第一篇：我国合成氨工业的现状及发展趋势
合成氨工业的现状及发展趋势
一、我国合成氨工业已走过了五十多年的路程，从小到大从弱到强，从3000吨/年——5000吨/年到45万吨/年，从碳铵到尿素。根据中国氮肥协会统计2011年合成氨产量5864.1万吨/年，位居世界第一，其中88%用来生产化肥；30万吨/年工厂有74家约占49.4%，8万吨/年上以工厂有223家占82.4%，合成氨工业由3000吨/年发展到今天40万吨/年（单系列），全国从1000个厂到今只有300个厂，然而总产量不但没有下降，反而有所增加，尿素2011年出口355.95万吨，从而保证了粮食生产连年丰收。（据农业部门反映一吨尿素可增产粮食几吨），我国粮食为什么连年丰收增产，一是靠国家支农、惠农、护农政策，二是靠优良品种，三是靠化肥支撑。因此对于我们这样一个有13.4亿人的大国，如果粮食生产不能稳定，那是不堪设想的。因此合成氨工业是国家发展的需要，也是人民生活的需要。
二、我国合成氨工业发展趋势
由于我国人多地少，粮食需求量大，因此合成氨工业必须由小变大，向大型化、现代化发展，过去小规模用块煤的技术已远远不能满足国民经济发展需要，发展趋势主要是： 1.由小变大，扶大压小； 2.由块煤变粉煤；
3.由低压向中压、高压气化发展； 具体有以下几点： 1.中压、高压造气
不管用水煤浆气化炉、干粉煤气化炉，还是块煤炉，流化床气化炉都要向中压、高压发展，现在有的气化炉已做到8.7Map，一般都在4.0Map左右。透平压缩这样可以省电3%左右。2.低压合成氨。
过去为了追求产量合成氨压力由低压向高压发展，现在从降低能耗的角度又能向低压，目前已成功运用15Map，10Map即正在试验中，这样可以做到电耗最低。
3.高度净化，为了保证催化剂长周期运行气体净化已达到PPM级，甚至PPb级。4.消灭三废，最少做到达标排放，最终做到零排放。
三、合成氨工业发展对空分的要求，由于合成氨工业向大型化发展，因此对空分也提出了由小向大型发展的要求，从几千米3/时到几万米3/时，同时O2纯度N2纯度也提出了更高的要求。
第二篇：合成氨工业现状及节能技术(DOC)
化工工艺论文 合成氨工业现状和节能技术
化工工艺论文
题 目 名 称： 合成氨的工业现状
和节能技术
系 别：
化学与化工学院 专 业： 应 用 化 学 班 级： 学 生：
学 号：
指 导 教 师：
化工工艺论文 合成氨工业现状和节能技术
摘 要
本论文介绍了合成氨的一些生产方法,分别为煤制气合成法、固定床气化法、流化床气化法、气流床气化法、溶浴床气化法以及对现代典型合成氨工业生产流程详细介绍；节能技术分别从工艺改造和护手各项余热和余能进行研究。
关键字：合成氨，煤制气，固定床，节能，回收
化工工艺论文 合成氨工业现状和节能技术
abstract
This paper introduces some methods of production of synthetic ammonia,for coal gas synthesis method, fixed bed gasification, fluidized bed gasification, entrained flow gasification method, melting bath bed gasification method and typical of modern synthetic ammonia industry production process in detail.Energy-saving technology from process improvement and hand the residual heat and energy research.key words: synthetic ammonia coal gas energy conservation reclaim
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目录
第一章 合成氨工艺现状..............................................................1
1.1 国外传统型蒸汽转化制氨工艺阶段..............................................1 1.2 我国目前合成氨技术的基本状况................................................2 第二章 几种典型的合成氨工艺介绍....................................................3
2.1 煤制气合成氨工艺............................................................3 2.2 固定床气化法................................................................3 2.3 流化床气化..................................................................4 2.4 气流床气化..................................................................4 2.5 熔浴床气化..................................................................5 第三章 合成氨典型工业生产工艺流程..................................................6
