我国合成氨工业的现状及发展趋势 合成氨工业的现状及发展趋势 一、我国合成氨工业已走过了五十多年的路程，从小到大从弱到强，从3000吨/年——5000吨/年到45万吨/年，从碳铵到尿素。根据中国氮肥协会统计2019年合成氨产量5864.1万吨/年，位居世界第一，其中88%用来生产化肥；30万吨/年工厂有74家约占 49.4%，8万吨/年上以工厂有223家占82.4%，合成氨工业由3000吨/年发展到今天40万 吨/年（单系列），全国从1000个厂到今只有300个厂，然而总产量不但没有下降，反而 有所增加，尿素2019年出口355.95万吨，从而保证了粮食生产连年丰收。（据农业部门 反映一吨尿素可增产粮食几吨），我国粮食为什么连年丰收增产，一是靠国家支农、惠农、护农政策，二是靠优良品种，三是靠化肥支撑。因此对于我们这样一个有13.4亿人的大国，如果粮食生产不能稳定，那是不堪设想的。因此合成氨工业是国家发展的需要，也是 人民生活的需要。 二、我国合成氨工业发展趋势 由于我国人多地少，粮食需求量大，因此合成氨工业必须由小变大，向大型化、现代 化发展，过去小规模用块煤的技术已远远不能满足国民经济发展需要，发展趋势主要是： 1. 由小变大，扶大压小； 2. 由块煤变粉煤； 3. 由低压向中压、高压气化发展； 具体有以下几点： 1. 中压、高压造气 不管用水煤浆气化炉、干粉煤气化炉，还是块煤炉，流化床气化炉都要向中压、高压 发展，现在有的气化炉已做到8.7Map ，一般都在4.0Map 左右。 透平压缩这样可以省电3%左右。 2. 低压合成氨。 过去为了追求产量合成氨压力由低压向高压发展，现在从降低能耗的角度又能向低压，目前已成功运用15Map ，10Map 即正在试验中，这样可以做到电耗最低。 3. 高度净化，为了保证催化剂长周期运行气体净化已达到PPM 级，甚至PPb 级。 4. 消灭三废，最少做到达标排放，最终做到零排放。
合成氨工业发展史 一、人口增加与粮食需求 农业出现在12000年以前，是人类企图用增加食物供给来增强自己生存的开始。那时的人口约1500万。在2000 年前，由于农业的发展使人口增加到2.5亿。到1650年，人口又增长一倍，达到5亿。然后，到1850年世界人口就翻了一番，高达10亿，这段历程仅仅花了200 年时间。80 年后的1930年，人口超过了20亿。这种增长速度还未减缓，到1985年地球上供养的人数已达50亿。如果每年以1985年人口的2％水平继续增长下去的话，到2020年的世界人口将是100亿左右。因此限制人口的增长势在必行。目前，人口自然增长率在世界范围内正开始下降，据美国华盛顿人口局（1997年）：2000年全球人口将由目前的58 亿增至61 亿，2025 年将达68 亿。人口局称，人口增长最快的是全球最贫困的国家。1996 年全球58 亿人中发展中国家的人口占了47 亿，占全球人口总增长率的98％。中国人口增长的形势也不容乐观。根据国家统计局的统计，中国人口已于1995年2 月15 日达到12亿。据预测，到2000 年中国人口将突破13.5亿。 显然，人类将面临日益严重的问题是给自己提供充足的食物和营养，以及从根本上限制人口增长。估计，到20 世纪末，严重营养不良的人数将达6.5 亿。解决问题的出路，必然需要科学的帮助，化学看来是最重要的学科之一。它之所以重要，首先是因为它能增加食物供给，其次它能给那些有意限制人口增长的人提供可靠的帮助。 在历史上，化学曾在扩大世界粮食供应过程中起过关键作用。这就是合成氨的发明和现代农药的使用，以及它们的工业化。 二、合成氨工业发展史 20 世纪初化学家们所面临的突出问题之一，是如何为大规模利用大气中氮找到一种实用的途径。氮化合物是肥料和炸药所必不可少的。但在当时，这种化合物的质量最优和最大来源是智利硝石。但智利地处南美而且远离世界工业中心；可是全世界无论何处，大气的五分之四都是氮。如果有人能学会大规模地、廉价地把单质的氮转化为化合物的形式，那么，氮是取之不尽、用之不竭的。 利用氮气与氢气直接合成氨的工业生产曾是一个较难的课题。合成氨从实验室研究到实现工业生产，大约经历了150年。直至1909年，德国物理化学家F ·哈伯（Fritz Haber，1868—1934）用锇催化剂将氮气与氢气在17.5MPa～20MPa和500℃～600℃下直接合成，反应器出口得到6％的氨，并于卡尔斯鲁厄大学建立一个每小时80g合成氨的试验装置。