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

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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1901

1000

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。

哈伯继续做了大量研究和试验，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

奖。

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年10月谈判破裂。

（1）南京化学公司（前身为永和铔厂）

和外国公司谈判破裂不足一个月，永和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天时间永和铔厂于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。

永和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

，其

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、太化和兰化。

特别提出的碳化法生产碳铵工艺是我国着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和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

的30

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我国引进的30.52装置，大部分是以天然气和石油为原料的，在投资和能耗方面均占绝对的优势，但是中国资源状况是缺油少气富煤，发展天然气和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。从资源着眼看，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，但是和外国技术还是有一定的差距，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

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对合成氨生产过程做过yong平衡分析。

什么叫yong

yong又称作有效能、可用能，能流或物流变化到环境状态时所做出的最大功；或者说yong是能流或物流所具有的能量中在环境状态条件下理论上可转化为功的那部分能量。

通俗地说，yong就是可回收的能量，比如造气夹套产生的热，我们回收成蒸汽，这部分热就能叫做yong。灰渣排出去带走的热不可回收，这部分能量就不可以称为yong。

这是个非常复杂的过程，有机会我们再一起探讨，今天只说过程。通过对yong的分析，能量总有效利用率尚不及60%，针对高达40%的能量损耗，

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约1%

用。

质的新型催化剂，他的活性比铁系催化剂高好几倍，可以在很低的压力下操作（10Mpa下）。

我国浙江工业大学独立自主地开发了高铁比催化剂，这种催化剂是以FeO为主体，Fe2+/Fe3+是3---9，具有高温低活性、还原时间短、出水少、操作过程温度比传统的催化剂低30℃，使A301系列的催化剂在我国以得