合成氨工業(yè)節(jié)能減排研究論文
摘要:隨著國民經(jīng)濟和技術的發(fā)展，我國的合成氨工業(yè)的產(chǎn)能和技術已發(fā)展到世界先進水平。但隨著合成氨工業(yè)的發(fā)展，節(jié)能減排問題也日益突出。本文通過對合成氨工業(yè)的特點的分析，提出了有關于節(jié)能減排的幾點建議，給相關部門提供參考。
關鍵詞:合成氨；節(jié)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)目前處于世界領先的水平，主要以煤為原料經(jīng)濟實惠。因其具有成本低，應用方便的特點，今后的仍然會是我國合成氨工業(yè)的主要原料。
2合成氨工業(yè)節(jié)能減排的探究
2.1分析節(jié)約能源的潛能
氨的熱值大約是22.4GJ/t；合成氨的過程是一個消耗大量能量的過程，這也使合成氨工業(yè)成為高耗能產(chǎn)業(yè)之一。根據(jù)現(xiàn)在的局面可以看出，國外先進的合成氨工業(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(jié)能減排改造迫在眉睫。
2.2分析降耗工段
原料轉(zhuǎn)化過程能耗最多的一個工段之一，在整個過程中直接影響合成氨綜合能耗。另整個過程中熱能的利用、換熱、冷卻過程的熱量消耗也較大，70%以上的熱能損耗都在這一環(huán)節(jié)。
2.3分析動力的耗能
全裝置耗能和付出初級能源代價耗能在總能耗約占據(jù)37.68%，它們的消耗數(shù)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50%。制造30%的動力能源就需要消耗一份初級能源，所以對這方面節(jié)能是非常有必要的。動力能源的目的是為了克服裝置阻力進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(zhuǎn)化過程大部分能源消耗發(fā)生的階段，但是氨合成工序?qū)嶋H上成為合成氨工業(yè)中動能消耗量最大的一個階段。
3合成氨的節(jié)能措施
3.1改良流體輸送設備
3.1.1采用汽輪機驅(qū)動提供合成氨動力源
我國電力大部分以煤為原料制蒸汽驅(qū)動汽輪機發(fā)電，汽—電轉(zhuǎn)化與電力輸送、電—動力轉(zhuǎn)化是能源消耗高的主要因素之一，其轉(zhuǎn)化效率不足70%，而汽輪機直接驅(qū)動離心透平壓縮機、合成循環(huán)機及大型泵類提供動力源省去這一能耗過程，轉(zhuǎn)化效率高達90%以上，是節(jié)能減排最有效的措施之一。
3.1.2運用變頻器節(jié)能
為了達到電機的'調(diào)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(diào)速方法叫變頻調(diào)速，它主要作用是增加和減少動平滑輪的速度，采用的方法是改變電機負載。異步電動機原有的特性變頻調(diào)速差不多相同，轉(zhuǎn)差率小是這兩種調(diào)速的主要特點，因而保持特別高的工作效率，同時調(diào)整范圍寬、精度高、無極調(diào)速都屬于它的優(yōu)勢，節(jié)點效率也很出色，一般范圍都可以保持在20%-30%之間。
3.1.3內(nèi)饋斬波調(diào)速
內(nèi)饋調(diào)速電機和斬波控制裝置共同的裝置，這種裝置能夠進行內(nèi)饋斬波調(diào)速。高效節(jié)能是它的主要優(yōu)點，高壓大、中容量交流電機的調(diào)速等調(diào)速幾乎都會使用這種調(diào)速方法，這也使最新型的一種交流調(diào)速技術。
3.2設備與技術的節(jié)能
3.2.1改良設備
將換熱器與反應器結(jié)合，利用等溫反應技術提高熱能利用，如天然氣換熱式轉(zhuǎn)化、等溫CO變換等，另通過利用新型換熱器的類別如板式換熱器等，提高換熱的效率是節(jié)能方法之一。采用徑向反應器降低阻力減少動力消耗也是節(jié)能的有效方法。
3.2.2改造節(jié)能技術
合成氨工業(yè)是一個工序十分復雜的行業(yè)，進行全程性、綜合治理的節(jié)能降耗是這個行業(yè)所必須注重的，選取合適的節(jié)能器械的設備和應用和推廣節(jié)能技術必須是同時存在的。就目前來看，特別多的節(jié)能方法和先進的技術已經(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(jié)能的重要環(huán)節(jié)，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、化學反應余熱利用等溫技術直接產(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）操作減少動力消耗、氨合成工序自產(chǎn)過熱中壓蒸汽提高熱能利用率成為現(xiàn)實。
3.2.3原料節(jié)能由于我國能源物質(zhì)貯量煤多油氣少，合成氨原料線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”技術改變原料線路是節(jié)能控制有效方法。煤資源在我國不缺少而且供給充足，新型煤氣化技術如加壓水煤漿氣化技術、加壓粉煤氣化技術的應用，可以有效的改變原料線路，改變能源格局的利用是節(jié)能措施之一。
4合理規(guī)劃產(chǎn)業(yè)布局
宏觀調(diào)控資源分布和產(chǎn)業(yè)分布非常重要，根據(jù)我國能源分布可以了解到，低能源被高能源所牽制的現(xiàn)像將會是很常見的，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(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢是政府必須做到的目標。進行科學的開發(fā)新能源包括考察各個地方的情況。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(jié)語
合成氨工業(yè)既是我國工業(yè)發(fā)展的基礎工業(yè)，又是關系到民生的工業(yè)，在我國工業(yè)技術發(fā)展中意義非凡。我們在發(fā)展經(jīng)濟建設的過程中，一定要認真貫徹落實節(jié)能聯(lián)減排的思想，具體的實施要從原料的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)技術、設備選型和管理等幾個方面共同深化，逐漸實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻：
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