合成氨技术探讨

魏瑞龙 周浩（青海盐湖工业股份有限公司化工分公司，青海 格尔木 81600）

合成氨技术探讨

魏瑞龙 周浩（青海盐湖工业股份有限公司化工分公司，青海 格尔木 81600）

现代社会中，氨极为重要的化工产品之一，氨的生产量一直位于其他各种化工产品的首位。而且在氨的生产过程中，要消耗大量的能源。所以在化工企业的生产活动中，合成氨技术有着十分重要的作用，本文主要对合成氨技术的现状、合成氨的工艺流程以及合成氨技术的改进进行了研究和分析。

合成氨；技术；问题

氨是人们在平时的生产生活中不可或缺的一种化工产品，其主要是用于农业生产。合成氨不仅是氮肥生产的基础，而且氨本身就是重要的化肥原料，还由于氨既是重要的无机化学的原料，还是有机化学的基础原料。由于合成氨是需要大量的能量的，如果合成氨的工艺流程不够科学和环保，这就导致每年由于合成氨而大量的浪费资源，所以我们就要对合成氨的工艺进行改进。

1 现状

从上个世纪五十年代新中国成立之后，国家就投入了人力与物力对氨的合成装置进行不断的研究与探索，这就使得我国合成氨的技术不断的进步，发展到现在为止，虽然我国已经成为了世界上生产氨的数量最多的国家，但是我国生产合成氨的技术还存在着一些的问题。

2 生产步骤

(1)原料气的制备

在合成氨生产的时候，我们首先要做的事对原料气的制备，其实主要是需要工作人员将煤炭和天然气等一些制造氨的原料加以制作，使之成为含有氢和氮的一种粗原料气。我们对煤炭的制作主要是采用企划的方法，在煤炭进行加工制作的过程中，提取其中的气体作为合成气。

(2)净化过程

在第一个步骤我们是主要对合成氨的原料气进行了粗略的制作，然后我们就要对粗原料气进行净化处理，让经过净化的粗原料气将其他的气体排出去只留下氢气和氮气。

(3)转换过程

在合成氨的生产过程中，我们首先是对制作合成氨的基本原料即粗原料气进行制作，然后是对粗原料气体进行净化，之后我们要对要进行转换，这主要是由于在我们制作合成氨的过程中，我们利用各种各样的方法所制作的原料气体中都是含有一氧化碳的，并且由于在合成氨的时候是需要两种组分是H2 和N2，所以我们在合成氨的过程中就需要将一氧化碳排除掉。我们要对一氧化碳进行转换的过程中，一氧化碳会放出大量的热量，所以我们就需要对一氧化碳的转换过程进行分段处理，这样做主要是为了回收一氧化碳转化过程中所放出的热量。然后，我们还要进行低温转换，我们应该在转换的过程中将一氧化碳的含量降低到0.3%左右。

(4)脱硫脱碳过程

对合成氨的原料气体进行脱硫脱碳其实主要是由于之前我们对粗原料气体进行制作的过程中，虽然对粗原料气体进行了净化和转换，但是原料气体中还存在着一些硫和碳的氧化物，所以我们要将这些含有硫和碳的氧化物从原料气体中去除出去，这主要是因为我们如果不将这些氧化物去除出去，就会使合成氨在生产的过程中是催化剂就有了毒性。

(5)气体精制过程

我们在对合成氨进行制作的过程中，虽然经过以上的四个步骤对合成氨的原料气体进行了处理，但是在经过脱硫脱碳过程之后，合成氨的原料气中还是会含有一些少量的一氧化碳和二氧化碳，所以我们要进行气体的精制过程，这样做的主要目的是为了防止对氨合成催化剂的毒害。并且国家还规定一氧化碳和二氧化碳的加在一起的体积分数不能超过10cm3。

3 改进生产步骤

3.1 对合成氨装置进行改进

就目前来说，虽然我国生产合成氨的数量是世界上最多的，但是我国生产合成氨的效率是比较低的，随着经济全球化的发展，国际之间的竞争力不断的增加，我们想要在在国际市场上占据一席之地，我们就要对合成氨的生产步骤进行改进，不仅要提高我国生产合成氨的效率，还要不断的增强我国生产的合成氨在市场上的竞争力。对合成氨装置的改进我们要采取以下的几种措施，首先是我们要引进其他国家先进的装置以及装置的设计原理与技术。然后，我们要在这个基础之上对合成氨装置的设计进行创新研究，并且结合我国的实际，设计出适合我国合成氨生产的装置。这样才能够不断的提高我国合成氨的生产效率。

3.2 对原料结构进行改进

我们要对合成氨的生产步骤进行改进，除了要对生产装置进行改进之外，我们还要对生产合成氨的原料结构进行改进。对原料结构的改进主要是因为原料是合成氨生产的基础，我们对原料的改进不仅能够增强合成氨的质量，而且还可以节约资源，保护环境。我们对合成氨的原料结构进行改进其实主要是探索一些新的原料结构。例如，99公司就对合成氨的原料进行改进，主要就是采用节能型的方法对合成氨的原料进行仔细的计算，避免浪费，这样经过仔细的计算，大大的减少了对能源的浪费。

3.3 积极的寻找新型的催化剂

我们通过对合成氨装置和原料结构的不断改进是能够提高合成氨的生产效率的，除此之外我们还应该积极的寻找新型的催化剂来代替现有的催化剂，这主要是由于催化剂在合成氨生产的过程中发挥着重要的作用，我们在合成氨的生产过程中使用催化剂，这不仅能够使得合成氨的生产时间大大的减少，而且还能够提高合成氨生产原料的使用效率，防止资源的浪费，所以积极的寻找新型的催化剂是提高合成氨生产效率的一个重要方面。

3.4 对生产原料的循环利用

在对合成氨进行生产的过程中，会产生许多的废气废渣的，就比如说在一氧化碳转换的过程中就会产生很多的热量，我们要对这些热量进行回收，这样才能够提高原料的使用效率。所以对生产原料的循环利用是非常重要的，我们要对这些废气废渣进行不断的研究，提高原料的循环利用率，这样才能够不断的提高合成氨的生产效率。

4 结语

合成氨技术在我国的应用是具有非常重要的意义的，并且由于经济社会以及工业的不断发展，对于合成氨技术的要求不断提高，所以改进合成氨技术就不断引起人们的重视，希望通过本文的探讨，对我国合成氨技术的研究提供一个参考。

[1]孙凤伟、栾智宇；合成氨工艺技术的现状及其发展趋势[J]；辽宁化工；2010(4).

[2]韩明山；合成氨生产技术探讨[J]；化学工程与装备；2011 (5).