摘要：在现在信息化社会，越来越多的科学技术被应用在我国化工企业中。合成氨是一种由煤、石油等原料组成的化学元素，目前在我国化工企业、农业化肥制作等领域应用广泛。合成氨的过程和步骤非常复杂，传统合成氨技术和工艺较落后，需要化肥大量的原料和能源，而且制作过程漫长，效率低下，不利于化工企业提高经济效益，节约人力物力等。优化节能合成氨工艺和技术迫在眉睫。本文通过对合成氨工艺原料、方法的介绍，提出相关节能改造措施，旨在为促进我国合成氨技术优化和创新工作的发展。
关键词：合成氨；工艺步骤；节能改造；措施
1 合成氨改造优秀案例
随着我国煤化技术的不断创新和发展，越来越多的煤化工企业和农业企业加大了对合成氨节能改造技术的研究，其中某山西煤化工有限公司取得了优异的改造成绩。通过购买先进设备，挖掘专业型人才，使合成氨制造过程中极大的降低了对环境的污染，减少了原料能源的消耗，为更多企业和研发部门节能改进合成氨过程起到了良好的示范作用。
2对于合成氨工艺步骤的介绍
2.1制造生产工艺所需要的原料
传统的合成氨制作过程主要涉及的原料和能源是天然气、煤、石油和氮气、氢气等。氢气的制作过程是先将煤、石油等经过高温燃烧，产生焦炭、煤渣油等固体原料，这些固体原料与水蒸气发生一系列化学反应后，形成所需要的含有氢元素和一氧化碳元素的合成气体。最后通过专业的催化剂和催化技术使合成气体转化为氢气。制作氮气的方法比较多，最常用的且得到氮气纯度较高的方式是利用空气为能源原料，首先通过对空气进行物理作用和化学作用，得到所需要的氮气。最后将空气液化，提高温度，来得到氮气。除此之外，还能通过去除二氧化碳的化学燃烧方式来获得氮气。总的来说，具体的合成氨制作过程比较复杂、细致，可选用的方法和手段也比较多。
2.2对于原料气体的净化方法
为了提高合成氨的形成效果，需要对合成氨的原料气体进行净化。合成氨的原料气体净化方法中较为常见的是消除一氧化碳和去除碳硫等。消除一氧化碳主要是通过物理和化学技术将原料气体中的一氧化碳转化为二氧化碳和氢气，这样有利于增加原料中氢气的浓度。去除碳硫等是通过物理手段将原料气体中的碳物质和硫物质去除，并在此过程中去除一氧化碳。消除一氧化碳能够提高合成氨的实际使用效果，而去除碳、硫物质能保障在合成过程中减少工作人员中毒和污染大气环境等情况的发生，需要注意的是，由于一氧化碳在合成氨原料中占比较大，所以在净化过程中要避免使用过多的能源和人力物力，造成生产成本的浪费。其次，在去除碳、硫物质时，可根据实际情况，选择不同的净化方式，比如干法脱硫、湿法脱硫等。不同净化方式也被不同的情况适用。比如干法脱硫适合在精脱硫操作过程中适用，湿法脱硫适合在粗脱硫操作过程中使用。现在常用的是低温甲醇洗技术脱除硫和二氧化碳。而且，为了增加氢气含量，在进行去除碳、硫物质的过程中，可以将析出的二氧化碳、硫化物加以利用，提高能源利用率和利用效果，促进节能减排目标的实现。
2.3合成氨
再具体合成氨过程中，首先使用氢气-氮气循环的方法将净化后的原料气体中的氨气进行回收，并将不需要的惰性气体排出。这一系列操作能提高对氨气的回收和再利用效果，提高氨气的数量和纯度。总而言之，就是将氮气和氢气混合后，经过一系列技术操作，得到相应的合成氨。在实际合成氨的合成过程中，相关技术人员要加强对温度和压力的把控，将温度和压力保持在一个相对稳定的范围过程中。同时，合成的温度和压力要符合国家关于合成氨的相关规定和标准，充分保障在合成过程中的安全性和可行性。
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3合成氨工艺中的不足之处
