家。
在这种竞争环境下，企业需要不断提高生产效率和质量，提供更具竞争力的产品。
3. 全球合成氨产业的发展趋势在未来几年，全球合成氨产业将呈现以下发展趋势：a) 市场规模持续扩大：随着全球农业生产的增加和新兴市场的崛起，对合成氨的需求将持续增长。
尤其是在亚洲地区，农业的快速发展将进一步推动合成氨的市场规模扩大。
b) 技术创新助力产业升级：新技术的引入将使合成氨生产更加高效和环保。
采用新型催化剂和反应工艺可以提高合成氨的转化率和选择性，降低能耗和废弃物排放。
c) 绿色合成氨的兴起：在环境保护压力下，绿色合成氨的发展将成为合成氨产业的重要方向。
通过采用氢气和氮气的电解合成氨技术，未来有望实现零排放的合成氨生产。
合成氨发展史
合成氨发展史合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、化工、医药等领域。
其发展历程可以追溯到19世纪末，经历了多个阶段的探索和突破。
19世纪末，化学家哈伯发现了一种重要的合成氨方法，即通过氨气和氮气在高温高压条件下进行催化反应。
这一方法被称为哈伯—玻什合成，成为了合成氨的主要工业方法。
然而，由于该方法需要高温高压，能耗较大，工艺复杂，限制了其规模化生产。
20世纪初，化学家卡尔·博什提出了一种新的合成氨方法，即通过将氮气和氢气通过催化剂进行反应，产生合成氨。
这一方法被称为博什—霍尔斯过程，被广泛应用于合成氨工业生产中。
博什—霍尔斯过程具有能耗低、成本低、工艺简单等优点，使得合成氨工业得以快速发展。
随着合成氨工业的兴起，合成氨的应用范围也逐渐扩大。
在农业领域，合成氨被广泛用作氮肥的主要成分，为农作物提供充足的氮源，提高农作物的产量和品质。
在化工和医药领域，合成氨则用于合成各种化学品和药物，如合成纤维、合成树脂、合成染料等。
在合成氨的发展过程中，化学家们不断探索新的合成方法和改进工艺，旨在提高合成氨的产量和质量，降低生产成本。
例如，通过改进催化剂的性能和选择合适的反应条件，可以提高合成氨的转化率和选择性，提高工业化生产的效率。
此外，还有一些新型的合成氨方法正在研究和开发中，如电解法、光催化法等，这些方法有望在未来取得突破性进展。
总结起来，合成氨的发展史可以概括为从哈伯—玻什合成到博什—霍尔斯过程的演变。
随着合成氨工业的兴起，合成氨的应用范围不断扩大，对于农业、化工、医药等领域的发展起到了重要的推动作用。
未来，合成氨的发展仍将面临挑战和机遇，需要继续进行研究和创新，以满足社会和经济的需求。
合成氨工艺的历史与技术突破
合成氨工艺的历史与技术突破合成氨是一种具有广泛应用的化学品，被广泛用于农业、化工、能源等领域。
其制备工艺经历了多年的发展与改进，取得了许多重要的历史与技术突破。
本文将探讨合成氨工艺的发展历程，并着重介绍其中的一些重要技术突破。
合成氨的历史可以追溯到20世纪初，当时科学家们发现通过将氮气和氢气在一定条件下进行反应，可以制备出氨。
然而，在当时的条件下，这一过程并不高效，需要消耗大量的能源和催化剂。
因此，研究人员开始寻找改进工艺的方法，以提高合成氨的产率和效率。
在20世纪20年代，德国化学家哈伯与英国化学家博什曼几乎同时提出了合成氨的工业化生产方法。
哈伯与博什曼独立研究出了一种将氮气与氢气在高温高压条件下催化反应的方法，这一方法即被称为“哈伯-博什曼工艺”。
这一突破奠定了合成氨工业化生产的基础，使得合成氨的产量大大提高。
然而，哈伯-博什曼工艺依然存在一些问题，比如催化剂的寿命较短、能源消耗大等。
为了克服这些问题，研究人员进行了进一步的探索与改进。
在20世纪50年代，英国科学家克劳德提出了一种新的催化剂，称为“铁-钼催化剂”，取得了良好的效果。
这一催化剂减少了催化剂的损耗，提高了合成氨反应的效率，使得合成氨的生产更加经济可行。
在20世纪末，另一个重要的技术突破出现了。
科学家们发现，在一定条件下，通过将空气中的氮气与氢气在电弧等离子体中进行反应，可以直接合成氨。
这一方法被称为“离子束合成氨技术”。
相比于哈伯-博什曼工艺，离子束合成氨技术更加环保，能源消耗更低。
然而，目前离子束合成氨技术仍处于实验室阶段，尚未实现工业化生产。
除了这些主要的技术突破之外，合成氨工艺在其他方面也有一些创新。
例如，催化剂的研究与改进、反应条件的优化、工艺流程的改良等。
这些技术突破的出现，不仅提高了合成氨的产量和效率，也减少了能源消耗和生产成本。
合成氨的工艺不断进步，为相关行业的发展提供了坚实的基础。
综上所述，合成氨工艺经历了多年的发展与改进，取得了许多重要的历史与技术突破。
合成氨发展史及未来的发展方向
合成氨发展史及未来的发展方向精心整理合成氨发展史及未来的发展方向合成氨发展史及未来的发展方向国建成投产。
从此开创了氮肥工业的新纪元。
为了纪念氨开发的艰难，特在氨前面加“合成”两个字。
二、合成氨在国民经济中的地位和作用1、用氨制造氮肥。
我们知道土壤所缺的养份主要是氮磷、钾。
从解放前直至改革开放初期，中国的粮食产量一直不能自给自足，主要原因是中国几乎所有的土壤都需补氮。
