煤化工合成氨工艺分析及节能改造措施
浅析合成氨工艺节能措施
浅析合成氨工艺节能措施合成氨工艺是制备化肥的关键工艺之一，其能耗一直被业内人士关注。
为了降低生产过程的能耗，提高工艺的经济效益，研究和采用一系列的节能措施已成为化肥行业的必要工作。
本文将从催化剂、反应塔、废热回收和系统优化四个方面对合成氨工艺的节能措施进行浅析。
一、催化剂合成氨反应是一种放热反应，反应条件（高温高压）下对催化剂有较高的要求。
目前，常用的合成氨催化剂为铁或铁钼系列催化剂。
而铁催化剂相较于铁钼催化剂则具有成本低的特点。
因此，在现有的催化剂中，铁催化剂仍是较为普遍使用的催化剂。
在催化剂方面，一方面可通过调节催化剂物种失活的下限，改善其性能，增加其使用寿命；另一方面可通过改变催化剂组成、结构、酸碱性质等方法提高催化效率。
而在工程实践中，随着催化剂的磨损和活性降低，催化床内的气流阻力会不断增加，进而导致氢气和氨气流动的阻力增大、气流混沌程度增强等问题，从而引起反应器内部压力下降和产物纯度下降。
因此，合成氨生产中的催化剂应定期检测和维护，及时对催化剂进行再生处理并更换陈旧的催化剂，以确保生产反应的高效性和生产效率。
二、反应塔目前合成氨反应生产中所使用的反应器主要为垂直式容器反应器，其结构紧凑、流态良好、占地面积少、能耗低等优点，但也存在一些缺点，如分隔效果欠佳、填料容易堵塞、气、液分布不均等。
为了充分考虑反应器的稳定性和运行效率，并达到降低能耗的目的，反应器的结构和设计也开始得到了改进和升级。
在反应器结构方面，采用金属填料可大幅减少反应器填料的仓容率，减少气液相之间的阻力和混沌程度；在反应器运行中，应充分利用废气等资源，通过再生式风机对反应器内的废气进行冷却处理，降低反应器内产生的热量。
为了提高反应器生产效率，光气气流的照明作用可大幅提高其反应的效果，大型反应器应该采用多级分层的设计结构，每级分层设计时须兼顾废气能源的回收和压缩等问题，从而实现反应器内可控制的量程反应。
三、废热回收废热回收是合成氨工艺节能措施中的一个重要组成部分，废气热能的回收可以显著降低能耗，利用废余热量对生产过程进行加热，从而提高煤气利用率。
化工合成氨工艺分析及节能改造措施
化工合成氨工艺分析及节能改造措施摘要：本论文旨在对化工合成氨工艺进行分析，并提出相应的节能改造措施。
首先，通过对合成氨的重要性和应用领域的介绍，强调了提高合成氨工艺的能源效率的重要性。
然后，详细分析了传统合成氨工艺的工艺流程及其能耗特点。
接着，提出了一些有效的节能改造措施，包括催化剂的改良、反应器的优化和废热回收利用等。
最后，总结了这些改造措施对于提高合成氨工艺的能源效率和可持续发展的意义。
关键字：化工；合成氨；节能改造；能源效率；可持续发展引言：合成氨是化工领域中重要的中间体和气体产品，在农业、化肥、医药和能源等多个领域有广泛的应用。
然而，传统的合成氨工艺存在能耗高、环境污染严重等问题，不利于可持续发展的要求。
因此，通过对合成氨工艺的分析和改造，提高其能源效率成为亟待解决的问题。
本文将对传统合成氨工艺进行深入分析，并提出相应的节能改造措施，以期为化工行业提供可持续发展的解决方案。
一、传统合成氨工艺的分析传统的合成氨工艺是通过哈伯-博士过程进行合成氨的方法。
该工艺主要包括三个步骤：氮气和氢气的制备、氮氢混合气的合成、合成氨的分离和提纯。
然而，传统工艺存在一些问题，如能耗高、原料利用率低、废热排放等，限制了工艺的能源效率和生产效率。
首先，传统合成氨工艺中的能耗问题主要体现在高温高压的工艺条件下。
由于反应需要较高的温度和压力，导致能源消耗较大。
此外，传统工艺中催化剂的活性较低，需要更高的温度和压力来促进反应，进一步增加了能源的消耗。
