先进节能技术在合成氨工艺中的应用探究

先进节能技术在合成氨工艺中的应用探究

王惠香

青海汇信资产管理有限责任公司 青海，格尔木 816000 62012319881101****

摘要：合成氨是化肥等其他化工产品的主要生产原料，合成氨的生产是是一项较为复杂繁琐的系统工程，实际的生产能耗较大，这不符合我国节能环保的发展趋势，亟需进行节能环保改造，在合成氨工艺中应用先进节能技术势在必行。鉴于此，本文先是阐述了什么是合成氨工艺，又详细研究了先进节能技术在合成氨工艺中的应用，仅供相关人员进行借鉴与参考。

关键词：先进节能技术；合成氨工艺；应用

合成氨在国民经济和日常生活中占有重要地位，它是制造化肥和其他化工产品的原料，人们的生活离不开它。但在合成氨的生产过程中，能耗非常大，在整个生产成本中，能耗能够占到一大半。在如今提倡节能环保的新时代，这种高能耗的生产过程必须进行改进。随着科技和工艺的发展，人们针对合成氨的工艺过程，已经探索到了很多先进的节能技术，从而降低生产能耗，利于企业和整个人类的生存及发展。现就对先进节能技术在合成氨工艺中的应用进行详细的探讨。

1合成氨工艺的概述

在生产合成氨的过程中一般都是根据实际需求采取不同的原材料与合成方法，根据不同的生产工艺流程可将合成氨工艺分为：第一，以煤为生产原料的中小型合成氨流程，实际的生产能力较低，生产能耗较大，企业一般都不采取这种生产流程。第二，以天然气为生产原料的大型合成氨流程，一般采取蒸汽转化与热法净化这两种生产方法，生产能力较高，生产能耗较低，能量的利用率较高。第三，以重油为生产原料的大型合成氨流程，一般采取冷法净化与部分氧化这两种生产方法，生产能力较高，能力利用率较高^[1]。总之，在生产合成氨的过程中工作人员要针对实际的生产要求、生产原料与生产技术选择适当的生产工艺流程，积极运用各项先进的节能技术以降低生产能耗、提升生产效率，进而促进企业的长远持续发展。

2先进节能技术在合成氨工艺中的应用

2.1气体膜分离技术

在合成氨的生产过程中，会不断释放气体，该气体中含有氢气和氨气。这部分排放的气体不仅会污染环境，而且气体中的氢气和氨气没有得到回收利用，造成能量资源的浪费。为此，人们发明了气体膜分离技术，它是利用多组分混合气体在不同的工作温度条件和压力差的推动下，通过膜分离组件时各种气体对膜的渗透率不同，从而利用合适的设定，可以分离回收有用气体。这不仅有利于绿色环保，而且可以提高整个生产的经济效益，降低生产能耗和成本。

2.2透平机拖动与汽轮机驱动技术

进行合成氨生产中的制氧与合成装置中，拥有较高品质的冷凝液亦或蒸汽从机组中释放出来，以往进行生产中，由于技术不够健全，许多企业也只能由此种能力无辜的消失^[2]。当前运用透平拖动技术，能在一定程度上将此部分能量实行回收，降低能量的消耗。当前汽轮机驱动技术正在慢慢代替电力驱动，由于汽轮机驱动技术能在一定程度上减少电力，并且可以进回收剩余驱动，减小资源的浪费，可以在一定程度上实现节能耗损的目的。

2.3混燃锅炉技术

近阶段，混燃锅炉技术在进行生产中，将会发生一些造气炉渣和煤气沉淀，这时可适量加入些许粉煤，并将其放入锅炉中燃烧，以此产生较高温度的烟气，经过锅炉将高温再次回收，为蒸汽装置运用。另外，进行此种装置可以很好的达到给水液位的自动掌控，还可以将回收氢气容易爆炸的缺点掩盖，保证回收的安全。在进行装置时，煤机需要运用合理的倾斜角度实行安装，以此达到燃煤融入到炉床中，减小煤机的磨损量，达到节能环保的目的。

2.4高效蒸发冷凝器节电节水技术

传统蒸发式冷凝器的结构比较庞大，占地广，重量大，安装比较复杂，而且能耗也大。新一代的高效蒸发冷凝器采用传热学等先进技术，将传统蒸发式冷凝器和交叉式冷却塔进行优化组合，从而克服了传统蒸发式冷凝器的缺点，提高了换热效率和冷凝效果，降低了水耗量和能耗量，达到了节电节水节能的目的。现该设备已在很多工序中得到了应用，节能增效效果明显。

2.5新型固定床气化集成工艺

通常情况下，以往固定床气工艺非常繁琐，耗能量大。一些新型固定床气集成工艺运用近阶段的技术，在以往固定床气工艺的基础上，实行很多的创新和改造，组成功能齐全以及节能增效的组合集成工艺。其中改造项目有以下几种: 高效煤气除尘器、增氧制气工艺、不停炉自动加煤与下灰控制、炉体改造与更新等，以上技术办法的运用，可以使得合成氨生产的能耗减小，非常有利于企业的发展。

2.6溴化锂制冷及系统应用技术

合成氨生产过程中会产生低位能余热，比如热水和泠凝液等。利用溴化锂可以吸收这些能量来制取低温冷水，这些低温冷水又可以应用到脱碳吸收液与氨合成循环气等的冷却，还可以用于氮氢压缩机的预冷及中间冷却等^[3]。溴化锂制冷及系统应用技术不仅可以使低位能量得到充分利用，还可以降低氨冷、冷冻机负荷，实现节能增产效果。

3 组合节能

合成氨和合成尿素装置将其组合。尿素合成的原料都来自合成氨系统，两者组合可以在一定程度上降低动力消耗，减小冷冻系统的负荷，将降低中间环节的能耗，达到节能的目的。将合成氨和合成甲醇装置相结合进行甲醛制作时，会发生大量的氢，在氢合成时，会发生大量的二氧化碳，使其供给甲醛生产，方可在一定程度上降低甲醛途中的排气量。将此两者连在一起，可有效降低实际的生产能耗。

结语

综上所述，经过一段时间的发展，合成氨已经成为了我国现阶段的重要行业之一，但与此同时合成氨的生产能耗巨大，能源紧缺问题越来越严重。因此，合成氨生产企业要提升对节能环保改造的重视程度，积极探索和运用全新的节能技术，在有效提升合成氨生产成效的同时促进企业的绿色环保持续发展。由于本文的篇幅有限对合成氨先进节能技术工艺的探讨还存在诸多不足之处，相信随着广大一线工作人员的不断努力与实践，我国未来的合成氨行业必将取得更大的发展与进步！

参考文献：

[1]许向权. 先进节能技术在合成氨工艺中的应用[J]. 化工设计通讯,2018,44(9):6. DOI:10.3969/j.issn.1003-6490.2018.09.006.

[2]周彦,李风旭,刘志远. 先进节能技术在合成氨工艺中的应用[J]. 建筑工程技术与设计,2019(8):3897. DOI:10.12159/j.issn.2095-6630.2019.08.3784.

[3]陈超超,梁岩磊,吕世安,等. 关于节能型合成氨工艺与技术研究[J]. 中国化工贸易,2017,9(7):93. DOI:10.3969/j.issn.1674-5167.2017.07.086.