合成氨生产中透平机组的节能改造

浅析大型合成氨生产装置节能降耗途径作者：龚志强张晓如陈波来源：《科技探索》2013年第04期摘要：针对国内现有大型合成氨生产装置，在不经过大的技改项目和无需大量资金投入的情况下，通过在开停车及装置运行维护过程中的一系统列优化操作、介质回收、无接缝衔接，深挖装置潜能，最大限度地实现现有装置节能降耗。

关键词：节能降耗优化控制现阶段国内较早引进的一批大型合成氨生产装置大多经过一次或几次扩能技改，与当今先进的装置相比，能耗偏高主要受限于主线工艺流程的差别，再进行大规模的技改技革来实现节能降耗已极不经济，只有在现有装置基础上实施小的革新及开停车过程、正常运行中进行优化操作来实现节能降耗。

以某公司生产装置为例：某合成氨装置是凯洛格工艺天然气连续加压转化日产1000吨氨装置，经过两次技改产量达到1500T/D，能耗也由开始的9.37 Gcal/TNH3降低到7.85Gcal/TNH3，但离国际先进能耗水平6.5Gcal/TNH3仍有一定的差距。

现以该装置为引导，对各节能降耗具体途径及效果情况进行总结与说明。

1、装置正常生产运行中采取的节能降耗措施1.1、原料气压缩机低压缸进口采取提压操作：装置原设计中低压缸进口压力为0.47MPa，根据压缩机性能曲线我们将低压缸进口压力提至最高达到0.57MPa，由于低压缸进口压力的提高，低压缸出口压力也较大的提高，与未提压运行时的100%负荷相比，转速下降了400RPM，一级后压力降低了0.05MPa，对应透平蒸汽耗量减少了0.9T/H，吨氨消耗减少0.012Gcal。

需要注意的是，由于压力的提高其导致出口分离器117-F的运行压力接近安全阀整定值，需对117-F作强度试验并根据强度试验结果提高其安全阀的整定值，以实现提压后运行的安全稳定。

1.2、循环（冷却）水温度对压缩机组透平蒸汽用量的影响根据装置运行参数得出，在高负荷情况下若凉水塔的出水温度在26～28℃以上，通过增开凉水塔一台冷却风扇可使出水温度将下降2℃左右。

合成氨行业节能降碳改造升级实施指南
随着全球能源和环境问题的日益突出，合成氨行业节能降碳改造升级已成为推进绿色可持续发展的必然趋势。

为促进我国合成氨行业节能降碳改造升级，推进行业绿色发展，制定本指南。

一、节能降碳改造升级的必要性
合成氨生产过程中，携带热量的氢气和氮气需要进行复杂的物质转移和化学反应，能耗较高，同时产生大量的二氧化碳排放。

因此，必须采取一系列措施，从源头上减少能源消耗和二氧化碳排放。

二、节能降碳改造升级的主要措施
1. 完善合成氨生产过程控制系统，提高生产能力和效率。

2. 优化合成氨生产原料的使用，合理调配氢气和氮气的比例，减少能源消耗和二氧化碳排放。

3. 使用先进的合成氨生产技术，改良传统工艺流程，提高生产效率，减少能源消耗和二氧化碳排放。

4. 推广使用清洁能源，如天然气、风能、太阳能等，减少化石能源的使用，降低二氧化碳排放。

三、节能降碳改造升级的实施步骤
1. 制定详细的节能降碳改造升级方案，明确目标和技术路线。

2. 按照方案进行生产线改造，引进先进的生产设备和技术。

3. 建立完善的质量保证体系，确保产品质量和生产效率。

4. 持续进行技术创新和改进，提高生产效率和降低能耗和二氧化碳排放。

四、节能降碳改造升级的效益
1. 降低能源消耗，节约生产成本。

2. 减少二氧化碳排放，降低环境污染。

3. 提高生产效率和产品质量，提升企业竞争力。

综上所述，合成氨行业节能降碳改造升级是加快推进绿色可持续发展的关键之一。

企业要根据本指南提出的措施和实施步骤，积极推进节能降碳改造升级工作，为绿色发展做出应有的贡献。

余热制冷在合成氨冷冻工段节能效益分析杨超重庆建峰化工股份有限公司，重庆涪陵 408601摘要：通过对建峰化工第二套合成氨装置制冷能耗和影响因素的分析，提出以余热制冷冷量对合成循环气去往冷冻工段前冷却降温的节能策略。

