合成氨论文（精选5篇）(4)

　　合成氨论文范文四。

　　题目：合成氨工艺及节能改造分析

　　摘要：随着社会经济的高速发展, 我国的科学技术水平也在不断提高, 人们的日常生活中出现了各种化工制品, 通过使用这些化工制品, 有效提升了我们的生活质量。在化工制品的生产制造中, 合成氨工艺的使用范围比较广泛, 合成氨主要为煤、石油以及炼油气等等作为原材料, 然后对氮和氨进行合成, 从而获得农业化肥氨元素, 为我国的农业发展起到了良好的促进作用。但是在合成氨工艺中需要损耗较多的能源和材料成本, 生产效率非常低。因此, 本文对合成氨工艺流程和其中存在的问题进行了深入分析, 并提出了相应的节能改造措施。

　　关键词：合成氨; 工艺; 节能改造; 能源损耗;

　　自改革开放以来, 工业化社会发展步伐逐渐加工, 我国的化工科技产业也得到了高速发展的空间, 合成氨工艺在不断完善, 在社会各大行业中对于合成氨的需求良好比较大, 所以必须不断推动技术进步、发展。在我国的合成氨生产工艺中, 仍然存在许多问题, 其中需要损耗较大的能源, 无法保障生产效率, 生产成本比较高, 无法为企业带来良好的效益。因此, 当前许多企业逐渐改进合成氨工艺设备, 通过采用各种功能完善的催化剂, 能够避免原料能源大量消耗, 而且在原料一次使用之后, 能够进行回收再利用, 从而有效降低了合成氨工艺生产成本, 提高生产效率以及经济效益。

　　1 合成氨工艺流程分析

　　1.1 制取原料气

　　在合成氨工艺流程中, 第一步为制取富含氮气和氢气的原料气。在制取氢气时需要使用的原料为天然气、重质油、石脑油以及焦炉气等。把这些原料投入到高温条件下与水蒸气进行化学作用, 从而生成了含有一氧化碳和氢元素成分的合成气体, 这也是造气的主要过程。在原料煤以及焦炭等固体材料进行气化时, 能够制作合成气, 在利用渣油来制作合成气时, 主要通过非催化部分来进行氧化反应, 而利用气态烃类以及石脑油来制造合成气时, 主要通过二段蒸汽来进行转化, 这也是利用这些原料制造氢气的主要过程。同时, 在制造氮气时, 主要采用的原料为空气, 把空气进行物理液化, 或采用其它化学方法, 能够获得纯净的氮气。首先利用物理方式来使温度降低, 从而确保空气液化, 然后把空气中的温度升高, 这样就能够获得沸点较低的高纯度氮气。采用化学方式来获得氮气的方式为空气中燃烧碳物质, 从而把空气中的二氧化碳有效排出, 这样就能够得到高纯度氮气。

　　1.2 原料气的净化

　　在合成氨工艺流程中, 原料气制取完成之后, 需要对原料气进行净化。原料气净化具体分为这样几个过程:首先, 使一氧化碳进行变换和转化。原料气中一氧化碳的含量较高, 所以必须把这些一氧化碳全部转化成氢气以及二氧化碳, 当一氧化碳转化成二氧化碳之后, 能够更好地脱除一氧化碳, 而且确保氢气含量得到充分增加。在一氧化碳转化生产中消耗的能源非常多, 所以要采用合适的方法来降低能源损耗, 控制生产成本, 而且能够避免能源浪费。其次, 对原料气进行脱碳脱硫, 脱碳脱硫主要通过利用物理吸收法以及化学吸收法, 通过脱离原料气中多余的碳、硫物质, 能够防止催化剂中毒等问题产生。在脱碳脱硫操作中, 必须有效回收和利用二氧化碳, 因为二氧化碳是生成碳酸氢胺的重要物质, 而且能够制造纯碱以及尿素, 所以必须充分回收和利用二氧化碳, 这样才能减少资源浪费, 达到节能环保的目的。此外, 在脱碳脱硫过程中可以采用干法脱硫以及湿法脱硫两种不同的脱硫方式。具体而言, 利用干法脱硫主要应用固体脱硫剂达到脱硫的目的, 然而无法再生脱硫剂, 所以一般应用在精脱硫操作中。而湿法脱硫利用溶液脱硫, 溶液脱硫能够达到再生的目的, 一般应用在粗脱硫中。

