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1、 能量优化技术在合成氨尿素装置的应用分析 摘要：农业关系着我们平民百姓的温饱问题，对于社会的稳定与发展起着关键性的作用，因此，我国对于农业这方面的投入越来越大，不断地创新农业生产技术。合成氨尿素在农业生产中广泛使用，在生产过程中起着极其重要的作用，但是，生产合成氨尿素的工艺十分复杂，没有足够的能源材料和先进的生产技术是没有办法实现的，而且生产过程还存在能量浪费的问题。关键词：能量优化技术；合成氨尿素装置；应用；前言：节能型天然气转化技术，自吸式燃烧器与模块式热能回收管排、高效薄壁炉管等节能设备的优化组合，使天然气转化过程的热利用率从88提高到93。降低了生产综合能耗；开发了大型氮氢气空气联合压
2、缩机组，改单一气体为两种气体联合压缩，省投资、降功耗、运行周期长；开发了高效尿素合成塔、二氧化碳汽提塔内件，提高二氧化碳转化率和汽提效率；发明了高塔生产高品质大颗粒尿素技术独有的塔式造粒技术，在自然通风的高塔上生产大颗粒尿素，产品粒大均匀、无粉尘、不结块、养分流失少。一、发展历程（一）传统蒸汽化制氨工艺技术发展及其特点追溯到上世界的60年代，美国的一家专业合成氨公司最早以天然气为原料，进行制造氨的生产，该公司将此技术开始投入生产线中，取得了巨大的成果，让当时的社会为之震惊，这就是被大家所公认的当时最先进的制氨技术。在这次制造氨的技术创新中，最容易让人注意到的是合成氨装置中，多了一个离心式压缩机
3、，在如此大的功率机器下运转，整个生产过程都能一直保持高效率地运行工作，从而实现系统能量充分利用的目的，这使得传统的制氨技术走向了新的历史高度。（二）低能耗制氨工艺技术发展及特点。低能耗制氨工艺技术的出现是有一定的历史背景原因的，在当时的社会中，开采和开发能源是比较艰难，而且花费大。而整个社会因为各方面的发展，对能源的需求越来越大，急剧增加，所以导致能源供不应求，出现了能源大危机。因此需要解决开采和开发能源过程中的成本大的问题，提倡低能耗制氨工艺技术便应运而生，我们能够发现，此技术是为了解决能源配置的问题。低能耗制氨工艺技术有如下几个主要特点：第一，转化温和。通过一段保持低水碳化，从而使出口处的
4、温度不会过高，而甲烷有比较高的浓度，把负荷送到二段转化炉，然后再鼓入足量的空气，从而加强系统的动力。第二，采用燃气轮机。燃气轮机推动空气压缩机工作，能够和上端的转化炉结合为一体。第三，在一定的温度条件下，降碳会下脱，从而使能量得到高效利用。第四，采用回路的合成路线，提高合成效果。在合成氨的塔添加高效的催化剂，从而达到合成氨快速转换，减少合成压力，实现优化能量的目的。二、合成氨尿素中能量优化技术的应用（一）氨尿素的合成过程中不同方案的调研。在目前的技术支持下，合成氨尿素的厂家并不能独立完成能量优化的基础条件。因此，各大厂商务必根据自身的条件技术，来选择不同的能量优化方案，不同的方案执行起来的效果
5、也不大相同。在进行方案设计之前，务必安排相关工作人员进行国家方案的学习调查，掌握国家对于合成氨尿素的最新政策。倘若制订的方案违背了国家的相关规定，那么将会受到有关部门的严格审查，导致遭受不必要的损失。在进行方案实施时，务必安排相关的监管调查人员进行管理监督，不同的方案需要重点监察的环节也不大相同。同时，各大厂商自身应该有着与时俱进的公司理念，在市场上保持高度的警觉性，了解到市场需要什么样的产品，根据实际情况制订相关的能量优化方案，起到最优效果。（二）氨尿素的合成过程中能量优化方案设计思路。氨尿素的合成大部分都是基于合成氨的基础上的，这样的合成方式与普通的化工物品不大相同，大部分都属于能量消耗型