经分析测算，预计可减少冷氨消耗9t/h、节约蒸汽10t/h，对企业节能降耗具有积极意义。

关键词：合成氨冷冻节能模拟计算1概述氨的工业化合成在20世纪初期形成，是火炸药、农业肥料、化学品生产等的重要基础原料。

其中以氮、氢为原料合成氨，是应用最为广泛和经济的方法。

氮气和氢气催化合成氨的反应是可逆放热反应，合成化学反应式为：原料氮气、氢气在150bar、440℃条件下经催化转化为合成氨，单程转化率约30%。

反应后的合成气经冷凝脱氨后返回合成工段循环。

合成气中残留的氨使平衡左移，对反应不利，冷冻工段的冷凝脱氨作用对合成氨具有重要意义。

某企业KBR工艺年产45万吨合成氨装置为例，该厂冷冻工段以透平驱动，消耗120bar过热蒸汽约62t/h，液氨冷凝用循环水6000t/h，是装置的能耗大户。

本文研究选择合适的方式，利用富余蒸汽8t/h产生7-12℃冷水对该冷冻工段的某点降温，在氨回收率的同时，降低系统能耗，响应国家“双碳”要求，也为企业创造效益。

2冷冻过程2.1工艺介绍图2.1 冷冻工段工艺符号说明:A ——联合冷凝器；B ——气氨压缩机；C、D ——气液分离罐；E ——液氨受槽；F ——氨冷凝器；G ——水冷器；150bar、78℃含氨的合成循环气1，在G经循环水初步降温至38℃后进入联合冷凝器A，在A中分别经一段氨蒸发（流体8）、二段氨蒸发（流体9）逐步降温至流体3的约148.99bar、0℃左右，使得流体1中的气相氨液化。

C内部主要实现气液混合物中液氨的分离，分离出的液氨在D减压、闪蒸脱除惰性气体后，经过E送至A作为氨蒸发冷凝的冷源；C分离出的气相返回合成循环工段，作为氨合成的原料。

A中蒸发产生的气氨经氨压缩机B加压并经F冷凝液化，大部分作为产品氨采出（流体13），压缩机B由蒸汽透平驱动。

浅析合成氨工艺节能措施摘要：合成氨的生产能耗分为原料能耗和燃料能耗两局部，布朗公司正是基于降低合成氨过程燃料能耗方面的构思以及在这方面的努力，形成了温和的一段转化、二段炉参加过量空气、深冷净化的布朗根本工艺。

这就是布朗合成氨技术在合成氨的过程中，有诸多节能工艺，与其它的节能工艺相比，布朗合成氨工艺在甲烷化的净化根底上又添加了一道被称为"大冰箱";的深冷净化工艺。

关键词：煤制合成氨；装置；布朗合成氨；深冷净化工艺；节能是我国未来开展的重要内容，以现阶段煤制合成氨装置应用情况为根底，结合近年来能源消耗特点，分析煤制合成氨装置能源消耗特点，并结合我国未来开展需求提出全新的节能方向，基于此，主要探讨分析煤制合成氨装置的节能措施。

一、布朗合成氨工艺和其他合成氨技术根本相同，布朗合成氨生产工艺主要包括压缩原料气体，对原料气体进行脱硫处理、转化与压缩以及一氧化碳的上下温变换和对于气体的吸收〔主要是二氧化碳，两个时期的变换〕，甲烷化，枯燥的合成，低温净化合成气压缩、氨合成和冰冻等工序。