但是，在高压、高温及催化剂存在的条件下，氮氢混合气每次通过反应器仅有一小部分转化为氨。为此，哈伯又提出将未参与反应的气体返回反应器的循环方法。这一工艺被德国巴登苯胺纯碱公司所接受和采用。由于金属锇稀少、价格昂贵，问题又转向寻找合适的催化剂。该公司在德国化学家A ·米塔斯提议下，于1912 年用2500 种不同的催化剂进行了6500 次试验，并终于研制成功含有钾、铝氧化物作助催化剂的价廉易得的铁催化剂。而在工业化过程中碰到的一些难题，如高温下氢气对钢材的腐蚀、碳钢制的氨合成反应器寿命仅有80h 以及合成氨用氮氢混合气的制造方法，都被该以司的工程师 C ·博施（Carl Bosch，1874—1940）所解决。此时，德国皇帝威廉二世准备发动战争，急需大量炸药，而由氨制得的硝酸是生产炸药的理想原料，于是巴登苯胺纯碱公司于1912年在德国奥堡建成世界上第一座日产30t合成氨的装置，1913年9月9 日开始运转，氨产量很快达到了设计能力。人们称这种合成氨法为哈伯-博施法，它标志着工业上实现高压催化反应的第一个里程碑。由于哈伯和博施的突出贡献，他们分别获得1918、1931年度诺贝尔化学奖金。其他国家根据德国发表的论文也进行了研究，并在哈伯-博施法的基础上作了一些改进，先后开发了合成压力从低压到高压的很多其他方法（表18－1）。
2016-2017年我国上规模的合成氨企业名单（总结） 序号企业完整名称所在省市详细地址 1 重庆江北化肥有限公司重庆市渝北区悦来镇清南村 2 重庆开元化工有限公司重庆市梁平县七桥南街十九 3 重庆市万利来化工有限公司重庆市潼南县接龙桥居委会中间破2号 4 江津市禾丰化工有限责任公司重庆江津市化肥厂 5 重庆市龙济化肥有责任限公司重庆南川市龙济桥 6 重庆市三灵化肥责任有限公司重庆长寿区青华路 7 绍兴化工有限公司浙江省绍兴市越城区斗门镇新斗门村 8 绍兴化工有限公司浙江省绍兴市越城区五云门外 9 开元县清华化工有限公司浙江省衢州市开化县解放路19号 10 浙江江山化工股份有限公司浙江省衢州市江山市市区景星东路39号 11 浙江金华中元化工有限公司浙江省金华市婺城区朱基头 12 浙江东阳化学工贸有限公司浙江省金华市东阳市东七里 13 湖州汇品化工有限公司浙江省湖州市吴兴区杨家埠交警支队边 14 建德市新化化工有限公司浙江省杭州市建德市桥东路90号 15 杭州龙山化工有限公司浙江省杭州市滨江区浦沿路1号 16 镇雄县赤水源化工有限责任公司云南省昭通市镇雄县板桥村 17 云南省海通化工有限责任公司云南省中通是海通县马家湾村委会 18 云南省玉溪银河化工有限公司云南省玉溪市峨山县土官村 19 云南省云维集团有限公司云南省曲靖市沾益县兴园社区 20 云南省云峰化学工业有限公司云南省曲靖市宣威市暂无 21 罗平县富民化肥有限公司云南省曲靖市罗平县 3 22 云南陆良龙海化工有限责任公司云南省曲靖市陆良县西桥工业区 23 云南陆良龙海化工有限公司云南省曲靖市陆良县兴隆路45号 24 昆明神龙汇丰化肥有限公司云南省昆明市宜良区永新村 25 昆明化肥有限公司昆明市晋宁县石将军街 26 红河远东化工有限公司云南省红河州弥勒县东风路口 27 红河锦东化工股份有限公司云南省红河州弥勒县东风农场虚拟村委会 28 泸西县伟宏吉宇化工有限责任公司云南省红河州泸西县九华路49号 29 云南解化集团有限公司云南省红河州开远市市西北路429号 30 云南德维化工有限公司云南省楚雄州禄丰县董户村 31 云南楚雄宏源化工有限公司云南省楚雄州楚雄市东瓜 32 阿克苏华锦化肥有限公司新疆阿克苏地区库车县库车镇天山路632号 33 四川省资阳市天台化工有限公司四川资阳雁江莲花路652号 34 四川省兴乐化肥股份有限公司资阳分公司四川资阳雁江莲花 35 四川省乐至县行乐化工有限公司四川资阳乐至县东郊 36 简阳市泰锋化肥有限公司四川资阳简阳市北路139号 37 四川省南充化肥总厂四川南充市高坪区南溪口一号 38 四川龙飞化工有限公司四川南充市高坪区南新路476号 39 绵阳市贝多生化有限责任公司四川绵阳盐亭县城东路38号 40 四川江油市胜峰天然气化工有限公司四川绵阳江油市治中路55号 41 四川省泸州市叙永县金虹肥业有限公司四川省泸州市叙永县两外街 42 泸天化（集团）有限公司四川省泸州市纳溪区人民路