其次，传统工艺中的原料利用率较低。
在传统合成氨工艺中，氮气和氢气是主要的原料。
然而，由于反应条件不理想，导致原料的利用率较低，大量原料被浪费。
原料的低利用率不仅增加了生产成本，还对资源的可持续利用造成了压力。
此外，传统合成氨工艺中存在废热排放问题。
在反应过程中，产生大量的废热，其中一部分以冷却水或空气形式排放，导致能源的浪费。
废热的排放不仅造成了能源资源的浪费，还对环境造成了污染。
浅析合成氨工艺节能措施
浅析合成氨工艺节能措施合成氨是一种重要的化工原料，广泛用于制造化肥、塑料、合成纤维等产品。
目前，合成氨的生产过程中存在能耗高、资源浪费等问题，因此需要采取一系列的节能措施来提高生产效率，降低生产成本。
本文将就合成氨工艺的节能措施进行浅析。
一、提高合成氨转化率合成氨的转化率是指在合成氨反应中氮气和氢气的利用率，转化率越高，氨气的产量就越高，单位能耗就越低。
提高合成氨的转化率是节能减排的重要途径之一。
为了提高合成氨的转化率，可以采取以下措施：1. 优化催化剂催化剂是合成氨反应的关键，优化催化剂能够提高反应速率，降低反应温度，从而提高转化率。
可以采用高活性的催化剂，增加催化剂的使用寿命，减少更换频率，降低生产成本。
2. 控制反应条件在合成氨反应中，温度、压力等反应条件对转化率有着重要影响。
通过调节反应条件，可以提高反应效率，降低单位能耗。
3. 净化原料气原料气中的杂质会影响催化剂的活性，降低转化率。
在合成氨生产中，需要对原料气进行净化，去除氮气和氢气中的杂质，保持催化剂的活性，提高转化率。
二、优化能源利用在合成氨生产过程中，燃料消耗是比较大的一部分能源消耗，因此需要优化能源利用，降低燃料消耗，提高能源利用率。
可以采取以下措施：1. 余热利用合成氨生产过程中会产生大量的余热，可以通过余热回收系统将余热用于蒸汽生产、发电等用途，减少对外部能源的依赖，降低生产成本。
2. 高效燃料选择高效、清洁的燃料，如天然气、甲烷等，降低燃料的消耗，减少对能源资源的依赖，降低环境污染。
3. 节能设备引进节能设备，如高效的换热器、蒸汽轮机等，提高能源利用率，降低能源消耗。
三、提高生产装置的运行稳定性和可靠性合成氨生产过程中，生产装置的运行稳定性和可靠性对节能减排至关重要。
只有保证生产装置的稳定运行，才能够提高生产效率，降低能耗。
可以采取以下措施：1. 定期检修对生产装置进行定期检修，维护设备的完好性，减少设备故障，提高设备的可靠性。
浅析合成氨工艺节能措施
浅析合成氨工艺节能措施1. 引言1.1 研究背景合成氨是一种重要的化工产品，广泛应用于农业和工业领域。
随着社会经济的发展和人们对资源利用效率的要求越来越高，合成氨工艺节能措施成为研究的热点之一。
在合成氨生产过程中，能源消耗大、设备复杂、工艺流程繁琐，因此如何有效减少能源消耗，提高生产效率，已成为工程技术人员急需解决的问题之一。
当前，我国合成氨工业正处于转型升级的关键时期，节能减排已成为企业的必修课。
研究合成氨工艺的节能措施具有重要的现实意义。
本文旨在通过对合成氨生产工艺的概述，以及对节能措施的分析和探讨，探讨如何在合成氨生产中实施节能措施，提高工艺设备的能源利用效率，降低生产成本，促进我国合成氨工业的可持续发展。
1.2 研究目的本文旨在探讨合成氨工艺节能措施的相关问题，通过对合成氨生产工艺的概述和各种节能措施的分析，旨在为工程技术人员提供一些有益的启示和参考。
具体来说，本研究旨在通过优化催化剂配方、改进循环系统、提高装置热效率和优化工艺操作等方式，探讨如何在合成氨生产过程中降低能耗，提高生产效率，减少资源浪费，实现可持续发展。
