合成氨工业节能减排分析

张那 杨振

山东华鲁恒升化工股份有限公司 山东 德州 253000

引言

合成氨在我国工业领域中占据不可撼动的重要地位，同时也是化工生产的重要原料，我国是典型的农业型国家，化肥在促进农产品丰产丰收，推动农业发展等方面发挥着关键性作用，为了有效满足农业生产对肥料的需要，我国大幅度提高了化肥生产量。所以在我国实际国情以及农业需求等诸多原因的共同影响下，近年来我国合成氨的发展态势都非常乐观，但是在合成氨工业快速发展的同时，也产生了一系列的能源大量消耗和环境严重污染等问题，在国家不断促进环境保护和绿色节能可持续发展的当前时刻，为了更好地助推合成氨工业的健康良性发展，相关人员应合理分析我国合成氨工业的发展现状及其节能减排的潜力价值，并针对合成氨工业节能减排相关技术进行深入研究。

1 合成氨行业的现有情况分析

随着时间的推移，我国合成氨工业技术有了非常明显的进步，相应的工业技术水平已经处于世界前列。我国有非常丰富的煤炭资源，这是合成氨工艺发展的基础，它可以提供大量的原材料，让合成氨技术按照现有需求向前发展[1]。在实际工作中，合成氨工业产品会用到工业和农业上。比如农业体系里会使用到尿素和磷胺类的合成氨产品，而工业体系里则会使用到硝酸和纯碱这一系列的合成氨产品。从国家发展来看，合成氨工业促进了经济的持续发展，也让农业和工业有了更大的进步空间，让合成氨工业走上可持续发展的道路。

相关从业人员需要注意合成氨工业可能造成的多方面的污染。常见的污染物，包含了一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等等，这些有害气体和污染物都会污染环境，如果相关的企业没有从实际情况出发，找到好的解决方案，降低污染物对周边环境的影响，就会造成环境破坏。企业需要投入更多的精力在环境保护上。任何企业发展都要注重预防，而不是等到污染后再进行治理[2]。相关单位必须重视节能减排，结合国家政策，让合成氨工业的生产管理能更加科学环保。一些合成氨工厂会引进一系列的节能减排技术，并且在日常工作中加强管理，也取得了比较好的效果。然而还是有一些比较老旧的企业，依然会用传统的污染大的生产方式来展开工作，大大影响我国的节能减排工作进度，使得工业环境和农业环境都因此受到影响，发展状况因为污染问题停滞不前。

2 合成氨生产中的节能减排的潜力分析

因为氨的热值高，所以在实际生产的时候，非常容易出现损耗。这些损耗状况决定了合成氨产品的高耗能特性。目前我国已经有很多企业都面临能耗问题，需要根据厂商本身的情况来合理解决合成氨的耗能问题，然后才能够使企业的经济效益提升，让企业有更好的工作状态。相关的工作人员在考虑合成氨技术的时候，可以学习国外先进经验，做好有效测试，并采取可行的节能方法。不同的生产方式所对应的能耗有非常大的区别，相关研究学者在研究分析后认为，节能减排的潜力非常大，还需要做更加深入的研究，使用更加先进的技术手段，达成节能减排的效果，让节能管理措施可以落实到位。在实际工作中，环境问题必须要得到有效控制，这样会大大提升合成氨工业的价值，让节能减排效果得到切实有效的体现。相关的企业需要学习和研究先进技术，并从实际应用的角度出发，将技术和真实情况相结合，使每一项研发技术都能够有很好的实际应用价值。

3 合成氨工业生产的节能减排技术进展

3.1 合成氨造气系统的减排技术

3.1.1 煤气化技术。从实际应用中可以看出，合成氨生产和运营与每一个环节的耗能有密切关系，其中煤气化耗能占比达到70%。煤炭是煤气化原材料。我国合成氨工艺会使用到无烟煤，然而无烟煤消耗量大，成本高，这会极大程度地提升煤气化的成本。要压缩成本，提高效益，就需要使用更加节能的煤气化技术，并将其普及开来。实际应用中，相关单位可以用到粉煤加压气化技术、气流床气化技术等来完成相应的工作。企业可以根据本身的实际状况来选择实用的技术。注意实用性，同时还要注意碳转化率。煤净化技术和很多方面的因素有关，应用时有不同的功能和利弊。相关的合成氨企业需要根据企业发展的需求来做深入的调整，才能保证煤净化技术的应用，更有实际应用价值。

3.1.2 粉煤成型技术。随着时间的推移，市面上出现很多大型采煤机械设备[3]。这些设备的应用让粉煤的产出增加，而粉煤造成的环境破坏非常大，不利于节能环保目标的达成，所以相关单位的工作人员就需要能够从实际情况着手，合理选择粉煤成型技术来提高煤炭利用率，同时也可以很好地压缩煤块采购成本，降低粉煤的污染。

3.1.3 造气炉机电一体化。为了提高合成氨工艺的自动化水平和工作效率，相关单位可以从实际应用入手做好技术优化。注意出渣等要手动操作的环节的控制，降低煤气泄漏造成安全隐患和生产效率低下的问题。做好造气炉机电一体化的改造，合理节能减排，控制劳动成本。在工作的时候，相关的工作人员一定要注意可能存在的成本问题，根据造气炉机电一体化技术的步骤，结合企业发展来做深入的研究，不断完善和改造系统，使合成氨工业造气体系能更加优化。