　　1.3 合成氨

　　在合成氨工艺流程中, 原料气净化、提取完成之后, 需要进行氨的合成, 氨的合成主要利用氢气、氮气来进行混合, 使二者产生化合反应, 合成氨主要分为以下几个重要步骤:第一, 压缩气体, 排除气体中的油, 其中使用的方法为氢氮气循环的方式。第二, 提前对气体进行加热, 然后合成气体。第三, 分离其中的氨气, 并且回收氨气。第四, 使未反应的气体进行循环。第五, 排放出多余的惰性气体。第六, 加强回收和再利用反应热。在合成氨时需要注意调节温度, 必须保障高温高压来进行操作, 这样才能避免浪费原料, 而且能够节约大量的成本。

　　2 合成氨工艺中存在的问题

　　在合成氨工艺生产过程中, 主要存在以下几点问题:第一, 生产技术过于传统、落后, 难以提升生产效率, 无法满足现代化化工生产需求;第二, 在合成氨工艺生产中会浪费大量的能源;第三, 缺少完善的生产合成管理制度;第四, 在合成氨工艺生产中, 无法保障充足的能源供应。

　　3 合成氨工艺的节能改造措施

　　随着社会经济和科学技术的高速发展, 许多企业纷纷采用合成氨工艺, 但是在合成氨工艺生产中必须采用节能改造技术, 才能提高生产质量和能源利用率, 降低能源生产成本, 充分回收利用多余的热量。

　　3.1 改进造气工段技术

　　在对造气工段技术进行改造时, 需要充分运用这样几种技术:第一, 自动加焦机技术。利用自动加焦机能够减少大量的生产时间, 避免能源损耗, 而且能够提高安全性能。第二, 利用煤气余热回收技术。通过回收大量的煤气余热, 能够实现热量资源的回收再利用, 提高资源的利用效率。第三, 利用监测以及油压微机控制技术。这样能够更好地调节分配时间, 全面监测气炉环境以及气炉的工作情况, 这样才能随时进行调节优化, 确保生产效率得到有效提高。第四, 利用集中式高效洗气塔。在造气工段改造中利用高塔喷淋式洗气塔, 能够有效降低系统阻力, 避免污水以及冷却水产生不利影响。第五, 利用吹风气余热回收技术, 能够有效回收利用吹风气余热, 减少资源大量浪费, 为企业创造更大的经济效益。第六, 利用入炉蒸汽品质改进技术。通过提升过热蒸汽品质, 能够确保炉温保持在稳定状态, 然后分解蒸汽, 减少能源损耗, 从而有效提升合成氨质量。第七, 利用高效静电除焦油器。这种设备和方式能够提高脱硫质量和效率, 有效延长压缩机的使用寿命。

　　3.2 改进废水循环使用技术

　　由于合成氨工艺生产中, 部分单位为了降低生产成本, 利用碎煤来作为生产原材料, 但是利用碎煤生产的煤气水, 其中的粉尘以及焦油无法有效分离出来, 结果导致合成氨管道被严重堵塞, 大量的热量损失严重。除此之外, 通过对废水进行循环利用, 能够有效提升合成氨工业生产效率, 减少不必要的能源能耗。在废水循环使用中可以安装气浮装置, 这样能够有效减少悬浮物质以及油质浓度, 确保装置能够快速运行。

　　3.3 改进氨分离技术

　　目前, 在分离氨时, 主要利用水吸收法以及冷凝分离法来进行分离, 其中使用的装置为氨分离器, 通过利用氨分离器, 能够降低其中的资源损耗和浪费, 防止传统分离器带来的问题, 其主要利用改变气体流向, 从而达到分离气体中的液滴作用, 把纯度较高的氨气有效分离出来。

　　4 结语

　　总而言之, 在合成氨工艺生产中, 为了节约能源和工业生产成本, 必须全面改进合成氨工艺流程, 加强采用先进的科学技术, 严格控制工艺流程, 其中重点需要改进造气工段技术、废水循环使用技术以及氨分离技术, 这样才能达到节能改造的目的。

　　参考文献

　　[1]王毓明.焦炉煤气?甲醇弛放气制合成氨装置的节能降耗改造总结[J].煤化工, 2015, 43 (2) :42-44.

　　[2]王建冬.煤制合成氨净化及甲烷转化工序节能技术的开发[J].煤化工, 2017, 45 (3) :21-24.