其中布朗合成氨技术的核心所在就是深冷净化工艺。

低温净化的效果是完全别离制备新鲜气体和合成氨，在很大程度上提高了操作的灵活性。

生产过程中，深冷净化技术可以有效地解决转化，净化局部等不可预料的波动操作，所以对合成局部根本没有影响，增加了操作弹性，使得操作更容易、更便捷。

另一个主要作用是去除杂质，主要是一些杂质气体〔一氧化碳、甲烷氩气等〕，使得H2与N2的比率维持在3∶1。

布朗公司在生产过程中的重要的措施是降低能源消耗〔降低燃气消耗〕，减少一段转化炉负荷，增加二段转化炉负荷。

其中重要的一个步骤是保证二段转化炉中含有过量气体，这可以使得参加的多于气体和氢、甲烷反响产生大量的热量，从而满足工艺生产中所需的热量。

甲烷化工序的过程后，深冷别离装置可以用来去除多余氮，同时也能得到浓度较高的H2和N2〔大约含有0.2%的Ar〕。

未来的石油化工工程工业是引领大型压缩机驱动流程运转的关键。

非计划停车生产停顿的发生依靠于大型压缩机组，同时对再开车的能量和环境给予保护。

大型离心式压缩机是靠装置设备投资的大小，主要关注的是造价的级别，通常会占装置一大部分造价。

大型压缩机在装置中所处的地位远远高于投资的总量，面对着投资大额的缺口，我们不得不采取一些改革，改变压缩机在装置中单系列运行，从组装置备机。

在透平压缩机组的优化控制与节能降耗过程中，需要改变的是大型压缩机的连续长周期运行，这种长时间的运行不会造成大型机组停车的故障。

石化生产装置设备中，需要降低透平压缩机组的能耗。

在大量的试验过程中，我们发现只有严格控制好压缩机在长期运作过程中的放空和回流，才是控制透平压缩机节能降耗的最佳方法。

研究压缩机的节能降耗是石油化工生产的重要课题。

1加大安全生产是有效控制系统可靠性的重要措施当前，我国在石油化工生产过程中，主要抓住压缩机组故障和事故的预防措施，在安全生产过程中避免一些不必要的浪费，从而降低了损耗。

不仅要控制压缩机的损耗，而且还要革新压缩机的设备。

在压缩机运行中，提高其控制系统的安全性能对于机组运行状态的检测有很大的导向作用，这些主要取决于压缩机组安全生产水平、节能降耗水平。

专用控制系统里把压缩机控制系统单列出来，目的是能够配套在大型轴流式、离心式压缩机组上。

压缩机控制系统在成型控制系统技术基础上，运用成熟的理论和实践方案，对透平压缩机组的优化控制与节能降耗提出了挑战性的技术研讨。

面临着减低损耗的难题，我们要加大国内主流压缩机控制系统的完善，要从抓好压缩机的安全稳控着手，把提高压缩机控制系统作为一项技术研讨课题，深入调查研究压缩机组控制系统的导向指标与装置，通过引用TS3000压缩机组控制系统，从而使得耗费降低。

2压缩机的耗损控制对整个装置的运行有重要影响2.1压缩机的装置好坏，是降低损耗的关键。

压缩机运行工艺对控制效果有很大的影响。

压缩机控制主要考虑到机组本身的安全，不能对装置工艺没有技术要求，相反，对于能力的大小直接会制约压缩机厂配套的控制系统，这对于一个刚刚走出困境的系统装置设备，其影响力是很大的。

煤化工合成氨工艺分析及节能优化对策摘要：在煤化工发展水平不断提高的情况下，合成氨工艺获得了进一步发展，但是在节能方面依旧存在很多有待改进之处，因此化工企业应该研究一些节能优化方式，不断加强合成氨工艺的节能效果，从而全面提高煤化工行业的节能效果。

关键词：煤化工；合成氨工艺；节能优化1煤气化工作原理煤化工领域推进工业活动过程中，可以在高温高压情况下保证煤炭可以充分燃烧，和氧气、水蒸气会出现化学反应，使得固体煤炭材料能够顺利转化为具有可燃性的气体，气化处理的煤气可以被称之为合成气，参与此次气化反应的设备即是汽化炉。