由于合成氨工业不能满足农业施肥的需要，土壤补氮不足，农作物只能在低产水平上徘徊（300斤过黄河，400斤跨长江），为了满足粮食生产的需要，我国一直把发展化肥工业作为整个化学工业的首要任务，中国要以全世界7%的耕地来养活全世界22%的人口。
经过60多年的发展，我国合成氨制造和氮肥产量已居世界首位，合2域。
碱的基础。
氨基与苯环相联，就构成苯胺，这是苯胺系如染料的基础原料，同时也是重要的有机化工原料，例如聚氨脂塑料以及医药的麻醉剂等。
氨基中的氮与羰基中的碳（C）相联，即成酰胺，这是尼龙以及部分抗生素的重要组成部分，氨基与羧基碳、氮相联即组成氨基酸，由此形成蛋白质。
氨基酸种类繁多，仅人体必需的就有19种以上。
人们日常生活中的味精就是一种氨基酸的盐类。
氨的三个键如全部与同一碳原子相联而成CN2-,这种氰根与一价阳离子化合，例如与H+或Na+化合，就会形成剧毒的氢氰酸或氰化钠，但这种氰根和碳相联，就会形成有机腈，这种有机腈不但无毒，还可造福人类，三、氨生产简史合成氨的基础条件直接法合成氨其化学方程式非常简单：3H2+N2=2NH3+Q从化学平衡理论出发，反应后体积缩小一半，无疑提高压力会促使反应向右进行。
世界上第一个研究成功合成氨技术并使其实施的是德国卡斯鲁荷技术大学的哈伯教授，他于1902年在美国的尼亚加拉瀑布参观了正在研究的电弧固定氮工厂后，对将空气中的氮直接固定成化合物产生了兴趣，回到德国就开始了氮和氢气直接合成的研究，在此之前，法国人夏特利埃在19011000用蒸发成品氨来冷却分离气体中的氨，他的这些内容一直用到现在的合成氨厂。
合成氨工业发展历史与技术流程
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合成氨发展史及未来的发展方向
合成氨发展史及未来的发展方向合成氨是指通过人工合成的一种化学物质，化学式为NH3、它是农业化肥的重要组成部分，也广泛用于制造工业化学品和燃料电池等领域。
合成氨的发展史可以追溯到19世纪，经过多次技术进步和创新，合成氨的产量和质量得到了显著提高。
合成氨的发展史可以追溯到德国化学家弗里德里希·隆维斯（Friedrich Wilhelm Ostwald）在19世纪末的研究。
他利用催化剂将氮气和氢气在高温高压条件下反应，制备出了少量的合成氨。
这项研究为后来合成氨的大规模生产奠定了基础。
20世纪初，德国化学家弗里茨·哈伯（Fritz Haber）和卡尔·博施（Carl Bosch）共同研发了哈伯-博施（Haber-Bosch）过程，这是合成氨工业化大规模生产的重要里程碑。
该过程使用铁催化剂和高温高压条件，将氮气和氢气反应生成合成氨。
这项技术在20世纪初开始商业化生产，极大地推动了农业和化工行业的发展。
哈伯-博施过程至今仍然是合成氨工业化生产的主流方法。
随着合成氨的广泛应用，对催化剂的研究成为关键。
20世纪中叶，罗尔夫·维格纳（Rudolf K. W. Wiigner）主导开发出了更高效的催化剂，使合成氨的生产效率大幅提升。
此外，随着对能源和环境问题的关注，也出现了一些使用清洁能源和绿色催化剂的合成氨生产技术，以减少对环境的影响。
未来，合成氨的发展方向可以总结为以下几个方面：1.节能减排：合成氨生产过程中消耗大量的能源，且会排放大量的二氧化碳等温室气体。
未来的发展方向是提高生产效率和利用清洁能源，减少能源消耗和碳排放，以满足可持续发展的需求。
2.新催化剂的研发：继续研发高效、低成本、长寿命的催化剂，以提高合成氨的生产效率和降低生产成本。
3.发展新的合成氨生产技术：除了传统的哈伯-博施过程，未来可能涌现出新的合成氨生产技术，例如电化学合成氨、生物法合成氨等。
这些新技术可能能够更加环保和节能。
合成氨工业发展现状及重要性
合成氨工业发展现状及重要性1. 引言1.1 什么是合成氨合成氨是一种重要的化工产品，也是世界上使用最广泛的化学品之一。
它是由氮气和氢气在高温高压条件下经过催化剂反应合成的化合物，化学式为NH3。
合成氨具有无色、有刺激性气味、有毒和易燃的特性。
它是农业生产中不可缺少的原料，被广泛用于生产化肥、农药等农业产品。
合成氨还被用于生产火药、炸药、合成树脂、纺织品等化工产品。
合成氨的生产技术在20世纪初得到了快速发展，为一些传统产业带来了革命性的变革。
利用合成氨可以大大提高作物产量，改善土壤肥力，同时也可以满足人们生活、工业、科研等方面的需求。
合成氨在现代社会中具有极为重要的地位和作用。
1.2 合成氨的重要性合成氨在农业和化工行业中的重要性不可忽视。
它不仅为农业生产提供了重要的支持，提高了农产品产量和质量，还为化工产品的生产提供了必要的原料支持，推动了化工行业的发展。
合成氨在当前经济社会发展中具有重要的地位和作用。
2. 正文2.1 合成氨工业的历史合成氨工业的历史可以追溯到20世纪初。
最早是德国科学家弗里德里希·奥斯卡·卡尔·韦廷（Friedrich Oscar Carl Weithen）在1909年首次成功合成氨气。
随后，德国化学家弗里茨·哈伯（Fritz Haber）和卡尔·博若克（Carl Bosch）在1913年发明了合成氨的工业生产方法，这一方法被称为哈伯-博施工艺，也被称为氮合成法。
哈伯-博施工艺是通过高温高压条件下，将氮气和氢气经过催化剂反应生成氨气。
