合成氨工业现状及节能技术(DOC)

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中国大陆合成氨工业发展概况

中国大陆合成氨工业发展概况
此外,中国大陆合成氨制程原料结构不合理,目前原料组成气、油、煤比例大致为14%、22%和64%。由于原料在成本结构中占有很大比重,因此要提高在国际市场的竞争力,首要的是选用价格较低的原料,由于渣油和石脑油来源困难且价格高,未来这些厂必须调整原料结构。将来有天然气的地方改用天然气为原料,没有天然气的地方改用煤为原料。对于以无烟煤或焦炭为原料,要加快推广富氧连续气化、碎煤或煤粉加压气化技术。
中国大陆合成氨的下游产品主要为尿素,产品结构不合理,因此必须调整产品结构,生产部分复合肥料或混配肥料,以适应农业发展的需要。
目前中国大陆合成氨生产已基本满足氮肥工业的需要,由2000~2001年中国大陆合成氨进口量为41~46公吨来看,中国大陆合成氨产品在和国际接轨后,对国际合成氨产品仍有较强的抵抗力,但进军国外的力量也较为微弱,2000~2001年中国大陆合成氨出口量仅为55~67公吨。
另外,中国大陆还有3套大型合成氨生产设备在建,南化公司在建,吉化在设计中,卢天化公司购买的墨西哥二手设备正在着手兴建,预估2005年中国大陆大型合成氨设备总生产能力将达1,205万公吨/年。
中国大陆中型合成氨生产设备有55套,生产能力为460万公吨/年,约占中国大陆合成氨总生产能力的11%,下游产品主要是尿素和硝酸铵,其中以煤、焦为原料的制程有34套,占中型合成氨设备的62%;以渣油为原料的设备有9套,占中型合成氨设备的16%;以气为原料的设备有12套,占中型合成氨设备的22%。
氮肥生产是合成氨主要需求领域。2000年氮肥生产量(折N100%)为2,398万公吨,消费合成氨约占中国大陆合成氨总需求量的86.6%,其中尿素为1,412万公吨。2001年氮肥生,量(折N100%)为2,527万公吨,所消费合成氨约占中国大陆合成氨总需求量的90.1%,其中尿素为1,455万公吨。2001年氮肥生产量(折N100%)比2000年氮肥生产量(折N100%)成长5.4%。2001年尿素生产量比2000年尿素生产量成长3.1%。