3.1 造气工段....................................................................6 3.2 脱硫工段....................................................................6 3.3 变换工段....................................................................7 3.4 变换气脱硫与脱碳............................................................8 3.5 碳化工段....................................................................8 3.5.1 气体流程...........................................................................8 3.5.2 液体流程...........................................................................9
3.6 甲醇合成工段................................................................9 3.7 精炼工段...................................................................10 3.8 压缩工段...................................................................10 3.9 氨合成工段.................................................................11 3.10 冷冻工段..................................................................12 第四章 合成氨的节能技术...........................................................13 4.1 选择先进的节能工艺.........................................................13 4.2 回收各项余热和余能进行热能综合利用.........................................14 参考文献..........................................................................16
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第一章 合成氨工艺现状
合成氨工业在整个国民经济中占有重要的地位。它的发展速度、产品产量在一定程度上说明了一个国家工业的发展水平。这主要是因为俺的用途非常广泛。氨是一种重要的化工原料和化工中间产品，其产量居各种化工产品的首位，世界上大约有10%的能源用于生产合成氨。它既可以用来制造尿素、碳铵、硝铵等氨类肥料，也可以用来做制药、高分子化学、有机化学等工业中的氨基原料。此外，氨还应用于国防和尖端科学技术部门。如制造各种硝基炸药、火药与导弹的推进剂等。工业上合成氨的方法，根据原料的不同分为三大类：固体燃料气化、重油分解及气体烃裂解制取。一下分别介绍国内外合成氨工艺的情况。
1.1 国外传统型蒸汽转化制氨工艺阶段
从20世纪20年代世界第一套合成氨装臵投产,到20世纪60年代中期,合成氨工业在欧洲、美国、日本等国家和地区已发展到了相当高的水平。美国Kellogg公司首先开发出以天然气为原料、日产1000t的大型合成氨技术,其装臵在美国投产后每吨氨能耗达到了4210GJ的先进水平。Kellogg传统合成氨工艺首次在合成氨装臵中应用了离心式压缩机,并将装臵中工艺系统与动力系统有机结合起来,实现了装臵的单系列大型化(无并行装臵)和系统能量自我平衡(即无能量输入),是传统型制氨工艺的最显著特征,成为合成氨工艺的/经典之作。之后英国ICI、德国Uhde、丹麦Topsoe、德国Braun公司等合成氨技术专利商也相继开发出与Kellogg工艺水平相当、各具特色的工艺技术,其中Topsoe、ICI公司在以轻油为原料的制氨技术方面处于世界领先地位。这是合成氨工业历史上第一次技术变革和飞跃。
传统型合成氨工艺以Kellogg工艺为代表,其以两段天然气蒸汽转化为基础,包括如下工艺单元:合成气制备(有机硫转化和ZnO脱硫+两段天然气蒸汽转化)、合成气净化(高温变换和低温变换+湿法脱碳+甲烷化)、氨合成(合成气压缩+氨合成+冷冻分离)。
传统型两段天然气蒸汽转化工艺的主要特点是:1)采用离心式压机,用蒸汽轮机驱动,首次实现了工艺过程与动力系统的有机结合；2)副产高压蒸汽,并将回收的氨合成反应热预热锅炉给水；3)用一段转化炉烟道气预热二段空气,提高一段转化压力,将部分转
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化负荷转移至二段转化；4)采用轴向冷激式氨合成塔和三级氨冷,逐级将气体降温至-23℃,冷冻系统的液氨亦分为三级闪蒸。在传统型两段蒸汽转化制氨工艺中,Kellogg工艺技术应用最为广泛,约有160套装臵,其能耗为3717-41.8GJ/t。经过节能改造后平均能耗已经降至3517GJ/t左右。
1.2 我国目前合成氨技术的基本状况
我国的氮肥工业自20世纪50年代以来,不断发展壮大,目前合成氨产量已跃居世界第一位,现已掌握了以焦炭、无烟煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃多种原料生产合成氨、尿素的技术,形成了特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小生产规模并存的生产格局。目前合成氨总生产能力为4500万t/a左右,氮肥工业已基本满足了国内需求,在与国际接轨后,具备与国际合成氨产品竞争的能力,今后发展重点是调整原料和产品结构,进一步改善经济性。
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第二章 几种典型的合成氨工艺介绍
2.1 煤制气合成氨工艺
煤制气合成氨工艺中，以煤为原料的固定层煤气发生炉制得的半水煤气，经压缩机三级压缩后，被送去净化工序进行脱硫；然后经变换炉将水蒸气和一氧化碳进行变换，变换气经过脱除二氧化碳后，重新回压缩机四、五段提升压力，然后经过甲醇合成塔进行合成甲醇的反应，以便脱除部分一氧化碳和少量二氧化碳；出甲醇塔的气体经过冷却分离甲醇后送入精炼工序，经过水洗、铜氨液、氨水洗涤塔后得到满足合成氨需要的氢气和氨气；气体再次进入压缩机六段提升压力，压力达到20-30MPa，送去氨合成塔，借助合成触媒作用进行氨气的合成。生成的液氨经减压后送往液氨库存储备用。
