合成氨工业节能减排的分析

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摘 要：作为基础化工产品，氨拥有着多种功能，在国家能源安全和粮食安全方面的作用，是不可替代的。新的历史时期，我国合成氨工业面临着三重压力，即排污标准、生态破坏和能源短缺。未来发展的一种必然趋势，就是合成氨工业的节能减排工作。我国的合成氨技术在近年来的发展速度极为迅猛。合成氨工业以自主研发为基础，通过与国外先进的技术相结合，对各种新技术、新工艺和新设备进行自主研发，因此在节能减排方面，成效显著。
关键词：合成氨；节能减排；技术应用
环保事业一直是我国关注的重点，我國五位一体的建设总体系中，生态环境建设是重要的一部分。合成氨是我国化学工业中的支柱，在我国农业的发展中是必不可少的，合成氨最主要的功能就是制造肥料，保证我国农业的快速发展。但是，由于在合成氨生产过程中，能源的使用量非常大，与之而来所面临的问题就是环境的污染问题，如何做好节能减排成为我国合成氨企业的工作重点。
1 目前我国合成氨工业的发展现状
迄今为止，我国合成氨工业得到了迅猛的发展，其产量在世界上已经遥遥领先。通过利用无烟煤、天然气等多种原料，合成化肥及合成氨等。目前，各种合成氨企业，无论其规模大小，都得到了迅猛的发展。具有相对合理的总体结构，大约实现了4500万吨的年产量，基本上实现了国内氮肥的供需平衡。并且拥有了相当的竞争力，能在国际合成氨工业中，占有一席之地。提高经济效益及以及节能减排，将是未来合成氨工业的主要发展趋势。
2 合成氨工业中主要存在的问题
我国是能源的使用大国，而合成氨工业恰恰是非常消耗能源的，据有关资料显示，合成氨的工业生产所使用的能源占到了社会总能耗的3%，可见，能源的使用问题是我国合成氨工业的重点。由于技术水平不足，生产经验有限，合成氨工业的能源的使用效率比较低，消耗量非常大，对于我国的能源发展是十分不利的，同时，大量的化石能源的使用导致了大量有害气体的排放，不但影响了环境，对人们的身体健康也是非常不利的。这些问题已经成为了合成氨工业的顽疾，加之合成氨的技术较为简单，比较便于掌握，很多小的企业如雨后春笋般冒出，没有良好的管理模式和过硬的技术，对于能源的消耗和气体的排放不能做好良好的把控，加深了问题的产生。
3 合成氨节能减排技术要点
3.1 造气系统的节能减排技术
3.1.1 煤气化技术
煤气化是我国合成氨化工生产中的关键环节，也是造成能耗的主要原因之一，这一生产环节所产生的能耗问题占据合成氨工业生产总能耗的一半以上。而目前我国合成氨工业生产中，常用的造气材料又是以煤炭为主的，以煤炭为原料造气在我国整体合成氨生产中占有重要份额，占据生产总数的80以上。
3.1.2 粉煤成型技术
除了煤气化技术以外，应用比较广泛的是粉煤成型技术。由于煤炭的结构所限，在生产过程中容易产生很多的碎屑，这些碎屑一般都被随意的丢弃，没有得到很好的利用，降低了煤炭的使用效率，而随着粉煤成型技术的不断成熟，我们可以将这些碎屑都利用起来，将其重新加工成为成型的煤炭并投入使用，能够极大的节约成本，提高燃料的利用率，也就间接起到了节能减排的作用，是十分有意义的。
3.2 改良流体输送设备
3.2.1 采用汽轮机驱动提供合成氨动力源
我国电力大部分以煤为原料制蒸汽驱动汽轮机发电，汽—电转化与电力输送、电—动力转化是能源消耗高的主要因素之一，其转化效率不足70%，而汽轮机直接驱动离心透平压缩机、合成循环机及大型泵类提供动力源省去这一能耗过程，转化效率高达90%以上，是节能减排最有效的措施之一。
3.2.2 运用变频器节能
为了达到电机的调速而采用改变电机定子供电频率的办法，以这为主要原理的调速方法叫变频调速，它主要作用是增加和减少动平滑轮的速度，采用的方法是改变电机负载。异步电动机原有的特性变频调速差不多相同，转差率小是这两种调速的主要特点，因而保持特别高的工作效率，同时调整范围宽、精度高、无极调速都属于它的优势，节电效率也很出色，一般范围都可以保持在20%-30%之间。
3.3 污水节能减排治理技术
3.3.1 造气污水微涡流处理技术
该技术提出了对造气循环水采取深度净化，强化冷却，水质调整、三项处理原则，应用水量不涨水技术，以较少投资及处理费用实现污染最严重的造气冷却水系统达到零排放。如浙江巨大集团采用该技术，造气冷却水系统已经4年未排污水，真实实现了零排放。
3.3.2 循环冷却水提浓减排技术
循环冷却水是化肥企业主要用水环节，其用水量占全厂近70%，如何降低这个环节的排污水量事关重大。循环冷却水提浓减排技术可使浓缩倍数由目前2倍提升至4～6倍，排污水量可减少70%～80%。该技术的关键点是选用优良药剂及工艺，及具有高截污力的新型稀土滤料过滤器。
综上所述，目前，我国已经拥有相对成熟的合成氨技术，因此，应大力应用新催化剂、新设备和新技术，以及不断创新和改进节能减排技术等协同创新，走产学研相结合的创新道路，以更好的发展和创新合成氨工业节能减排技术。
参考文献：
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