中国合成氨产销量及2020年发展趋势分析 一、概述 合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨，为一种基本无机化工流程。现代化学工业中，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。合成氨的主要初始原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。如天然气、石脑油、重质油和煤（或焦炭）等。氨主要用于制造氮肥、复合肥料，可作为工业原料和氨化饲料，用于制造硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等。 合成氨产业链
二、产销量 合成氨工业是关系中国国民经济的重要行业，是中国化肥工业的基础，也是传统煤化工的重要组成部分。中国合成氨工业自20世纪50年代以来，不断发展壮大，已成为世界上最大的合成氨生产国，2015-2018年中国合成氨产量逐年减少，2018年中国合成氨产量为4611.6万吨，较2017年减少了334.71万吨，2019年较2018年有所增长，2019年中国合成氨产量为4735万吨，较2018年增加了123.48万吨。 中国也是合成氨行业消耗大国，2017-2019年中国合成氨销量逐年减少，2018年中国合成氨销量为1434.8万吨，较2017年减少了11.91万吨；2019年中国合成氨销量为1389.6万吨，较2018年减少了45.20万吨。随着中国资源约束加强，节能环保压力不断加大，中国合成氨行业已经到了转型升级发展的关键时期。 数据显示：2019年一季度中国合成氨产销率为100%，较2018年同期增加了3.3%；2019年二季度中国合成氨产销率为99%，较2018年同期减少了1%；2019年三季度中国合成氨产销率为100.1%，较2018年同期增加了0.1%；2019年四季度中国合成氨产销率为99.9%，较2018年同期减少了0.4%。 2019年一季度中国合成氨库存比年初增减率为15.3%，较2018年同期增加了28.2%；2019年一季度中国合成氨库存比年初增减率为108.5%，较2018年同期增加了110%；2019年一季度中国合成氨库存比年初增减率为-9.6%，较2018年同期减少了34.8%；2019年一季度中国合成氨库存比年初增减率为4.9%，较2018年同期增加了7%。
本科生学年论文题目 学生姓名 所在院系化学化工系 专业班级 学号 指导教师（职称） 日期年月日
目录 摘要： (2) 关键词： (2) 前言： (2) 1.统计分析表 (2) 2.早期氰化法 (2) 3.合成氨法 (2) 4.发展趋势 (3) 5.合成氨的反应原理 (4) 6.合成氨的最新技术 (4) 6.1大直径ⅢJD型氨合成系统和内件技术设计思想及最新进展 (4) 6.2成达公司的小型氨厂新技术 (5)
工业合成氨的进展 摘要：就工业合成氨的历史，现状以及一些最新的工业合成氨的技术的综述。 关键词： 合成氨的历史{（早期氰化法、合成氨法），原料构成改变：煤造气时期、②烃类燃料造气时期，装置的变化：装置大型化。}、合成氨的现状、合成氨的发展趋势{①原料路线的变化方向、节能和降耗、与其他产品联合生产。}、合成氨工业的最新技术{①大直径ⅢJD型氨合成系统和内件技术设计思想及最新进展、②成达公司的小型氨厂新技术}。前言 合成氨工业是基本点的无机化工之一。氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。从氨可加工成硝酸，现代化学工业中，常将硝酸生产归属于合成氨工业范畴。合成氨工业在20世纪初期形成，开始用氨作火炸药工业的原料，为战争服务;第一次世界大战结束后,转向为农业、工业服务。随着科学技术的发展，对氨的需要量日益增长。50年代后氨的原料构成发生重大变化，近60年来合成氨工业发展很快。
