合成氨技術(shù)探討

魏瑞龍 周浩（青海鹽湖工業(yè)股份有限公司化工分公司，青海 格爾木 81600）

合成氨技術(shù)探討

魏瑞龍 周浩（青海鹽湖工業(yè)股份有限公司化工分公司，青海 格爾木 81600）

現(xiàn)代社會中，氨極為重要的化工產(chǎn)品之一，氨的生產(chǎn)量一直位于其他各種化工產(chǎn)品的首位。而且在氨的生產(chǎn)過程中，要消耗大量的能源。所以在化工企業(yè)的生產(chǎn)活動中，合成氨技術(shù)有著十分重要的作用，本文主要對合成氨技術(shù)的現(xiàn)狀、合成氨的工藝流程以及合成氨技術(shù)的改進進行了研究和分析。

合成氨；技術(shù)；問題

氨是人們在平時的生產(chǎn)生活中不可或缺的一種化工產(chǎn)品，其主要是用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。合成氨不僅是氮肥生產(chǎn)的基礎(chǔ)，而且氨本身就是重要的化肥原料，還由于氨既是重要的無機化學的原料，還是有機化學的基礎(chǔ)原料。由于合成氨是需要大量的能量的，如果合成氨的工藝流程不夠科學和環(huán)保，這就導致每年由于合成氨而大量的浪費資源，所以我們就要對合成氨的工藝進行改進。

1 現(xiàn)狀

從上個世紀五十年代新中國成立之后，國家就投入了人力與物力對氨的合成裝置進行不斷的研究與探索，這就使得我國合成氨的技術(shù)不斷的進步，發(fā)展到現(xiàn)在為止，雖然我國已經(jīng)成為了世界上生產(chǎn)氨的數(shù)量最多的國家，但是我國生產(chǎn)合成氨的技術(shù)還存在著一些的問題。

2 生產(chǎn)步驟

(1)原料氣的制備

在合成氨生產(chǎn)的時候，我們首先要做的事對原料氣的制備，其實主要是需要工作人員將煤炭和天然氣等一些制造氨的原料加以制作，使之成為含有氫和氮的一種粗原料氣。我們對煤炭的制作主要是采用企劃的方法，在煤炭進行加工制作的過程中，提取其中的氣體作為合成氣。

(2)凈化過程

在第一個步驟我們是主要對合成氨的原料氣進行了粗略的制作，然后我們就要對粗原料氣進行凈化處理，讓經(jīng)過凈化的粗原料氣將其他的氣體排出去只留下氫氣和氮氣。

(3)轉(zhuǎn)換過程

在合成氨的生產(chǎn)過程中，我們首先是對制作合成氨的基本原料即粗原料氣進行制作，然后是對粗原料氣體進行凈化，之后我們要對要進行轉(zhuǎn)換，這主要是由于在我們制作合成氨的過程中，我們利用各種各樣的方法所制作的原料氣體中都是含有一氧化碳的，并且由于在合成氨的時候是需要兩種組分是H2 和N2，所以我們在合成氨的過程中就需要將一氧化碳排除掉。我們要對一氧化碳進行轉(zhuǎn)換的過程中，一氧化碳會放出大量的熱量，所以我們就需要對一氧化碳的轉(zhuǎn)換過程進行分段處理，這樣做主要是為了回收一氧化碳轉(zhuǎn)化過程中所放出的熱量。然后，我們還要進行低溫轉(zhuǎn)換，我們應該在轉(zhuǎn)換的過程中將一氧化碳的含量降低到0.3%左右。

(4)脫硫脫碳過程

對合成氨的原料氣體進行脫硫脫碳其實主要是由于之前我們對粗原料氣體進行制作的過程中，雖然對粗原料氣體進行了凈化和轉(zhuǎn)換，但是原料氣體中還存在著一些硫和碳的氧化物，所以我們要將這些含有硫和碳的氧化物從原料氣體中去除出去，這主要是因為我們?nèi)绻粚⑦@些氧化物去除出去，就會使合成氨在生產(chǎn)的過程中是催化劑就有了毒性。