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

合成氨工业发展现状及重要性1. 引言1.1 合成氨工业的背景合成氨工业作为世界上最重要的化工工业之一,在近百年的发展历程中发挥着举足轻重的作用。

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。

早在20世纪初,德国化学家哈伯成功地发现了合成氨的制备方法,开创了合成氨工业的先河。

合成氨工业的背景可以追溯到当时人们对于提高农业生产效率的迫切需求,合成氨被广泛应用于化肥生产,大大提高了农作物产量。

随着工业化进程的加快,合成氨在化工领域的应用也日益广泛,被用于制造化学品、纺织品等。

合成氨工业的快速发展使得世界各国的经济得到了极大的推动,为人类生活的改善和进步作出了重要贡献。

在现代生活中,合成氨已经成为不可或缺的化工原料,其重要性日益凸显。

1.2 合成氨在现代生活中的重要性合成氨在现代生活中的重要性体现在许多方面。

合成氨是化肥生产的主要原料,而化肥对于农业生产至关重要。

通过合成氨制成的氮肥可以有效地提高作物的产量和品质,保障粮食安全。

合成氨也被广泛应用于化工领域,用于制造各种化工产品,如塑料、涂料、合成纤维等,满足了人们对各类化工产品的需求。

合成氨还被用于制造炸药、医药等领域,促进了这些行业的发展。

合成氨也可以应用于环保领域,如净化废水、处理废气等,保护环境,促进可持续发展。

合成氨在现代生活中起着不可替代的作用,对农业、化工、医药、环保等领域都具有重要意义。

其发展和应用将继续推动社会经济的进步,为人类生活带来更多福祉。

2. 正文2.1 合成氨工业的发展历程合成氨工业的发展历程可以追溯到20世纪初,当时德国化学家哈伯和鲁认识到合成氨对提高农业生产的重要性。

他们成功地发现了一种合成氨的方法,这种方法后来被称为哈伯-鲁法。

在哈伯-鲁法的基础上,合成氨工业逐渐得到了发展。

20世纪初期,德国率先开始了商业化生产合成氨的尝试。

随后,其他国家纷纷效仿,建立起自己的合成氨工业基地。

第一次世界大战后,合成氨工业得到了进一步的发展,应用领域也逐渐扩大。

合成氨工业节能减排的分析

合成氨工业节能减排的分析

合成氨工业节能减排的分析【摘要】合成氨工业是重要的化工行业,但其高能耗和碳排放已成为环境问题。

本文通过分析合成氨工业的能耗和碳排放情况,探讨了节能减排的技术手段以及现状分析。

结论指出节能减排对合成氨工业的重要性,并提出未来发展方向。

通过探讨合成氨工业节能减排的可行性,本文旨在为减少化工行业对环境的影响提供参考。

【关键词】合成氨工业、节能减排、能耗情况、碳排放、技术手段、现状分析、可行性探讨、重要性、发展方向、总结。

1. 引言1.1 背景介绍合成氨是一种重要的化工产品,广泛应用于农业、化工和能源等领域。

合成氨工业是能源消耗和碳排放较大的产业之一,对环境造成了一定的影响。

随着全球对气候变化和环境保护的重视,节能减排已成为合成氨工业发展的必然趋势。

根据国家《十三五能效法》和《节能减排技术政策》,合成氨工业要实施更加严格的节能减排措施。

合成氨工业的节能减排问题已经引起了广泛的关注和研究。

通过分析合成氨工业的能耗情况、碳排放情况以及节能减排的技术手段,可以更全面地了解这一产业的现状和存在的问题。

在全面了解合成氨工业的节能减排情况的基础上,进一步探讨其可行性和未来发展方向,有助于指导该行业实施更加有效的节能减排措施,实现可持续发展。

1.2 研究目的研究目的是通过对合成氨工业节能减排的分析,探讨如何提高合成氨生产的能源利用效率和降低碳排放量,从而减少对环境的负面影响。

通过对合成氨工业的能耗情况、碳排放情况以及节能减排的技术手段进行深入研究,可以为相关企业和政府部门提供科学的节能减排方案和政策建议,促进合成氨工业的可持续发展。

还可以探讨合成氨工业节能减排的现状和可行性,进一步指导合成氨生产企业在节能减排方面采取有效措施。

通过本研究的开展,旨在为合成氨工业的可持续发展和环境保护作出贡献,提高我国合成氨生产的技术水平和竞争力。

2. 正文2.1 合成氨工业的能耗情况分析合成氨是一种重要的化工产品,广泛应用于农业肥料、合成树脂、石油和化学工业等领域。

合成氨工艺技术的现状及其发展趋势

合成氨工艺技术的现状及其发展趋势

合成氨工艺技术的现状及其发展趋势合成氨工艺技术是一种重要的化工工艺,它在农业、工业以及能源等领域具有广泛的应用。

本文将介绍合成氨工艺技术的现状以及其发展趋势。

合成氨工艺技术主要有哈伯-博士过程、氨水法以及电解法等。

其中,哈伯-博士过程是最为常见和成熟的合成氨工艺技术,它是通过在高温高压条件下将氮气和氢气进行催化反应来合成氨气。

该过程所需的催化剂以及反应条件的优化对于提高合成氨产率和降低能耗非常关键。

氨水法则是通过在氨水中溶解空气中的氮气来合成氨气,该工艺技术相对简单,但能耗较高,因此在工业应用中较少使用。

电解法则是通过电解水来制备氢气和氮气,然后将其进行催化反应来合成氨气。

电解法相比于哈伯-博士过程能耗较低,但目前在工业上尚未得到广泛应用。

随着科学技术的不断发展,合成氨工艺技术也在不断进步。

目前的研究主要集中在提高合成氨的产率和降低工艺能耗上。

为了提高合成氨的产率,研究人员正在寻找更有效的催化剂,改进反应条件以及优化反应器的设计。

同时,通过改变催化剂的组成和结构,可以提高催化剂的活性和选择性,从而提高合成氨的产率。

此外,研究人员还在探索新的合成氨工艺,如光催化合成氨等,以期实现更低能耗和更高产率。

除了提高合成氨的产率,降低工艺能耗也是当前的研究重点。

工艺能耗的降低可以通过改进反应条件、优化反应器的设计以及改良催化剂等手段来实现。

此外,研究人员还在探索利用可再生能源和废弃物资源来替代传统的氢气制备方法,以进一步降低工艺能耗。

在未来,合成氨工艺技术的发展趋势将主要集中在以下几个方面。

首先,随着对环境保护意识的提高,研究人员将更加注重合成氨工艺的环境友好性,努力开发低碳排放的合成氨工艺。

其次,研究人员将继续探索新的催化剂和反应条件,以提高合成氨的产率和选择性。

最后,随着能源资源的日益紧缺,研究人员将更加关注合成氨工艺的能耗问题,努力寻找新的能源替代品,以降低工艺能耗。

合成氨工艺技术是一项重要的化工工艺,它在农业、工业以及能源等领域具有广泛应用。

合成氨综合能耗

合成氨综合能耗

合成氨综合能耗1. 引言合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、化肥、塑料等领域。

然而,合成氨的生产过程需要消耗大量的能源,对环境造成了一定的影响。

因此,研究和改进合成氨的综合能耗是一个重要课题。

本文将从合成氨的生产流程、能源消耗情况以及减少能耗的方法等方面进行探讨和分析。

2. 合成氨生产流程合成氨的生产主要通过哈柏过程进行。

该过程包括三个主要步骤:制备合成气、催化反应和分离纯化。

2.1 制备合成气制备合成气是哈柏过程中的第一步。

通常采用煤炭、天然气或石油等作为原料,在高温下与空气或纯氧进行反应,生成含有一定比例的一氧化碳和氢气的混合物。

2.2 催化反应催化反应是哈柏过程中最关键的步骤之一。

将制备好的合成气与催化剂(通常为铁、钛等金属催化剂)一起通过反应器,在高温高压下进行反应。

该反应会生成合成氨,并伴随着一定的热量释放。

2.3 分离纯化分离纯化是哈柏过程中的最后一步。

合成气中除了合成氨,还含有未反应的氢气、氮气和部分副产物。

通过冷凝、吸附等技术,将合成氨从混合物中分离出来,并进一步提纯。

3. 能源消耗情况合成氨的生产过程中能源消耗主要集中在制备合成气和催化反应两个环节。

3.1 制备合成气制备合成气的能源消耗主要来自于原料的转化和加热过程。

煤炭作为主要原料时,需要进行燃烧并产生高温高压的蒸汽,进而与空气或纯氧进行反应。

天然气或石油作为原料时,需要进行蒸汽重整或部分氧化等过程。

3.2 催化反应催化反应阶段的能源消耗主要来自于维持高温高压的反应条件。

高温和高压有利于反应的进行,但也会导致能源的大量消耗。

4. 减少能耗的方法为了减少合成氨生产过程中的能耗,可以从以下几个方面进行改进:4.1 催化剂的研发催化剂是合成氨反应中起关键作用的物质。

通过研发更高效、更稳定的催化剂,可以提高反应速率和选择性,减少能量损失。

4.2 能源利用优化在制备合成气和催化反应过程中,合理利用废热、余热等能源是减少能耗的重要途径。

合成氨的生产工艺的现状及发展趋势的探讨

合成氨的生产工艺的现状及发展趋势的探讨

合成氨的生产工艺的现状及发展趋势的探讨摘要:本文通过对合成氨的工艺流程和发展情况对合成氨的生产工艺的现状及发展趋势进行阐述。

关键词:合成氨生产工艺现状发展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,生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤(或焦炭)等。

随着科学技术的发展和能源危机的加重,合成氨得到了迅猛的发展。

如今,我国的合成氨量已跃居世界首位,合成氨有着巨大的发展空间。

因此,合成氨的生产工艺也在不断的发展和更新,如今的合成氨生产工艺已经完全脱离了传统的模式,氨合成装置向着单系列、大型化、节能型方向发展,装置和合成工艺技术及流程的改进大大提高了氨合成转化率。

一、我国合成氨的生产工艺的现状目前我国是世界上合成氨量最大的国家,拥有大型氮肥装置共计三十四套,有十七套以天燃气为原料,六套以轻油为原料,九套以重油为原料,还有两套以煤为原料。