通过本研究的展开，希望可以为合成氨工艺的节能改造提供一些实用的技术和经验，促进我国化工行业节能减排工作的开展，为环保和可持续发展贡献一份力量。
1.3 研究意义合成氨是一种重要的化工产品，广泛应用于农业、医药、化肥等领域。
在当前能源紧缺和环境污染日益严重的情况下，合成氨工艺的节能措施显得尤为重要。
通过对合成氨工艺的节能研究，可以有效降低生产成本，减少能源消耗，减少排放物，提高工艺效率，从而实现可持续发展的目标。
合成氨工艺的节能研究对于推动我国化工产业的可持续发展具有重要意义。
随着我国经济的不断发展，合成氨工业正处于快速发展阶段，然而高能耗、高排放的问题亟待解决。
通过对节能措施的研究，可以有效提升合成氨工业的生产效率，降低生产成本，减少对环境的影响，提高企业的竞争力，从而实现可持续发展。
煤化工合成氨工艺分析及节能改造措施
我国的化工科技在建 国之后得 到了迅速的发展 ，其中合成氨的 地完成这一步工艺从而生产 出纯度最好 的氨。氨 的合成都必须在高 发展速度较为迅速 ，由于其广泛地应用于各种行业因此其需求量也 温、 高压且有催化剂辅 助的条件下进行 。 正是因为氨的合成需要这样 是十分巨大的。合 成氨 的工艺也在不断地改进 当中其 中占主导位置 的条件下进行 ，所 以气体 中氨的含量并不够只有百分之十到百分之 的合成氨制炼方式还是利用煤来直接合成氨。煤化工合成氨其成本 二十 ，这样 的情况下想要提高氨的含量就必须使用氢气与氮气 的循 相对 较小且合成 出的氨纯 度也较高但煤本身就是 一种不可再 生能 环系统 。通过不停的循环使用氨分离方式将氨气提取 出来不断与氢 源 ，这就意味着用它来合成氨就必须有着极高 的效率以减少对于煤 气合成形成合成氨 。 能源的消耗 ，尤其是在如今我国所提倡的可持续性发展战略以及节 １ ． ５氨的分离。在合成塔内的合成反应 由于受反应平衡的限制。 能环保政策都在昭示着对于煤化工合成氨工工艺 的改进以及节能改 仅有部分氢氮气体合成为氨 ， 尚有大部分氢气和氮气未反应 。因此 ， 造 的 重要 性 。 为了充分利用合成塔 出口混合气中未反应的氢气和氮气 ，同时也 为 １煤 化 工合 成 氨 工艺 的流 程分 析 了得到纯净 的产品氮 ， 需要将氨从混合气 中分离 出来。 氨的分离一般 煤化工合成氨的工艺流程主要分为原料气 的制取 、 原料气净化 、 采用两种方法 。 一种是水吸收法 ， 另一种是冷凝分离法 。目前 ， 我国大 原料气精炼 、 合成氨 、 氨分离 五个步骤 ， 这五个 步骤 中每一个 环节出 型氨厂都采用冷凝分离法分离氨。冷凝分离法是通过氨冷的方法使 现问题都可能影响氨的质量因此为了提高氨的合成效率我们就必须 混合气 中的气态氨冷凝为液态氨 ， 然后通过分离器进行气液分离。 抓好这五个环节 ，下面笔者就来具体地介绍一下煤化工合成氨工艺 ２ 合 成 氨 的节 能 改造 措 施 流程。 尽管合成氨的用途 十分广泛 ，其生产工艺也趋于成熟但是合成 １ ． １原料气 的制取。 煤化工合成氨的工艺中第一个环节就是对合 氨的生产对于能源的消耗也是十分巨大 的。合成氨的生产必须依靠 成氨所需要 的原料气进行制取工作 。煤化工的合成氨原料气制取是 不可再生能源作为材料 因此可以氨本身就是一种不可再生能源的另 利用煤化气法 ， 其利用蒸汽 、 氧气 、 与其他催化剂对煤进行高温加热 ， 种存在方式 ，因此做好合成氨的节能改造措施从而保证合成氨生 促使煤分解成氢气和一氧化碳等可燃气体。接下来采用二段蒸汽的 产减少对于能源的消耗和提高能源的利用效率就显得尤为重要了。 方法进行转化从而合成气体 。 ２ ． １核心装置氨合成塔的改造 。 