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摘要:本文从合成氨工业节能减排技术进展,讨论合成氨工业节能减排的作用,阐述合成氨工业节能减排技术及措施,最终分析合成氨工业节能减排技术发展趋势,希望对相关研究具有帮助作用。
关键词:合成氨工业;节能减排;分析;研讨
我国是农业大国,也是化肥生产和消费大国,每年生产的化肥总量占世界的30%左右,但是对氮肥的生产来说,主要是对无可再生资源进行利用,并且存在资源浪费问题,导致生产企业的成本增加。在可持续发展的思想下,工业和农业生产都大力倡导节能减排理念,这对于合成氨工业来说将面临巨大的挑战,需要通过有效的技术和管理措施节约资源浪费问题。
一、合成氨工业节能减排的现状
氨是一种热量较高的物质,在生产合成氨的过程中会出现较为严重的损耗问题。在上世纪的50年代,我国的合成氨工业开始发展起来,在世界范围内处于生产总量第一的位置,但是我国的很多小型合成氨企业受到生产消耗较大的困扰,基本在44-67GJ/t之间,相较于国外的平均28GJ/t这个水平存在很大的差距。为此,我国诸多学者开始加强研究,发现在合成氨工业生产中可以通过诸多的手段实现节能减排的目标,目前主要是受到技术因素的影响,导致节能减排工作在合成氨生产中没有得到普及,需要国家在制度和技术上作出更多努力,让企业取得良好效益的同时,减少污染物的排放[1]。
二、合成氨工业节能减排技术及措施
(一)合成氨造气系统的节能减排技术进展
1煤气化
在合成氨的生产过程中,在造气系统地煤气化环节会出现大量的能源消耗问题。目前主要的煤气化工原料是煤炭,并且很少对无烟煤炭进行使用,在无烟煤炭成本不断提升的背景下,诸多先进的媒体技术已经开始在合成氨企业普及,以此实现对成本的节约。目前对气流床气化技术、多喷嘴水煤浆加压气化技术、用GSP粉煤加压气化技术都在提升煤炭的适用性和煤炭转换率,由于不同的煤气化技术存在着利弊,需要合成氨的企业根据自身的发展选择[2]。
2粉煤成型
在当前的合成氨企业生产中,大型才没设备得到了广泛的使用,随之也出现了大量的粉煤,对环境造成了严重的破坏。为了达到节能减排的目标,需要合成氨企业对粉煤成型技术进行研发和利用,其中在煤块采购环节,对黏土煤球、石灰碳化煤球、复合黏结煤球采购显著的节约了成本,让煤炭资源的利用效率得到提升。
3造气炉机电一体化
如今的合成氨企业在造气系统中的加炉方式开始利用自动化控制模式,不过一些出渣环节还是需要人工操作,这一环节就会导致煤气出现泄漏的情况,对实际生产效率会造成不利影响。在造气炉机电一体化这种模式下,出渣过程的效率会大大提升,不仅节约了人力成本,同时也实现了节能减排。该技术在我国的利用还处起步阶段,需要合成氨惬意对改善技术进行完善。
4富氧气化
合成氨企业的造气系统利用富氧气化技术就是在吹风和造气系统的基础上对氧气进行补充,在增加空气中的氧气含量同时,实现系统的高质量运行,同时也可以起到降低造气运行风险的作用。富氧气化技术主要包括了两种方法,即纯氧气化和增氧气化,需要合成氨企业对这两种方法进行评估,进而为企业创造更大的经济效益。
(二)合成氨净化系统的节能减排技术
1净化系统脱硫
目前的合成氨工业净化系统采用的脱硫技术主要是高效变换脱硫技术、机械过滤及熔硫组合技术,其中机械过滤及熔硫组合技术是对连续熔硫技术进行利用,可以显著的提升纯碱原料利用率、脱硫液内副盐利用率,对脱硫效率不高的情况也可以起到一定的改善作用。对高效变换脱硫技术的利用可以对变换气压进行改善,让原填料塔脱塔、脱硫效率有保证,最终提升合成氨企业的经济效益[3]。
2净化系统变换