这一工艺的成功标志着合成氨工业的发展进入了工业化生产阶段，为人类解决了农业生产中缺氮肥的问题，也推动了化工工业的发展。
在发展过程中，合成氨工业经历了多次技术革新和产能扩张，提高了生产效率，降低了成本。
目前，合成氨工业已成为全球重要的基础化工原料生产领域之一，被广泛应用于农业、化工、医药等领域。
合成氨的重要性逐渐凸显，成为推动农业生产现代化和化工工业发展的关键因素之一。
合成氨现状及发展趋势、前景展望
合成氨现状及发展趋势、前景展望氨氨（Ammonia，旧称阿莫尼亚）是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。
农业上使用的氮肥，除氨水外，诸如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥都是以氨为原料生产的。
合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。
合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。
别名氨气，分子式为NH3，英文名：synthetic ammonia。
世界上的氨除少量从焦炉气中回收外，绝大部分是合成的氨。
合成氨主要用于制造氮肥和复合肥料。
氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12％。
硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料生产。
液氨常用作制冷剂。
铵根离子NH4+，其中氮的化学价为-3，NH3是氨气。
发现德国化学家哈伯(F.Haber，1868-1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。
于1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1909年改进了合成，氨的含量达到6%以上。
这是目前工业普遍采用的直接合成法。
反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。
合成氨反应式如下：N2+3H2≒2NH3(该反应为可逆反应，等号上反应条件为：“高温高压”，下反应条件为：“催化剂”)合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。
经过近百年的发展，合成氨技术趋于成熟，形成了一大批各有特色的工艺流程，但都是由三个基本部分组成，即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。
工艺流程1.合成氨的工艺流程(1)原料气制备将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。
对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。
合成氨的历史人类文明的里程碑
合成氨的历史人类文明的里程碑合成氨的历史：人类文明的里程碑合成氨是一种重要的化学物质，广泛应用于农业、医药、化工等领域。
它的发现和应用对人类社会的发展产生了深远的影响，堪称人类文明的里程碑。
本文将从合成氨的发现、应用领域以及对社会经济的影响方面进行探讨。
1. 合成氨的发现历程合成氨的发现早在19世纪末就有了重要的突破。
德国化学家弗里德里希·奥斯卡·格尔哈特是最早实现合成氨的人之一。
他通过高温和高压的条件，成功地将氮气和氢气催化反应，获得了合成氨。
此后，随着技术的进一步发展，合成氨生产的方法逐渐完善，使得规模化生产成为可能。
2. 合成氨的应用领域合成氨作为一种重要的化学原料，在农业、医药和化工等领域中有广泛的应用。
首先，在农业领域，合成氨被用作农作物的重要氮肥。
氮是植物正常生长所需的关键元素，通过提供合成氨肥料，可以补充土壤中的氮素，促进作物生长，提高农作物产量。
其次，在医药领域，合成氨被用于制造抗生素、营养剂和生物碱等药物。
此外，在化工领域，合成氨可用于合成各种有机化合物，如塑料、合成纤维等，推动了化学工业的发展。
3. 合成氨对社会经济的影响合成氨的应用对社会经济发展产生了重要的影响。
首先，在农业方面，合成氨的广泛应用使得农作物的产量显著提高，解决了大部分人口的粮食需求，促进了农业现代化的发展。
其次，在医药领域，合成氨的应用使得制药工业能够大规模生产药物，降低了药品的成本，提高了人们的生活质量。
同时，在化工领域，合成氨的使用促进了化学工业的发展，催生了一批以合成氨为基础的重要化学品的产生，推动了工业化进程。
综上所述，合成氨的发现和应用对人类社会的发展产生了深远的影响，成为人类文明的里程碑之一。
通过合成氨的生产和应用，农业发展得到促进，医药工业迅速发展，化工领域蓬勃兴起，为社会经济的繁荣做出了巨大贡献。
值得期待的是，随着科技的不断进步，合成氨的应用领域还将不断扩大，为人类社会的发展创造更多的机遇和挑战。
我国合成氨工业发展简史及趋势、展望