氨合成塔是煤制合成氨装置的核 １ ． ２原料气净化 。原料气的制取只是一种粗略的制取方式 ， 制取 心部分 ， 它对催化剂的质量要求 比较高 ， 强调气体在催化剂床层需处 后 的原料气 当中还存在着许多硫化物和一氧化碳 以及二氧化碳和微 于均匀分布的状态 ，对 氨合成塔技术的改进要简化煤制合成氨装置 量 的氧气 ，如果想要提高原料气的纯度就必须对原来起进行更加严 的操作 ， 提高调节控制 的可操作性 ， 提高运行效率 ， 增加安全性能 ， 降 苛的原料气净化工作。这种净化工作 主要是用来去除原料气当中除 低消耗 ， 增加合成氨的制造 。目前对于按生产核心装置的改造应用较 － １ ０ ０型氨合成塔以及 Ｓ － ２ ０ ０型氨合成塔 ，这两种氨合 了氖气和氨气之外的一切杂质 ，当让这种去除不可能百分之百 的将 广的技术有 Ｓ 杂质去除实 际上 在化学方面没有任何 物质能够达到百分 之百 的纯 成塔都充分地运用了托普索工艺， 是应用托普索工艺 的最好典范 。 度。 其主要 的还是进行脱硫工作以及脱碳工作 。 首先对于一氧化碳进 ２ ． ２改进废水的循环利用技术。合成氨的生产中， 生产者为了节 行去除是一个较为 困难的事情因此为了能更快地去除一氧化碳我们 约成本所使用的原材料通常都是碎煤 ，碎煤形成煤气水后其 中焦油 应当先将一氧化碳进行转化 ，使其变为比较容易去除的二氧化碳和 和粉尘的分离并不彻底从而导致 了合成氨生产的管道出现 了堵塞的 部分氢气从而但能去除杂质还可以提取更多的氢气原料为合成更 情况 ， 从而增加 了合成 氨生产国中中的热损失增加 。除此之外 ， 废水 多的氨做准备 。我们应当注意的是实际上对于一氧化碳的清楚 过程 的利用也可 以提高合成氨的生产降低煤能源 的消耗。针对废水的循 本身可 以看作为是制取原料气的一种延续 ，因为在制取过程中一氧 环利用技术改造 ， 要对焦油 、 煤粉进行二次甚至是多次沉 降同时还要 化碳 还 能 转化 为一 部 分 氢气 。在 一 氧化 碳 清 除 完 毕后 就 要 开始 对 于 增加气浮装置 ， 争取在进行 了二次沉 降或是多次沉 降后 ， 较低煤气水 硫 化物 质 的 清 除Ｔ 作 了也 就是 脱 硫 工 作 。脱 硫 工 作一 方 面 是 为 了对 当中的油质量浓度 和悬浮物 ， 减少煤制合成氨装置堵塞概率的发生， 合成氨的质量 负责 ，另一方 面也是因为硫化物质本身有着一定的毒 提高装置 的运行效率。 性如果不能及时清 除可能会使得合成氨的制取过程变得更加危险 。 煤 化 工合 成 氨 的生 产 对 于煤 能 演 的 消耗 是 十分 严 重 的 ，因此 加 Ｔ业脱硫 的手段有很多种但是其 中最常用 的是物理化学吸收法和低 强 对 于煤 化 工 合成 氨 的工 艺 流程 分 析 以及对 合 成 氨 的 生产 过 程 进 行 温 甲醇洗法。粗原料气经一氧化碳变换以后 ， 变换气 中除氢气外 ， 还 节能改造是一项十分必要的工作 ，应 当说这是对我 国的可持续发展 有二氧化碳 、 一氧化碳和甲烷等组分 ， 其中以二氧化碳含量最多 。二 战略 以 及节 能 环保 的一 种 支 持 。 并且 在 如今 能源 价 格 飞 速 上涨 的情 氧化碳既是氨合成催化剂的毒物 ， 又是制造尿素 、 碳酸氢铵等氮肥的 况下 ，在合成氨的生产过程 中施行节能改造也能够在最大程度上减 重要原料 。 ［ 大 ｊ 此变换气中二氧化碳 的脱除必须兼顾这两方面的要求 ， 少对于煤能源 的浪费从而提高＿ 丁 厂的生产效率 、降低生产成本使得 般采用溶液吸收法脱除二氧化碳 。 企 业 的 利 润变 得更 加 丰 厚 。 参考文献 １ － ３原料气精炼。 