合成氨工艺技术的现状及其发展趋势论文_原军,郑丽,陈梦会,陈宁,程传功

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河南心连心化肥有限公司 河南 新乡 453000

摘要:人类所拥有的资源越来越少,人类想要实现可持续发展,就必须在将较大效益创造出来的时候消耗的能源量较少,将排放量尽可能减少,在将经济效益最大限度提高的同时还需要将环保的目的实现。经过一系列的分析之后,能够对现阶段应用合成氨工艺技术的现状有非常清楚的了解,在未来合成氨工艺技术变革的方向就应该是不断提高其生产产量,将其加工标准革新,让其对低能耗的要求能够满足。并且在对生产产量提高的同时,合成氨装置还需要适当的调整其核心技术,在生产中使用低能耗原料将会是未来合成氨工艺技术发展的主要趋势。本文对合成氨工艺技术的现状及其发展趋势进行了探讨。

关键词:合成氨;工艺技术;现状;发展趋势

合成氨在生产产量不断提高的情况下,其核心的工艺技术也需要进一步革新,满足低能耗的加工标准。合成氨装置要在提高生产产量的基础上,对设备核心技术进行调整,既要满足经济性要求,又要简化原料应用的难度,使合成氨工艺技术可以更加充分的利用低耗能原料进行生产。

1 合成氨工艺技术应用的现状

通过对合成氨工艺技术应用现状的分析与了解,可在一定程度上有效的帮助我们及时的采取相对应的解决措施,进而就能不断的提高合成氨工艺技术的使用质量,以此来有效的带动我国经济的稳定发展。

1.1 传统型蒸汽转化制氨工艺阶段

随着工艺技术的不断发展与更新,美国合成氨工艺技术研究部门提出了以天然气为原料的应用模式,这样就能在一定程度上不断的降低合成氨工艺技术对能源的消耗,从而有效的提高整个工艺加工的进度和产量。此外,传统的合成氨工艺还能将两段天然气蒸汽作为基础,进而不断的将合成氨工艺应用在合成气净化以及氨合成方面,这样就能有效的提高产品的使用质量。

1.2 低能耗制氨工艺阶段

对于合成氨技术的使用,不仅要考虑到合成氨产品的使用质量,而且还应考虑到合成氨产品对能源的消耗情况。因此,我们就可利用多种低能耗的工艺来有效的取代高能耗的工艺技术,这样不仅不会影响整个产品的生产质量,而且还能在一定程度上有效的降低对能源的消耗,从而不断的起到节约能源的作用。此外,基于一段蒸汽转化和等温变换相结合的工艺技术,并在合成氨的过程中运用较为成熟的LAC 工艺技术,也能起到节约能源的作用。

1.3 装置单系列产量的提高阶段

虽然低能耗生产工艺能够有效的降低能源的消耗,但是其在一定程度上使整个装置的经济性变小。因此,为了有效的提高整个产品装置生产加工的经济性,相应的技术人员还应不断的研究相应的工艺技术,这样就能有效的改善整个装置的经济性,从而就能有效的促进整个合成氨的使用目标逐渐的向实现最大化产量为首要目标的研发阶段转变,这样不仅能够有效的节约生产成本,而且还能在一定程度上有效的降低对能源资源的消耗。

2 合成氨工艺技术的发展趋势

2.1大型化、集成化、自动化生产规模的建立

由于不断提高的社会加工需求和速度,导致现阶段社会中不断扩大合成氨的工艺技术应用范围。这是自动化、集成化和大型化的生产规模将会是工艺技术的发展方向,想要将生产目标集中、生产行为统一的目的实现,就必须使用先进技术有效控制装置。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前我国4000吨/天的生产能力是现阶段单系列合成氨装置所具备的,这也说明生产加工任务即使规模较大,现阶段的合成氨装置也能够满足。所以合成氨 工艺技术应用在未来的主要发展趋势就是建立自动化、集成化和大型化的生产规模。