这三十四套大型氨肥装置每年可以生产大约一千万吨氨肥,其下游产品主要包括了硝酸磷肥和尿素。

除此之外,我国还有五十五套中型合成氨装置,包括三十四套以煤和焦油为原料的装置,九套以渣油为原料和十二套以气为原料的装置。

这五十五套中型合成氨装置年生产能力约为五百万吨,下游产品主要是尿素和硝酸铵,我国还有一百一十二套经过改造生产尿素,原料以煤,焦炭为主的氨合成装置。

其中以煤,焦炭为原料的占96%,以气为原料的仅占4%。

二、合成氨的生产工艺的流程不同的生产原料采用不同的生产工艺,比如以煤和天燃气为原料的氨合成,通常是采用原料气制备将原料制成含氢和氮的粗原料气。

对以煤和焦炭等固体原料的氨合成,通常采用气化的方法制取合成气;对于以渣油为原料的氨合成一般采用非催化部分氧化的方法;对气态烃类和石脑油,工业中一般采用二段蒸汽转化法。

合成氨原料气制备完成后一般要进行净化处理,净化处理的主要目的是除去氢气和氮气以外的杂质,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程;净化首先包括进行一氧化碳变换,因为在合成氨的过程中不论采用哪种方式都会产生一氧化碳,这是合成氨中多余的成分,因此要对其清除。

合成氨工业现状及节能技术

合成氨工业现状及节能技术

化工工艺论文题目名称:合成氨的工业现状和节能技术系别:化学与化工学院专业:应用化学班级:学生:学号:指导教师:摘要本论文介绍了合成氨的一些生产方法,分别为煤制气合成法、固定床气化法、流化床气化法、气流床气化法、溶浴床气化法以及对现代典型合成氨工业生产流程详细介绍;节能技术分别从工艺改造和护手各项余热和余能进行研究。

关键字:合成氨,煤制气,固定床,节能,回收abstractThis paper introduces some methods of production of synthetic ammonia,for coal gas synthesis method, fixed bed gasification, fluidized bed gasification, entrained flow gasification method, melting bath bed gasification method and typical of modern synthetic ammonia industry production process in detail.Energy-saving technology from process improvement and hand the residual heat and energy research.key words: synthetic ammonia coal gas energy conservation reclaim目录第一章合成氨工艺现状 (1)1.1 国外传统型蒸汽转化制氨工艺阶段 (1)1.2 我国目前合成氨技术的基本状况 (2)第二章几种典型的合成氨工艺介绍 (3)2.1 煤制气合成氨工艺 (3)2.2 固定床气化法 (3)2.3 流化床气化 (4)2.4 气流床气化 (4)2.5 熔浴床气化 (5)第三章合成氨典型工业生产工艺流程 (6)3.1 造气工段 (6)3.2 脱硫工段 (6)3.3 变换工段 (7)3.4 变换气脱硫与脱碳 (8)3.5 碳化工段 (8)3.5.1 气体流程 (8)3.5.2 液体流程 (9)3.6 甲醇合成工段 (9)3.7 精炼工段 (10)3.8 压缩工段 (10)3.9 氨合成工段 (11)3.10 冷冻工段 (12)第四章合成氨的节能技术 (13)4.1 选择先进的节能工艺 (13)4.2 回收各项余热和余能进行热能综合利用 (14)参考文献 (16)第一章合成氨工艺现状合成氨工业在整个国民经济中占有重要的地位。

合成氨工艺技术的现状及发展趋势

合成氨工艺技术的现状及发展趋势

合成氨工艺技术的现状及发展趋势摘要:本文首先阐述了我国合成氨工艺技术现状,接着分析了合成氨的工艺流程,最后对合成氨工艺技术的发展趋势进行了探讨。

希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词:合成氨;工艺技术;发展趋势引言:合成氨催化技术是制作化工产品的主要技术,在生产制造氮肥、铵态化肥、硝酸化肥等产品中得到了十分广泛的运用。

在我们国家对化工产业提出了节能减排要求之后,合成氨催化技术也获得了更加有效的提升与完善,今后此项技术将会应用于更多的加工制造产业中。

1我国合成氨工艺技术现状最早的合成氨技术起源于20世纪初,那时合成氨技术主要是用于战争当中,因为炸药的原料之一就是合成氨。

现代的合成氨技术,则主要运用在农业和现代化学当中。

合成氨技术最早出现在我国,是在20世纪30年代。

那时,我国在合成氨工艺技术方面还比较落后,如今我国合成氨技术已经在全世界占有较高的地位。

在合成氨构成原料方面,我国掌握的种类也比较多,无论是利用无烟煤天然气还是油田等材料,都可以用来生产合成氨。

由于我国经济技术的不断发展,对于合成氨的需求量也日益增加。

同时,因为我国在合成氨工艺技术方面已经有较高的水平,所以目前合成氨的产量已经能够满足人们的日常生活需求。

在合成装置方面,因为我国引进的设备在世界领域中比较先进,所以在合成氨合成装置设备上,我国已经占有了绝大的优势,其也增强了我国在国际上的综合竞争力。

2合成氨的工艺流程分析2.1原料气的制取制作合成氨的原材料主要是天然气、重油、石脑油等。

不管是哪一种原材料都可以用来代表。

这些原材料在水蒸气和高温下形成将一氧化碳与氢作为主体的合成氨原材料气。

我们国家制作合成氨原料气的主要方式为煤气化法。

这种方法主要是利用氧、蒸汽以及其他汽化剂高温处理煤,促使其转变成一氧化碳和氢等可以燃烧的气体。

对气态烃类,工业中通常使用二段蒸汽转化法加工制造合成气。

重油部分的氧化法主要是将重油作为原材料,而气态烃类主要是不完全燃烧氧气,促使烃类在高温的作用下出现燃烧和裂解现象,出现的二氧化碳和水蒸气在高温的作用下和甲烷发生转化反应,进而取得将氧化碳和氢气作为主要原料的合成气。

合成氨工业技术现状及节能技术研究

合成氨工业技术现状及节能技术研究

合成氨工业技术现状及节能技术研究摘要:随着经济技术的发展,我国的合成氨工业技术已较为成熟。

在节能环保的新形势下,合成氨工业也必须走节能减排的道路。

本文简要介绍我国合成氨工业技术的发展现状以及合成氨工业节能减排的潜力,并提出了合成氨工业节能减排的措施,为节能减排提供一些建议。

关键词:合成氨技术节能过去由于盲目追求经济的发展,合成氨工业大量的污水废气排放对环境造成了很严重污染。

现在随着经济技术的不断发展,政府对环境节能的重视,如近日国务院颁布《合成氨工业水污染物排放标准》等4项国家标准,大众的节能环保意识也不断提高,我国可持续发展战略的要求促使合成氨工业必须向节能减排方向发展。