图2-1 煤制气合成氨工艺图
2.2 固定床气化法
煤的固定床气化是以块煤为原料。煤由气化炉顶部间歇加入，气化剂由炉底送入，气化剂与煤
逆流接触，气化过程进行得很完全，灰渣中残碳少，产物气体的显热中的相当部分供给煤气化前的干燥和干馏，煤气出口温度低，而且灰渣的显热又预热了入炉的气化剂，因此气化剂效率高。这是一种理想的完全气化方式。
（1）固定床常压气化
此方法比较简单，但对煤的类型有一定要求，即要求用块煤，低灰熔点的煤难以使用常压方法用空气或空气-水蒸汽作为气化剂，制得低热值煤气。
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（2）固定床加压气化
固定床加压气化最成熟的炉型是鲁奇炉。它和常压移动床一样，也是自热式逆流反应床。所不同的是采用氧气-水蒸汽或空气-水蒸汽为气化剂，在2.0-3.0Mpa和900-1100℃的湿度条件下连续气化方法。
2.3 流化床气化
流化床气化又称沸腾床气化，它是以小颗粒煤为原料，将气化剂（蒸汽和富氧或氧气）送入炉内，是煤颗粒的炉内呈沸腾状态进行气化反应。它是一种介于逆流操作和顺流操作这两种情况之间的操作。
（1）温克勒法
温克勒法是最早开发的流化方法，在常压下，把煤粒度为0-8mm的褐煤、弱粘结性烟煤或焦碳经给煤机加入到气化炉内。在炉底部通入空气或氧气作介质，没与经过预热的气化剂发生反应。
（2）高温温克勒法
将含水分85-12%的褐煤输入到充压至0.98Mpa的密闭料锁系统后，经给煤机加入气化炉内。白云石、石灰石或石灰经给料机输入炉内。没与白云石类添加物在炉内与经过预热的气化剂（氧气/蒸汽或空气/蒸汽）发生气化反应。粗煤气由气化炉上方逸出进入第一旋风分离器，在此分离出的较粗颗粒、灰粒循环返回气化炉。粗煤气再进入第二旋风分离器，在此分离出的细颗粒通过密闭的灰锁系统将灰渣排出，除去煤尘。
（3）灰团聚气化法
它是在流化床中导入氧化性高速气流，使煤灰在软化而未熔融的状态下在锥形床层中相互熔聚而粘结成含碳量低的球状灰渣，有选择性地排出炉内。它与固态排渣相比，降低了灰渣的碳损失。
（4）加氢气化法
所谓的流化床气化就是煤气化过程中汽化剂（蒸汽和氧）将煤或煤浆带入气化炉进行气的方
2.4 气流床气化
所谓加氢气化就是在煤气化过程中直接用氢或富含H2的气体作为气化剂，生成富含CH4的煤气化方法，其总反应方程式可表示为：煤＋H2→CH4＋焦
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（1）K—T法
此法是最早工业化的气流床气化方法，它采用干法进料技术，因在常压下操作，存在问题较多。它是1948年德国海因里希-柯柏斯和托切克博士提出的一种气流床气化粉煤的方法。
（2）德士平古法
它是一种湿法（水煤浆）进料的加压气化工艺。气化炉是由美国德平古石油公司所属德平古开发公司开发的气流床气化炉。
2.5 熔浴床气化
50年代熔浴床煤气气化方法开始得到开发。熔浴床有熔渣床、熔盐床和熔铁床3类。下面分别介绍这3类床的某些制气方法。
（1）罗米方法
此法为常压粉煤熔渣浴气法，此法有单简式和双简式两种炉型。此方法的特点是：（1）适用于各种固体或液体燃料；（2）气体温度高；（3）气体强度高。
（2）觊洛格法
此法为—加压熔浴气化法。它是在熔融的Na2CO2盐浴内进行，熔融的Na2CO2对煤与蒸汽的反应具有强烈的催化作用，在较低温度下就可获得很快的反应速度。此法目前尚处于开发研究阶段，实验能否成功，关键在于气化炉。
（3）ATGAS熔铁床气化法
ATGAS法的实质是把煤粉与石灰石、蒸汽氧（或空气）一起吹到熔铁内，使煤的挥发份逸出，残留的碳溶解在熔铁中被气化。此法效率高，有害物质少，气化反应在常压下进行。煤种适用范围广，且气化炉结构简单。因此，此工艺被认为有可能放大到工业化生产。
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第三章 合成氨典型工业生产工艺流程
合成氨的生产过程包括三个主要步骤：原料气的制备、净化和压缩、合成。整个生产流程总共分为十个工段：1）造气工段；2）脱硫工段；3）变换工段；4）变换气脱硫与脱碳；5)碳化工段；6）甲醇合成工段；7）精炼工段；8)压缩工段；9）氨合成工段；10）冷冻工段。以下就详细的介绍整个生产流程。
3.1 造气工段
造气实质上是碳与氧气和蒸汽的反应，主要过程为吹风和制气。具体分为吹风、上吹、下吹、二次上吹和空气吹净五个阶段。原料煤间歇送入固定层煤气发生炉内，先鼓入空气，提高炉温，然后加入水蒸气与加氮空气进行制气。所制的半水煤气进入洗涤塔进行除尘降温，最后送入半水煤气气柜。
图3-1造气工艺流程示意图
3.2 脱硫工段
煤中的硫在造气过程中大多以H2S的形式进入气相，它不仅会腐蚀工艺管道和设备，而且会使变换催化剂和合成催化剂中毒，因此脱硫工段的主要目的就是利用DDS脱硫剂脱出气体中的硫。气柜中的半水煤气经过静电除焦、罗茨风机增压冷却降温后进入半水煤气脱硫塔，脱除硫化氢后经过二次除焦、清洗降温送往压缩机一段入口。脱硫液再生后循环使用。
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图3-2脱硫工艺流程图
3.3 变换工段
变换工段的主要任务是将半水煤气中的CO在催化剂的作用下与水蒸气发生放热反应，生成CO2和H2。河南中科化工有限责任公司采用的是中变串低变工艺流程。经过两段压缩后的半水煤气进入饱和塔升温增湿，并补充蒸汽后，经水分离器、预腐蚀器、热交换器升温后进入中变炉回收热量并降温后，进入低变炉，反应后的工艺气体经回收热量和冷却降温后作为变换气送往压缩机三段入口。
图3-3变换工艺流程图
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3.4 变换气脱硫与脱碳
经变换后，气体中的有机硫转化为H2S，需要进行二次脱硫，使气体中的硫含量在25mg/m3。脱碳的主要任务是将变换气中的CO2脱除，对气体进行净化，河南中科化工有限责任公司采用变压吸附脱碳工艺。来自变换工段压力约为1.3MPa左右的变换气，进入水分离器，分离出来的水排到地沟。变换气进入吸附塔进行吸附，吸附后送往精脱硫工段。