从宏观角度分析，煤炭进行气化处理的过程中，主要可以划分为干燥阶段、燃烧阶段、热解阶段、气化阶段，在对煤炭进行干燥处理的过程中是物理制备阶段，其余环节基本都属于化学反应范畴。

气化炉内部的煤炭材料在高温影响下会出现热解反应，能够释放出很多挥发性比较强的物质，这些物质经过升温加热能够与添加剂出现化学反应，产生CO、CO2、H2S、H2O2等物质，这些物质再次接受加热处理、冷却处理以后，可以成功制备出合成氨。

2煤化工合成氨工艺的节能改造策略2.1造气工段技术的优化对于造气阶段的技术改进，可以从以下几个方面入手：（1）选择和引进全自动焦化机设备的生产制造技术。

在节能降耗的环境下，该技术具有非常好的环保性能，不仅可以帮助企业操纵产品成本，还可以确保生产过程的安全稳定；（2）完善液化气余热回收利用技术，依托更专业的回收处理设备处理利用氨合成工艺余热，依托余热回收利用有效节能；（3）介绍了锅炉状态监测和蒸汽压力微机控制技术。

在具体的生产过程中，根据这两种技术合理安排生产过程中的网络资源，通过对锅炉状态的检测，对造气炉的周围环境和内部结构运行进行实时检测。

如果在生产过程中发现问题，应及时解决预警信息，确保整个生产过程的安全稳定；（4）改进集中式高效气体洗涤器的应用。

在氨合成的具体过程中，可以采用集中高效气体洗涤器来缓解运行中的压力，特别是可以合理解决生产过程中产生的污水；（5）改进高炉余热回收利用技术。

合成氨工艺中液力透平的应用【摘要】：为解决合成氨工艺中产生的高温高压氨气的排放问题，本文以液力透平为例进行研究。

通过对液力透平在合成氨工艺中的应用进行分析，提出了液力透平可以通过将高温高压的氨气经过膨胀降温降压后再进入下一步反应器减少能量损失，并且可以将带有液气两相的氨气膨胀既减少液相出现的可能性，也可以提高气相的热力学效率。