一、合成氨工业主要原料生产合成氨主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤(或焦炭)等。

1.天然气制氨。

天然气先经脱硫,二次转化之后,经过一氧化碳变换和二氧化碳脱除等工序,转换成氮氢混合气。

氮氢混合气含有一氧化碳和二氧化碳,和甲烷经过化学作用后,制得氢氮摩尔比为3的纯净气,再经压缩机压缩后进入氨合成回路,得到产品氨。

与此流程相似的是用用石脑油为原料的合成氨生产流程;2.重质油制氨。

重质油是渣油——经各种深度加工所得。

重质油制氨是用部分氧化法制得合成氨原料气,比天然气蒸气转化法更简单,需要一个空气分离装置。

空气分离装置制得的氧用于重质油气化,液态氮可作为脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂;3.煤制氨。

通过煤的高温干馏焦化和煤的气化制氨气,焦炉煤气将煤处于空气隔绝的高温条件下制取,一般煤气中含约60%的氢气,成为合成氨的原料[1]。

二、我国的合成氨工业能耗高、能效低的原因我国的氮肥工业能够利用焦炭、焦炉气、天然气、无烟煤、液态烃等多种原料合成氨以及尿素等化肥,合成氨的产量已经达到了国际领先的地位[2]。

并且各种生产规模的合成氨企业都发展很快,总的年产量大概有5000万吨,能够达到国内的氮肥需求,并且与国际合成氨工业有一定竞争力。

我国氨肥企业当前最重要的一项工作就是节能减排,提高经济效益,以下分析我国的合成氨工业能耗高、能效低的原因:首先,原料的不合理利用。

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

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。

论我国合成氨工业的现状及节能减排的措施

论我国合成氨工业的现状及节能减排的措施

论我国合成氨工业的现状及节能减排的措施论我国合成氨工业的现状及节能减排的措施导语:合成氨作为一种重要的化工原料,在农业、化肥等领域具有广泛的应用。

然而,合成氨工业的发展也面临着能耗高、排放废气等难题。

本文将深入探讨我国合成氨工业的现状,并就节能减排措施进行全面分析和总结,旨在为该行业的可持续发展提供建设性意见。

一、我国合成氨工业的现状1. 行业概况我国合成氨工业始于20世纪50年代,经过近70年的发展,已经成为全球合成氨产量最大的国家。

目前,我国合成氨工业已经形成了以大型煤炭、天然气、石油化工企业为主体的生产格局,技术水平和产能居于世界前列。

2. 产能规模根据统计数据显示,我国目前的合成氨产能已经超过了3000万吨,其中大约有40%用于化肥生产,其余用于农药、石化等行业。

这一庞大的产能规模不仅为我国农业和化肥产业的发展提供了有力支持,也面临着诸多能源消耗和环境污染等问题。

3. 能源消耗问题合成氨的生产过程需要大量的能源投入,包括煤炭、天然气等非可再生能源。

随着合成氨产能的不断扩大,能源消耗问题日益凸显。

根据统计数据,我国合成氨工业每年消耗的能源相当于全国范围内几个大中型城市的总能耗,造成了巨大的能源浪费和碳排放。

4. 环境污染问题合成氨的生产过程中还会产生大量的废气和废水,其中包括氮氧化物、二氧化碳等温室气体和污染物。

这些废气和废水的排放对环境和人体健康造成潜在的威胁,也形成了我国合成氨工业发展的一大瓶颈。

二、节能减排的措施1. 改进生产工艺合成氨工业可以通过改进生产工艺来降低能耗和环境污染。

采用先进的合成氨技术,如高效催化剂、低温合成等,可以提高产氨效率,减少原料和能源消耗。

合成氨工业还可以引入循环利用技术,如余热回收、水资源回收等,以减少废气和废水的排放。

2. 推广清洁能源合成氨工业可通过推广清洁能源来降低能源消耗和环境污染。

可利用天然气替代煤炭作为主要原料,以降低二氧化碳排放。

还可以充分利用太阳能、风能等可再生能源,以降低对非可再生能源的依赖。

合成氨装置节能降耗控制措施

合成氨装置节能降耗控制措施

合成氨装置节能降耗控制措施摘要:合成氨工业是化学工业的支柱产业之一,在国民经济中占有非常重要的地位,氨是最为重要的基础化工产品之一,其产量居各种化工产品的首位,同时也是能源消耗大户,合成氨的节能势在必行。

文章重点就合成氨装置节能降耗控制措施进行研究分析,旨在为业内人士提供一些建议和帮助。

关键字:合成氨;节能降耗;控制措施;研究引言氮肥工业既是耗能大户也是污染物排放较大产业,全国1000家重点耗能大户中,氮肥企业就占到了160多家,每年氮肥行业产生的污水排放量达90.9万吨。

由于资金、技术及人才等优势,目前我国合成氨能耗主要集中在中小企业,从企业规模来看,小型企业的合成氨能耗占总能耗的一半以上。

能源供应紧张、节能减排任务制定、市场的冲击等等都要求广大氮肥企业做好节能减排工作,通过节约能源最大限度地降低生产成本,其中合成氨厂造气工序的节能降耗是氮肥企业实现节能减排的关键。

1合成氨工业的基本现状我国合成氨的制气原料以煤为主,占全国氨总产量的67%,以煤为原料的企业又以中、小企业为主,同时由于我国煤资源丰富且分布较广,一些化工企业将煤作为原料可降低成本,较经济实惠,今后煤仍将是我国合成氨工业制气的主要原料。

我国合成氨产品主要分为农业用氨和工业用氨两大类,目前我国农业用氨主要用于生产尿素和碳铵,其消费量约占合成氨总消费量的百分之七十五,用于生产硝铵、氯化铵等其它肥料的合成氨约占合成氨总消费量的百分之十五;工业用氨量约占合成氨总消费量的百分之十,主要用于生产硝酸纯碱、丙烯腈、己内酰胺等多种化工产品。

我国合成氨工业发展越来越壮大,掌握了以焦炭、无烟煤、焦炉气、天然气及液态烃等作为原料生产合成氨的技术,形成了特有的煤、石油和天然气原料并存,大、中、小生产规模并存的生产格局。

作为高能行业,在节能减排方面也取得了显著的成效,但是由于体质方面和资金原因,许多先进的节能减排、环境保护和综合利用等技术尚未得到大面积推广应用,致使我国与国外的合成氨工业相比污染较为严重。