被吸附剂吸附的杂质和少量氢氮气在减压和抽真空的状态下，将从吸附塔下端释放出来，这部分气体称为解析气，解析气分两步减压脱附，其中压力较高的部分在顺放阶段经管道进入气柜回收，低于常压的解吸气经阻火器排入大气。
图3-4变换与脱硫工艺流程图
3.5 碳化工段
3.5.1 气体流程
来自变换工段的变换气，依次由塔底进入碳化主塔、碳化付塔，变换气中的二氧化碳分别在主塔和付塔内与碳化液和浓氨水进行反应而被吸收。反应热由冷却水箱内的冷却水移走。气体从付塔顶出来，进入尾气洗涤塔下部回收段，气体中的少量二氧化碳和微量的硫化氢被无硫氨水继续吸收，再进入上部清洗段。气体中微量二氧化碳被软水进一步吸收，最后达到工艺指标经水分离后，送往精脱硫塔进一步脱硫后，送往压缩机三段进口。
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3.5.2 液体流程
浓氨水由浓氨水泵从吸氨岗位浓氨水槽打入付塔，一方面溶解塔内的结疤，另一方面吸收主塔尾气中的剩余二氧化碳，逐步提高浓氨水的碳化度。然后，付塔的溶液由碳化泵从底部抽出，打入主塔，在主塔内进一步吸收变换气中的二氧化碳，生成含碳酸氢铵结晶的悬浮液，再由底部取出管压入分离岗位进行分离。
回收塔回收段中的无硫氨水来自合成或铜洗工段使用过的无硫氨水和回收段的稀氨水压入稀氨水压入吸氨岗位母液槽和稀氨水槽或送脱硫岗位使用，从回收段出来的水直接排污水沟。
图3-5碳化工艺流程图
3.6 甲醇合成工段
联醇是将经变换、脱碳后的净化气中的CO：1-5%、CO2＜0.5%（其含量可根据生产所要求的醇氨比调节）与气体中的H2经压缩机加压到15MP后，依次经过洗氨塔、油分、预热器、废热锅炉进入合成塔，在催化剂的作用下合成为甲醇，同时起到气体净化的作用。醇后气中CO＜0.5%、CO2＜0.2%。出塔气体经水冷却到40℃左右，将气体中的甲醇冷凝，使气体中的甲醇含量小于0.5%，经醇分离器分离出甲醇后，一部分气体经甲醇循环机返回甲醇合成塔，大部分气体进入精炼工段。
图3-6粗醇生产工艺流程示意图
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3.7 精炼工段
醇后工艺气中还含有少量的CO和CO2。但即使微量的CO和CO2也能使氨催化剂中毒，因此在去氨合成工序前，必须进一步将CO和CO2脱除。我们公司是采用醋酸铜氨液洗涤法，铜洗后的工艺气体中的含量将至25ppm以下。醇后气体由铜洗塔底部进入，与塔顶喷淋的醋酸铜氨液逆流接触，将工艺气中的CO和CO2脱除到25ppm以下，经分离器将吸收液分离后送往压缩机六段进口。铜氨液从铜洗塔经减压还原、加热、再生后，补充总铜、水冷却、过滤、氨冷后经铜氨液循环泵加压循环使用。
图3-7精炼工段流程图
3.8 压缩工段
压缩工段的压缩机为六段压缩。由于合成氨生产过程中，变换、脱碳、粗醇与氨合成分别在0.87MPa、3.7MPa、15MPa、27MPa条件下进行，压缩工段的任务就是提高工艺气体压力，为各个生产工段提供其所需的压力条件。
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图3-8压缩工段示意图
3.9 氨合成工段
氨合成工段的主要任务是将铜洗后制得的合格N2、H2、混合气，在催化剂的存在下合成为氨。压缩机六段来的压力为27MPa的新鲜补充气，与循环气混合后进入氨冷器、氨分离器、冷交换器，经循环机升压并经过油分离器除油后进入氨合成塔的内件与外筒的环隙，冷却塔壁，出来后经预热器升温后进入氨合成塔内件，完成反应后离开反应器，分别进入废热锅炉、预热器、软水加热器回收热量，最后经水冷器、冷交换器、氨冷器降温冷却，将合成的氨液化分离出系统，未反应的氮氢气循环使用。
图3-9氨合成工段示意图
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3.10 冷冻工段
由于氨合成工段需要通过液氨气化来产生低温生产条件，因此冷冻工段的任务就是把气态的氨重新液化。由氨蒸发器蒸发的气氨经气氨总管进入冰机前分离器，分离出液氨后进入氨压缩机加压，加压后的气氨经油分离器后进入水冷器，在此气氨冷凝为液氨并回到冰机液氨贮槽，由支出阀送给氨蒸发器循环使用或氨库。
图3-10冷冻工段示意图
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第四章 合成氨的节能技术
从合成氨行业发展历史来看,技术创新与进步是发展的主要推动力。多年来经合成氨企业与设计、科研、高等院校及设备制造单位共同努力,研究开发出很多的新工艺、新设备、新催化剂等节能先进技术和产品,以及行之有效的小改小革节能技术措施,在合成氨行业节能降耗中发挥了很大作用。下面就以无烟煤为原料生产合成氨的主要节能途径作归纳简述。
4.1 选择先进的节能工艺
根据合成氨生产的不同产品方案(尿素、碳酸氢铵、联醇等)选择不同工艺路线及组合是否合理,是最终能耗的关键。目前主要采用与推广的有如下几项。
(1)提升型固定床气化工艺。在传统固定床气化工艺基础进行了多项系统改造与创新,主要内容有造气炉改造、不停炉加煤与下灰、DCS系统优化控制、集中式余热回收与洗气塔、吹风气与炉渣回收利用等。其主要效果有:①气化强度可达1200-1300m3/(m2.h)。②蒸汽分解率达55%-60%。③炉渣残碳达15%以下(质量分数)。④1000m(标态)CO+H2原料
3煤消耗达550-590kg。⑤余热回收率可实现蒸汽自给。
(2)节能型的全低变与中低低变换工艺。在采用宽温钴钼低变催化剂的前提下,根据企业生产条件的不同情况,可选择节能型全低变或中低低变换工艺。这两种工艺变换率高、流程简单、系统阻力低、蒸汽消耗少,在0.8MPa压力与出系统气体中CO体积分数1.5%左右时,吨氨蒸汽消耗分别为250kg和350kg。同时结合企业产品结构调整与改造,可将变换压力从0.8MPa提升到1.5-2.1MPa(视整个生产工艺不同而确定),从而减少每吨氨870-940m3(标态)原料气体压力从0.8MPa压缩到1.5-2.1MPa的压缩功,吨氨节电约30-40kW/h。