该方案可以有效解决排放问题，提高生产效率和节约能源消耗，为相关人员提供参考。

关键词：合成氨工艺；液力透平；技术应用1、引言合成氨工艺是一项重要的工业过程，其生产过程中涉及到高温高压气体的处理和运输。

其中，液氨是一种具有极高致冷能力的商品化学品，在工业和生活中被广泛使用。

然而，氨气的高温高压排放不仅会对环境造成污染，还会浪费大量能源资源，并威胁工业安全。

因此，寻找应用于合成氨工艺中的高效能源节省技术势在必行。

本文将以液力透平的应用为研究对象，探讨其在合成氨工艺中的应用及其对环境和经济的积极作用。

该研究可以为氨气生产企业提供技术方案和经济参考，推动能源消耗的减少和环境保护的实现。

2、合成氨工艺中液力透平技术原理液力透平技术利用流体动力学原理，通过流体的能量转换来实现动力输出，其基本原理与传统的机械式透平相似。

液力透平适用于高温高压气体的处理和降温降压，具有结构简单、高效节能等优点。

在合成氨工艺中，液力透平主要用于降温降压高温高压的氨气。

在尿素生产过程中，合成氨会被送入高压脱水反应器，反应器的催化剂需要保持在一定的温度和压力下才能发挥催化作用。

由于高温高压氨气的排放会对环境造成较大的影响，因此需要将氨气进行降温降压处理。

通过利用液力透平的膨胀作用，将高温高压氨气从反应器中通过液力透平膨胀降温降压，然后将经过处理的氨气补给到反应器中，达到减少氨气排放的效果。

此外，液力透平技术可以将带有液气两相的氨气进行膨胀，通过减小流通截面，使液相得到过分离并彻底涡流，从而减少液态氨气的出现概率，提高气态氨气热力学效率。

附件5合成氨行业节能降碳改造升级实施指南一、基本情况合成氨用途较为广泛，除用于生产氮肥和复合肥料以外，还是无机和有机化学工业的重要基础原料。

不同原料的合成氨工艺路线有差异，主要包括原料气制备、原料气净化、CO变换、氨合成、尾气回收等工序。

能耗主要由原料气消耗、燃料气消耗、煤炭消耗、蒸汽消耗和电力消耗组成。

合成氨行业规模化水平差异较大，不同企业能效差异显著。

用能主要存在能量转换效率偏低、余热利用不足等问题，节能降碳改造升级潜力较大。

根据《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021年版）》，以优质无烟块煤为原料的合成氨能效标杆水平为1100千克标准煤/吨，基准水平为1350千克标准煤/吨；以非优质无烟块煤、型煤为原料的合成氨能效标杆水平为1200千克标准煤/吨，基准水平为1520千克标准煤/吨；以粉煤为原料的合成氨能效标杆水平为1350千克标煤/吨，基准水平为1550千克标煤/吨；以天然气为原料的合成氨能效标杆水平为1000千克标煤/吨，基准水平为1200千克标煤/吨。

截至2020年底，我国合成氨行业能效优于标杆水平的产能约占7%，能效低于基准水平的产能约占19%。

二、工作方向（一）加强前沿引领技术开发应用，培育标杆示范企业。

开展绿色低碳能源制合成氨技术研究和示范。

示范6.5兆帕及以上的干煤粉气化技术，提高装置气化效率；示范、优化并适时推广废锅或半废锅流程回收高温煤气余热副产蒸汽，替代全激冷流程煤气降温技术，提升煤气化装置热效率。