经一氧化碳变换和二氧化碳脱除后的原料气尚 含有少量残余 的一氧化碳 、 二氧化碳 、 氧和水等杂质 。为了防止它们 ｆ １ ］ 李怀亮． 合成氨工艺流程的改革［ Ｙ １ ． 化肥工业， ２ ０ ０ ９ （ ５ ） ． 对合成催化剂 的毒害 ， 原料气在送往合成之前 ， 必须经过精炼 。原料 『 ２ ］ 韩明 山． 合成氨生产技术探讨ｌ Ｊ １ ． 化 学工程 与装备 ， ２ ０ １ １ （ ５ ） ． 气的精炼方法一般有ｉ种 ， 即铜氨液吸收法 、 甲烷化法和深 冷液氮洗 『 ３ 】 郭启星． 合成氨工 艺与技术节能探讨ｆ Ｊ １ ． 中国石油和化工标准 与质 涤法。 量， ２ ０ ０ ９ （ ６ ） ． １ ． ４氨的合成。 氨 的合成应 当说是整个合成氨的生产过程 中的最 『 ４ １ 於 子 方． 合 成 氨行 业 节 能技 术 综 述 企 业 与科技 ， ２ ０ ｌ ０ （ ３ ） ． 重要阶段 ， 前面所有 的对于原料气 的制 取 、 净化 、 精 炼都是为了更好
煤化工合成氨工艺分析及节能优化措施研究
煤化工合成氨工艺分析及节能优化措施研究摘要：利用煤化工方式进行氨的合成具有成本优势,且最终氨的纯度和浓度均处于较高的水平。
但因煤炭是一种不可再生能源，因此要求煤化工合成氨需要确保更好的转化效率，以降低对煤炭的消耗。
另外，节能降耗是化工企业永恒的课题。
关键词：煤化工；合成氨；节能引言近些年来，我国大量倡导节能减排理念，有效的改善合成氨工艺，逐步建立节能型合成氨工艺成为了企业发展的主要方向。
在一些新政策的指引下，很多企业开展合成氨工艺流程的改造。
不断有效的降低了工业生产成本和节约能源，还可以有效的保护环境。
一、合成氨工艺流程分析1.制取原料气生产的原料包括许多种类，不仅包括天然气、焦炉煤气和煤炭生产，还包括重油、石脑油等，在制备合成气的条件下，将这些材料置于高温和水蒸气效应的条件下。
固体焦炭、原煤，一般采用固体燃料气化法制备合成气；针对剩余部分，一般采用非催化部分氧化法制备合成气；对于石脑油等，可以通过循环蒸汽法的第二阶段。
本程序的目的是制备含氮和氢的饲料气体。
氢气主要由天然气、石脑油、重油、煤、焦炭、焦炉煤气等原料组成。
一般来说，这些材料在高温和水蒸气中都是氢气、一氧化碳和合成气的其他成分，这一过程被称为气化。
对于固体原料煤和焦炭，通常采用固体燃料气化制备合成气的方法；采用合成气的非催化部分氧化渣的方法；在工业生产合成气中，利用二次蒸汽重整过程，对气态碳氢化合物和石脑油进行了二次蒸汽改造。
氮主要来自于空气，可以通过物理方法液化空气或化学方法获得。
第一种物理方法是首先降低空气液化温度，再次升高温度，低沸点的氮气体逸出，以获得高纯氮。
化学方法是在空气中制造碳，在气体中重新吸收二氧化碳是氮气。
.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：第一，变换一氧化碳。
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以降低其脱除的难度，同时可以增加氢气含量。
浅析合成氨工艺节能措施
浅析合成氨工艺节能措施合成氨工艺是工业领域中非常重要的一种化工过程，它是制造化肥和其他化学品的关键步骤。
在合成氨工艺中，大量的能源和原材料被消耗，因此如何降低能耗和提高节能效果是非常重要的。
本文将对合成氨工艺中的节能措施进行浅析，探讨在工业生产中如何更加科学、有效地利用能源资源。
合成氨工艺的节能措施可以从多个方面入手，包括原料利用率的提高、设备单位能耗的降低、新技术的应用等方面。
优化原料利用率是节能降耗的重中之重。