早期氰化法②1898年，德国A.弗兰克等人发现空气中的氮能被碳化钙固定而生成氰氨化钙（又称石灰氮），进一步与过热水蒸气反应即可获得氨： CaCN2＋3H2O─→2NH3＋CaCO3 1905年，德国氮肥公司建成世界上第一座生产氰氨化钙的工厂，这种制氨方法称为氰化法。第一次世界大战期间，德国、美国主要采用该法生产氨，满足了军工生产的需要。氰化法固定每吨氮的总能耗为153GJ,由于成本过高，到30年代被淘汰。 合成氨法利用氮气与氢气直接合成氨的工业生产曾是一个较难的课题。合成氨从实验室研究到实现工业生产，大约经历了150年。直至1909年,德国物理化学家F.哈伯用锇催化剂，将氮气与氢气在17.5～20MPa和500～600℃下直接合成，反应器出口得到6％的氨,并于卡尔斯鲁厄大学建立一个每小时80g合成氨的试验装置。但是,在高压、高温及催化剂存在的条件下,氮氢混合气每次通过反应器仅有一小部分转化为氨。为此，哈伯又提出将未参与反应的气体返回反应器的循环方法。这一工艺被德国巴登苯胺纯碱公司所接受和采用。由于金属锇稀少、价格昂贵，问题又转向寻找合适的催化剂。该公司在德国化学家A.米塔斯提议下，于1912年用2500种不同的催化剂进行了6500次试验，并终于研制成功含有钾、铝氧化物作助催化剂的价廉易得的铁催化剂。而在工业化过程中碰到的一些难题，如高温下氢气对钢材的腐蚀、碳钢制的氨合成反应器寿命仅有80h以及合成氨用氮氢混合气的制造方法,都被该公司的工程师C.博施所解决。此时，德国国王威廉二世准备发动战争，
二、设计项目的国内外研究综述及及设计项目的背景、意义和应用前景 1、国内研究概况和发展趋势 我国的氮肥工业自20世纪50年代以来，不断发展壮大，目前合成氨产量已跃居世界第一位，现已掌握了以焦炭、无烟煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃多种原料生产合成氨的技术，形成了特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小生产规模并存的生产格局。我国合成氨在与国际接轨后，具备与国际合成氨产品竞争的能力，今后发展重点是调整原料和产品结构，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，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，进一步改善经济性。 （1）国内天然气蒸汽转化工艺 国内就天然气蒸汽转化制氨工艺而言，其发展主要是以节能、降耗、扩产、缩小装置尺寸、降低投资费用以及延长运转周期等为目标进行工艺改进。例如：将传统流程转化炉的热效率从原有的85%提高到90%～92%，烟气排出温度降至120～125 ℃，增加燃烧空气预热器等；提高一段炉操作压力，由原来的2. 8MPa提高到4. 0～4. 8MPa；转化炉管采用新型材料25Cr235Ni2Nb2Ti，使管壁厚度降低，并使管壁中因温度梯度造成的热应力降低至接近内部压力的水平；增加二段炉燃烧空气量，提高燃烧空气温度至610～630 ℃，采用性能更好的二段燃烧器。而在转化催化剂方面，主要是围绕不同原料和不同工艺开发新型转化催化剂，并且还要保证开发的新催化剂在适合于不同原料和工艺的前提下，提高催化剂的活性、抗压强度、抗碳性和抗毒性等。 （2）国内天然气脱硫工艺 在我国，天然气脱硫是比较成熟的技术，其脱硫方法也很多。大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法，干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广，而湿法脱硫以砷碱法、ADA、
论文名称合成氨生产工艺及其意义
氨是重要的无机化工产品之一，合成氨工业在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。 我国合成氨装置很多，但合成氨装置的控制水平都比较低，大部分厂家还停留在半自动化水平，靠人工控制的也不少，普遍存在的问题是：能耗大、成本高、流程长，自动控制水平低。这种生产状况下生产的产品成本高，市场竞争力差，因此大部分化肥行业处于低利润甚至处于亏损状态。为了改变这种状态，除了改变比较落后的工艺流程外，实现装置生产过程优化控制是行之有效的方法。 合成氨生产装置是我国化肥生产的基础，提高整个合成氨生产装置的自动化控制水平，对目前我国化肥行业状况，只有进一步稳定生产降低能耗，才能降低成本，增加效益。而实现合成氨装置的优化是投资少、见效快的有效措施之一。 合成氨装置优化控制的意义是提高整个合成氨装置的自动化水平，在现有工艺条件下，发挥优化控制的优势，使整个生产长期运行在最佳状态下，同时，优化系统的应用还能节约原材料消耗，降低能源消耗，提高产品的合格率，增强产品的市场竞争能力。 关键字合成氨农业化学肥料意义