（二）加快成熟工艺装备普及推广，有序推动改造升级。

1.绿色技术工艺。

优化合成氨原料结构，增加绿氢原料比例。

选择大型化空分技术和先进流程，配套先进控制系统，降低动力能耗。

加大可再生能源生产氨技术研究，降低合成氨生产过程碳排放。

2.重大节能装备。

提高传质传热和能量转换效率，提高一氧化碳变换，用等温变换炉取代绝热变换炉。

涂刷反辐射和吸热涂料，提高一段炉的热利用率。

采用大型高效压缩机，如空分空压机及增压机、合成气压缩机等，采用蒸汽透平直接驱动，推广采用电驱动，提高压缩效率，避免能量转换损失。

合成氨工艺及节能改造对策摘要：合成氨是一种重要的化学原料，广泛应用于农业、化工和能源等领域。

然而，传统的合成氨工艺存在能源浪费和环境污染的问题。

为了提高合成氨工艺的能源利用效率和减少环境影响，需要进行节能改造和技术创新。

本文探讨了合成氨工艺的基本原理，现有的节能改造技术，并提出未来的发展方向。

关键词：合成氨；节能改造；工艺1合成氨工艺的基本原理合成氨的工艺主要包括催化剂反应、压缩、冷却和分离等步骤。

在传统的哈柏－博斯曼工艺中，通过在高温高压下将氮气与氢气催化反应来合成氨。

这个过程需要大量的能量和催化剂，且产生大量的二氧化碳排放。

为了改善工艺的能源效率和环境友好性，需要进行节能改造。

图1为合成氨工艺流程图。

图1合成氨工艺流程图2现有的节能改造技术2.1催化剂改进研发高效的催化剂是提高合成氨工艺能源效率的关键。

近年来，一些新型的催化剂被开发出来，具有更高的催化活性和选择性。

例如，采用过渡金属催化剂的合成氨工艺可以在较低的温度和压力下进行，从而减少能源消耗。

合成氨工艺中存在一些有害物质，如硫化物、氯化物和氧化物等，它们会中毒催化剂，导致催化活性下降【1】。

因此，改进催化剂的抗中毒性能是关键之一。

通过引入抗中毒组分或者改变催化剂的物理和化学性质，可以增强催化剂对有害物质的抵抗能力，延长催化剂的使用寿命。

2.2压缩技术改进在合成氨工艺中，气体的压缩是一个能量密集型的过程。

通过改进压缩机的设计和运行参数，可以减少能源消耗。

例如，采用多级压缩和高效压缩机可以降低压缩过程中的能量损失。

2.3余热回收在合成氨工艺中，有大量的热量会被废气和冷却水带走。

通过利用余热回收技术，可以将废气和冷却水中的热能回收利用，减少能源的浪费。

例如，采用换热器和蒸汽发生器等设备，可以将废气和冷却水中的热量转化为有用的能源。

2.4改进分离技术在合成氨工艺中，需要将产生的氨与未反应的氮气和氢气进行分离。

传统的分离技术消耗大量的能量传统的分离技术消耗大量的能量，例如通过冷凝和吸附等方法进行气体分离。

合成氨装置节能降耗控制措施摘要：合成氨工业是化学工业的支柱产业之一，在国民经济中占有非常重要的地位，氨是最为重要的基础化工产品之一，其产量居各种化工产品的首位，同时也是能源消耗大户，合成氨的节能势在必行。

文章重点就合成氨装置节能降耗控制措施进行研究分析，旨在为业内人士提供一些建议和帮助。

关键字：合成氨；节能降耗；控制措施；研究引言氮肥工业既是耗能大户也是污染物排放较大产业，全国1000家重点耗能大户中，氮肥企业就占到了160多家，每年氮肥行业产生的污水排放量达90.9万吨。

由于资金、技术及人才等优势，目前我国合成氨能耗主要集中在中小企业，从企业规模来看，小型企业的合成氨能耗占总能耗的一半以上。

能源供应紧张、节能减排任务制定、市场的冲击等等都要求广大氮肥企业做好节能减排工作，通过节约能源最大限度地降低生产成本，其中合成氨厂造气工序的节能降耗是氮肥企业实现节能减排的关键。

1合成氨工业的基本现状我国合成氨的制气原料以煤为主，占全国氨总产量的67％，以煤为原料的企业又以中、小企业为主，同时由于我国煤资源丰富且分布较广，一些化工企业将煤作为原料可降低成本，较经济实惠，今后煤仍将是我国合成氨工业制气的主要原料。

我国合成氨产品主要分为农业用氨和工业用氨两大类，目前我国农业用氨主要用于生产尿素和碳铵，其消费量约占合成氨总消费量的百分之七十五，用于生产硝铵、氯化铵等其它肥料的合成氨约占合成氨总消费量的百分之十五；工业用氨量约占合成氨总消费量的百分之十，主要用于生产硝酸纯碱、丙烯腈、己内酰胺等多种化工产品。

我国合成氨工业发展越来越壮大，掌握了以焦炭、无烟煤、焦炉气、天然气及液态烃等作为原料生产合成氨的技术，形成了特有的煤、石油和天然气原料并存，大、中、小生产规模并存的生产格局。

作为高能行业，在节能减排方面也取得了显著的成效，但是由于体质方面和资金原因，许多先进的节能减排、环境保护和综合利用等技术尚未得到大面积推广应用，致使我国与国外的合成氨工业相比污染较为严重。

