合成氨工業(yè)節能減排研究論文
摘要:隨著(zhù)國民經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展，我國的合成氨工業(yè)的產(chǎn)能和技術(shù)已發(fā)展到世界先進(jìn)水平。但隨著(zhù)合成氨工業(yè)的發(fā)展，節能減排問(wèn)題也日益突出。本文通過(guò)對合成氨工業(yè)的特點(diǎn)的分析，提出了有關(guān)于節能減排的幾點(diǎn)建議，給相關(guān)部門(mén)提供參考。
關(guān)鍵詞:合成氨；節能減排；
1我國合成氨工業(yè)的基本情況
我國的合成氨工業(yè)目前處于世界領(lǐng)先的水平，主要以煤為原料經(jīng)濟實(shí)惠。因其具有成本低，應用方便的特點(diǎn)，今后的仍然會(huì )是我國合成氨工業(yè)的主要原料。
2合成氨工業(yè)節能減排的探究
2.1分析節約能源的潛能
氨的熱值大約是22.4GJ/t；合成氨的過(guò)程是一個(gè)消耗大量能量的過(guò)程，這也使合成氨工業(yè)成為高耗能產(chǎn)業(yè)之一。根據現在的局面可以看出，國外先進(jìn)的合成氨工業(yè)和中國大型合成氨工業(yè)相比，我國合成氨工業(yè)耗40-60GJ能量才能夠生產(chǎn)一噸產(chǎn)品氨，國外的能源消耗要比中國減少一半，因此我國合成氨工業(yè)的節能減排改造迫在眉睫。
2.2分析降耗工段
原料轉化過(guò)程能耗最多的一個(gè)工段之一，在整個(gè)過(guò)程中直接影響合成氨綜合能耗。另整個(gè)過(guò)程中熱能的利用、換熱、冷卻過(guò)程的熱量消耗也較大，70%以上的熱能損耗都在這一環(huán)節。
2.3分析動(dòng)力的耗能
全裝置耗能和付出初級能源代價(jià)耗能在總能耗約占據37.68%，它們的消耗數量分別為3.21GJ/t和11.48GJ/t，其中合成氣壓縮機消耗能量超過(guò)50%。制造30%的動(dòng)力能源就需要消耗一份初級能源，所以對這方面節能是非常有必要的。動(dòng)力能源的目的是為了克服裝置阻力進(jìn)行工藝氣輸送和提供氨合成工序氨合成反應所需的高壓。從表面看，原料轉化過(guò)程大部分能源消耗發(fā)生的階段，但是氨合成工序實(shí)際上成為合成氨工業(yè)中動(dòng)能消耗量最大的一個(gè)階段。
3合成氨的節能措施
3.1改良流體輸送設備
3.1.1采用汽輪機驅動(dòng)提供合成氨動(dòng)力源
我國電力大部分以煤為原料制蒸汽驅動(dòng)汽輪機發(fā)電，汽—電轉化與電力輸送、電—動(dòng)力轉化是能源消耗高的主要因素之一，其轉化效率不足70%，而汽輪機直接驅動(dòng)離心透平壓縮機、合成循環(huán)機及大型泵類(lèi)提供動(dòng)力源省去這一能耗過(guò)程，轉化效率高達90%以上，是節能減排最有效的措施之一。
3.1.2運用變頻器節能
為了達到電機的'調速而采用改變電機定子供電頻率的辦法，以這為主要原理的調速方法叫變頻調速，它主要作用是增加和減少動(dòng)平滑輪的速度，采用的方法是改變電機負載。異步電動(dòng)機原有的特性變頻調速差不多相同，轉差率小是這兩種調速的主要特點(diǎn)，因而保持特別高的工作效率，同時(shí)調整范圍寬、精度高、無(wú)極調速都屬于它的優(yōu)勢，節點(diǎn)效率也很出色，一般范圍都可以保持在20%-30%之間。
3.1.3內饋斬波調速
