氨合成工藝技術的新進展

孫建偉（浙江江山化工股份有限公司，浙江 衢州 324100）

氨合成工藝技術的新進展

孫建偉（浙江江山化工股份有限公司，浙江 衢州 324100）

文章結(jié)合我國氨合成工藝的發(fā)展趨勢，闡述了氨合成工藝技術的新進展。

氨合成；工藝技術；新進展

近幾年來，我國各大中小型化工企業(yè)都開始大力推進氨合成工藝技術的節(jié)能技改。目前，已經(jīng)提出生產(chǎn)規(guī)模擴展、弛放氣中氫回收、余熱回收利用、原料凈化以及其他新工藝等方法以盡可能減少能源損耗。

圖1 Braun 3塔3廢鍋氨合成圈

圖2 氨合成串塔工藝流程簡圖

1 氨合成工藝發(fā)展趨勢

一方面，化工企業(yè)走向大型化與綜合化不僅有利于人力資源的節(jié)約，而且有助于促進能源的節(jié)約與高效利用。盡管生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大意味著需要更多的資金投入，但是化工生產(chǎn)的各個工序?qū)嶋H是一個龐大的有機整體，工序之間并沒有明確的獨立界限，微小的局部改變都可能影響整個生產(chǎn)線的穩(wěn)定性。因此，大規(guī)模生產(chǎn)可以有效降低比投資，其整體優(yōu)勢明確可見。另一方面，通常情況下，在合成氨廠都會有大量的能耗出現(xiàn)。根據(jù)氨成本有關能源費用的統(tǒng)計情況來看，其差不多占用了將近一半的費用。所以，如何降低能源消耗已經(jīng)成為合成氨技術重點研究的方向，低能耗氨合成工藝勢必成為合成氨技術重點改造的重點。

2 氨合成工藝技術的新進展

2.1 主要技術特點

合成工藝技術的主要特點包括：（1）為減少能源損耗大量采用大型低壓合成；（2）反應熱的利用率不斷提高；（3）盡量減少弛放氣，提高凈化效果。

2.2 工藝流程

針對氨合成循環(huán)圈中的大量能源損失，我國已從國外引入先進科技，并開發(fā)了新型的合成塔用于合成氨技術的優(yōu)化改造。圖1所示為Braun 3塔3廢鍋流程圖，在該合成圈中共串聯(lián)有3個絕熱氨合成塔和3個廢鍋，軸向流經(jīng)催化劑床層的氣體則在塔外的高壓廢鍋中完成換熱，其主要流程如圖2所示。除此之外，我國還開始采用二次合成工藝，在不改變催化劑劑量的情況下，大大提高了反應氣的轉(zhuǎn)化率，其具體工藝如圖3所示。

圖3 二次氨合成工藝流程圖

2.3 效益分析

與傳統(tǒng)氨合成工藝相比，改造后的氨合成技術使得氨凈值達到24%以上，并且單位氨產(chǎn)量的循環(huán)量節(jié)省了將近60%，整個工藝的生產(chǎn)能力也有明顯的提升。

3 結(jié)語

向大規(guī)模和低能耗方向發(fā)展是氨合成工藝優(yōu)化改進的必經(jīng)之路。

[1]禾火.低壓合成氨自主技術步入國際先進行列[J].化工裝備技術.2017，(01).

[2]劉永華.合成氨工藝技術的現(xiàn)狀分析及其發(fā)展探討[J].化學工程與裝備.2012，(07).