我国合成氨工业发展简史及趋势、展望摘要:合成氨工业作为我国农业和工业的原料基础.发展有重要的意义,我过从建国以来,合成氨工业从无到有经历直到现在的处于国际新进行列.我们有必要对我这段时期进行了解,这对我们以后发展有重要的指导意义!关键字: 煤炭气化合成氨发展状况一.我国合成氨的发展状况：自从1909年哈伯研究成功工业氨合成方法以来，合成氨工业已走过93年历程。
近年来，合成氨工业发展很快，大型化、低能耗、清洁生产成为合成氨装置发展主流，技术改进主要方向是研制性能更好的催化剂、降低氨合成压力、开发新的原料气净化方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位热能等。
目前合成氨产量以我国、俄罗斯、美国、印度等国最高，约占世界总产量的一半以上。
合成氨主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤等，因以天然气为原料的合成氨装置投资低、能耗低、成本低的缘故，世界大多数合成氨装置是以天然气为原料。
但是自从石油涨价后，由煤制氨路线重新受到重视。
从目前世界燃料储量来看，煤的储量约为石油、天然气总和的10倍。
我国合成氨工业经过40多年的发展，产量已跃居世界第1位，现已掌握了以焦炭、无烟煤、褐煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃等气固液多种原料生产合成氨的技术，形成了我国特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小规模并存的合成氨生产格局。
近年来，合成氨装置大型化成为世界合成氨的主流发展趋势。
据有关资料统计，目前世界最大单系列合成氨装置规模已达130 万t ／ a ，该装置属于委内瑞拉FertiNitro公司。
俄罗斯约有35套合成氨装置，平均规模为40万t／a；美国有50多套合成氨装置，平均规模30万t／a以上。
我国合成氨产量虽然已跃居世界第1 位，但单系列装置规模较小，合成氮平均规模为5万t／a，无法适应世界合成氨的发展趋势。
因此我国必须建设好大型合成氨装置，改造好中型合成氨装置，自然淘汰小型合成氨装置，建立区域性大型合成氨企业集团，控制全国合成氨装置在100 套左右。
合成氨工业的发展
现在，世界最大单系列新建装置为阿根廷 Profertil公司的2050吨/天装置，采用海尔德-托普 索技术。
印度尼西亚博廷拥有2000吨/天装置。巴斯夫在比 利时安特卫普运转着2060吨/天装置，由乌德公司 建设。
KBR公司在特立尼达建有3套1850吨/天装置，第 4套装置正在建设中，第3套装置由加勒比氮肥公 司运作，产能已达2000吨/天，所有这几套装置都 采用KBR公司KAAP技术（KBR先进合成氨工艺） 用于氨合成。
合成氨技术发展过程
50年代以前,最大的氨合成塔能力不超过日产200t 氨,60年代初不超过日产400t氨。
1963和1966年美国凯洛格公司先后建成世界上第 一座日产540t和900t氨的单系列装置，显示出大 型装置具有投资少、成本低、占地少和劳动生产 率高等显著优点。
1972年建于日本千叶的日产1540t氨厂，是当时世 界上已投入生产的最大单系列装置。
合成氨工业的发展历史及现状
合成氨工业的发展
早期氰化法
1898年，德国A.弗兰克等人发现空 气中的氮能被碳 化钙固定而生成氰氨化钙（又称石灰氮），进一步与 过热水蒸气反应即可获得氨
CaCN2＋3H2O─→2NH3＋CaCO3 1905年，德国氮肥公司建成世界上第一座生产氰氨 化钙的工厂，这种制氨方法称为氰化法。第一次世界 大战期间，德国、美国主要采用该法生产氨，满足了 军工生产的需要。氰化法固定每吨氮的总能耗为153GJ （1G=109）,由于成本过高，到30年代被淘汰。
C. 博施
此时，德国国王威廉二世准备发动战争，急 需大量炸药，而由氨制得的硝酸是生产炸药的理 想原料，于是巴登苯胺纯碱公司于1912年在德国 奥堡建成世界上第一座日产30t合成氨的装置， 1913年9月9日开始运转,氨产量很快达到了设计能 力。人们称这种合成氨法为哈伯－博施法，它标 志着工业上实现高压催化反应的第一个里程碑。
我国合成氨工业的发展历史及现状ppt
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中国合成氨产量发展概况
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1990 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 产量
市场供需情况分析及预测
中国作为农业大国，也是化肥生产大国，合成氨生产大国。最近十 多年来中国合成氨生产能力大幅增长，2002年中国合成氨总生产能力约 4500×10。t／a，实际产量3654×10。t／a，能力和产量已居世界第一 位。国内氮肥消费量经过了近20年的高速增长，目前已进入平稳发展阶 段，根据国家“十五”化肥发展规划，预计2000～2010年中国化肥需求 增长率约为1．5 %，化肥用氨稍有增长，而工业用氨变化不大。目前中 国合成氨生产基本上已满足氮肥工业的需要，今后氮肥工业的发展重点 是调整产品结构，对合成氨的需求将缓慢成长。