6、。在使用的过程中，操作人员要有着够硬的专业知识，以免在操作机器的时候出现失误，导致不必要的损失。在对氨尿素合成的过程中，为了精细化能量优化的环节，务必对于生成过程中的能量损耗进行适当的优化措施。在生产三个环节中，应当设计不同的模型来针对能量优化的环节，再将模型的优化措施运用在实践当中。这就要求在设计能量优化的方案时，务必将三环节的能量结构作为前提，转换传统的优化思路，保证生产过程中能量的优化是达标的。常规来说，氨尿素合成过程中能量的优化分为了几个环节，装置对于能量优化来说是重点步骤，以及装置渐热联合系统，各项环节有机的结合才能保证能量优化的正常进行。在传统的合成氨尿素的过程中，有着许多种环节排
7、列的选择，不同的排列方式起到的效果以及优化的效率都是不同的。因此，在进行能量优化之前，要科学合理的设计相关的装置设备的排列顺序，这也是能量优化方案设计的重要一环。同时，在合成过程中，务必保证方案的正常实行。（三）优化能量优化在合成氨尿素中的技术。在上文所介绍的能量优化方案中，根据不同的实际情况应当选择不同的使用方案，在此之后，方案的实行也要有着技术的保障。从某种程度上来说，合成氨尿素的级别也是分为很多种的，由于氨尿素的使用条件和范围都不大相同，要长期使用一种氨尿素就务必准确了解它的特性以及有着过硬的技术条件。厂商为了长期拥有这一项技术，就要与当地的相关电厂保持良好的关系，了解其正常运行的结构。
8、这也是对基础设施的正常运行打下良好的基础。同时，电力单位要有相关的部门与化肥厂进行对接，保证能够为其提供长久不歇的动力能源。化肥厂作为主动工作的一方，要建立合理科学的动力使用系统，这样一套系统务必包括接受能量以及分配能量装置。分配能量也是提高能量优化效率的重要措施，根据合成氨尿素的不同环节进行不同能量分配，保证每一丝能量都能在合成过程中起到最大的作用。在化肥厂中，应当设立相关的管理培训部门，定时定期对工厂内的工作人员进行培训教学，对于机器的操作以及能量的分配，每一位工作人员都应当有足够的了解。在能量分配完后，每一项环节都会剩余一些难以利用的多余能量，有关小组必须把这些能量废渣收集起来，集中进行
9、处理，防止其污染环境。（四）合成氨尿素的过程中能量优化技术的使用现状。传统的氨尿素的合成是有着巨大的风险的，从专业化的角度来说，传统的生产系统中大多数都是中串低的系统，这样对于其他要使用催化剂的物质来说就降低了工作效率。例如，在水煤气中，催化剂的作用设计无可替代的，一旦催化剂的作用被削弱，就会导致生产的转化效率大大降低，使得成本升高。这就是传统化的中串低的弊端之处。将这一思想转换到氨尿素的合成当中来，应当是生产原料的使用问题，如果还是长期的使用传统的工作方式，那么能量的损耗将会大大超过预期，使得工厂的工作效率大大降低。除此之外，在进行装置的设置处理时，要适当的进行内件的分离使用，保证在生产系统
10、中，不同的生产过程有着相应的能量优化系统。目前来看，大部分的分离系统都是普遍化的，面对特殊的合成过程含有的物质，使得物质无法进入装置，导致反应物难以反映，大大减少了氨尿素的产量。在对氨尿素的产量进行系统化的分析后，发现混合气体中杂质的含量会影响到氨转化率。在合成氨尿素的生产装置中，要预先设立相关的分离器，使用蒸馏工艺进行处理，现代化的处理技术将保证氨尿素的产量。结束语：我国对于农业产量的需求量只会越来越高，对此，合成氨尿素的需求量也会水涨船高。面对这样的机遇和挑战，务必开发出适合新型发展形势下的生产模式，找到能量优化的平衡点，探索出更加节能更加高效的能量优化方式，为之后的合成过程的升级打下良好的基础。参考文献：1蒋德车.合成氨工艺技术的现状及其发展趋势J.现代化工,2019(8).2江家铭.氮肥生产节能新技术的开发和应用J.川化,2019(3). -全文完-