国内外合成氨工艺技术现状及其发展

国内外合成氨工艺技术现状及其发展
00全球合成氨原料结构占产能的比例200020082013天然气726668煤炭石油焦202828石脑油燃油8652合成氨工业技术进步?以煤为原料30万吨年合成氨工艺?以天然气为原料的20万吨年合成氨工艺?国产大型空分装置成套技术?煤碳气化技术和装备?酸性气体脱除技术?高浓度一氧化碳耐硫变换工艺和催化剂技术?合成氨系列大型机组国产化?国产合成氨系列催化剂技术22开发创新提升成套工艺与装备技术水平?烟气余热回收技术?换热转化工艺技术
较先进的技术。
上世纪七八十年代引进的装置,经过节能和增产技术改造,产能、消
耗、质量、环保等仍处于国内领先水平;主要技术经济指标仍可跟踪 上世界先进工艺技术的水平。
以油为原料的装置在结构调整中,引入洁净煤气化技术提升了原料多
元化进的技术水平。
大型合成氨生产技术荟萃了当今世界上主要的先进工艺技术,是世界
2584.88
201
3954.67
321
1094.84
522
5049.51
占全国 (%)
9.16 29.45 51.19 78.32 21.68 100.00
1.4 原料以煤为主,适合中国资源特点
合成氨原料结构占产能的比例(%)
年份
2000
2006
2007
2008
天然气
14
21.3
20.2
20.1
2007
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
年份
2008
全球总计 中国总计 大型装置
1.1 产能快速增长
中国现有合成氨生产企业 522个,2008年合成氨总产能约5700万吨,2009年 底预计达到6000万吨以上。
产能增加主要是新建装置和部分装置扩能改造的贡献。

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

合成氨工业发展现状及重要性合成氨是工业上的重要化工原料,广泛用于生产化肥、合成树脂、合成纤维、医药品、染料等领域。

合成氨的重要性不言而喻,它是现代农业和化工产业的重要支撑物质,对于维持全球农业生产、缓解粮食危机、保障人类生存具有至关重要的作用。

合成氨工业的发展现状和重要性备受关注。

合成氨工业的发展现状合成氨是一种无色气体,在常温下有浓郁的氨味,是由氮气和氢气在催化剂的作用下发生化学反应而生成的。

合成氨的商业化生产始于20世纪初,德国化学家弗里茨·哈伯发现了高温高压下氮气和氢气通过催化剂反应生成氨的方法,这一方法成为了合成氨的工业生产方法,被称为哈伯-波仑法。

合成氨工业的发展经历了数十年的发展和完善,目前,全球范围内的合成氨生产技术已经非常成熟和先进。

合成氨的工业生产通常采用催化剂反应法,主要原料为天然气、煤炭和空气中的氮气,经过气体分离、制氢、合成氨等多个工序,生成高纯度的合成氨。

全球范围内主要的合成氨生产国家有中国、美国、俄罗斯、欧洲国家等,其中中国是全球最大的合成氨生产国。

在现代农业生产中,合成氨的应用尤为重要。

随着全球人口的不断增长和农业现代化的加速推进,对于高产、优质、高效的化肥需求也在不断增加。

合成氨作为化肥生产的重要原料,对于提高农产品的产量和品质具有关键的影响。

而且,合成氨生产的规模化和工业化,也大大提高了化肥产品的生产效率和质量,并且有效地降低了化肥产品的成本,为农业生产提供了重要的支撑条件。

在工业领域中,合成氨也是不可或缺的原料之一。

在合成树脂、合成纤维、染料、医药品等行业中,合成氨是重要的起始原料,为这些行业提供了重要的进展动力。

合成氨的应用使得这些行业能够生产出更多更好的产品,满足人们日益增长的生产和生活需求。

合成氨工业的发展现状和重要性不言而喻。

合成氨作为工业原料,广泛用于化肥、化工产品等行业,在现代工业生产中起着举足轻重的作用。

随着全球农业现代化、工业化进程的不断推进,对于合成氨的需求也将持续增加。

合成氨工艺及节能分析

合成氨工艺及节能分析
下面介绍第一、第四两方面的节能措施。 一种典型的年产30万吨氨的工厂的能量衡算原则流程为 例。在这个流程中,它把天然气转化、中温变换、低温变换、 氨的合成等四个工段组成一个回收系统,可以回收10MPa的 过热蒸汽165t•h-1另外,再设一个 辅助锅炉(使用燃料), 产量为65t •h-1,二项合计230t •h-1,即可满足需要。进合成 气压缩机的过热蒸汽,其压强10MPa,离开压缩机时还有余 压3.8MPa 。这种中压过热蒸汽可分配给各种压缩机和天然 气转化用,例如天然气压缩机为12.5t •h-1,工艺空气压缩机 为35t •h-1等,剩余的蒸汽还可供其它工厂如生产尿素使用。 按图13-15的数据,回收能量165t •h-1占总能量230t •h-1的 72%。
化肥厂合成氨工艺过程及节能分析
合成氨 Synthesis of Ammonia
小组成员:王涵森、王文亮、张帆、屈卫、吴位峰、刘伟、邢海轮、姚宝玮
一、 概 述
1、合成氨的重要性 氨的合成使人类从自然界制取含氮化合物的最重要方法。氮则
是进一步合成含氮化合物的最重要原料,而含氮化合物在人民生活 中都是必不可少的。1977~1978年,世界含氮化合物产量为4935万吨 氮,1980~1981则达6284万吨。
综合化:一方面是多种化工过程(传动过程、传热过程、传 质过程、化学反应过程)有机地组合;另一方面是为了提 高原料和热量的综合利用。这种综合利用常使生产过程中 出现大量物料回流和热量回流,以及不同产品的联合生产。 上述两种综合化出是其他工业生产很少有的。
技术经济分析和综合利用
评论化工生产的标准和其它工业一样,概括地讲 就是高产、优质、低耗、安全生产。联系化工实际, 也可以概括成:物料和能量的综合利用率,减少生产 费用和有利于环境保护等。