(3)节能环保型的醇烷化(称双甲)或醇烃化气体精制工艺:该项技术是属清洁生产工艺,主要取代传统的铜洗工艺,铜洗工艺既消耗多种化学品,又耗电,操作不易稳定,易带液,是合成氨生产不稳定的环节,泄漏铜氨液及回收下来的稀氨水,影响到环境保护。醇烷化或醇烃化的工艺具有流程短、净化度高、操作安全稳定等优点,它既可节能节约原材料(吨氨节约蒸汽、电力等折标准煤40kg左右),又有很好的环保效果,而且有很好的经济效益。
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(4)经运行的节能合成工艺:在采用低温活性好、宽温高强度氨合成催化剂与相匹配的高效节能合成塔基础上,结合塔外提温与二级余热回收工艺,实行低空速、低阻力、低压力的经济运行,使操作压力降至22-24MPa(低时还可降2MPa左右),吨氨节电50-60kW/h,并减少放空量,节约原料煤耗30-40kg(折标煤)。
（5）使用高效节能单元设备、催化剂及新材料在工艺流程确定后,如何使用高效节能的催化剂和单元操作设备对节能也起到重要作用。①新型催化剂:如宽温钴钼低变催化剂、低温高活性氨合成催化剂、高效的888脱硫剂、常温精脱硫剂等。②各种高效塔器:如规整填料塔、格栅填料塔、垂直筛板塔等多种塔器在合成氨各生产工序都有应用,并都取得一定的效果。以变脱塔为例,采用QYD型气液传质组合塔板内件取代传统填料塔,经实际使用证明,使传质效率大大提高、塔高可降低1/
3、溶液循环量减少30%-50%,吨氨节电5-6kW/h,并解决了填料堵塞问题。③各种高效换热器:如折流杆异形管换热器、波纹管热交换器(冷凝器)、板式换热器、热管式换热器、蒸发式冷凝器等多种换热器在合成氨工序都有应用,并都取得一定的效果。以冷冻系统使用蒸发式冷凝器为例,该设备应用热力学、传热学等工程学的先进技术,使用了高效传热元件加以优化组合,大大提高了换热效果和冷却冷凝效果,达到节电与节约冷却水用量的节能效果,是取代传统立式水冷冷凝器的有效节能设备。④各种分离过滤设备:如高效双级旋风除尘器、静电除焦油器、组合式高效氨分离器、高效油分离器、LH系列高效溶液过滤器,新型硫泡沫过滤器等。在合成氨生产过程中,这些设备对确保气体与溶液的净化度、提高运行的稳定性及节能降耗都起到相当有效作用。
4.2 回收各项余热和余能进行热能综合利用
(1)充分回收合成氨各工艺过程中的余热和余能:如造气系统的造气炉夹套、炉渣、飞屑的余热,上、下行煤气的显热,吹风气的显热与潜热,脱碳系统脱碳富液和铜洗系统铜液的能量,变换系统的变换气和合成系统合成塔出口合成气的余热等。
(2)回收合成两气中氨和氢,提高有效资源利用率:在合成氨生产过程中,由于生产负荷的变化,为保持氨合成系统的适宜操作压力,造成合成系统中的放空气和氨槽弛放气量增加,而这部分气体中均含有大量氢与氨随之放空,导致合成氨各项消耗增多,成本升高。根据这两种气源的不同组分和弹性,可分别采用膜分离技术回收放空气中氢气和采用无动力氨回收技术回收氨槽弛放气中的氨。
(3)实施系统热能综合利用、提高能量回收利用率:从化工过程系统工程与热力学相
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结合的角度出发,把节能推上一个新的高度,将合成氨生产过程所有的余热、余能按能位的高低加以优化组合与合理利用,使能量获得多级利用,提高能量回收利用率。根据企业不同生产规模与不同氨加工产品等不同情况进行不同的热能综合利用的设计方案。如采取热电联产(余热发电)或热功联产(汽轮机驱动),还可利用低位能余热,通过溴化锂吸收制取低温冷水,用于冷却氮氢压缩机一级、三级、六级、七级入口煤气、脱碳吸收液和合成循环气等,提高压缩机打气量,减少脱碳液循环量,降低氨冷和冰机负荷,达到增产节电的明显效果,尤其是夏季高温时,其效果更为突出。对于热电联产或热功联产,可根据各企业条件加以分别选择,此部分节能效果十分明显,以100kt/a合成氨规模为例,利用吹风气、合成放空气、弛放气、造气炉渣、飞屑等余热资源可副产3.82MPa,450℃过热蒸汽约25t/h,入背压发电机组可每小时发电约2250kW/h,折吨氨副产发电180kW/h左右。全年节约外供电达1800万kW/h。
(4)其它有关节能技术措施:如DCS系统控制调优技术、机泵电机采用变额调速技术、企业电网系统节电技术、蒸汽管道系统节能、冷凝水回收利用等,以及各项行之有效的改革措施。
(5)充分利用资源、提升产品价值,降低万元产值能耗水平,提高企业经济效益。合成氨生产过程排放的各种废气如何加以充分利用是值得研究并加以发展。以回收合成放空气中的氢气和回收脱碳放空气中的CO2为例,按生产80kt/a合成氨规模计算,回收放空气中氢气可生产40kt/a双氧水,并用其回收的脱碳放空气中的CO2生产液体CO2(工业级)30kt/a,则其年销售产值可从2.00亿元提高至2.69亿元,而年消耗标准煤从128.00kt增至130.85kt,万元产值能耗(折标煤)从6.400t降低到4.864t,下降了24%,年增加经济效益(利税)约2500万元,其节能与经济效果十分明显。
化工工艺论文 合成氨工业现状和节能技术
参考文献
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第三篇：浅析涂料工业现状及发展趋势
涂料工业现状及发展趋势
赵晨 学号：1201220301
摘要:随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，涂料的应用范围不断扩大。涂料的消费水平已经成为一个国家经济发展水平的重要标志之
一。向集团化、规模化、专业化方向发展，发展绿色涂料已经成为十分紧迫的任务。
关键词：涂料现状趋势
随着涂料产品品种越来越多，应用范围不断扩大，涂料工业已成为化学工业中一个重要的独立工业生产部门。我国目前涂料产量约为200万吨以上，其中工业涂料占60%，近年来需求量以3.4%的平均速度增长。
20世纪90年代，世界发达国家进行了“绿色革命”，促使涂料工业的发展向“绿色”涂料方向大步迈进。以工业涂料为例，在北美，1992年常规溶剂型涂料占49%，到2002年降为26%；水性涂料、高固体份涂料、光固化涂料和粉末涂料由1992年的51%增加至2002年的74%。在欧洲，常规溶剂型涂料由1992年的49%将降到2002年27%；而水性涂料、高固体涂料光固化涂料和粉末涂料将由1992年的51%增加至2002年的73%。今后10年，水性涂料将是成熟的技术，而60%以下固体含量的溶剂型涂料则处于衰退中。