(5)氣體精制過程

我們在對合成氨進行制作的過程中，雖然經(jīng)過以上的四個步驟對合成氨的原料氣體進行了處理，但是在經(jīng)過脫硫脫碳過程之后，合成氨的原料氣中還是會含有一些少量的一氧化碳和二氧化碳，所以我們要進行氣體的精制過程，這樣做的主要目的是為了防止對氨合成催化劑的毒害。并且國家還規(guī)定一氧化碳和二氧化碳的加在一起的體積分數(shù)不能超過10cm3。

3 改進生產(chǎn)步驟

3.1 對合成氨裝置進行改進

就目前來說，雖然我國生產(chǎn)合成氨的數(shù)量是世界上最多的，但是我國生產(chǎn)合成氨的效率是比較低的，隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，國際之間的競爭力不斷的增加，我們想要在在國際市場上占據(jù)一席之地，我們就要對合成氨的生產(chǎn)步驟進行改進，不僅要提高我國生產(chǎn)合成氨的效率，還要不斷的增強我國生產(chǎn)的合成氨在市場上的競爭力。對合成氨裝置的改進我們要采取以下的幾種措施，首先是我們要引進其他國家先進的裝置以及裝置的設計原理與技術(shù)。然后，我們要在這個基礎(chǔ)之上對合成氨裝置的設計進行創(chuàng)新研究，并且結(jié)合我國的實際，設計出適合我國合成氨生產(chǎn)的裝置。這樣才能夠不斷的提高我國合成氨的生產(chǎn)效率。

3.2 對原料結(jié)構(gòu)進行改進

我們要對合成氨的生產(chǎn)步驟進行改進，除了要對生產(chǎn)裝置進行改進之外，我們還要對生產(chǎn)合成氨的原料結(jié)構(gòu)進行改進。對原料結(jié)構(gòu)的改進主要是因為原料是合成氨生產(chǎn)的基礎(chǔ)，我們對原料的改進不僅能夠增強合成氨的質(zhì)量，而且還可以節(jié)約資源，保護環(huán)境。我們對合成氨的原料結(jié)構(gòu)進行改進其實主要是探索一些新的原料結(jié)構(gòu)。例如，99公司就對合成氨的原料進行改進，主要就是采用節(jié)能型的方法對合成氨的原料進行仔細的計算，避免浪費，這樣經(jīng)過仔細的計算，大大的減少了對能源的浪費。

3.3 積極的尋找新型的催化劑

我們通過對合成氨裝置和原料結(jié)構(gòu)的不斷改進是能夠提高合成氨的生產(chǎn)效率的，除此之外我們還應該積極的尋找新型的催化劑來代替現(xiàn)有的催化劑，這主要是由于催化劑在合成氨生產(chǎn)的過程中發(fā)揮著重要的作用，我們在合成氨的生產(chǎn)過程中使用催化劑，這不僅能夠使得合成氨的生產(chǎn)時間大大的減少，而且還能夠提高合成氨生產(chǎn)原料的使用效率，防止資源的浪費，所以積極的尋找新型的催化劑是提高合成氨生產(chǎn)效率的一個重要方面。

3.4 對生產(chǎn)原料的循環(huán)利用

在對合成氨進行生產(chǎn)的過程中，會產(chǎn)生許多的廢氣廢渣的，就比如說在一氧化碳轉(zhuǎn)換的過程中就會產(chǎn)生很多的熱量，我們要對這些熱量進行回收，這樣才能夠提高原料的使用效率。所以對生產(chǎn)原料的循環(huán)利用是非常重要的，我們要對這些廢氣廢渣進行不斷的研究，提高原料的循環(huán)利用率，這樣才能夠不斷的提高合成氨的生產(chǎn)效率。

4 結(jié)語

合成氨技術(shù)在我國的應用是具有非常重要的意義的，并且由于經(jīng)濟社會以及工業(yè)的不斷發(fā)展，對于合成氨技術(shù)的要求不斷提高，所以改進合成氨技術(shù)就不斷引起人們的重視，希望通過本文的探討，對我國合成氨技術(shù)的研究提供一個參考。

[1]孫鳳偉、欒智宇；合成氨工藝技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J]；遼寧化工；2010(4).

[2]韓明山；合成氨生產(chǎn)技術(shù)探討[J]；化學工程與裝備；2011 (5).