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合成氨的发现
• 1 900年法国化学家勒夏特利(Henri Le ChateLier，1 850~1 936)最先 研究氢气和氮气在高压下直接合成氨的反应。很可惜，由于他所用的 氢气和氮气的混合物中混进了空气，在实验过程中发生了爆炸。在没 有查明发生事故的原因的情况下，就放弃了这项实验。 91.5% 89.9% • 德国化学家W· 能斯特(Nernst，1864～1 941)，对于研究具有重大 工艺价值的气体反应有兴趣，研究了氮、氢、氨的气体反应体系，但 是由于他在计算时，用了一个错误的热力学数据，以致得出不正确的 理论，因而认为研究这一反应没有前途，把研究停止了。 • 德国的物理学家、化工专家F．哈伯(Haber，1868,---1934)和他的 学生仍然坚持系统的研究，起初他们想在常温下使氮和氢反应，但没 有氨气产生。又在氮、氢混合气中通以电火花，只生成了极少量的氨 气，而且耗电量很大。后来才把注意力集中在高压这个问题上，他们 认为高压是最有可能实现合成反应的。如果在高压下将反应进行循环 加工，同时还要不断地分离出生成的氨气，势必需要很有效的催化剂 。
合成氨发展史与未来的发展方向
合成氨发展史及未来的发展方向合成氨发展史及未来的发展方向各位同事工友们，下午好：我今天演讲的题目是“合成氨发展史及未来的发展方向”，是一种科普性质的讲义，作为一个搞氨合成的专业技术人员来说，知道合成氨的发展历史和未来的发展方向，对把握我们公司的发展和了解我们的现状，很有必要和意义。
一、为什么叫合成氨我们把氨叫做合成氨，为什么在氨的前面加了“合成”两个字，我们知道氨的分子式是NH3，由于氨的不活泼性，使得人们直到19世纪晚期仍然普遍认为将氮与氨直接合成氨是不可能的，20世纪初，虽然有人借助催化剂的作用合成了氨，但仍然认为无法工业化，因为确实遇到了诸如可供实际工业使用的催化剂难以找到、高温高压能够抵抗氢腐蚀的材料无法解决等问题，可以认为合成氨的技术开发历程阻力重重，举步维艰，经过千万次的不懈努力，才使得世界上第一座工业规模的氨系统于1913年在德国建成投产。
从此开创了氮肥工业的新纪元。
为了纪念氨开发的艰难，特在氨前面加“合成”两个字。
二、合成氨在国民经济中的地位和作用1、用氨制造氮肥。
我们知道土壤所缺的养份主要是氮磷、钾。
从解放前直至改革开放初期，中国的粮食产量一直不能自给自足，主要原因是中国几乎所有的土壤都需补氮。
由于合成氨工业不能满足农业施肥的需要，土壤补氮不足，农作物只能在低产水平上徘徊（300斤过黄河，400斤跨长江），为了满足粮食生产的需要，我国一直把发展化肥工业作为整个化学工业的首要任务，中国要以全世界7%的耕地来养活全世界22%的人口。
经过60多年的发展，我国合成氨制造和氮肥产量已居世界首位，合成氨作为制造氮肥的主要原料，为粮食增产、农民增收、社会稳定立下了汗马功劳。
2、氨的工业用途氨是氮的一种固定形式，除少数场合直接使用外，更主要的是使用其中的氮与其他物质化合而成各种不同的含氮化合物，然后再用于各工业领域。
虽然氮分子只由两个氮原子组成，但是氮原子可以形成三个键，如果这三个键都与氢原子相联，就形成了氨（NH3），将氨的氢原子以各种不同的化学物质取代，就会的到不同的衍生物。
合成氨催化技术与工艺发展探究
合成氨催化技术与工艺发展探究合成氨是工业上重要的化工产品之一，也是农业上主要的氮肥。
合成氨催化技术的发展对于化工行业和农业生产具有重要意义。
本文将探究合成氨催化技术与工艺的发展历程，分析其现状和未来发展趋势。
一、合成氨催化技术的历史合成氨的制备历史可以追溯到19世纪，当时科学家们开始尝试使用化学方法制备氨气。
而后，德国化学家哈勃发现了通过高温、高压条件下将氢气和氮气催化反应合成氨气的方法，这一方法被称为哈勃过程，也成为了工业合成氨的基础技术。
随后，人们又相继提出了费舍尔-特罗普希氏法、考夫曼法等制氨技术。
这些技术改善了合成氨的生产效率和质量，推动了工业合成氨的大规模生产。
工业上主要的合成氨催化技术路线有哈勃过程、费舍尔-特罗普希氏法和考夫曼法。
哈勃过程是通过将氢气和氮气在铁催化剂的存在下，经高压高温条件进行气相反应制备氨气。
费舍尔-特罗普希氏法则是在中温、高压的条件下，利用铁-铝催化剂进行氢气和氮气的合成。
而考夫曼法是将氨和水进行催化裂解，得到氢气和氮气，再行合成氨气。
目前，合成氨催化技术在工业生产中得到广泛应用。
尤其是哈勃过程，已成为工业上主要的制氨技术路线，因其操作简便、反应条件温和等优点而受到青睐。
随着科技的进步，合成氨催化剂也发生了革新，新型的合成氨催化剂不仅提高了合成氨的生产效率，还减少了对环境的影响，具有更好的发展前景。
在未来，合成氨催化技术的发展将会朝着高效、节能、环保的方向发展。
催化剂的研究将会成为重点，新型高效的合成氨催化剂将被不断开发，以提高合成氨的产率和质量，减少能源消耗和环境污染。