目前，涂料研究的方向一是涂料应用的自动化，所提供的产品施工简便和安全，特别是产品涂装的自动化；二是向环保型涂料方向发展；三是增加新的组成成分，使涂料在涂后发生新的化学变化而构成涂膜，以及将由一次施工只能得到薄涂层转变为得到厚涂层，涂膜层数也将由繁琐的的多道配套简化为简单施工，涂膜的干燥过程也将利用各种物理、化学反应而大大缩短。
水性涂料的发展
随着各国对挥发性有机物及有毒物质的限制越来越严格，以及树脂、配方的优化和适用助剂的开发，预计水性涂料在金属防锈涂料、装饰涂料、建筑涂料等方面应用替代溶剂型涂料将取得突破性进展。
乳胶涂料在水性涂料中占绝对优势，如美国的乳胶涂料占建筑涂料的90%。乳胶涂料的研究成果约占全部涂料研究成果的20%，研究较多的方向有以下几个方面：成膜机理的研究，这方面的研究主要是改善涂膜的性能；施工应用的研究，美国、日本、德国等国家已生产出金属防锈底、面漆，在市场上颇受欢迎。
热塑性乳胶基料常用丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物或聚氨酯分散体，通过大分子量的颗粒聚结而固化成膜。乳胶颗粒的聚结性关系到乳胶成膜的性能。近几年来，着重于强附着性基料和快干基料的研制，以及混合乳胶的开发。一般水性乳胶聚合物对疏水性底材，附着性差，为提高乳胶附着力，必须注意乳胶聚合物和配方的设计，使其尽量与底材的表面接近，并精心选择合适的聚结剂，降低水的表面张力，以适应底材。新开发的聚合物乳胶容易聚结，聚结剂用量少也能很好的成膜，现已在家具、机器等塑料制品上广泛应用。
新研制的乳胶混合物弥补了水稀释醇酸刚性热塑性乳胶各自的不足，通过配方设计，已解决了混溶性和稳定性差的问题。水性聚氨酯涂料是近年来迅速发展的一类水性涂料，除具有一般聚氨酯涂料的高强度、耐磨等优异性能外，并且对环境无污染，中毒和着火的危险性小。由于水性聚氨酯树脂分子内存在氨酯键，所以水性聚氨酯涂料的柔韧性、机械强度、耐磨性、耐化学药品及耐久性等都十分优异，欧、美、日均视其为高性能现代涂料品种而大力研发。
粉末涂料发展迅速
在涂料工业中，粉末涂料属于发展最快的一类。
由于世界上出现了严重的大气污染，环保法规对污染控制日益严格，要求开发无公害、省资源的涂料品种。因此，无溶剂、具有保护和装饰综合性能的粉末涂料，便因其具有独有的经济效益和社会效益而获得飞速发展。
粉末涂料的主要品种有环氧树脂、聚酯、丙烯酸和聚氨酯粉末涂料。近年来，聚氨酯粉末以其优异的性能令人注目。
高固体份涂料发展动向
在环境保护措施日益强化的情况下，高固体份涂料有了迅速发展。其中以氨基、丙烯酸和氨基丙烯酸涂料的应用较为普遍。近年来，美国Mobay公司开发了一种新型汽车流水线用面漆。这种固体份高、单组份聚氨酯改性聚合物体系，可用于刚性和柔性底材上，并且有优异的耐酸性、硬度以及颜料的捏合性。
光固化涂料的进展
光固化涂料也是一种不用溶剂，节省能源的涂料，主要用于木器家具等。在欧洲和发达国家的木器家具用漆的品种中，光固化型市场潜力大，很受大企业青睐。主要是木器家具流水作业的需要，美国现约有700多条大型光固化涂装线，德国、日本等大约有40%的高级家具采用光固化涂料。
几种特殊涂料的应用
1.防污涂料
近年来，荷兰Sigma公司研制成功一种新型不含锡防污涂料。它的自抛光性与现有含锡防污涂料相同。最近，日本的关西涂料公司新开发的一种对水中生物无毒性的不含有机锡和氧化亚铜的名为CaptainCrystal的船用防污涂料。作为改善地球环境的这种涂料，能有效防止生物附着在船底上，持续时间可达5年。
2.防腐涂料
国外十分重视长效防腐涂料的发展，主要品种有无机富锌漆、环氧沥青、乙烯基树脂、厚浆型氯化橡胶、无溶剂环氧聚酰胺和无溶剂环氧砂浆涂料等。用20%～30%的片状玻璃粉填入双酚A型环氧树脂、间苯二甲酸不饱和聚酯、环氧丙烯酸树脂等基料中组成的长效防腐涂料，用于海洋设施的涂装，其防腐寿命超过10年。
3.阴极电泳涂料
这类涂料在国外发展很快，并取得了许多新的成就。其中最有代表的是开发了厚膜型阴极电泳涂料、低温固化型和彩色阴极电泳涂料。厚膜阴极电泳涂料是美国PPG公司研制成功电泳涂料，一次成膜比较厚，外观平整，各项性能均优良；低温固化型阴离子电泳涂料是20世纪80年代末，日本神东涂料公司和日本油脂公司共同开发的新品种。该涂料的标准固化条件为：130/20分钟或160/5分钟；彩色阴极电泳涂料是日本关西涂料公司开发的，以环氧树脂为基础，采用特殊异氰酸酯交联，并配以第三成份丙烯酸树脂，可在电泳中均一沉积形成复合层涂膜。这种技术可使环氧树脂系阴极电泳涂料彩色化，也提高了涂层的耐候性。边棱防锈型阴极电泳涂料，要求减少涂膜溶融时的流动性，提高涂膜的边棱覆盖率，以改善阴极电泳涂料边棱的防腐蚀性。我国应重点开发膜厚30～40微米，耐盐雾1000小时的厚膜型阴极电泳漆和耐盐雾720小时以上的普通型阴极电泳漆。
其他有关方面的发展态势
为了适应涂料产品性能提高和品种增加的需要，要不断提高所需颜料的性能，更广泛地利用有机颜料，如偶氮系、酞菁系和具有优良耐晒、耐溶剂性能的蒽醌系颜料。
在涂料中扩大使用辅助材料对涂料的发展也越来越显重要。如紫外线吸收剂应用于涂料中，能提高耐光性；抗氧化剂能提高耐老化性；随着水性涂料的发展，湿润剂的品种将不断扩大；在利用紫外线干燥的涂料中，需要利用光固化剂。这些辅助材料在今后将被更广泛地利用。
计算机在涂料工业中的应用可使涂料配方改进、大工业生产、生产设施的设计最佳化，且能迅速解决涂料的研究、生产、应用和销售等方面所出现的技术和管理问题。
随着涂料需求量和产品品种的增加，涂料生产工艺也需不断改进。改进的总趋势是进一步简化工艺过程，提高生产率。实现连续化、自动化。今后射流技术、可控硅技术、纳米技术等将在涂料工业中广泛应用，从而使生产的自动化程度达到新的水平。
参考文献
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【2】 涂料民族品牌应对“十二五”契机助推中国变涂料强国．中国涂料资讯,2010
【3】 中国化工网.2010.2.14
【4】 刘群．民族品牌涂料为亚运盛妆添彩．中国化工报，2010.11.15
【5】 付大海.舰船涂料的发展趋势［J］.防腐蚀，2004（11）：49-53.
