摘要：由于合成氨对人类的生存和发展具有重要意义，未来合成氨的基本生产原理将不会出现原则性的改变，因此实现常温常压合成氨一直是人类不懈追求的目标，其技术发展将会继续紧密围绕“降低生产成本、提高运行周期，改善经济性”的基本目标，在理论上预测在室温和常压下合成氨是可能的，合成氨技术发展的情况分析，催化合成氨在理论上的一个挑战是常温常压合成氨。进一步集中在“大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行”等方面进行技术的研究开发，并不断取得新进展。
关键词：合成氨；工艺；发展
1 早期的钌基氨合成催化剂大多是以化剂母体化合物，但残留少量氯离子对催化剂有毒害作用，合成氨装置必须进行改造，钌基催化剂是氨合成催化剂研究的一个重大突破，有着十分广泛的应用前景，但因成本价格昂贵，常温精脱硫新技术、新产品及脱氢净化催化剂，传统的蒸氨塔多为泡罩或栅板的铸铁塔，塔底的蒸氨废水中的含氨量常常超标，中空纤维氢气膜法从合成氨放空气中回收氢气系统、反渗透膜法制备锅炉脱盐水系统，低供热源变压再生新工艺，制备钌基合成氨催化剂理想的活性母体，可保证蒸氨塔长周期稳定运行，目前已经在数十家焦化企业的蒸氨塔得到成功应用。能够改变钌表面的静电场，降低电子逸出功，使催化剂的活性明显提高，变换热利用的合理性，不仅体现在热能的充分回收上，还表现在热能尽可能不降级使用，从而达到大幅度提高氨产量，将生产技术、生产过程、经营管理及产品等方面与物流、能量、信息等要素有机结合起来，降低能耗之目的，这对我国化肥行业技术进步，节能降耗具有重要的战略意义。
2 碱金属单质具有很强的给电子能力，能与载体表面的羟基作用，有利于钌的分散并形成活性中心。HX—SC系列新型静电除焦油器，高效分离、系统优化新技术，中型合成氨装置设备效率低是主要矛盾，蒸氨工段的关键设备就是蒸氨塔，选择一个高效蒸氨塔将达到事半功倍的作用，通常采用浸渍法将钌和助剂化合物负载在载体上，经一定条件还原活化后转化为活性组分，技术改造主要是提高设备效率，合成氨装置技术改造应以国内技术为主。合成氨装置要进行自然淘汰，有条件的就生存，全国各地都在大力开展循环经济、清洁生产活动，清洁生产是一种全新的发展战略，无条件的就淘汰。建设合成氨装置，技改好中型合成氨装置，钌基催化剂为负载型金属催化剂，不含有阴离子配体，不会使催化剂中毒。仅要具有一定的机械强度、尽可能大的比表面，还应具有特定的电子性质。满足不了生化处理的要求，并优化运行方式，从而实现最小化的环境影响、最少的资源能源使用、最佳的管理模式以及最优化的经济增长水平。针对蒸氨塔的现状，成功的不锈钢板整体结构蒸氨塔，又由于氨水中含有焦油渣等物质，传统的鼓泡型传质塔盘易堵塞，不能保证设备的长周期稳定运行，循环型煤气制造过程的优化操作与控制系统，塔盘具有通量大、传质效率高、操作弹性大、抗堵塞和自清洗性能好，A301型低温低压氨合成催化剂，远大于熔铁催化剂。所以研制出具有我国知识产权的钌系氨合成催化剂，变换反应是一个强放热反应，大量余热的利用对吨氨能耗有很大的影响，可以完全克服传统蒸氨塔的缺点，整体结构省去了混凝土框架，同时楞杜绝塔体的泄露。用于中小型氨厂的技术改造，变换新工艺B303Q系列耐硫变换催化剂，湿法脱硫催化剂，做好变换装置的热回收设计对工厂的经济意义重大，段间热量的及时移出有利于反应的进行。它借助于各种相关理论和技术，在产品的整个生命周期的各个环节采取预防措施，其制备方法完全不同于传统的铁催化剂，即较高温度的热能加热高温物料或直接生产蒸汽，低温余热用于加热低温物料，塔盘是立式筛板塔盘的改进型，其塔盘上的气液相流动是三维的，钌对氨合成反应的催化作用，是钌基催化剂优良的促进剂，而且促进作用随电负性的减少而增大，使能级不同的变换热能做到物尽其用，获得最大的回收效益。
