合成氨催化技术与工艺发展分析

合成氨催化技术与工艺发展分析

张山

山东滨农科技有限公司 山东 滨州 256600

摘要：从长远来看，化工业的当前发展和进步可以继续下去，各项任务基本可以取得良好的效果。从目前的情况来看，氨催化技术的合成和工艺相对重要，从长远的角度来看，所有工作实践都需要扩大，使用独立模型可能导致严重的损失。由于未来工作的进展，它无法取得更好的结果，并且造成的潜在损失是无法弥补的。本文介绍了合成氨催化剂技术和工艺的发展，并提出了合理的建议。

关键词：合成氨催化技术；工艺发展；发展分析 

氨（NH）是重要的化学来源，主要用于生产肥料，硝酸盐，铵盐，纯碱等。合成氨产业作为化学工业的支柱产业之一，在国民经济中占有重要地位。同时，传统的合成氨生产也是高吨位，高能耗，低能效的化学工业。改善氨合成工艺和催化剂将大大减少能源消耗并增加经济效益。为了降低反应温度，改善氨的平衡和单向转化并实现氨输出的增加，开发新型的低温和高活性催化剂一直是合成所追求的目标。铁基催化剂的建立以及不断改进氨合成技术的三元氮化物催化剂的出现，都是该领域几代研究人员的贡献。

1. 日常生活中氨气的具体应用

氨在国民经济中，特别是在农业生产中，占有重要地位。氨主要用于制造肥料，液氨可直接用作肥料。其加工产品包括尿素，硝酸铵，氯化铵，碳酸氢铵，磷酸铵，硝酸铵和钾肥。氨也是非常重要的工业原料。由氨产生的硝酸是工业上必不可少的重要化学原料，也被称为“炸药之母”。它是各种炸药（如三硝基苯和硝酸甘油）的重要化学前体。硝酸铵不仅是一种很好的肥料，而且是一种安全的炸药。氨还广泛用于其他行业，氨及其加工产品在石油精炼，橡胶工业，冶金工业，机械加工，轻工业，食品工业和制药工业等领域必不可少。在化学和塑料工业中，氨，硝酸盐和尿素对于生产己内酰胺，尼龙6，丙烯腈和聚酯纤维等单体都是必不可少的。再举一个例子，大多数工业制冷，空调和食品制冷系统都使用氨作为制冷剂。

2. 合成氨催化技术与工艺的对策

1. 加强技术方案组织

在新时代到来之后，化工业的表现与国家综合国力的提高直接相关。如果想在未来的工作中不断取得更好的结果，则需要坚持技术的组织正确的解决方案，它针对一些潜在的问题和挑战，并且是正确的，可以通过有效地解决它们来实现。首先，氨催化剂技术与工艺规划的整合，增强了相关设备和原料的科学制备，特别是具体项目的研究内容，提高了合成氨催化剂技术的可靠性和可行性，需要做好良好的整合。其次，技术解决方案的组织必须考虑到最新的国家法规和要求，并且不得导致严重的违规行为。否则，将导致合成氨催化技术和工艺的进步，从而造成非常重大的损失。

2. KAAP工艺

在研发和改进合成氨催化剂的技术和方法的过程中，如果要不断取得更好的结果，就需要坚持合理应用新的过程模型。较旧的标准不会产生预期的效果，并且不会影响合成氨催化技术和工艺价值的提高，且具有不可估量的不利影响。 KAAP工艺的建议和应用是氨催化剂技术和工艺合成方面的一项创新成就，可以更好地满足当前的工作需求和未来的发展。该方法用于氨合成的主要优点是实现了大的单个系列，核心组件是KAAP合成塔。热墙塔最初用于该设备，其内部热交换器和将四床催化剂集成到一个气缸中。在体内，选择催化剂时，第一床使用铁催化剂，后三床使用指甲催化剂。在低压环境中，合成塔的出口氨气体积分数可达到21.7％。使用新型的指甲催化剂可将这项技术的生产成本降低每吨4-5美元，并在氨浓度高且氢氮比宽的环境中完全催化。从这个角度来看，KAAP技术的应用有可能在未来创造更高的价值，并且整体发展空间相对较大。

3. 等压合成氨技术

从合成氨催化剂技术和工艺角度分析，单一模型的改进不会产生良好的结果。作为长期测试和分析的结果，发现等压氨合成技术的应用是合成氨催化剂的典型含量，技术和工艺及其可以更好地提高技术效率和质量，并为将来的发展提供更多保证。对测试结果的分析表明，为了实现在低压环境下经济生产的目标，必须使用等压氨合成技术将氨的净值保持在8.4％（体积分数），氨净值为10％。通过实验，已证明大型合成氨厂使用等压合成工艺，该工艺使用残油，煤粉或水煤气生产天然气。这样可以节省4000kW的能量，这相当于每吨节省1.30 GJ。在小型工厂进行实验，每生产一吨氨可节省1.36 GJ。

3. 合成氨技术的未来发展

1. 积极探索发现新的催化剂

通过不断改善合成氨装置和原料结构，可以首先提高合成氨的生产效率。在这方面，不能盲目地满足当前情况，必须积极寻求替代现有催化剂的新催化剂，这主要是因为催化剂在氨生产中起重要作用，使用高效的氨催化剂生产工艺不仅显着减少了氨合成的生产时间，它还可以提高原氨生产效率并防止资源浪费。因此，积极寻求新的催化剂是提高氨生产效率的重要方面。

2. 合成氨技术的发展重点

通过对合成氨技术的当前发展进行分析，合成氨技术的未来发展被认为主要是降低成本，降低能耗和提高生产率。具体的方向是加大合成氨工艺技术中节能降耗设备的开发，大型氨工厂的发展将集中在合成气的合成和纯化，合成气的合成技术以及合成气的压缩机上。原料结构调整主要基于“油改气”和“油改煤”。实施清洁生产和环境友好的生产流程，以将排放量降至零或接近零。借助过程优化技术和先进的控制技术，我们将在未来引起关注，从而提高设备的生产和运行速度并延长运行周期。

结语：当前对合成氨催化技术和工艺的研究总是从长期的角度出发。通过执行许多工作，可以继续获得更好的结果。我们将继续增加合成氨催化剂技术和工艺的含量，积极更新创新思想，方法和设备，促进合成氨催化剂技术和工艺的改进，努力创造更高的价值。

参考文献：

[1]李永强,李国仁.合成氨催化技术与工艺发展探究[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(07):201-202.

[2]赵普强.合成氨催化技术与工艺发展探究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(02):152+154.

[3]张国辉.合成氨催化技术与工艺发展探究[J].当代化工研究,2019(02):160-161.

作者简介：张山（1977.09--）性别：男 民族：汉

籍贯：山东省滨州市人 学历：专科 现有职称：助理工程师

研究方向；化工