通过减少原料的损耗和提高原料的利用率，可以有效地减少生产过程中的能源消耗和资源浪费。
降低设备单位能耗是节能措施中的另一个重要方面。
通过改进设备结构、提高设备运行效率、优化工艺流程等措施，可以有效地降低设备的能耗水平，从而实现节能降耗的目标。
还可以通过应用新技术，如膜分离技术、催化剂技术等，来改善合成氨工艺的能耗状况，提高生产效率，降低生产成本。
对于合成氨工艺的原料利用率提高，可以采取的措施包括：一是加强原料的预处理工作，通过精选原料、改进原料的储存和运输方式，减少原料的损耗和浪费。
二是完善反应条件，通过优化反应条件、提高反应的选择性和效率，实现原料的充分利用。
三是推广循环利用技术，通过回收利用反应产物或废气废热，实现能源的再利用，减少资源的浪费。
通过以上措施的综合应用，可以有效地提高原料的利用率，降低生产过程中的能耗消耗和资源浪费。
在降低设备单位能耗方面，可以采取的措施包括：一是优化设备结构，通过改进设备设计和制造工艺，提高设备的密封性、传热效率和运行稳定性，减少设备的能耗消耗。
二是提高设备运行效率，通过改善设备的运行条件、加强设备的维护管理，保持设备的良好状态，提高设备的运行效率，降低设备的能耗水平。
三是优化工艺流程，采用先进的控制技术和优化的操作策略，实现设备的合理调度和运行，降低设备的能耗消耗。
煤化工合成氨工艺节能优化措施探讨
煤化工合成氨工艺节能优化措施探讨摘要：本文探讨了煤化工合成氨工艺中的节能优化措施。
首先介绍了煤化工合成氨工艺的基本过程和能耗情况，指出了其存在的能耗问题。
接着从原料选择、反应器优化、催化剂选择、能量利用等方面提出了节能优化措施，并详细阐述了各种措施的优点和操作方法。
最后，通过实际案例分析，验证了这些措施的可行性和有效性，为煤化工合成氨工艺的节能优化提供了有益的参考关键词：煤化工；合成氨；节能1煤化工合成氨工艺过程和能耗情况1.1过程煤化工合成氨是一种以煤为原料，通过化学反应制造氨气的工艺。
该工艺主要由三个步骤组成：煤气制备、氨合成和氨洗涤。
下面将详细介绍这三个步骤的基本过程。
图1 天然气为原料合成氨流程图图2 碳为原料合成氨流程图1.1.1煤气制备煤气制备是煤化工合成氨工艺的第一步，其目的是制造一种可供氨合成的合成气。
这一步通常采用煤气化技术，将煤炭在高温下加压蒸气化，生成一种含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和小量甲烷、氮气等组分的气体。
这种气体中，一氧化碳和二氧化碳是主要的反应物，而氢气则是氨合成反应的重要原料。
1.1.2氨合成氨合成是煤化工合成氨工艺的核心步骤，其目的是将煤气中的氢气和氮气通过催化反应，合成氨气。
这一步通常采用哈伯-卡什过程，即在高压、高温和催化剂的作用下，将氢气和氮气反应生成氨气。
该反应的化学方程式为：N2+3H2→2NH3此反应是一个放热反应，反应热大约为-92.4kJ/mol，因此反应过程需要控制温度和压力，以达到最佳的反应条件[1]。
1.1.3氨洗涤氨洗涤是煤化工合成氨工艺的最后一步，其目的是将氨气从合成气中分离出来，得到高纯度的氨气。
这一步通常采用氨水洗涤法，即将合成气通过水溶液中，氨气会溶于水中形成氨水，而其他气体则不会溶于水中，从而实现了氨气的分离和提纯。
1.2能耗情况煤化工合成氨工艺是一种能耗较高的工艺。
它的能源消耗主要包括煤炭消耗、电力消耗和天然气消耗等方面。
下面将详细介绍煤化工合成氨工艺的能耗情况[2]。
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煤化工合成氨工艺分析及节能改造措施