催化技术将会向着低温低压方向发展，以降低制氨过程的能耗和成本。
合成氨催化技术将和新材料、新能源等领域相结合，推动整个制氨工艺的创新和改进。
智能化制造和自动化控制将会成为合成氨生产的新趋势，提高生产效率的保障产品质量和生产安全。
合成氨催化技术与工艺的发展对于工业生产和农业发展具有重要意义。
随着科技的不断进步和创新，合成氨催化技术将会迎来更好的发展前景，为人类创造出更多的价值和福祉。
合成氨国内外综述
合成氨国内外综述二、设计项目的国内外研究综述及及设计项目的背景、意义和应用前景1、国内研究概况和发展趋势我国的氮肥工业自20世纪50年代以来，不断发展壮大，目前合成氨产量已跃居世界第一位，现已掌握了以焦炭、无烟煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃多种原料生产合成氨的技术，形成了特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小生产规模并存的生产格局。
我国合成氨在与国际接轨后，具备与国际合成氨产品竞争的能力，今后发展重点是调整原料和产品结构，其技术发展将会继续紧密围绕“降低生产成本、提高运行周期，改善经济性”的基本目标，进一步集中在“大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行”等方面进行技术的研究开发，进一步改善经济性。
（1）国内天然气蒸汽转化工艺国内就天然气蒸汽转化制氨工艺而言，其发展主要是以节能、降耗、扩产、缩小装置尺寸、降低投资费用以及延长运转周期等为目标进行工艺改进。
例如：将传统流程转化炉的热效率从原有的85%提高到90%～92%，烟气排出温度降至120～125 ℃，增加燃烧空气预热器等；提高一段炉操作压力，由原来的2. 8MPa提高到4. 0～4. 8MPa；转化炉管采用新型材料25Cr235Ni2Nb2Ti，使管壁厚度降低，并使管壁中因温度梯度造成的热应力降低至接近内部压力的水平；增加二段炉燃烧空气量，提高燃烧空气温度至610～630 ℃，采用性能更好的二段燃烧器。
而在转化催化剂方面，主要是围绕不同原料和不同工艺开发新型转化催化剂，并且还要保证开发的新催化剂在适合于不同原料和工艺的前提下，提高催化剂的活性、抗压强度、抗碳性和抗毒性等。
（2）国内天然气脱硫工艺在我国，天然气脱硫是比较成熟的技术，其脱硫方法也很多。
大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法，干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广，而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。
干法脱硫技术最早应用于煤气脱硫。
之后，随着脱硫活性炭的研究成功及其生产成本的相对降低，活性炭脱硫技术也开始被广泛应用。
合成氨工业现状和未来发展趋势
市场风险与应对策略
要点一
市场风险
合成氨市场的供求关系变化和价格波动对行业的发展带来 一定的市场风险。在供过于求的情况下，合成氨企业可能 面临销售困难和价格下跌的压力。同时，全球经济形势的 变化也会对合成氨市场产生影响。
要点二
应对策略
合成氨企业需要密切关注市场供求变化和价格走势，制定 灵活的市场策略，积极调整生产和销售计划。同时，加强 与上下游企业的合作，实现产业链的协同发展，降低市场 风险。
01 02
路径选择
随着环保和能源消耗问题的日益严重，合成氨工业需要进行产业转型和 升级，以实现可持续发展。可以通过提高生产效率、降低能源消耗和环 境污染等方面进行改进。
技术创新
加强技术创新是实现产业转型和升级的关键，可以通过引进和自主研发 新的生产技术和设备来实现。
03
绿色发展
加强环保管理，提高资源利用效率，实现绿色发展是合成氨工业的重要
先进工艺
包括天然气蒸汽转化、氮化物循环和膜分离等新兴技术，提高效率和产量。
行业规模与产能
全球合成氨产能已超过1.5亿吨/年，其中中国是全球最大的合成氨生产国。
行业产能过剩，需要不断提高效率和降低成本以保持竞争力。
市场供需情况
全球合成氨消费量约为1.2亿吨/年， 主要消费领域为农业肥料、工业原料 和燃料。
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自动化生产
通过自动化设备和机器人等手段，实现生产过程的自动化操作和控制，提高生产效率和降低成本。
市场竞争与合作
市场竞争
随着全球经济的不断发展和市场竞争的 加剧，合成氨工业将面临更加激烈的市 场竞争，企业需要不断提高自身的竞争 力以获得更大的市场份额。
VS
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合成氨发展史及未来的发展方向合成氨发展史及未来的发展方向各位同事工友们,下午好:我今天演讲的题目就是“合成氨发展史及未来的发展方向”,就是一种科普性质的讲义,作为一个搞氨合成的专业技术人员来说,知道合成氨的发展历史与未来的发展方向,对把握我们公司的发展与了解我们的现状,很有必要与意义。