3.1.4 富氧气化技术。从实际应用来看，富氧气化技术与传统技术有关，它会在传统技术的基础上补充氧气，让空气中能有更高的氧气含量，让系统的运行能够更加高效[4]。相关单位的工作人员，要注意系统的风险问题，结合不同系统不同体系的实际利用效率和效果来有效做好规划，结合新系统的应用目标，做好实践优化，评估富氧气化技术应用效果，增加技术应用的效益，让富氧气化技术可以与实际更好地匹配起来。

3.2 合成氨净化系统的减排

3.2.1 净化系统脱硫。机械过滤和熔硫组合技术都是目前脱硫技术的主要类型。实际应用中，脱硫技术是合成氨进化体系的重要组成部分。不同的脱硫技术对应着不同的应用特征和优缺点。机械过滤和轮流组合技术属于常见技术。脱硫液能更好的投入应用，同时也能提高纯碱原料的利用率。而高效变换脱硫技术则可以改善污染物，可以提高脱硫效率，使脱硫的技术更加有性价比。

3.2.2 净化系统变换。低气耗变换技术和等温变换技术属于净化系统净化技术的主要形式，其中低气耗变换会改善催化剂粉化的情况，针对传统净化系统中一氧化硫含量高、电阻力大的问题来做出调整，让合成氨工艺净化系统更高效的运转，也让能源利用率得到更好的提升。等温变换技术的阻力强以及变化流程短，在实际应用中可以很好地转化一氧化碳，让净化效果达到预期目标。

3.2.3 净化系统脱碳。在实际应用中，合成氨净化系统的运行通常不会把重心放在二氧化碳的净化上，使用的脱碳装置会利用到大量的吸附剂吸附相应的气体。因此，实际工作时，技术人员可以调整吸附装置的参数，让选择性吸附的功能更加强大，并在此基础上保证吸附效率和效果，让低能耗电压脱碳技术的实际应用更有价值，并达到节能减排的目标。在合成氨精华系统运行过程中积极做好脱碳技术部署，提升碳材料的循环利用效率，为合成氨生产过程中环保净化、材料高效率运用提供助力。

3.3 合成氨合成系统减排

3.3.1 低压合成。当今社会科技水平有了非常迅速的发展，而合成氨工业也在生产工艺上有了持续的精进，相关单位的工作人员需要从实际情况出发，结合合成氨工艺各类特点来做相应的研发，要合理借鉴先进企业的技术，让合成氨的体系能够往更好的方向进一步迈进[5]。工作人员要持续学习和研发。目前我国有很多企业研发出低压合成生产装置，这种装置可以降低生产压力，以此来提高生产效率，同时也让合成氨工业更加节能减排。

3.3.2 溴化锂制冷。实际应用中溴化锂制冷技术的合理应用有很好的节能环保效果。吸收剂可以吸收制冷剂，让系统循环起来，也让合成氨工业的生产流程更加清晰，并在此基础上扩大收益，降低成本。

3.3.3 合成尾气利用。使用特定装置降低合成尾气的温度，当这个温度达到特定的界限，就可以根据尾气的沸点差异来进行精馏，得到一系列的副产品。

这种合成尾气的方法有许多应用优势，首先就是可以达到零排放的目标，投入实际应用时能够最大限度地把尾气转变成生产原料或者其他可以更利于处理或利用的副产品[6]。第2个优势就在于经济效益高，资金回收的周期非常短，第3个优势在于节能减排效果好，并且资源利用率也会因此提升。

4 合成氨节能减排发展趋势

4.1 调整工业结构

要做好节能减排工作，相关合成氨企业的管理人员一定要做好带头作用，调整工业结构，注意影响生产经济效益的因素[7]。要能够从持续发展的角度出发，不断创新，让能耗得到更好的控制，让能源市场的发展能够向前更进一步地迈进。

4.2 严惩高污染、高消耗企业

更好的节能减排与严格的监管制度有关。要明确处罚机制，针对高污染高消耗的企业要有严厉的惩罚措施，保证节能减排概念可以真正与实际工业生产相结合。

4.3 改善产能过剩情况

目前合成氨工业存在着一定的产能过剩的问题，相关企业需要把更多的精力放在节能减排技术上，分析结构调整的方向。要完善监督机制，根据企业现状制定专项方案[8]。节能减排方面一定要注重经济效益的控制，做好技术研究，学习先进的技术，更新先进的设备，深入研究，做好各方面的准备工作。

4.4 提升合成氨企业节能管理效力

要根据合成氨工业生产过程中各设备工况的变化曲线进行分析，做好合成氨生产的各环节控制，尤其应对能源相关环节进行综合控制，提升节能减排的控制效果，为合成氨企业节能减排效果优化提供保证。

5 结束语

由于工业领域持续蓬勃发展、城市化建设进程不断推进等诸多因素，我国环境问题和能源问题越来越严峻，为了更好地应对这一局面，国家有关部门对环境保护与治理、节能降耗以及绿色减排工作提出了更加严格的要求，特别是明确制定并有效推行了节能减排政策，在这样的大环境下，合成氨工业也需要积极顺应国家的节能减排要求不断转型发展。根据合成氨工业的实际发展状况分析，我国的合成氨工业发展仍然存在巨大的节能、降耗减排价值，如果采取行之有效的节能降耗减排措施，就能够促使合成氨工业生产过程中的能耗过大和环境污染问题得到有效改善，这就要求相关人员不断加强合成氨工业节能减排技术研究，并对合成氨工业节能减排技术进行合理改进和创新，借此共同推动我国合成氨工业的可持续发展。