合成氨工业节能减排的分析

合成氨工业节能减排的分析

合成氨工业节能减排的分析1. 引言1.1 合成氨工业节能减排的重要性合成氨工业是我国化肥生产的重要组成部分,也是能源消耗和排放主要来源之一。

合成氨工业的节能减排对于实现能源资源可持续利用和环境保护具有重要意义。

合成氨工业的能源消耗较大,约占我国化肥生产能源消耗的70%以上,节能减排能够有效减轻对能源资源的压力。

合成氨生产过程中会产生大量二氧化碳等温室气体和污染物排放,节能减排可以有效降低二氧化碳排放量,减少环境污染,改善空气质量。

节能减排还能降低生产成本,提高企业竞争力,促进产业转型升级。

合成氨工业节能减排不仅符合可持续发展的要求,也是实现高质量发展的必然选择。

为此,本文旨在对合成氨工业节能减排进行深入分析,探讨节能减排技术、经济效益和环境效益,为合成氨工业可持续发展提供科学依据和决策支持。

1.2 合成氨工业的发展背景合成氨工业作为化工行业的重要组成部分,已经在全球范围内得到广泛应用。

合成氨是制造化肥、农药、染料、火药和其他化工产品的重要原料,也被广泛用于工业和农业生产中。

合成氨的生产过程需要消耗大量的能源,并且会产生大量的二氧化碳等温室气体排放,对环境造成严重影响。

合成氨工业的发展背景中存在着对能源消耗和环境污染问题的关注。

随着全球经济的快速发展和人口的增加,对化肥等化工产品的需求也在不断增加,这推动了合成氨工业的快速发展。

随之而来的是合成氨工业对能源资源的巨大需求和对环境的不良影响。

传统的合成氨生产方法存在着能源利用率低、二氧化碳排放多等问题,迫切需要寻求节能减排的新途径。

合成氨工业在发展过程中需要不断探索新的生产技术和管理措施,以实现节能减排的目标,保护环境,提高生产效率,促进工业可持续发展。

1.3 研究目的与意义合成氨工业是我国化肥工业的重要组成部分,其在农业生产中起着至关重要的作用。

合成氨生产过程中存在着能耗高、污染严重等问题,为了实现可持续发展,必须采取有效的节能减排措施。

本文旨在对合成氨工业节能减排进行深入分析,探讨其经济效益和环境效益,指出关键问题并提出解决建议,以促进行业的可持续发展。

合成氨工艺技术的现状及其发展趋势

合成氨工艺技术的现状及其发展趋势

合成氨工艺技术的现状及其发展趋势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。

合成氨工艺技术的发展历程可以追溯到20世纪初,经过多年的研究和实践,目前已经形成了多种成熟的工艺技术。

本文将从现状和发展趋势两个方面来探讨合成氨工艺技术的发展。

一、合成氨工艺技术的现状目前,合成氨工艺技术主要包括哈贝-博斯曼工艺、气相法工艺、液相法工艺等。

其中,哈贝-博斯曼工艺是最早被广泛应用的一种工艺,其原理是利用高温高压下,将氮气和氢气在催化剂的作用下进行反应,生成氨气。

气相法工艺则是将氮气和氢气混合后,通过电弧、高频等方式进行放电,使氮气和氢气发生反应,生成氨气。

液相法工艺则是将氮气和氢气溶解在液体中,通过催化剂的作用进行反应,生成氨气。

在工艺技术的选择上,不同的工艺有其各自的优缺点。

哈贝-博斯曼工艺具有反应速度快、催化剂使用量少等优点,但需要高温高压的条件,能耗较高。

气相法工艺则具有反应速度快、催化剂使用量少、能耗低等优点,但需要高压的条件,设备成本较高。

液相法工艺则具有反应速度快、催化剂使用量少、能耗低等优点,但需要较高的催化剂选择和反应条件控制。

二、合成氨工艺技术的发展趋势随着科技的不断发展,合成氨工艺技术也在不断地创新和改进。

未来,合成氨工艺技术的发展趋势主要有以下几个方面:1. 绿色化发展随着环保意识的不断提高,绿色化发展已经成为了合成氨工艺技术的重要发展方向。

未来,合成氨工艺技术将更加注重环保和可持续发展,采用更加环保的催化剂和反应条件,减少对环境的污染。

2. 低能耗化发展合成氨工艺技术的能耗一直是制约其发展的重要因素之一。

未来,合成氨工艺技术将更加注重能耗的降低,采用更加节能的反应条件和设备,减少能源的消耗。

3. 高效化发展合成氨工艺技术的效率一直是制约其发展的重要因素之一。

未来,合成氨工艺技术将更加注重效率的提高,采用更加高效的催化剂和反应条件,提高反应速度和产量。

4. 多元化发展合成氨工艺技术的应用领域非常广泛,未来,合成氨工艺技术将更加注重多元化的发展,开发更多的应用领域,满足不同领域的需求。

世界合成氨的工业生产现状分析

世界合成氨的工业生产现状分析

世界合成氨的工业生产现状分析提示:一、用途合成氨是生产尿素、磷酸铵、硝酸铵等化学肥料的主要原料,工业生产过程是以天然气或煤炭为原料通过水蒸气重整工艺制得氢气,然后与氮气进行高压合成制得合成氨。

目前世界上合成氨主要专利供应商有丹麦哈德尔-托普索、美国KELLOGGBROWN & ROOT和德国伍德公司。

二、生产现状据统计,世界合成氨产能已超过1.76亿吨/年,主要生产能力分布情况:美国1000万吨/年、加拿大520万吨/年、墨西哥291万吨/年、南美地区856万吨/年(其中特立尼达453万吨/年)、西欧1218万吨/年、东欧3333.4万吨/年、中东/非洲1560.2万吨/年、亚太地区8720万吨/年。

合成氨按终端用途来分,约85%-90%的合成氨用作化肥:液态氨、硝酸铵、尿素或其他衍生物,仅13%用于其他商品市场。

三、价格情况美国:257美元/吨C&F TAMPA;270美元/短吨FOB,新奥尔良欧洲: 208-212美元/吨FOB,黑海亚太地区: 250-$270美元/吨C&F,东北亚四、前景展望据美国SRI咨询公司指出,2000-2003年间部分产能关闭使世界合成氨供需平衡得到稳固。

由于美国天然气价格持续居高位使合成氨行业盈利困难,美国一些公司均关闭了产能。

总部位于纽约的J.P.MORGAN公司咨询师DAVIDSILVER指出,世界合成工业已经走出困境,仍在复苏之中,由于需求强劲增长,加上产能增加很少推进复苏,另外北美产能关闭使得全球合成氨开工率维持在85%以上,并使生产商有条件抬高价格。