2.2低耗能与经济性的结合发展

在合成氨的过程中使用的原材料是天然气的情况下能够将消耗能源量有效降低,近几年全球范围内都在不断强调人类社会的可持续发展,因此生产模式的低耗能将会是合成氨工艺技术在未来所必须要满足的,其需要将设备所具备的经济效应最大程度的发挥出来。当理论水平与实际消耗能源量差距逐渐缩小时,可以在大型化配置合成氨装置的基础上,氨合成时采用的生产原料可以是煤或者是油,将使用原料的目标转化,将加工生产的经济利益充分的体现出来。

2.3合成氨装置核心技术的完善

在加工合成氨的过程中其生产模式以油改气,这就提出了较高的要求对合成氨的核心装置技术。因此有关研究人员需要对装置的经济性标准有效利用,根据装置合成氨的结构不断完善相关装置技术,尤其是合成气压缩机的有关技术,将合成氨工艺技术的生产产量全面提高。

2.4改造中型合成氮装置

通过对中型合成氮装置设备的分析可以看出,该设备在整个运作的过程之中产能比较低,工作效率较差,因此为了能够有效地实现各种资源的优化配置以及利用,在利用合成氮工艺技术的过程之中必须要对这些中型合成氮装置进行有效的改造,促进设备效率的提升,保障能够充分地满足现有的市场的生产需求。我国在利用合成氨工艺时主要以自己生产以及自己设计为基础,没有采取国外进口的形式来促进技术水平的提升,因此为了突破这一不足,我们必须要立足于氮肥工业协会推荐的新技术以及新设备来进行重新的改造,同时通过本文的调查可以看出,我国自行研究的各种产品以及技术在实践过程之中取得了较好的效果。

2.5 注重对合成氮生产成本的高效控制

在利用合成氮工艺技术的过程之中,原料在整个生产成本中占有75% 的比重,出现这一现象主要在于原料的价格比较高,同时使用比较困难。为了突破这一不足,对于生产商来说,需要注重对生产成本的高效控制,通过调整现有的原料结构来实现各种资源的有效利用。对于不同的装置运作来说,可以以天然气作为主要的运作材料,如果天然气较为缺乏,那么可以也煤作为主要的原材料,同时天然气以及煤会受到国际价格的影响,因此在实际使用的过程之中必须要突破原材料使用的单一性,通过原材料的有效组合来积极地将各种生产成本控制在合理的范围之内。

2.6 注重对高浓度化肥的使用

要想充分地发挥和承担工艺技术的作用以及价值,在实际运作的过程之中必须要注重对高浓度化肥的使用。从目前来看,西方许多发达国家在化肥生产的过程之中,以复合化肥作为主要的原材料,其中法国、美国以及英国的复合化肥等别占有百分之六十一、百分之六十五和百分之八十的比重,同时许多国家还不断地提升自身的专业化水平,促进功能的丰富化多样化发展,通过改造现有的产品结构来实现复合肥料的有效运作,为农业的生产以及发展奠定坚实的物质基础。从目前来看,我国在利用氮肥的过程之中,硝酸胺以及尿素占有56% 的比重,有40% 的原材料主要为硫酸氨和浓度较低的碳氨,这一点不仅难以满足农业生产发展的需求,同时也无法发挥合成氨工艺技术的作用。因此我国必须要立足于这一实际情况,通过对高浓度化肥的高效使用来积极地突破该技术在运作过程中的各种困难以及阻碍,实现该技术的科学发展以及作用发挥。

综上所述,在当前社会发展水平不断提升的背景下,资源也逐渐呈现出减少的趋势,我们更应该使用更少的能源,发挥出更大的经济效益,同时在使用资源的过程中,减少排放,在实现环保目标的同时,更好的收获经济效益和社会效益。所以我们在今后的实际工作中更需要采用高效节能的技术手段,从而更有效的实现对合成氨技术水平的提升,促进我国能源可持续发展,确保我国在世界上的竞争实力得到有效提升。

参考文献:

[1]赵永刚.煤化工合成氨工艺分析及节能改造措施[J].黑龙江科技信息.2016(34)

[2]程立斌,闫庆雷.合成氨工艺分析及节能改造措施[J].化工设计通讯.2017(06)

[3]柳奉谦.液力透平在合成氨工艺中的应用[J].天然气化工(C1化学与化工).2017(04)

论文作者:原军,郑丽,陈梦会,陈宁,程传功

论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/21

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