摘要 (2) 关键字 (2) 目录 (3) 正文 (4) 一前言 (4) 1.1 物理性质 (4) 1.2化学性质 (4) 二合成氨工业产品的用途 (5) 2.1氨气用途 (5) 2.2氨水用途 (5) 三合成氨的生产工艺及影响因素 (5) 3.1 原料气制备 (5) 3.1.1 一氧化碳变换过程 (6) 3.1.2 脱硫脱碳过程 (6) 3.1.3 气体精制过程 (6) 3.1.4 氨合成 (7) 3.2 影响合成氨的因素 (7) 3.2.1 温度对氨合成反应的影响 (7) 3.2.2 压力对氨合成反应的影响 (7) 3.2.3 空速对氨合成反应的影响 (7) 3.2.4 氢氮比对氨合成反应的影响 (8) 四.合成氨工艺流程图 (8) 五．研究现状 (8) 六.发展趋势 (9) 6.1原料路线的变化方向 (9) 6.2节能和降耗 (10) 6.3产品联合生产 (10) 7.1合成氨对农业的意义 (10) 7.1.1提高粮食产量 (10) 7.1.2提高土壤肥力 (10) 7.1.3发挥良种潜力 (11) 7.1.4补偿耕地不足 (11) 7.2合成氨对工业生产的意义 (11) 7.3合成氨对其他行业的意义 (12) 致谢 (13) 参考文献 (14)
我国合成氨工业发展简史及趋势、展望 摘要: 合成氨工业作为我国农业和工业的原料基础.发展有重要的意义,我过从建国以来,合成氨工业从无到有经历直到现在的处于国际新进行列.我们有必要对我这段时期进行了解,这对我们以后发展有重要的指导意义! 关键字: 煤炭气化合成氨发展状况 一.我国合成氨的发展状况： 自从1909年哈伯研究成功工业氨合成方法以来，合成氨工业已走过93年历程。近年来，合成氨工业发展很快，大型化、低能耗、清洁生产成为合成氨装置发展主流，技术改进主要方向是研制性能更好的催化剂、降低氨合成压力、开发新的原料气净化方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位热能等。目前合成氨产量以我国、俄罗斯、美国、印度等国最高，约占世界总产量的一半以上。合成氨主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤等，因以天然气为原料的合成氨装置投资低、能耗低、成本低的缘故，世界大多数合成氨装置是以天然气为原料。但是自从石油涨价后，由煤制氨路线重新受到重视。从目前世界燃料储量来看，煤的储量约为石油、天然气总和的10倍。 我国合成氨工业经过40多年的发展，产量已跃居世界第1位，现已掌握了以焦炭、无烟煤、褐煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃等气固液多种原料生产合成氨的技术，形成了我国特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小规模并存的合成氨生产格局。 近年来，合成氨装置大型化成为世界合成氨的主流发展趋势。据有关资料统计，目前世界最大单系列合成氨装置规模已达130 万t ／ a ，该装置属于委内瑞拉FertiNitro公司。俄罗斯约有35套合成氨装置，平均规模为40万t／a；美国有50多套合成氨装置，平均规模30万t／a以上。我国合成氨产量虽然已跃居世界第1 位，但单系列装置规模较小，合成氮平均规模为5万t／a，无法适应世界合成氨的发展趋势。因此我国必须建设好大型合成氨装置，改造好中型合成氨装置，自然淘汰小型合成氨装置，建立区域性大型合成氨企业集团，控制全国合成氨装置在100 套左右。 合成氨工艺的发展状况; 合成反应中使用氢气作为氨的还原剂，也就是电子供体。此外还使用了一种名为trans-Fe(DMeOPrPE)2Cl2的铁化合物。这种化合物的制作并不困难。整个反应在醚溶液中完成，但是研究人员已经证明，除了其中一步之外都可以在水中进行。论文通讯作者、俄勒冈