由于北美地区天然气原料价格走高,过去5年美国有相当数量的合成氨产能被永久关闭,合成氨生产正向天然气低价格地区转移,将集中在中东、北非和特立尼达。

随着天然气价格不断上涨,欧洲已成为世界上生产成本最高地区,相当数量的产能也正经受考验。

据英国FERTECON公司预测,未来4年世界合成氨产量将以3.5%/年增速继续增长,2010年将达到2亿吨,合成氨将主要用于下游尿素的生产。

论我国合成氨工业的现状及节能减排的措施

论我国合成氨工业的现状及节能减排的措施

一、引言合成氨是重要的化工原料,广泛应用于农业生产、医药制造、化肥生产等领域。

我国合成氨工业也一直处于快速发展的阶段,但同时也面临着能源消耗大、环境污染严重等问题。

如何推动我国合成氨工业健康可持续发展,成为了一个亟待解决的重要课题。

二、我国合成氨工业的现状1. 产量和规模当前,我国合成氨工业的产量居世界首位,占据着世界市场的重要地位。

以化肥生产为主要用途的合成氨产量占据了绝大部分比例,同时也用于其他领域的生产和应用。

2. 能源消耗然而,我国合成氨工业在生产过程中消耗大量能源,尤其是天然气资源。

能源消耗过高不仅加重了能源物资的负担,也对环境带来了不小的压力。

3. 环境污染合成氨工业生产过程中排放的废气、废水等污染物对周边环境造成了一定程度的污染,给当地生态环境带来了一定影响。

三、节能减排的措施1. 技术升级通过技术创新和设备升级,减少生产过程中的能源消耗,提高合成氨的生产效率,降低生产成本。

2. 资源综合利用利用余热余能,开展能量综合利用,提高资源利用效率,减少对能源的依赖,降低生产过程中的废物排放。

3. 环保设施建设增加环保设施投入,加强废气、废水的处理和治理,降低对环境的影响。

4. 产业结构调整优化产业结构,降低传统合成氨生产的比重,逐渐转向绿色、环保型生产方式,推动我国合成氨工业向高质量、可持续发展的方向迈进。

四、个人观点和理解在我看来,我国合成氨工业正处在改革升级的关键时期。

提高能源利用效率、降低产业对环境的影响,是当前合成氨工业亟需解决的问题。

通过实施节能减排措施,可以不断提升合成氨工业的可持续发展能力,为我国的国民经济和环境保护作出积极贡献。

五、总结回顾我国合成氨工业虽然取得了长足发展,但面临能源消耗大、环境污染等问题。

为了实现合成氨工业的健康可持续发展,需要采取一系列的节能减排措施,以提高能源利用效率,减少对环境的影响,推动工业向绿色、环保方向发展。

相信在政府的政策支持和行业的共同努力下,我国合成氨工业一定能够迎来更加美好的明天。

合成氨工业现状和未来发展趋势

合成氨工业现状和未来发展趋势
合成氨生产。
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。
THANKS
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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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化工工艺论文题目名称:合成氨的工业现状和节能技术系别:化学与化工学院专业:应用化学班级:学生:学号:指导教师:摘要本论文介绍了合成氨的一些生产方法,分别为煤制气合成法、固定床气化法、流化床气化法、气流床气化法、溶浴床气化法以及对现代典型合成氨工业生产流程详细介绍;节能技术分别从工艺改造和护手各项余热和余能进行研究。

关键字:合成氨,煤制气,固定床,节能,回收abstractThis paper introduces some methods of production of synthetic ammonia,for coal gas synthesis method, fixed bed gasification, fluidized bed gasification, entrained flow gasification method, melting bath bed gasification method and typical of modern synthetic ammonia industry production process in detail.Energy-saving technology from process improvement and hand the residual heat and energy research.key words: synthetic ammonia coal gas energy conservation reclaim目录第一章合成氨工艺现状 (1)1.1 国外传统型蒸汽转化制氨工艺阶段 (1)1.2 我国目前合成氨技术的基本状况 (2)第二章几种典型的合成氨工艺介绍 (3)2.1 煤制气合成氨工艺 (3)2.2 固定床气化法 (3)2.3 流化床气化 (4)2.4 气流床气化 (5)2.5 熔浴床气化 (5)第三章合成氨典型工业生产工艺流程 (7)3.1 造气工段 (7)3.2 脱硫工段 (7)3.3 变换工段 (8)3.4 变换气脱硫与脱碳 (9)3.5 碳化工段 (10)3.5.1 气体流程 (10)3.5.2 液体流程 (10)3.6 甲醇合成工段 (11)3.7 精炼工段 (12)3.8 压缩工段 (12)3.9 氨合成工段 (13)3.10 冷冻工段 (14)第四章合成氨的节能技术 (15)4.1 选择先进的节能工艺 (15)4.2 回收各项余热和余能进行热能综合利用 (17)参考文献 (19)第一章合成氨工艺现状合成氨工业在整个国民经济中占有重要的地位。

它的发展速度、产品产量在一定程度上说明了一个国家工业的发展水平。

这主要是因为俺的用途非常广泛。

氨是一种重要的化工原料和化工中间产品,其产量居各种化工产品的首位,世界上大约有10%的能源用于生产合成氨。

它既可以用来制造尿素、碳铵、硝铵等氨类肥料,也可以用来做制药、高分子化学、有机化学等工业中的氨基原料。

此外,氨还应用于国防和尖端科学技术部门。

如制造各种硝基炸药、火药与导弹的推进剂等。

工业上合成氨的方法,根据原料的不同分为三大类:固体燃料气化、重油分解及气体烃裂解制取。

一下分别介绍国内外合成氨工艺的情况。

1.1 国外传统型蒸汽转化制氨工艺阶段从20世纪20年代世界第一套合成氨装置投产,到20世纪60年代中期,合成氨工业在欧洲、美国、日本等国家和地区已发展到了相当高的水平。

美国Kellogg公司首先开发出以天然气为原料、日产1000t的大型合成氨技术,其装置在美国投产后每吨氨能耗达到了4210GJ的先进水平。

Kellogg传统合成氨工艺首次在合成氨装置中应用了离心式压缩机,并将装置中工艺系统与动力系统有机结合起来,实现了装置的单系列大型化(无并行装置)和系统能量自我平衡(即无能量输入),是传统型制氨工艺的最显著特征,成为合成氨工艺的/经典之作。

之后英国ICI、德国Uhde、丹麦Topsoe、德国Braun公司等合成氨技术专利商也相继开发出与Kellogg工艺水平相当、各具特色的工艺技术,其中Topsoe、ICI公司在以轻油为原料的制氨技术方面处于世界领先地位。

这是合成氨工业历史上第一次技术变革和飞跃。

传统型合成氨工艺以Kellogg工艺为代表,其以两段天然气蒸汽转化为基础,包括如下工艺单元:合成气制备(有机硫转化和ZnO脱硫+两段天然气蒸汽转化)、合成气净化(高温变换和低温变换+湿法脱碳+甲烷化)、氨合成(合成气压缩+氨合成+冷冻分离)。

传统型两段天然气蒸汽转化工艺的主要特点是:1)采用离心式压机,用蒸汽轮机驱动,首次实现了工艺过程与动力系统的有机结合;2)副产高压蒸汽,并将回收的氨合成反应热预热锅炉给水;3)用一段转化炉烟道气预热二段空气,提高一段转化压力,将部分转化负荷转移至二段转化;4)采用轴向冷激式氨合成塔和三级氨冷,逐级将气体降温至-23℃,冷冻系统的液氨亦分为三级闪蒸。