合成氨工艺分析及节能改造摘要：合成氨工艺在我国的应用具有重要意义。

合成氨生产过程将消耗大量的煤能源，因此有必要加强合成氨工艺的分析，并改造其工艺技术，实现节能降耗，这对我国能源节约和可持续发展具有重要意义。

本文对合成氨工艺及节能改造措施进行了详细的分析。

关键词：合成氨；工艺流程；节能改造措施氨是人们日常生活中不可缺少的一种化工产品，主要用于农业生产。

合成氨不仅是氮肥生产的基础，并且氨本身就是重要的化肥原料，因氨不仅是重要的无机化学原料，而且是有机化学的基本原料。

由于合成氨需要大量的能源，如果合成氨工艺流程不够科学与环保，这将导致每年由于合成氨而造成的大量资源浪费，因此合成氨工艺需改进。

一、合成氨的工艺流程1、原料气的制取。

该工序的主要目的是制取含有氮和氢的原料气。

氢气主要由天然气、石脑油、重质油、煤、焦炭、焦炉气等原料制取。

工业上通常先在高温下将这些原料与水蒸气作用制得含氢、一氧化碳等组分的合成气，这个过程称为造气。

具体而言，对固体原料煤和焦炭，通常采用固体燃料气化法制取合成气；渣油可用非催化部分氧化法获得合成气；对于气态烃和石脑油，工业上采用两段蒸汽转化法制取合成气。

氮气则主要来源于空气，可通过物理方法空气液化或化学方法得到。

第一种物理方法即首先降低温度使空气液化，再升高温度，沸点低的氮气先逸出，从而获得高纯度氮气。

而化学方法是让碳在空气中燃烧，再用脱除气体中的二氧化碳，即得到氮气。

2、净化原料气。

净化处理原料气是合成氨工艺的重要流程。

这一流程相对复杂，包含以下几个环节：1）变换-氧化碳。

由于通过煤气化制取的原料气内含较大比重的一氧化碳，而在合成氨生产过程中需要将水蒸气、一氧化碳向氢气、二氧化碳进行转变，将一氧化碳向二氧化碳进行转变可降低其脱除的难度，同时可增加氢气含量。

在工业生产过程中，变换一氧化碳是一个需要消耗大量能量的工序，因此应使这一工序的能耗降低，以解决能源浪费问题。

2）原料气脱碳脱硫。

合成氨节能降耗改造措施2009-01-11 23:14 作者：来源：合成氨是重要的煤化工产品，2007年国内产能已达5700万t/a，产量5159万t。

目前我国76.5%的合成氨生产以煤为原料，年消耗无烟煤超过4200万t，约占国内无烟煤总产量的22%。

鉴于我国“缺油少气富煤”的能源结构，今后煤仍将在合成氨生产中占主导地位。

能源消耗指标差距大合成氨生产中能源消耗约占生产成本的60%左右，目前全国共有氮肥企业560多家，其中有大型合成氨装置的仅有40多家，其他小型装置的能耗远远高于大型先进装置水平。

单机效率低工艺技术落后目前国内大型引进装置使用高效的单系列设备，其压缩机、风机和水泵等装置节能效果显著。

而小型厂造气炉技术虽经不断改进，但仍有气化率、碳利用率低等缺点；另外压缩机技术相对落后，能量利用率低；工艺过程的单元操作还是上世纪五、六十年代的传统方法，虽经过近几年改造有所进步，但与大型企业仍然有较大差距。

“三废”综合利用不足①合成氨生产会产生大量的污水。

目前我国部分企业已经实行了废水闭路循环，实现了冷却循环水和污水零排放，但行业总体污水处置状况并不理想。

②合成氨生产中产生大量的造气吹风气、合成弛放气、脱碳放空气等。

废气中含有大量CO、氢、氨、甲烷，目前仍未得到有效利用。

③以煤为原料的合成氨生产中，每生产1t合成氨约产生500kg废渣，全国每年产生废渣1500万t以上。

面对合成氨生产“三废”排放高、资源利用率低的现状，企业应积极进行“三废“的综合利用，变废为宝，以实现经济和环保的双赢。

推广节能措施提高企业竞争力根据我国石油和化工行业“十一五”规划建议，合成氨行业在“十一五”期间的节能目标是：到2010年，全国合成氨能耗（大、中、小规模加权平均）降为1570kg标煤/t NH3，能源利用效率由目前的42.0%提高到45.5%，实现节能570万～585万t标煤；至2010年，氮肥行业争取吨产品节水10%，节电200 kW·h。

合成氨工艺分析及节能改造【摘要】合成氨生产的消耗主要包括原料消耗和燃料消耗两部分，基于降低合成氨工艺能耗的理念，本文对合成氨的工艺流程进行分析，并提出煤化学合成氨的节能措施，以期为相关人员或工程提供参考。

【关键词】合成氨；工艺；节能0引言节能是我国未来发展的重要组成部分，从目前氨在煤合成厂的应用，结合近几年的节能因素，探究煤合成氨的能耗这种新型的节能技术，对我国合成氨工艺的未来发展提供更优化的方法，因此主要对合成氨装置的节能措施进行讨论和分析。