第四篇：我国花卉业现状及发展趋势
我国花卉业现状及发展趋势
从全球范围看，花卉业是一个生机勃勃的朝阳产业，有一定条件的发达国家和发展中国家，都在积极发展，满足内需，组织出口。我国具有发展花卉产业得天独厚的资源条件和比较优势，因此，发展势头强劲，前景广阔。二十年发展成就显著上个世纪80年代初，我国花卉业伴随着改革开放悄然兴起。进入90年代，特别是“九五”以来，随着我国国民经济持续快速发展，人民生活水平不断提高，尤其是农业产业结构实施战略性调整，以及城市园林建设步伐加快，我国花卉业出现了快速发展的新局面。据统计，1990-2001年全国花卉生产面积由4万多公顷扩大到24．6万公顷，年均增长17．95％；销售额由12 亿元增加到215．8亿元，年均增长30．04％；鲜切花产量由2．2亿支增加到37亿支，年均增长29．25％；盆栽植物由1．6亿盆增加到10．5亿盆，年均增长18．65％。花卉出口由1990年的2000多万美元上升到2001年的8000多万美元。据农业部统计，截至2001年，全国花卉从业人员已有195万，生产面积在3公顷以上或年经营额在500万元以上的大中型企业3300多家，大小花卉市场2000多个。从全国花卉生产布局看，云南鲜切花生产位居第一，2001 年年产鲜切花16亿支，占全国总产量的43％左右；广东、福建是全国最大的观叶植物生产中心；江苏、浙江、四川、河南、河北等地已成为绿化苗木和观赏树木的供应基地。从花卉销售看，已形成以北京为中心的华北市场，以沈阳为中心的东北市场，以广东为中心的华南市场，以上海为中心的华东市场，以郑州、武汉为中心的中原市场。在短短20年时间里，我国花卉业持续快速发展，取得令世人瞩目的成就。
发展中问题已引起重视2002年7月，中国花卉协会在天津召开了全国花卉协会秘书长会议。中国花协会长江泽慧同志在这次会议上指出，虽然我国花卉业已经有了较大的发展，但由于起步晚、起点低，与发达国家相比还存在较大差距，在快速发展中，存在一些比较突出的问题：1．劳动生产率水平低。我国花卉业的劳动生产率水平与一些发达国家比，存在较大差距。荷兰花卉从业人员为9万多人，生产面积4．4万公顷，花卉年产值达55．2亿欧元，人均产值6万多欧元，每公顷产值12．5万欧元，远远高出我国花卉业的劳动生产率水平。这是差距，也是发展潜力。2．低水平生产能力过剩、高水平生产能力不足。由于一些投资者只重视硬件投入，不重视品种更新和技术引进，导致一些中低档花卉产品市场竞争激烈，价格持续走低，有的甚至没有销路。而一些技术含量高、附加值高的花卉产品却需要进口。3．技术创新能力弱。目前花卉生产上的关键技术需要引进，种苗、种球大部分也靠进口，绝大多数企业技术开发能力和创新能力相当薄弱，缺乏技术创新的资金和优秀人才。4．生产方式落后。虽然各地花卉生产专业化水平有了一定提高，但“小而全”或“大而全”的生产方式普遍存在。这种落后的生产方式，严重影响了我国花卉产品质量和经济效益的提高，进而影响国际竞争力。
上述问题是我国花卉业发展中的问题，必须用发展的眼光来看待，并用发展的措施来加以解决。同时，这些问题也已经引起各级政府及其主管部门、花卉协会和花卉企业的普遍重视，正在研究，并着手逐步加以解决。这些问题解决的过程，将是我国花卉业与花卉业发达国家缩短距离的过程，也是我国花卉业向更好的方向发展的过程。前景广阔的优势产业目前生态环境建设已经引起各级政府的高度重视，由国家林业局负责的退耕还林工程已全面启动，截至2002年7月底，完成退耕还林164万公顷，为全年计划任务的72．4％；宜林荒山荒地造林153万公顷，为全年计划任务的57．4％。城市园林建设步伐加快，要求提高。上海2002年扩建了1200公顷的绿地，到2008年，北京的城市绿化覆盖率将从现在的34．9％，提高到40％以上。绿化和观赏苗木、各种适宜的地被植物、花坛花的市场需求将会大幅度上升。鲜切花消费已由过去的特殊需要逐步成为日常消费。北京、上海、广州是中国三大鲜花消费城市，2001年上海鲜花消费量为4亿多支，人均30多支，较上年增
加一倍多。今年夏季，每天空运进京的鲜花超过30吨。随着社会和经济的快速发展，人民生活质量的不断提高，以及环境的逐步改善，花卉需求将会持续增长。
我国发展花卉业具有许多有利条件和优势：我国是世界上野生花卉资源和园林植物资源最为丰富的国家之一，被誉为“世界园林之母”； 我国幅员辽阔，地跨热带、亚热带、温带等多个气候带，加上地形、海拔、降水、光照等的不同和变化，形成多种生态类型和气候类型，可以充分利用天然条件，做到适时适地栽培，以较小的投入获得较大收益；我国劳动力资源丰富，劳动成本低。目前世界花卉生产出现的由发达国家逐步向发展中国家转移的趋势，发展中国家劳动力成本相对较低是主要原因之一。我国花卉文化历史悠久，底蕴丰厚，这对普及和提高广大人民群众的花卉鉴赏水平，从而扩大花卉消费是十分有益的。“入世”后我国花卉业已经融入世界花卉产业之中。随着经济全球化步伐加快，各花卉生产国和出口国都最大限度地优化自然资源和人力资源，尤其将信息资源和品种资源作为产业发展的基础和根本动力，本着利益最大化的原则，积极开拓花卉市场。这些有利条件、比较优势和市场潜力在被我国各有关方面普遍认识和重视的同时，也吸引了国际上知名的花卉企业来华考察、投资，想在全球这块最大最有活力的花卉生产的理想土地上发展业务。这种趋势已越来越明显，势头也越来越猛。
合理开发和有效利用我国种质、气候、劳动力等资源，坚持“发挥比较优势，提高产品质量”的发展战略，应是我们的理性选择。建立完善的市场体系和有效率的市场运行机制，维护市场秩序，规范市场行为，不仅是生产者、消费者和市场经营管理者的自发要求，也是入世后更大的市场环境建设中带有强制性的规定性要求，以便顺利地与WTO的规则和惯例接轨，使中国花卉业的发展真正地融入到全球花卉市场的环境中去，积极参与竞争，寻求有利于我国花卉业持续健康发展的道路。在竞争中，使我国的花卉企业和花卉企业家们成长壮大起来，自觉地以科技来培植核心竞争力，保持旺盛的创新能力，真正把我国的花卉业发展成为一个强势产业。实施这个战略，任务很重，需要做的工作千头万绪，政府部门、行业协会、花卉企业应有新的更大的作为。
