我國合成氨的現狀及前景展望
出類拔萃
作者：李新莉
摘 要： 文章介紹了我國合成氨技術的發展概況和基本現狀，指出了合成氨技術可能的發展趨勢。概括了高油價下合成氨的原料結構變化及相關技術進展，認為未來合成氨技術進展的主要趨勢是大型化、低能耗、結構調整、清潔生產、長周期運行。
關鍵詞： 合成氨 氣化 發展趨勢
氨是工農業生產中廣泛使用的無機化工產品。隨著工農業生產的發展，氨的需求量還在增加，合成氨技術也在不斷進步，國內原有氨的供應已經無法滿足需求，小型的合成氨在成本方麵缺乏優勢。因此，設計應用新工藝和原料大規模地生產合成氨，對於國內合成氨現狀的改變將起到推動作用。本文介紹了國內合成氨煤製氣技術現狀和近年進展情況及前景展望。
1.我國合成氨發展概況
我國合成氨工業始於20世紀30年代，1949年前，全國僅在南京、大連有兩家合成氨廠，在上海有一個以水電解法製氫為原料的小型合成氨車間，年生產能力共為46kt氨[1]。中華人民共和國成立以後，合成氨的產量增長很快。結合國外經驗，完成“三觸媒”流程（氧化鋅脫硫、低溫變換、甲烷化）氨廠年產50kt的通用設計，並在石家莊化肥廠采用。70年代開始到80年代又建設了具有先進技術，以天然氣、石腦油、重質油和煤為原料的年產300kt氨的大型氨廠，分布在四川、江蘇、浙江、山西等地。近些年來我國對化肥工業的重視，使合成氨工業有了較快發展，形成了我國特有的以煤、石油、天然氣為原料並存和大、中、小規模並存的合成氨生產格局。結合我國是貧油富煤的國情、資源條件、原料價格、基建投資及成本狀況，可以看出以煤為原料的合成氨產品仍是中國合成氨工業的主導方向。
2.生產現狀
2.1大型氮肥裝置[2]
我國目前有大型合成氨裝置共計34套，生產能力約1000萬t/a；其下遊產品除1套裝置生產硝酸磷肥之外，均為尿素。按照原料類型分：以天然氣（油田氣）為原料的17套，以輕油為原料的6套，以重油為原料的9套，以煤為原料的2套。除上海吳涇化工廠為國產化裝置外，其他均係從國外引進，按照專利技術分：以天然氣和輕油為原料的有Kellogg傳統工藝（10套）、Kellogg-TEC工藝（2套）、Topsoe工藝（3套），以及20世紀90年代引進的節能型AMV工藝（2套）、Braun工藝（4套）、KBR工藝（1套）；以渣油為原料的Texaco工藝（6套）和Shell工藝（3套）；以煤為原料的Lurgi工藝（1套）和Texaco工藝（1套），薈萃了當今世界上主要的合成氨工藝技術。
2.2中、小型氮肥裝置[3]
我國目前有中型合成氨裝置55套，生產能力約為500萬t/a；其下遊產品主要是尿素和硝酸銨；其中以煤、焦為原料的裝置有34套，以渣油為原料的裝置有9套，以氣為原料的裝置有12套。目前有小型合成氨裝置700多套，生產能力約為3000萬t/a；其下遊產品原來主要是碳酸氫銨，現有112套經過改造生產尿素。在此過程中，研究開發了許多工藝技術，促進了氮肥生產的發展和技術水平的提高，包括合成氣製備、CO變換、脫硫脫碳、氣體精製和氨合成技術。