1 合成氨工艺流程分析1.1 原料气处理氨合成过程的第一步是生产富含氮气和氢气的气体。

天然气、重蒸汽、石脑油和焦炉煤气被用作生产氢气的原料，这些原料暴露在高温下，与水蒸气发生化学反应，生成含有一氧化碳和氢气的合成气，这也是产气的主要过程，而气态碳氢化合物和石脑油则用于生产合成气，二次蒸汽是主要用于生产合成气，也是主要工艺。

这种原料制氢的用途另外，制氮的主要原料是空气，空气可以通过物理稀释或其他化学方法得到纯氮低温提取纯氮生产氮气的化学方法是在空气中燃烧碳，空气中的含有的二氧化碳进行有效地释放，从而获得高纯度氮气。

1.2 原料气净化在合成氨工艺中，原料气生产完成后必须对原料气进行净化。

原料气处理分为以下几个过程：一是一氧化碳转化转化，原料气中的一氧化碳含量比较高，所以这些一氧化碳必须全部转化为氢气和二氧化碳。

一氧化碳转化的生产能耗很高，因此需要采取适当的方法降低能耗，控制生产成本，避免能源损失。

二是原料气脱碳脱硫，脱碳脱硫工艺主要采用物理吸收和化学吸收的方法，去除原料气中多余的碳和硫，防止催化剂中毒等问题。

脱碳和脱硫过程中需要对二氧化碳进行高效回收利用，由于二氧化碳是生产碳酸氢胺的重要物质，可以生产纯碱和尿素，因此必须将二氧化碳充分回收并用于减冰，避免浪费资源，节能环保。

此外，干法脱硫和湿法脱硫、脱碳脱硫过程中可采用两种不同的脱硫方法。

尤其是采用干法脱硫时，主要采用固体脱硫剂来达到脱硫目的，但脱硫剂无法回收，因此通常用于精细脱硫作业。

液力透平泵在低温甲醇洗工段的应用杨磊;吴胜军;李丑平【摘要】低温甲醇洗工艺在低温、高压下吸收CO2、H2 S等酸性气体,而吸收CO2和H2 S的富甲醇溶液经减压阀降至较低压力后进入再生系统,造成高压富液压力能的损失.采用液力透平泵,将压力能通过液力透平叶轮转换为机械能带动甲醇循环泵做功,不仅可降低电耗,而且实现了系统余能的回收.以600 kt/a合成氨装置为例,年可节电2.25×106 kW,节省电费约124万元,经济效益显著.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2018(045)006【总页数】4页(P44-47)【关键词】低温甲醇洗;液力透平;节能【作者】杨磊;吴胜军;李丑平【作者单位】航天长征化学工程股份有限公司兰州分公司甘肃兰州 730010;航天长征化学工程股份有限公司兰州分公司甘肃兰州 730010;航天长征化学工程股份有限公司兰州分公司甘肃兰州 730010【正文语种】中文【中图分类】TQ546.5液力透平是一种能量回收设备，主要利用废热、废气、余压等资源，将这部分压力能转化为机械能，辅助电机做功，从而节省电能[1]。

目前，国内外大型煤基合成氨、合成甲醇等项目的变换气净化工段广泛采用低温甲醇洗工艺[2]，其特点是循环甲醇在高压下吸收H2S和CO2气体，在低压下解吸H2S和CO2气体，造成高压富液压力能的损失。

采用液力透平泵，可以对工艺系统的余压进行有效回收，不仅节约能源，而且可为企业创造巨大的经济效益，应用前景十分广阔。

1 低温甲醇洗工艺流程1.1 工艺流程简介如图1所示，变换气(40 ℃、3.1 MPa)经一系列换热器降温并分离水分后进入H2S吸收塔(T-01)，变换气中全部H2S和部分CO2被来自CO2吸收塔(T-02)的富CO2甲醇液洗涤吸收，脱除H2S以后的变换气进入T-02，在贫甲醇(-53 ℃、3.2 MPa)洗涤吸收下脱除所有的CO2，脱除CO2的净化气由T-02塔顶引出送后工段。