针对合成氨的原料和工艺流程，分析传统合成氨合成过程中存在的主要问题：①合成技术和手段过于落后，不能适应如今对合成氨大量使用的需求，生产效率低下；②合成氨整体操作和运行流程中，对氢气、氮气等能源浪费情况严重，提高了企业经济负担，不仅不利于生态环境保护，而且不能顺应节能减排的发展理念；③目前我国还没有形成较为完整、科学的合成氨工艺生产和操作规范，不利于企业和国家相关部门对于合成氨的管理和监督，一定程度上对合成氨技术的发展与创新起到了阻碍作用。
4合成氨工艺的节能改造措施
4.1改进造气工段技术
（1）使用自动加焦机。自动焦机能帮助提高合成氨过程中原料和能源的利用效果，提高合成时间，保障合成过程中工作人员的安全。
（2）进行煤气余热回收。煤气余热回收就是将合成过程中产生的煤气余热进行回收再利用，提高煤气中蕴含热量的有效利用性，促进合成氨节能减排和优化改造，减少不必要的资源浪费。
（3）运用监测以及油压微机控制技术。监测以及油压微机控制技术是一种对合成氨合成过程和合成手段的监督和管理技术。企业通过这种技术的运用，可以根据检测结果更加科学、高效的进行合成工作。除此之外，还能对设备的运行状况和运行条件进行实时记录，帮助工作人员在后期进行合成氨技术的改进和创新，提高生产效率和企业经济效益。
（4）集中式高效洗气塔。针对传统造气工程，可以使用集中式高效洗气塔，帮助减少合成氨系统的阻力。洗气塔会排放一定的污水和冷却水，这种方式能够有效减少污水和冷却水的污染情况。
（5）使用吹风气余热回收技术。吹风气余热回收技术能够提高一段炉余热回收效果，帮助工作人员在实际生产过程中灵活调节一段炉的压力负荷程度，减少不必要的浪费。在一段炉充分燃烧后，可以使盘管的蒸汽消耗降低，提高热能的回收效果。
（6）入炉蒸汽品质改进技术。入炉蒸汽品质改进技术就是通过提高入炉内过热蒸汽的品质，使入炉温度保持在平稳的状态中。一定程度上降低能源方面的损耗，提高了合成氨的质量。
4.2改良废水循环技术
在进行相应的合成氨气的过程中，一些生产单位为了减少成本投入，提高经济效益，会使用一些不环保的材料，如使用碎煤来作为生产的原材料，但是这种碎煤得到的煤气水是非常不环保的，煤气水中的焦油与粉尘无法从煤气中合理分离出来，这样煤气水中的相应杂质会很容易堵塞合成氨的管道，大量的浪费生产过程中的资源能量，因此，通过改良的废水循环技术将废水科学合理循环利用，可以极大提升整个生产工艺的效率，同时还可以降低没有必要的能源损耗，这在很大程度上给企业创造了更高的经济收益。因此，尽量使用粉煤气化技术。
4.3改进氨分离技术
目前，在进行分离氨技术中，主要使用的方法是水吸收法和冷凝分离法，使用的装置是氨分离器，使用氨分离器可以减小其中的能源损耗以及浪费现象，减少出现传统分离器存在的问题和缺陷，氨分离器主要是通过改变气体的流动方向，实现分离气体的目的，得到的氨气纯度相对较高。
5结束语
在进行合成氨工艺生产过程中，想要节省能源以及工业所需要的生产成本，就一定要科学合理地改良和优化合成氨工艺步骤，引进先进的科学技术，并且对于工艺的步骤进行严格的管控，同时不断地优化相应的操作技术，这样才可以更好地实现节能改造的目标，提高企业经济效益，降低运行成本。
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论文作者:蒙世海
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/13
标签：合成氨论文; 技术论文; 过程中论文; 氧化碳论文; 原料论文; 氮气论文; 氢气论文; 《基层建设》2019年第28期论文;