用途廣泛的合成氨

發(fā)布時(shí)間：2021-03-17 瀏覽數(shù)：1063次

合成氨的原料是氫氣和氮?dú)猓旱獨(dú)鈦?lái)源于空氣，可以在制氫過(guò)程中直接加入空氣，或在低溫下將空氣液化、分離而得；氫氣來(lái)源于水或含有烴的各種燃料，工業(yè)上普遍采用的是以焦炭、煤、天然氣、重油等燃料與水蒸氣作用的氣化方法。
合成氨是由氮和氫在高溫高壓及催化劑存在下合成的，是世界上重要的化工產(chǎn)品之一，也是全球產(chǎn)量第一的天然氣化工產(chǎn)品。
合成氨工業(yè)在20世紀(jì)初期形成。在1784年，有學(xué)者證明氨由氮和氫組成。1898年，利用炭化鈣吸收氮制氨獲得成功。19世紀(jì)末，在熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和催化劑等領(lǐng)域取得進(jìn)展后，對(duì)合成氨反應(yīng)的研究有了新的進(jìn)展。1901年法國(guó)物理化學(xué)家呂·查得利提出氨合成的條件是高溫、高壓，并有適當(dāng)催化劑存在。1909年又實(shí)現(xiàn)了在催化劑存在下，氮和氫直接合成氨，并于1912年建成日產(chǎn)30噸的裝置。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，氨的需要量日益增長(zhǎng)，而利用碳化鈣的方法因成本高在20世紀(jì)30年代被淘汰。50年代后氨的原料構(gòu)成發(fā)生重大變化，近30年來(lái)合成氨工業(yè)發(fā)展很快。
解放前我國(guó)只有兩家規(guī)模不大的合成氨廠，解放后合成氨工業(yè)有了迅速發(fā)展。1949年全國(guó)氮肥產(chǎn)量?jī)H0.6萬(wàn)噸，而1982年達(dá)到1021.9萬(wàn)噸，成為世界上產(chǎn)量最高的國(guó)家之一。這些化肥廠以天然氣、石油、煉油氣等為原料，生產(chǎn)中能量損耗低、產(chǎn)量高，技術(shù)和設(shè)備都很先進(jìn)。
70年代是世界合成氨工業(yè)大發(fā)展時(shí)期。由于大型合成氨的優(yōu)越性，1972年我國(guó)作出了引進(jìn)大型合成氨裝置的決定。從1973年開始，首批引進(jìn)了13套年產(chǎn)30萬(wàn)噸大型合成氨成套裝置。1978年又第二批引進(jìn)了4套年產(chǎn)30萬(wàn)噸合成氨裝置。20世紀(jì)90年代，又先后引進(jìn)了14套具有20世紀(jì)90年代先進(jìn)水平的大型合成氨成套裝置，從而掌握了世界上幾乎所有的先進(jìn)工藝和技術(shù)。
同時(shí)，從20世紀(jì)70年代起，我國(guó)開始了大型合成氨成套裝置的自行設(shè)計(jì)、自行制造工作，第一套年產(chǎn)30萬(wàn)噸的合成氨裝置于80年在上海建成投產(chǎn)。特別是于90年代初在川化建成投產(chǎn)的年產(chǎn)20萬(wàn)噸合成氨裝置達(dá)到了當(dāng)時(shí)的國(guó)際先進(jìn)水平。
自2010年以來(lái)(除了2014年)，我國(guó)合成氨產(chǎn)量整體保持穩(wěn)步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，產(chǎn)量均高于4500萬(wàn)噸。2010至2012年，產(chǎn)量增長(zhǎng)率一直保持上行的態(tài)勢(shì)，由2011年的2.1%逐步上升至2013年的7.7%。2012至2014年，我國(guó)合成氨產(chǎn)量增長(zhǎng)率逐步下滑，由2012年的7.7%逐步下降至2014年的-0.8%。
合成氨的用途很廣，除了本身可以作為化肥外，還可以加工成各種氮肥和含氮復(fù)合肥。在工業(yè)中，氨也是重要的無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料，廣泛用于制藥、煉油、純堿、合成纖維、合成塑料、含氮無(wú)機(jī)鹽等工業(yè)部門。除此之外，在其他工業(yè)用途也十分廣泛，一般是使用高壓液化鋼瓶存儲(chǔ)，也是冷庫(kù)設(shè)備常用的制冷劑。它的發(fā)展將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

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