合成氨生产的典型流程分析

1.以煤为原料的合成氨流程

我国几乎所有的小型合成氨和部分中型合成氨氮肥企业都采用以煤为原料，其典型的工艺如图11-1所示。该工艺小型合成氨厂采用氨水吸收CO2制备碳铵肥料；中型合成氨厂则采用铜洗、甲烷化或双甲工艺精制原料气，合成氨作为合成尿素的原料。

图11-1以煤为原料制合成氨的原则流程。

图11-1　以煤为原料制合成氨的原则流程

2.以油为原料的合成氨流程

重油、渣油及各种石油深加工所得残渣习惯上统称“重油”。以重油为原料合成氨时，采用部分氧化法制取原料气，从气化炉出来的原料气先清除炭黑，然后依次经硫化物的脱除、CO的变换、CO2的脱除、液氮洗，再经压缩后合成氨。

图11-2为以油为原料制合成氨的原则流程。(www.xing528.com)

图11-2　以煤为原料制合成氨的原则流程

3.以天然气为原料的合成氨流程

天然气、焦炉气、乙炔尾气、炼厂气、高炉气等气体燃料为原料的制氨的原则流程如图11-3所示。该流程中天然气经脱硫后，其硫化物的含量低于0.1×106，有效的保护了转化、变换、甲烷化、合成催化剂的使用。其精制工艺采用甲烷化，则工艺简单，投资较少，吨氨能耗低，在副产天然气的地区得到广泛应用。

图11-3　以天然气为原料制合成氨的原则流程

我国合成氨生产原料比较复杂，目前是以煤为主，油、气并存的局面。目前我国合成氨原料中煤占64%，处于合成氨工业的主导地位，天然气占22%，重油占14%。从成本上看，以天然气为原料的合成氨，普遍生产成本较低，短时间内仍有一定优势，因油、天然气是重要的能源和战略物资，随着开采量的日益减少而引发的价格上涨，所以以油、天然气为原料制合成氨会慢慢转变成以煤为原料，因此煤炭为原料的优势逐渐凸现出来。中国煤炭资源具有储量丰富、分布范围广、价格低廉、供应稳定等优势，虽然煤炭的价格也会随油气价格联动上涨的可能，但涨价幅度小，不会影响到煤炭作为合成氨原料的局面。故本项目重点介绍以煤炭为原料制合成氨的生产工艺。