第五篇：我国国际贸易现状及发展趋势
论我国国际贸易现状及发展方向
四大因素支撑着我国经济可持续增长
随着世界经济一体化的发展，人们把对外贸易作为发展本国经济的最初推动力。世界自由化政策的效果，世界经济保持较高增长速度为我国外贸发展创造了良好的外部环境。改革开放以来市场经济体制改革和外贸体制改革，以及9％左右的实际增长率为外贸发展创造了良好内部环境，加入世贸组织以来，中国加快了贸易和投资政策的改革。我国在劳动力资源、市场规模和经济发展潜力上又具有比较优势。外资对我国增加出口，改善国际贸易地位起了积极作用。
利用世界产业转移的契机我国外贸从初级产品出口转换为轻工纺织品的出口，再到机电制品的出口，目前利用世界高科技产业转移的机遇正向高科技制品为支撑点转变。改革开放以前一般贸易一直是我国对外贸易的主要方式，改革开放后加工贸易异军突起，超过一般贸易的增长，目前已经占到出口总额的55％，进口总额的39%，尤其是进料加工贸易发展尤为迅速。
随着世界经济的复苏与增长, 科学技术的进步与产业升级, 人们对服务的需求更加强烈。服务贸易自由化趋势遍及各个传统服务部门和新兴服务行业, 从商务、旅游、运输、工程承包和劳务输出, 到信息、金融、保险、法律、咨询、经纪、通讯和各种专业服务, 都成为各国谈判和扩大市场准入的对象。由于世界经济结构的调整和国际分工的深化, 各国政府逐步开放服务市场, 服务贸易自由化程度的提高, 服务贸易将越来越成为新的贸易增长点。
随着知识经济时代的到来, 国际货物贸易以高新技术为载体, 高新技术产业在当今世界经济中的作用愈来愈重要。制造业在世界范围内正在朝着更高知识密集型的方向增长, 低知识密集型产业的货物贸易正在萎缩, 高知识密集型产业贸易的上升诱发当代知识贸易。知识不再仅仅是生产要素, 而是一种重要的企业战略资源, 在价值创造活动中正逐渐显示其核心地位, 日益成为企业参与国际竞争所必要的核心优势资源。
世界产业结构信息化进一步刺激世界服务贸易的发展。在全球科技产业化浪潮中, 信息技术的飞速发展增强了服务活动及其过程的可贸易性, 产生了大量新的服务贸易门类, 刺激了整个世界服务贸易的发展;同时也将使世界服务结构进一步朝着技术、知识密集型的方向发展, 与信息高速公路等高新技术有关的服务业和以高新
1技术为手段的服务贸易将会得到更为迅速的发展。
现代经济的核心是知识的生产与创造，而知识的生产与创造又
离不开科技的进步与创新。因此，科技进步与创新是知识经济时代
决定竞争能力高低的根本性因素，这也是我国面对知识经济的挑战
发展国际贸易的关键。
促进科技的进步与创新首先，要进一步深化科技体制改革，形
成符合市场经济要求和科技发展规律的新机制，进一步解决我国科
技与经济发展相脱节的问题。其次，要加大科技投入的力度。我国
高技术产业研发投入占其增加值的比重远低于发达国家，与发达国
家相比，我国科技投入严重不足，这是我国面向知识经济发展的重
要制约，它阻碍了我国知识经济的发展，因此，必须增加对科技的投入。第三，要改善科技投入渠道单一，科技投资结构不合理的状
况。要大力发展资本市场，建立风险投资机制，设立国家科技风险
基金，形成多渠道、多层次的投入体系，促进技术产业的发展。第四，要树立技术创新意识，发掘、培养、保护高技术人才，加强产
学研结合，鼓励应用开发型科研院所进入企业或转为企业，培养产
业技术的创新能力，提升产业的技术水平。第五，要建立明晰的科
技产权及其转让制度，加大知识产权的保护力度，切实维护科学技
术发明、发现、创新者的利益。
随着知识经济的发展和计算机网络技术的运用，网络贸易日益
成为拓展海外的贸易的重要方式。这主要是因为网络贸易具有传统
贸易方式无法比拟的优势：首先，网络贸易对经济增长起促进作用；
其次，生产厂商也从中受益，通过网络企业可以开辟新市场，增加
了贸易机会，获得规模经济效益；此外，生产厂商通过网络贸易可
以简化交易程序，降低贸易单证处理成本，节约了生产费用，更重
要的是企业可以在世界范围内的任何地点随时销售商品，获得了无
限的商机，这种长期的利益是难以想象的。第三，消费者也可以获
得好处，网上虚拟的世界市场，价值规律发挥更充分，激烈的竞争
使产品质优价廉，一些特殊商品成本下降的好处可完全转移到消费
者的身上，消费福利得以提高。然而，我国目前高级计算机、网络
技术人员缺乏，网络基础设施滞后，企业界还没有充分认识到网络
贸易在未来经济社会中的重要地位与作用，没有形成网络贸易的国
内环境和市场，这与美国等发达国家相比有很大的反差。
我国是最大的发展中国家，与发展中国家有共同的利益，在国
际贸易关系的协调中应紧密联合起来，协调彼此的立场和观点，维
护发展中国家的贸易优势和经济利益；同时，我国又是一个亚太国
家，亚太地区是我国进行贸易、投资、金融活动的重要地区，搞好
周边国家关系，积极参与亚太地区的经济协调，是发挥我国政治经
济大国作用的重要表现，也能树立我国的国际形象。东南亚金融危
机发生以后，我国政府保持人民币不贬值，对东南亚国家进行经援
助贷款，受到了国际社会的尊重。此外，要创造条件尽可能早地加
入世界贸易组织，参与国际经济规则的制定，维护我国应有的经济
利益，特别是在世界贸易组织更加关注服务业、金融业、信息业、高科技产业、知识产权保护等知识经济领域的问题时就更为重要。
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