发表时间：2020-01-02T09:33:17.023Z 来源：《基层建设》2019年第27期作者：王长和
[导读] 摘要：煤化工合成氨的生产对于煤能演的消耗是十分严重的，因此加强对于煤化工合成氨的工艺流程分析以及对合成氨的生产过程进行节能改造是一项十分必要的工作，应当说这是对我国的可持续发展战略以及节能环保的一种支持。
山东省德州市平原县阳煤化工有限公司山东省德州市 253100
摘要：煤化工合成氨的生产对于煤能演的消耗是十分严重的，因此加强对于煤化工合成氨的工艺流程分析以及对合成氨的生产过程进行节能改造是一项十分必要的工作，应当说这是对我国的可持续发展战略以及节能环保的一种支持。
并且在如今能源价格飞速上涨的情况下，在合成氨的生产过程中施行节能改造也能够在最大程度上减少对于煤能源的浪费从而提高工厂的生产效率、降低生产成本使得企业的利润变得更加丰厚。
关键词：煤化工；合成氨；工艺分析；节能改造
引言
合成氨生产过程会大量地消耗煤能源，故需强化对合成氨工艺的分析，并改造其工艺技术，实现能源节约，这对我国能源节约和可持续发展有重要意义。
通过造气工段技术、废水循环利用技术、氨分离技术等技术改进，提升生产效率，减少能源消耗，使生产成本降低，对企业稳定发展有利。
1合成氨工艺流程分析
1.1制取原料气
生产的原料包括许多种类，不仅包括天然气、焦炉煤气和煤炭生产，还包括重油、石脑油等，在制备合成气的条件下，将这些材料置于高温和水蒸气效应的条件下。
固体焦炭、原煤，一般采用固体燃料气化法制备合成气；针对剩余部分，一般采用非催化部分氧化法制备合成气；对于石脑油等，可以通过循环蒸汽法的第二阶段。
本程序的目的是制备含氮和氢的饲料气体。
氢气主要由天然气、石脑油、重油、煤、焦炭、焦炉煤气等原料组成。
一般来说，这些材料在高温和水蒸气中都是氢气、一氧化碳和合成气的其他成分，这一过程被称为气化。
对于固体原料煤和焦炭，通常采用固体燃料气化制备合成气的方法；采用合成气的非催化部分氧化渣的方法；在工业生产合成气中，利用二次蒸汽重整过程，对气态碳氢化合物和石脑油进行了二次蒸汽改造。
氮主要来自于空气，可以通过物理方法液化空气或化学方法获得。
第一种物理方法是首先降低空气液化温度，再次升高温度，低沸点的氮气体逸出，以获得高纯氮。
化学方法是在空气中制造碳，在气体中重新吸收二氧化碳是氮气。
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1.2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：第一，变换一氧化碳。
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以降低其脱除的难度，同时可以增加氢气含量。
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。
第二，原料气脱碳脱硫。
在合成氨生产过程中，脱碳脱硫是重要环节。
可以通过两种方式进行脱碳，一种是物理吸收法，另一种是化学吸收法。
脱碳的目的是为了避免出现催化剂中毒现象。
在脱碳过程中，回收利用二氧化碳是重要工序，由于二氧化碳不仅能制造碳酸氢铵，还可以制造纯碱和尿素等，因此回收利用二氧化碳可以实现资源节约的目的，同时能得到环保的效果。
另外，脱硫的方式也包括两种，一种是干法脱硫，另一种是湿法脱硫，其中干法脱硫指的是通过固体脱硫剂进行脱硫，可取得良好脱硫效果，但脱硫剂难以再生，在精脱硫中较为常用；湿法脱硫指的是通过溶液进行脱硫，此种脱硫方式具有可再生性，在粗脱硫中较为常用。
1.3氨的合成