合成氨工业清洁生产及污染防治 摘要：环境污染日趋严重、资源日趋短缺，清洁生产成为实现环境与经济可持续发展的根本途径。合成氨工业应选取工艺优化技术、先进控制技术，加强综合污染防治管理体系，进一步实现或接近清洁生产，降低环境污染，实现经济效益和环境效益的统一。本文回顾了合成氨厂的主要技术，分析了生产过程中采用的典型工艺及其技术特点与经济性，探讨了欧盟及我国的综合污染防治管理体系，指出我国未来应加强综合污染防治管理体系。合成氨技术的主要发展趋势是大型化、低能耗、清洁生产、长周期运行。 关键词：清洁生产；合成氨；典型工艺；污染防治。 引言 工业革命以来，世界经济主要为高消耗、低效益、重污染模式，造成严重的环境污染，发生了洛杉机光化学烟雾、伦敦烟雾等震惊世界的环境公害事件。在这种背景下，1972年在瑞典斯德哥尔摩召开了联合国人类环境会议，发表了《人类环境宣言》。从此，走上了“先污染、后治理”的工业污染防治之路。但实践表明，这种污染的末端治理，导致资源浪费大，经济代价高，造成二次污染；同时，人们越来越清醒地认识到，高消耗也是造成工业污染的主要原因。在吸取大量传统工业生产和污染治理模式经验教训的基础上，人们发现在发展工业时，降低生产和工艺过程中的原料和能源消耗，减少有害物减少对人类健康和环境的风险，降低生产成本，使得经济和环境协调发展，实现经济效益和环境效益的统一，才是实现工业企业可持续发展的最佳途径。 1 合成氨工业的主要技术 以煤为原料的合成氨生产工艺主要包括原料气的制备、原料气的净化(脱硫、变换、脱碳、精制)、气体压缩和氨合成四大部分，选用适当的原料气制备和原料气净化工艺，是降低后续污水处理难度、减少环境污染、实现清洁生产的途径。 1.1 原料气的制备 煤气化是合成氨生产过程中的关键工序，它所消耗的能源占全部生产能耗的70%左右，是直接影响产品成本与企业经济效益的主要因素。气化过程是煤炭的一个热化学加工过程，以煤或煤焦为原料，以氧气、水蒸气作为气化剂，在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。气化时所得的可燃性气体称为煤气，对于做化工原料用的煤气一般称为合成气。 煤气化技术在中国已有近百年的历史，但仍较落后和发展缓慢。就总体而言，中国煤气
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/559439333.html, 合成氨工艺技术的现状及发展 作者：李强赵婷 来源：《中国化工贸易·上旬刊》2017年第07期 摘要：随着深加工技术水平的不断提升，石油的价格呈现着不断上涨的趋势，从目前来看，现有的合成氮原料结构以中的轻油和天然气为主，同时现有的主体结构也出现了许多的变动，许多的原料结构开始以现有的核心技术为基础进行不断的改造和提升。从目前来看，我国氮产量位居世界第一，同时在天然气、煤气煤焦油的成产之中已经掌握了先进的生产技术和生产方法，因此合成氨工艺技术在未来的发展过程之中必须要以产品结构和原料结构的调整为基础，以此来促进经济的快速发展。本文立足于合成氮工艺技术的发展现状，了解其在未来的具体发展策略，以此来更好地促进该工艺技术水平的提升，从而为我国经济的发展做出应有的贡献。 关键词：合成氨；工艺技术；发展现状；发展策略 1 合成氨工艺技术的现状 通过本文的理论分析以及实践调查可以看出，与合成氨工艺相关的装置涉及环节，同时我国的深加工技术水平有了极大的提升，如果以重油和轻油为主，那么就难以保障自身在市场竞争中获得更多的优势，为了突破这一不足，我国在利用合成氮工艺技术的过程之中对现有的核心内容以及结构进行积极的调整以及改造，保障产品结构和原料结构的合理性。另外世界上许多国家现有的石油储量十分有限，现有的数量难以满足经济发展的实际需求，因此许多国家开始积极地对相关技术进行有效的研究以及开发，不断地促进开发技术水平的提升。 与其他国家相比，我国在上个世纪五十年代积极推动氮肥工业的快速发展，实际的产量已经排在世界第一位，不管是天然气、无烟煤还是焦煤的生产以及运作都能够按照自身的生产格局来进行快速的发展，不仅能够有效地为我国经济的发展奠定坚实的原料基础，还能够保障在国际和承办产品的竞争之中充分发挥自身的优势，通过产品结构和原料结构的调整来促进我国综合实力的有效提升。 合成氮工艺技术以大型氮肥装置为基础和核心，通过该装置的运用来实现工艺技术的作用和价值，我国目前已经有34套大型合成氮装置，同时大部分的装具主要力量多的生产为主，有17套装置主要以天然气原料为主，6套装置以煤作为主要的原料为主，9套装置以重油为原料，2套装置以煤作为重要的生产原料。通过对相关数据的分析可以看出，我国许多的装置采取国外进口的形式进行有效的发展，充分地实现各种办公椅技术水平的提升。如果直接按照专利技术来进行划分，那么以重油和天然气为主原料的传统工艺有十套，大部分的生产装置都能够与现有的合成氮工艺技术实现紧密的结合。
