摘要：
现如今，我国合成氨生产技术已经发展得较为成熟，但是在节能方面仍然存在着不足之处。合成氨生产中的节能已经成为了国际问题，相关专家学者必须对其加以重视。本文针对合成氨生产中的耗能问题、节能潜力以及节能技术手段展开分析。
关键词：
合成氨；生产；节能；技术
我国是一个能源和资源大国，但是人均能源资源量却很低，这对国家的能源和消费造成了较大的压力。化工行业是我国最为耗能的重点行业之一，而合成氨生产则是化工生产中最为耗能的五大类型之一。面对着我国愈来愈严峻的能源危机形势，合成氨行业应当对节能减排加强研究。
1合成氨生产能耗现状
合成氨行业发展至今已经有几十年的历史，长久以来一直将节能降耗看成是工作中最主要的任务之一，通过专家学者的积极研究，各类节能技术不断涌现，各类高效工艺改进策略予以实施，合成氨生产耗能已经较以往有所减少，获得了较好的成绩，但是仍然有很大的节能潜力可挖。
2合成氨生产耗能过高的原因分析
合成氨生产从开始造气一直到最后的合成，所有的环节都在封闭系统内部连续完成，各个环节必须保证配合密切，一旦任一环节出现问题，整个流程都会受到影响，严重时甚至会直接停产。但是在实际生产中，合成氨生产开始和停止都需要耗费较长时间，从开始生产到稳定生产也需要花费大量时间，这个时间段会耗费很多资源，但是生产效率却不高。合成氨生产能耗过高的原因还包括下列几点：管理不当，合成氨生产工序、设备较多，工艺颇为复杂，必须做好管理工作，耗能较高的企业往往管理工作水平偏低，管理制度不够完善；技术水平不高，有些发展较慢的合成氨企业生产工艺较为落后，设备并不先进，催化剂效果差，水质处理能力不高，也会导致能耗过高；能源利用率低，实际生产中没能实现分级利用能源，可燃气体没有完全回收；供应能源稳定性差，进行合成氨生产需要消耗煤、天然气等能源，这类能源在传送过程中并不十分稳定，这会对合成氨的正常生产造成不良影响，增加能耗。
3合成氨生产节能的理论分析
经理论分析，若是在25摄氏度，1.01MPa条件下，1吨液氨生产出来需要消耗的能量应该是21.28GJ，结合热力学第一定律以及佣平衡，可以得出理论能耗每吨液氨为20.15GJ，实际能耗则是50.53GJ，理论和实际之间差距很大。由此可见，合成氨生产还有很大的节能潜力。
4合成氨生产节能的技术措施
4.1节能工艺
合成氨应根据不同的生产产品，其生产工艺并不一致，判断生产工艺是否合理，这也是确定能耗能否减低的重要标准。现如今已经被推广应用的节能工艺包括：提升性固定床气化工艺，在传统的工艺上加以改进，针对造气炉、下灰以及不停炉加煤进行了优化，同时能够实现数字智能化控制；全低变和中低变变换工艺，这两种生产工艺流程相对简单，生产阻力偏低，耗能少；醇烷化气体精制工艺，这种工艺是一种清洁型工艺，能够取代传统耗能较多的铜洗工艺，令合成氨生产更加稳定，减少环境污染。
4.2节能设备、材料以及催化剂
积极引用开发新型催化剂，秉持着高效低耗能的原则进行研发；应用高效塔器，在生产工艺中选用更为节能的塔器，例如格栅填料塔、规整填料塔以及垂直筛板塔等等；使用高效换热器，例如热管式、蒸发式、波纹管式换热器等等，其中冷冻系统使用的冷凝器就是蒸发式冷凝器，该设备使用了更高效的元件，传热效果非常好，能够有效提升换热能力，节约冷水和电能，使用效果较好；分离过滤设备，应用能够保证气体、溶液净化度同时能够提升运行稳定性的设备，保证节能降耗能力。
4.3回收余热和余能
合成氨很多工艺环节中存在着余热以及余能，包括造气炉中的飞屑、炉渣以及夹套，吹风气产生的显热以及潜热、上下煤气产生的显热等等，这些热和能都可以被有效利用起来，降低能耗。除了能源以外，还可以对合成氨生产工艺中的氨气和氢气进行有效回收，充分利用资源。考虑到合成氨生产过程中需要保证封闭系统中维持一定的压力，这就需要一段时间将系统中的气放出来一部分，这些气体中存在着很多氢气以及氨气，可以利用膜分离技术进行有效回收。综合利用系统热能。将合成氨生产期间产生的余能以及余热根据能位高低进行组合利用能够有效提升回收率，相关企业应当根据自身实际情况进行合理设计。除了上述节能技术以外，利用DSC系统实现优化控制，企业电网进行合理节电，控制蒸汽管道能量，回收冷凝水等方法也能有效节能降耗。另外，企业应当充分利用生产中涉及到的资源，合成氨生产过程中产生的各类型废气应当进行有效回收处理，完善节能管理制度，提升管理水平，真正实现节能降耗。
5结语
目前，合成氨企业应当加强开源节流，合理利用相关资源，保证在未来的生产中开发节能技术，实现节能降耗，节约国家能源资源，同时创造更高的经济效益。
作者：秦文永 单位：陕西陕化煤化工集团有限公司
参考文献：
[1]於子方.合成氨行业节能技术综述[J].氮肥技术,2010（03）.
[2]於子方.合成氨行业能耗现状与主要节能途径[J].小氮肥,2009（02）.
[3]刘化章.合成氨工业节能减排的分析[J].化工进展,2011（06）.