一、为什么叫合成氨我们把氨叫做合成氨,为什么在氨的前面加了“合成”两个字,我们知道氨的分子式就是NH3,由于氨的不活泼性,使得人们直到19世纪晚期仍然普遍认为将氮与氨直接合成氨就是不可能的,20世纪初,虽然有人借助催化剂的作用合成了氨,但仍然认为无法工业化,因为确实遇到了诸如可供实际工业使用的催化剂难以找到、高温高压能够抵抗氢腐蚀的材料无法解决等问题,可以认为合成氨的技术开发历程阻力重重,举步维艰,经过千万次的不懈努力,才使得世界上第一座工业规模的氨系统于1913年在德国建成投产。
从此开创了氮肥工业的新纪元。
为了纪念氨开发的艰难,特在氨前面加“合成”两个字。
二、合成氨在国民经济中的地位与作用1、用氨制造氮肥。
我们知道土壤所缺的养份主要就是氮磷、钾。
从解放前直至改革开放初期,中国的粮食产量一直不能自给自足,主要原因就是中国几乎所有的土壤都需补氮。
由于合成氨工业不能满足农业施肥的需要,土壤补氮不足,农作物只能在低产水平上徘徊(300斤过黄河,400斤跨长江),为了满足粮食生产的需要,我国一直把发展化肥工业作为整个化学工业的首要任务,中国要以全世界7%的耕地来养活全世界22%的人口。
经过60多年的发展,我国合成氨制造与氮肥产量已居世界首位,合成氨作为制造氮肥的主要原料,为粮食增产、农民增收、社会稳定立下了汗马功劳。
2、氨的工业用途氨就是氮的一种固定形式,除少数场合直接使用外,更主要的就是使用其中的氮与其她物质化合而成各种不同的含氮化合物,然后再用于各工业领域。
虽然氮分子只由两个氮原子组成,但就是氮原子可以形成三个键,如果这三个键都与氢原子相联,就形成了氨(NH3),将氨的氢原子以各种不同的化学物质取代,就会的到不同的衍生物。
氨中的氢原子被碳(C)取代后,由于碳的加入,氨由无机物而变为有机物---胺,按取代氢原子数目多少而依次排列为伯胺、仲胺与叔胺,这些都就是重要的化工原料。
在特殊情况下,氮还可以产生第四个键,如也被碳(C)取代,即成为季胺,这就是构成人体的重要组成部分:胆胺及胆碱的基础。
氨基与苯环相联,就构成苯胺,这就是苯胺系如染料的基础原料,同时也就是重要的有机化工原料,例如聚氨脂塑料以及医药的麻醉剂等。
氨基中的氮与羰基中的碳(C)相联,即成酰胺,这就是尼龙以及部分抗生素的重要组成部分,氨基与羧基碳、氮相联即组成氨基酸,由此形成蛋白质。
氨基酸种类繁多,仅人体必需的就有19种以上。
人们日常生活中的味精就就是一种氨基酸的盐类。
氨的三个键如全部与同一碳原子相联而成CN2-,这种氰根与一价阳离子化合,例如与H+或Na+化合,就会形成剧毒的氢氰酸或氰化钠,但这种氰根与碳相联,就会形成有机腈,这种有机腈不但无毒,还可造福人类,例如制造三聚氰胺树脂(密胺树脂)、聚丙烯腈纤维(人造羊毛)以及丁腈橡胶等。
氨与空气中的氧化合生成氧化氮,用水吸收即成硝铵,硝铵脱去氢即成硝酸根(NO3-),脱去羟基即就是硝基(NO22-),这些都就是制造炸药的最基本物质,因而就是军事工业的基础原料。
氨的衍生物实在太多,尤其进入有机世界更就是千变万化,以上只就是选择几种有代表意义的加以简单阐述。
除了上述化学品外,在其她领域诸如冶金、炼油、机械加工、矿石浮选、水净化、造纸皮革等行业均有使用。
氨本身还就是很好的制冷剂,其优点就是标准沸腾温度低、冷凝与蒸发压力适中、单位容积制冷量大、汽化潜热大、价格低廉,因而被大中型冷库广泛使用(提问题:1、我公司用氨做制冷用在哪个工段？2、您知道我公司氨制冷的冷凝温度与蒸发温度不？),总之,合成氨在农业与工业中起很大的作用。
三、氨生产简史合成氨的基础条件直接法合成氨其化学方程式非常简单:3H2+N2=2NH3+Q从化学平衡理论出发,反应后体积缩小一半,无疑提高压力会促使反应向右进行。
世界上第一个研究成功合成氨技术并使其实施的就是德国卡斯鲁荷技术大学的哈伯教授,她于1902年在美国的尼亚加拉瀑布参观了正在研究的电弧固定氮工厂后,对将空气中的氮直接固定成化合物产生了兴趣,回到德国就开始了氮与氢气直接合成的研究,在此之前,法国人夏特利埃在1901年曾采用高温高压合成了氨,并获得了一项专利,但最终结果就是发生了爆炸。
哈伯于1902年与她的学生刚开始进行这项试验时,在常压及1000℃的条件下,反获得不到0、01%的氨,以后又与她人合作进行提高压力与降低温度的实验,于1908年在3、0Mpa下测出反应的平衡常数,同时指出,提高压力将提高平衡氨含量,但提高温度则对平衡极端不利,并测出了一组平衡数据,最高氨的平衡浓度只有0、9%。
哈伯的实验不断受到来自各方面的批判,认为这么低的氨平衡浓度不能实现工业化,也就认为哈伯的实验没有实际意义。
但就是哈伯坚持她的实验,认为氨的合成转化率非常小,只要把高压气体进行循环,并将生成的氨在此高压下除去,氨合成技术的方法应就是可行的。
1908年底哈伯将这一想法系统地加以阐述并申请了专利。
这一著名的“循环法”专利大致包括以下内容:气体通过高温催化剂、低温除氨、补充新鲜气后再次循环通过高温催化剂,全过程在一个压力下进行,进出催化剂的气体进行冷热交换,用蒸发成品氨来冷却分离气体中的氨,她的这些内容一直用到现在的合成氨厂。