摘要 氨是重要的无机化工产品之一，合成氨工业在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。 我国合成氨装置很多，但合成氨装置的控制水平都比较低，大部分厂家还停留在半自动化水平，靠人工控制的也不少，普遍存在的问题是：能耗大、成本高、流程长，自动控制水平低。这种生产状况下生产的产品成本高，市场竞争力差，因此大部分化肥行业处于低利润甚至处于亏损状态。为了改变这种状态，除了改变比较落后的工艺流程外，实现装置生产过程优化控制是行之有效的方法。 合成氨生产装置是我国化肥生产的基础，提高整个合成氨生产装置的自动化控制水平，对目前我国化肥行业状况，只有进一步稳定生产降低能耗，才能降低成本，增加效益。而实现合成氨装置的优化是投资少、见效快的有效措施之一。 合成氨装置优化控制的意义是提高整个合成氨装置的自动化水平，在现有工艺条件下，发挥优化控制的优势，使整个生产长期运行在最佳状态下，同时，优化系统的应用还能节约原材料消耗，降低能源消耗，提高产品的合格率，增强产品的市场竞争能力。 关键字合成氨农业化学肥料意义
一前言 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。氨是化学工业的重要原料之一，用途十分广泛。以氮和氢为原料合成氨，是目前世界上采用最广泛，也是最经济的一种方法。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，液氨含氮82.3%，一些国家已大规模直接施用液氨。可见，合成氨工业是氮肥工业的基础，对农业增产起着十分重要的作用。 解放前中国只有两家规模不大的合成氨厂，解放后合成氨工业有了迅速发展。1949年全国氮肥产量仅0.6万吨，而2009年达到7021.9万吨，成为世界上产量最高的国家。中国引进了一批年产30万吨氮肥的大型化肥厂设备。中国自行设计和建造的上海吴泾化工厂也是年产30万吨氮肥的大型化肥厂。这些化肥厂以天然气、石油、炼油气等为原料，生产中能量损耗低、产量高，技术和设备都很先进。 改革开放以来，我国合成氨工业发展很快，产量不断增加，在原料气制造方面，基本掌握了煤、油、气不同原料的气化技术。为了满足我国社会主义建设发展的需要，在发展煤炭加工业的同时，还积极开发石油和天然气资源，开展综合利用，逐步扩大了合成氨工业的原料来源。近年来，由于透平式离心压缩机和电子计算机自动控制等新技术的应用，使我国合成氨工业朝现代化方向迈进了一步。但是，单位氨产量的能量消耗、劳动生产率等方面和工业发达国家相比仍有较大差距。但是人均的化肥产量（吨/人·年）和单位种植面积施肥量仍然较低。 合成氨的工业的迅速发展，也促进了高压、催化、特殊金属材料、固体燃料气化、低温等科学技术的发展。同时尿素的甲醇的合成、石油加氢、高压聚合等工业，也是在合成氨工业的基础上发展起来的。所以合成氨工业在国民经济中占有十分重要的地位，氨及氨加工工业已成为现代化学工业的一个重要部门。 二合成氨的生产工艺及影响因素 2.1 原料气制备 将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。 净化，对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。 2.1.1 一氧化碳变换过程 在合成氨生产中，各种方法制取的原料气都含有CO，其体积分数一般为12%～40%。合成氨需要的两种组分是H2和N2，因此需要除去合成气中的CO。变换反应如下：CO+H2O→H2+CO2ΔH=-41.2kJ/mol[1] 由于CO变换过程是强放热过程，必须分段进行以利于回收反应热，并控制变换段出口残余CO含量。第一步是高温变换，使大部分CO转变为CO2和H2；第二步是低温变换，将CO 含量降至0.3%左右。因此，CO变换反应既是原料气制造的继续，又是净化的过程，为后续脱碳过程创造条件。