內饋調速電機和斬波控制裝置共同的裝置，這種裝置能夠進(jìn)行內饋斬波調速。高效節能是它的主要優(yōu)點(diǎn)，高壓大、中容量交流電機的調速等調速幾乎都會(huì )使用這種調速方法，這也使最新型的一種交流調速技術(shù)。
3.2設備與技術(shù)的節能
3.2.1改良設備
將換熱器與反應器結合，利用等溫反應技術(shù)提高熱能利用，如天然氣換熱式轉化、等溫CO變換等，另通過(guò)利用新型換熱器的類(lèi)別如板式換熱器等，提高換熱的效率是節能方法之一。采用徑向反應器降低阻力減少動(dòng)力消耗也是節能的有效方法。
3.2.2改造節能技術(shù)
合成氨工業(yè)是一個(gè)工序十分復雜的行業(yè)，進(jìn)行全程性、綜合治理的節能降耗是這個(gè)行業(yè)所必須注重的，選取合適的節能器械的設備和應用和推廣節能技術(shù)必須是同時(shí)存在的。就目前來(lái)看，特別多的節能方法和先進(jìn)的技術(shù)已經(jīng)在我國得到運用。將余熱的充分的利用是控制合成氨工業(yè)節能的重要環(huán)節，廢氣廢水的余熱利用制冷、冷卻介質(zhì)的余熱利用與空冷降溫、高溫煙氣的熱管余熱回收、化學(xué)反應余熱利用等溫技術(shù)直接產(chǎn)生蒸汽、都屬于可以再利用的余熱項目。另在氣體凈化方面采用低溫甲醇洗、液氮洗技術(shù)降低合成氣中惰性氣（CH4+Ar）含量，使氨合成工序在低壓下（12.0-14.0MPa）操作減少動(dòng)力消耗、氨合成工序自產(chǎn)過(guò)熱中壓蒸汽提高熱能利用率成為現實(shí)。
3.2.3原料節能由于我國能源物質(zhì)貯量煤多油氣少，合成氨原料線(xiàn)路的改變對于合成氨工業(yè)很重要，運用“油改氣”、“油改煤”、“氣改煤”技術(shù)改變原料線(xiàn)路是節能控制有效方法。煤資源在我國不缺少而且供給充足，新型煤氣化技術(shù)如加壓水煤漿氣化技術(shù)、加壓粉煤氣化技術(shù)的應用，可以有效的改變原料線(xiàn)路，改變能源格局的利用是節能措施之一。
4合理規劃產(chǎn)業(yè)布局
宏觀(guān)調控資源分布和產(chǎn)業(yè)分布非常重要，根據我國能源分布可以了解到，低能源被高能源所牽制的現像將會(huì )是很常見(jiàn)的，我們?yōu)榱朔乐购畏N情況發(fā)生而作準備。首先，將資源優(yōu)勢轉化為經(jīng)濟優(yōu)勢是政府必須做到的目標。進(jìn)行科學(xué)的開(kāi)發(fā)新能源包括考察各個(gè)地方的情況。最后是以生態(tài)環(huán)境的保護為第一位，在生態(tài)環(huán)境不受破壞的情況下進(jìn)行項目建設，研究完項目對周邊環(huán)境的影響，然后才能夠進(jìn)行項目建設，哪怕是重大項目建設，如果對周邊環(huán)境影響過(guò)大，則不予審批，全面鼓勵和支持改善惡劣環(huán)境的建設。
5結語(yǔ)
合成氨工業(yè)既是我國工業(yè)發(fā)展的基礎工業(yè)，又是關(guān)系到民生的工業(yè)，在我國工業(yè)技術(shù)發(fā)展中意義非凡。我們在發(fā)展經(jīng)濟建設的過(guò)程中，一定要認真貫徹落實(shí)節能聯(lián)減排的思想，具體的實(shí)施要從原料的結構、生產(chǎn)技術(shù)、設備選型和管理等幾個(gè)方面共同深化，逐漸實(shí)現可持續發(fā)展。
參考文獻：
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