在合成氨生产时，氨的合成是重要环节，之前制取原料气、净化原料气的目的在于更好地完成合成环节，以生产出高纯度合成氨。
这一环节需要在高压、高温条件下进行，同时需要辅助使用催化剂，因此氨含量仅为10%~20%，在此种情况下要想增加氨含量，则需采用氮气与氢气循环系统，以不断地提取出氨气和氢气，进而生产出合成氨。
2 合成氨的节能改造措施
尽管合成氨的用途十分广泛，其生产工艺也趋于成熟但是合成氨的生产对于能源的消耗也是十分巨大的。
合成氨的生产必须依靠不可再生能源作为材料因此可以氨本身就是一种不可再生能源的另一种存在方式，因此做好合成氨的节能改造措施从而保证合成氨生产减少对于能源的消耗和提高能源的利用效率就显得尤为重要了。
2.1 核心装置氨合成塔的改造。
氨合成塔是煤制合成氨装置的核心部分，它对催化剂的质量要求比较高，强调气体在催化剂床层需处于均匀分布的状态，对氨合成塔技术的改进要简化煤制合成氨装置的操作，提高调节控制的可操作性，提高运行效率，增加安全性能，降低消耗，增加合成氨的制造。
目前对于按生产核心装置的改造应用较广的技术有 S-100 型氨合成塔以及 S-200 型氨合成塔，这两种氨合成塔都充分地运用了托普索工艺，是应用托普索工艺的最好典范。
2.2 改进废水的循环利用技术。
合成氨的生产中，生产者为了节约成本所使用的原材料通常都是碎煤，碎煤形成煤气水后其中焦油和粉尘的分离并不彻底从而导致了合成氨生产的管道出现了堵塞的情况，从而增加了合成氨生产国中的热损失增加。
除此之外，废水的利用也可以提高合成氨的生产降低煤能源的消耗。
针对废水的循环利用技术改造，要对焦油、煤粉进行二次甚至是多次沉降同时还要加气浮装置，争取在进行了二次沉降或是多次沉降后，较低煤气水当中的油质量浓度和悬浮物，减少煤制合成氨装置堵塞概率的发生，提高装置的运行效率。
2.3造气工段技术改进
①自动加焦机技术。
这一技术的应用不仅可以节约生产时间，还可使能量消耗减少，另具备较强的安全性；②煤气余热集中回收技术。
针对生产中的余热可以通过回收器进行回收，使资源得到充分利用，以实现回收利用资源的目的；③炉况监测与油压微机控制技术。
这一技术不仅可使分配时间得到合理化调节，还可使对造气炉环境和具体情况进行全面监测，并做好反馈和调节工作，使生产效率提升，能源消耗得到节约；④集中式高效洗气塔。
通过高塔喷淋式洗气塔使系统阻力降低，同时使污水和冷却水减少；⑤吹风气余热回收技术。
回收吹风气余热可节约资源，通过集中式燃烧炉吹风气回收技术进行回收，部分企业通过三废硫化混燃技术对余热进行回收，避免浪费资
源，使生产效率和经济效益提升；⑥入炉蒸汽品质提升技术。
过热蒸汽对炉温有稳定作用，可使蒸汽分解率提升，能源消耗降低，这也是合成氨的必需环节；⑦高效静电除焦油器。
这一设备的应用不仅可保障脱硫质量，还可使脱硫效率、气体质量得到提升，另外还对压缩机寿命有延长作用，通常情况下，焦油器使用在脱硫工段前，还用在清洗塔后，是重要仪器之一。
结束语
总而言之，随着社会的发展快速发展和科技的进步，我们身边有着越来越多的化工制品，这些化工制品大大方便了我们的生活并关切使得我们的生活质量也因此而得以提高。
化工制品的种类很多其生产方式也有所不同，氨作为在我国农业化肥当中使用较广的一种化学物质其生产方式主要依靠煤、石油、炼油气等不同的材料使氮和氨进行合成而产生的。
也将这种氨称之为合成氨。
合成氨的用途实际上很广泛其对我国的工业、农业、医药业都有着极大的作用。
目前有着极多的合成氨制作厂，而且所使用的工艺大多都是煤化工合成氨工艺。
参考文献
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