哈伯继续做了大量研究与试验,用锇为催化剂在17、5---20Mpa、500---600℃条件下,已可获得6%的氨含量,对于哈伯的杰出贡献,被授予1918年的诺贝尔化学奖,德国巴斯夫公司购买了哈伯的专利,并派博施作为代表进行工业化合成氨试验。
于1913年建成世界上第一座合成氨工厂并正式进入商业运行,对博施的特殊贡献,被授予1931年的诺贝尔化学奖。
由此开始,世界合成氨工业迅速发展,带动化学工业相关产业的发展,尤其就是对农业的贡献,对粮食的增产起到了非常重要的作用。
2007年德国的化学家埃特尔阐明合成氨相关表面反应机理,获得了当年诺贝尔化学奖。
“合成氨领域也许还将出现第四个诺贝尔奖,因为她的影响实在就是太大了”这就是中科院院士、南京大学陈义教授的预测。
四、中国合成氨工业发展史1、早期合成氨工业的建立1931年,当时的国民政府决定指派实业部与英国的卜内门公司及德国的蔼奇颜料公司协商合资在中国建立合成氨厂,随即在当年成立了氮气公司筹备委员会,并开始了艰苦的谈判历程。
实业部针对当时的情况,决定派专人到天津与我国化学界实业家范旭东先生商谈,请其加入氮气公司筹委会,同时争取自办氮气公司,范旭东欣然接受了这一建议,并随即提出了“创办氮气公司意见书”一份呈请实业部,1931年就是中国合成氨工业的筹备阶段。
由于外国公司所提出的条件过于苛刻,使中方无法接受,1933年10月谈判破裂。
（1）南京化学公司(前身为永与铔厂)与外国公司谈判破裂不足一个月,永与碱厂总经理范旭东先生于1933年11月22日向实业部呈交申办硫酸铔厂,另外提出以天津碱厂做抵押,向银行申请贷款。
1933年11月28日国民政府第136次行政会议批准了范旭东先生在南京建硫酸铔厂的申请,自呈报到批准只用了6天时间永与铔厂于1934年开始征地拆迁,1935年安装,1936年12月建成,1937年1月31日合成氨投产,2月5日产出第一包硫酸铵,从此打破了外国控制中国化肥市场的局面。
永与铔厂由美国公司设计,日产合成氨39吨、浓硫酸120吨,硫酸铵150吨、浓硝酸10吨,设备采购由永与公司负责。
1952年6月永与公司实现公私合营,1958年1月以永与铔厂为主成立南化公司。
（2）上海化工研究院第二试验厂(原天与氮气厂)上海化工实业家吴蕴初先生于1932年去美国杜邦公司访问,该厂有一套日产4吨的液氨中试装置有意出售,吴蕴初先生即购买下,拆运到上海安装,1934年1月正式成立了天与氮气制品有限公司。
天与厂于1935年8月产出液氨,9月产出稀硝酸,10月产出浓硝酸。
解放初期,因抗美援朝急需炸药,自行设计了硝铵装置。
1957年该厂并入上海化工研究院,成为该院第二化工试验厂。
(3)大连化学工业公司化肥厂(前身为满洲化学工业株式会社),其发起人为山本条太郎,1935年投产,1938年4月又建成两套合成氨装置,使年产合成氨达到5万吨,硫铵18万吨。
1957年与大连碱厂合并,成立大连化学公司。
新中国成立后第一个五年计划引进苏联的三套年产15万吨的合成氨厂,分别建在吉化、太化与兰化。
特别提出的碳化法生产碳铵工艺就是我国著名的化学家侯德榜创立的,由江苏省化工厅陈东完善的,解决了氨碳不平衡问题。
我国几乎每个县都建立了小化肥厂,为我国农业的发展做出了巨大的贡献。
60年代末70年代初,周总理亲自批准引进了八套年产30万吨合成氨、52万吨尿素的大型装置,通过消化吸收引进技术,我国合成氨制造水平与技术也得到了大幅度提高。
八九十年代,又一次引进了十套大型化肥装置,不仅建成了世界上最先进的合成氨厂,也带动了自身水平的大幅度提高,合成氨生产能力已居世界首位。
近年来,通过自身的技术积累与消化吸收引进的技术,我国自己设计的30万吨合成氨装置在华鲁恒升于2006年投产,各项指标均达到了世界先进水平,我国自己设计的18、30装置2004年在晋城投产,各项指标均达到了国际水平。
我公司的装置就就是在18、30的基础上优化设计出来的,目前运行情况良好。
五、合成氨工业的发展及远景合成氨工业从开始建立到现在已经历了100多年的历史,对于氨的合成技术及催化剂,除合成压力有所不同外没有原则性的变化,但对合成氨生产过程如造气、净化变换,倾注了大量的精力,克服了金属材料、设备制造等方面的困难,终于达到了现有的水平。
但就是当今的能源问题、环保问题、温室效应问题又摆在了合成氨工业面前。
1、原料我国引进的30、52装置,大部分就是以天然气与石油为原料的,在投资与能耗方面均占绝对的优势,但就是中国资源状况就是缺油少气富煤,发展天然气与油品造气不符合中国的实际,我国大部分中小合成氨厂的造气采用固定层常压间歇造气,对无烟煤的依赖过大,近年来无烟煤的价格上涨过快,使得合成氨成本过高。
从资源着眼瞧,以后合成氨的发展要以煤为主,以劣质煤加压气化为发展方向,这就是着眼资源可持续发展的方向,近年来我国自主开发了四喷嘴对置式加压气化炉、航天炉、灰溶聚等造气技术,取得了一定的成果,但就是与外国技术还就是有一定的差距,需要我们努力完善,提高我们的造气水平,形成我们的核心技术。
2、单系统大型化目前世界上最大的单系统已达日产2150吨合成氨,单系统大型化的优点就是降低建设费用与生产过程中的节能。