在传统型两段蒸汽转化制氨工艺中,Kellogg工艺技术应用最为广泛,约有160套装置,其能耗为3717-41.8GJ/t。

经过节能改造后平均能耗已经降至3517GJ/t左右。

1.2 我国目前合成氨技术的基本状况我国的氮肥工业自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、尿素的技术,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。

目前合成氨总生产能力为4500万t/a左右,氮肥工业已基本满足了国内需求,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,进一步改善经济性。

第二章几种典型的合成氨工艺介绍2.1 煤制气合成氨工艺煤制气合成氨工艺中,以煤为原料的固定层煤气发生炉制得的半水煤气,经压缩机三级压缩后,被送去净化工序进行脱硫;然后经变换炉将水蒸气和一氧化碳进行变换,变换气经过脱除二氧化碳后,重新回压缩机四、五段提升压力,然后经过甲醇合成塔进行合成甲醇的反应,以便脱除部分一氧化碳和少量二氧化碳;出甲醇塔的气体经过冷却分离甲醇后送入精炼工序,经过水洗、铜氨液、氨水洗涤塔后得到满足合成氨需要的氢气和氨气;气体再次进入压缩机六段提升压力,压力达到20-30MPa,送去氨合成塔,借助合成触媒作用进行氨气的合成。

生成的液氨经减压后送往液氨库存储备用。

图2-1 煤制气合成氨工艺图2.2 固定床气化法煤的固定床气化是以块煤为原料。

煤由气化炉顶部间歇加入,气化剂由炉底送入,气化剂与煤逆流接触,气化过程进行得很完全,灰渣中残碳少,产物气体的显热中的相当部分供给煤气化前的干燥和干馏,煤气出口温度低,而且灰渣的显热又预热了入炉的气化剂,因此气化剂效率高。

这是一种理想的完全气化方式。

(1)固定床常压气化此方法比较简单,但对煤的类型有一定要求,即要求用块煤,低灰熔点的煤难以使用常压方法用空气或空气-水蒸汽作为气化剂,制得低热值煤气。

(2)固定床加压气化固定床加压气化最成熟的炉型是鲁奇炉。

它和常压移动床一样,也是自热式逆流反应床。

所不同的是采用氧气-水蒸汽或空气-水蒸汽为气化剂,在2.0-3.0Mpa和900-1100℃的湿度条件下连续气化方法。

2.3 流化床气化流化床气化又称沸腾床气化,它是以小颗粒煤为原料,将气化剂(蒸汽和富氧或氧气)送入炉内,是煤颗粒的炉内呈沸腾状态进行气化反应。

它是一种介于逆流操作和顺流操作这两种情况之间的操作。

(1)温克勒法温克勒法是最早开发的流化方法,在常压下,把煤粒度为0-8mm的褐煤、弱粘结性烟煤或焦碳经给煤机加入到气化炉内。

在炉底部通入空气或氧气作介质,没与经过预热的气化剂发生反应。

(2)高温温克勒法将含水分85-12%的褐煤输入到充压至0.98Mpa的密闭料锁系统后,经给煤机加入气化炉内。

白云石、石灰石或石灰经给料机输入炉内。

没与白云石类添加物在炉内与经过预热的气化剂(氧气/蒸汽或空气/蒸汽)发生气化反应。

粗煤气由气化炉上方逸出进入第一旋风分离器,在此分离出的较粗颗粒、灰粒循环返回气化炉。

粗煤气再进入第二旋风分离器,在此分离出的细颗粒通过密闭的灰锁系统将灰渣排出,除去煤尘。

(3)灰团聚气化法它是在流化床中导入氧化性高速气流,使煤灰在软化而未熔融的状态下在锥形床层中相互熔聚而粘结成含碳量低的球状灰渣,有选择性地排出炉内。

它与固态排渣相比,降低了灰渣的碳损失。

(4)加氢气化法所谓的流化床气化就是煤气化过程中汽化剂(蒸汽和氧)将煤或煤浆带入气化炉进行气的方2.4 气流床气化所谓加氢气化就是在煤气化过程中直接用氢或富含H2的气体作为气化剂,生成富含CH4的煤气化方法,其总反应方程式可表示为:煤+H2→CH4+焦(1)K—T法此法是最早工业化的气流床气化方法,它采用干法进料技术,因在常压下操作,存在问题较多。

它是1948年德国海因里希-柯柏斯和托切克博士提出的一种气流床气化粉煤的方法。

(2)德士平古法它是一种湿法(水煤浆)进料的加压气化工艺。

气化炉是由美国德平古石油公司所属德平古开发公司开发的气流床气化炉。

2.5 熔浴床气化50年代熔浴床煤气气化方法开始得到开发。

熔浴床有熔渣床、熔盐床和熔铁床3类。

下面分别介绍这3类床的某些制气方法。

(1)罗米方法此法为常压粉煤熔渣浴气法,此法有单简式和双简式两种炉型。

此方法的特点是:(1)适用于各种固体或液体燃料;(2)气体温度高;(3)气体强度高。

(2)觊洛格法此法为—加压熔浴气化法。

它是在熔融的Na2CO2盐浴内进行,熔融的Na2CO2对煤与蒸汽的反应具有强烈的催化作用,在较低温度下就可获得很快的反应速度。

此法目前尚处于开发研究阶段,实验能否成功,关键在于气化炉。

(3)ATGAS熔铁床气化法ATGAS法的实质是把煤粉与石灰石、蒸汽氧(或空气)一起吹到熔铁内,使煤的挥发份逸出,残留的碳溶解在熔铁中被气化。

此法效率高,有害物质少,气化反应在常压下进行。

煤种适用范围广,且气化炉结构简单。

因此,此工艺被认为有可能放大到工业化生产。

第三章合成氨典型工业生产工艺流程合成氨的生产过程包括三个主要步骤:原料气的制备、净化和压缩、合成。

整个生产流程总共分为十个工段:1)造气工段;2)脱硫工段;3)变换工段;4)变换气脱硫与脱碳;5)碳化工段;6)甲醇合成工段;7)精炼工段;8)压缩工段;9)氨合成工段;10)冷冻工段。

以下就详细的介绍整个生产流程。

3.1 造气工段造气实质上是碳与氧气和蒸汽的反应,主要过程为吹风和制气。

具体分为吹风、上吹、下吹、二次上吹和空气吹净五个阶段。

原料煤间歇送入固定层煤气发生炉内,先鼓入空气,提高炉温,然后加入水蒸气与加氮空气进行制气。

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