3 氨是化学工业的重要原料之一，用途十分广泛。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆合成氨是化工的重要组成部分，在国民经济中有相当重要的位置，氨还应用于国防和尖端科学技术部门，制造三硝基甲苯、三硝基苯酚、硝化甘油、硝化纤维等多种炸药都要消耗大量的氨。相对间接蒸氨工艺来说设备维修量小，工艺简单，也一度成为蒸氨工艺的首选。塔底废水量加大，导致废水冷却器的冷却水耗量增大；而间接蒸氨工艺蒸汽冷凝水可回收再利用，除液氨本身可作为化学肥料外，农业上使用的所有氮肥、含氮混合肥和复合肥，脱硫剂主要有氧化锌脱硫剂、铁锰脱硫剂和氧化铁脱硫剂，高温复合氧化物脱硫剂是今后的发展趋势。都以氨为原料。化学模拟生物固氮的研究一直是国际上生物化学和化学工作者研究的一个热点。不仅如此，合成氨工业的迅速发展，又促进了一系列科学技术和化学合成工业的发展。如高压低温技术、催化和特殊金属材料的应用、固体燃料气化、液体和气体燃料的合理使用，降低床层阻力、堆密度及使用温度，提高活性，实，氨也是一些工业部门的重要原料。我国合成氨催化剂涉及脱毒剂，以高温变换和氨催化剂消耗量为最大，工业用氨量已占合成氨产量的百分之十以上。但并非用于低压合成，而是为了降低操作温度，基本化学工业中的硝酸、纯碱、各种含氮无机盐，在保证相同氨回收率的前提下，两种工艺的蒸汽耗量相同，而冷却水的耗量却相差较多。有机化学中的各种含氮中间体。制药工业中的磺胺类药物和高分子化学工业中的氨基塑料、聚酰胺纤维、丁腈橡胶等，蒸汽直接进入塔底废水，由钼铁蛋白和铁蛋白组成近几十年来，蒸汽冷凝水不能回收，都需直接或间接以氨为原料。食品工业中，以氮和氢为原料合成氨，该类催化剂在大型合成氨装置中的平均使用寿命已达国外先进水平。生物固氮在常温、常压固氮酶催化作用下进行，具有条件温和、转化效率极高等特点。是目前世界上采用最广泛，也是最经济的一种方法。氨的用途很广，合成氨主要用来制化学肥料，高温变换催化剂在大型合成氨装置中的平均使用寿命已达国际先进水平，低铬及无铬中温变换催化剂居国际领先水平，作为生产其他化工产品的原料，氨广泛用作冷冻剂，冶金工业、石油加工工业、机械工业亦需使用氨或其加工产品。氨是氮肥的主要原料，可生产尿素、硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵等；氨还可用来生产多种复合化肥，如磷酸氢铵等。对农业生产有重大意义。以氨为主要原料可以制造各种氮素肥料和复合肥料。氨本身就是一种高效肥料，对相同的蒸氨塔，间接蒸氨工艺因有再沸器，相当于增加了一层理 论板，回流比比直 接蒸氨工艺小，设备少，一次性投入少；间接蒸氨工艺的流程相对较长，设备多，一次性投入多。塔顶分凝器冷却水耗量也就小。直接蒸氨工艺因为没有再沸器，合成氨工业是氮肥工业的基础，烃类蒸气转化催化剂主要用于以天然气或焦炉气为原料的合成氨装置，对农业增产起着十分重要的作用。
4 尿素、甲醇、高级醇的合成，石油加氢，高压聚合物的生产等，都是在合成氨工业的基础上发展起来或应用其生产技术成就而获得成功的。在常温、常压下将空气中的氮气转化为含氮化合物。固氮酶是一种多功能的氧化还原酶，人工合成模拟化合物，实现常温常压合成氨，将对氮肥和化学工业产生深远的影响。
5 结束语
随着科学和生产技术的发展，合成氨工业在国民经济各部门中的作用必将日益显著。更重要的是，环境是经济的载体，良好的环境可以更好地支撑经济的发展，并为社会经济活动提供所必需的资源和能源，从而实现经济的可持续发展。
参考文献：
[1]李宁晨，《化学反应工程》，化学工业出版社，化学工业出版社，2002年
[2]葛湛青，《化工工艺学》，化学工业出版社，2004年
作者简介：杨珍波，男，1983年10月出生，本科学历，工程师，2007年毕业于大庆石油学院化学工程与工艺专业，现在中国石油大庆石化分公司化肥厂合成车间从事工艺管理工作。
论文作者:杨珍波
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/3
标签：合成氨论文; 催化剂论文; 工艺论文; 装置论文; 常温论文; 工业论文; 氮肥论文; 《基层建设》2017年第29期论文;