合成氨工业的现状及发展趋势 一、我国合成氨工业已走过了五十多年的路程，从小到大从弱到强，从3000吨/年——5000吨/年到45万吨/年，从碳铵到尿素。根据中国氮肥协会统计2011年合成氨产量5864.1万吨/年，位居世界第一，其中88%用来生产化肥；30万吨/年工厂有74家约占49.4%，8万吨/年上以工厂有223家占82.4%，合成氨工业由3000吨/年发展到今天40万吨/年（单系列），全国从1000个厂到今只有300个厂，然而总产量不但没有下降，反而有所增加，尿素2011年出口355.95万吨，从而保证了粮食生产连年丰收。（据农业部门反映一吨尿素可增产粮食几吨），我国粮食为什么连年丰收增产，一是靠国家支农、惠农、护农政策，二是靠优良品种，三是靠化肥支撑。因此对于我们这样一个有13.4亿人的大国，如果粮食生产不能稳定，那是不堪设想的。因此合成氨工业是国家发展的需要，也是人民生活的需要。 二、我国合成氨工业发展趋势 由于我国人多地少，粮食需求量大，因此合成氨工业必须由小变大，向大型化、现代化发展，过去小规模用块煤的技术已远远不能满足国民经济发展需要，发展趋势主要是： 1.由小变大，扶大压小； 2.由块煤变粉煤； 3.由低压向中压、高压气化发展； 具体有以下几点： 1.中压、高压造气 不管用水煤浆气化炉、干粉煤气化炉，还是块煤炉，流化床气化炉都要向中压、高压发展，现在有的气化炉已做到8.7Map，一般都在4.0Map左右。 透平压缩这样可以省电3%左右。 2.低压合成氨。 过去为了追求产量合成氨压力由低压向高压发展，现在从降低能耗的角度又能向低压，目前已成功运用15Map，10Map即正在试验中，这样可以做到电耗最低。 3.高度净化，为了保证催化剂长周期运行气体净化已达到PPM级，甚至PPb级。 4.消灭三废，最少做到达标排放，最终做到零排放。 三、合成氨工业发展对空分的要求，由于合成氨工业向大型化发展，因此对空分也提出了由小向大型发展的要求，从几千米3/时到几万米3/时，同时O2纯度N2纯度也提出了更高的要求。
合成氨 发展史及未来的发展方向
合成氨发展史及未来的发展方向 各位同事工友们，下午好： 我今天演讲的题目是“合成氨发展史及未来的发展方向”，是一种科普性质的讲义，作为一个搞氨合成的专业技术人员来说，知道合成氨的发展历史和未来的发展方向，对把握我们公司的发展和了解我们的现状，很有必要和意义。 一、为什么叫合成氨 我们把氨叫做合成氨，为什么在氨的前面加了“合成”两个字，我们知道氨的分子式是NH3，由于氨的不活泼性，使得人们直到19世纪晚期仍然普遍认为将氮与氨直接合成氨是不可能的，20世纪初，虽然有人借助催化剂的作用合成了氨，但仍然认为无法工业化，因为确实遇到了诸如可供实际工业使用的催化剂难以找到、高温高压能够抵抗氢腐蚀的材料无法解决等问题，可以认为合成氨的技术开发历程阻力重重，举步维艰，经过千万次的不懈努力，才使得世界上第一座工业规模的氨系统于1913年在德国建成投产。从此开创了氮肥工业的新纪元。为了纪念氨开发的艰难，特在氨前面加“合成”两个字。 二、合成氨在国民经济中的地位和作用 1、用氨制造氮肥。我们知道土壤所缺的养份主要是氮磷、钾。从解放前直至改革开放初期，中国的粮食产量一直不能自给自足，主要原因是中国几乎所有的土壤都需补氮。
由于合成氨工业不能满足农业施肥的需要，土壤补氮不足，农作物只能在低产水平上徘徊（300斤过黄河，400斤跨长江），为了满足粮食生产的需要，我国一直把发展化肥工业作为整个化学工业的首要任务，中国要以全世界7%的耕地来养活全世界22%的人口。经过60多年的发展，我国合成氨制造和氮肥产量已居世界首位，合成氨作为制造氮肥的主要原料，为粮食增产、农民增收、社会稳定立下了汗马功劳。 2、氨的工业用途 氨是氮的一种固定形式，除少数场合直接使用外，更主要的是使用其中的氮与其他物质化合而成各种不同的含氮化合物，然后再用于各工业领域。 虽然氮分子只由两个氮原子组成，但是氮原子可以形成三个键，如果这三个键都与氢原子相联，就形成了氨（NH3），将氨的氢原子以各种不同的化学物质取代，就会的到不同的衍生物。 氨中的氢原子被碳（C）取代后，由于碳的加入，氨由无机物而变为有机物---胺，按取代氢原子数目多少而依次排列为伯胺、仲胺和叔胺，这些都是重要的化工原料。在特殊情况下，氮还可以产生第四个键，如也被碳（C）取代，即成为季胺，这是构成人体的重要组成部分：胆胺及胆碱的基础。 氨基与苯环相联，就构成苯胺，这是苯胺系如染料的基