在合成氨的工业净化系统变换技术中,主要的形式包括等温变换技术、低气耗变换技术,其中低气耗变换技术的作用在于可以对净化系统的催化剂粉化起到改善作用,避免出现一氧化碳含量过高以及电阻过大等问题,进而提升合成氨企业的能源利用效率;对于等温变换技术来说,具有阻力系统强和变换流程短的优势,进而提升一氧化碳转化率,让净化系统更加高质量的运行。
3净化系统脱碳
在合成氨的工业净化系统脱碳技术中,主要是把合成氨生产出的二氧化碳进行净化,这一过程需要利用到脱碳装置,在装置内部的吸附剂的吸附能力和压力大小有直接的关系,可以选择出变化气内的不同气体吸附,进而保证了吸附效率。目前,低耗变压脱碳技术使用较多,有利于企业实现节能减排的目标。
(三)合成氨合成系统的节能减排技术
1低压合成
在我国工业技术不断进步的背景下,合成氨的工业技术也在进步。行业的发展更加关注研发出低能耗、高净值的合成系统。很多的合成氨企业开始对国外的经验和生产技术进行学习,其中一些合成氨企业已经研制出了低压合成装置,在降低生产低压力的过程中实现生产效率的提升,加速推进我国合成氨工业制造的节能减排进程[4]。
2溴化锂制冷
在合成氨的工业制造中,溴化锂制冷技术把低位余热进行了充分的利用,并且以此作为溴化锂制冷设备的能源,溴化锂在循环利用的过程中可以在低能耗的情况下实现设备的运行,进而制造出更多的冷水,用于不同的合成氨生产流程。在利用溴化锂装置后,可以显著的节约合成氨企业成本,为企业的长远发展提供了条件。
3合成尾气利用
对合成尾气的综合利用就是在装置上控制尾气温度,然后借助尾气的不同沸点进行精馏,进而生产出氧气、甲烷等副产品。相较于传统的合成氨工艺,合成尾气系统的优势体现在以下几个方面:首先,可以达到零排放的目标,实现全部尾气转化为生产材料或者副产品,其次,经济效益更加明显,可以缩短投资回收周期;最后,可以实现氨合成企业的节能减排目标,对合成尾气进行深入利用。
三、合成氨工业节能减排技术发展趋势
(一)对气头合成氨工业结构进行调整
要想切实实现合成氨企业的节能减排目标,需要相关部门对气头合成氨工业结构进行调整,这样可以减弱由于天然气的价格波动问题对经济效益造成的不利影响,同时政府要鼓励合成氨企业加强技术研发,对生产期间的天然气能耗量进行控制[5]。
(二)加强对高污染企业的治理力度
国家需要制定出更为严格的标准,对高能耗企业进行监管,树立良好的行业形象,对高污染企业加强处罚,避免出现生产过剩的情况,实现节能减排和经济发展的平衡,这对于我国工业健康发展大有益处。
(三)解决产能过剩的问题
首先要分析出合成氨企业出现产能过程的原因,进而企业工业节后进行优化调整,需要制定出完善的监督机制,并且要在技术上加大研究,对人才进行有效的培养,这样才能实现合成氨企业的可持续发展。
结束语
综上所述,如今我国大力倡导节能减排理念,对于合成氨工业的发展来说,其关系到我国的粮食安全问题,对社会经济的发展也有重要影响,为了进一步践行环境保护理念,合成氨工业需要进一步加强技术研究与突破,健全管理制度,最终实现我国工业的良好发展。
参考文献
[1]岳欢,谢承中.合成氨工业节能减排的分析[J].中国化工贸易,2019, (003):165.
[2]李维芳.我国合成氨工业节能减排技术进展[J].中国石油和化工标准与质量,2019(13).
[3]史绍靖.合成氨生产中节能减排技术的应用探究[J].农家参谋,2018 (15):213-213.
[4]耿肖忠.合成氨工艺技术的现状分析及其发展探讨[J].商品与质量, 2018,000(001):270.
[5]康玉林.合成氨工艺及节能改造分析[J].化工管理,2019(32).