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用途广泛的合成氨

发布时间: 2016/12/13 9:14:03

合成氨的 原料是氢气和氮气:氮气来源于空气,可以在制 氢过程中直接加入空气,或在低温 下将空气液化、分离而得;氢气来源 于水或含有烃的各种燃料,工业上普 遍采用的是以焦炭、煤、天然气、重油等燃 料与水蒸气作用的气化方法。

合成氨是 由氮和氢在高温高压及催化剂存在下合成的,是世界上 重要的化工产品之一,也是全球 产量第一的天然气化工产品。

合成氨工业在20世纪初期形成。在1784年,有学者证 明氨由氮和氢组成。1898年,利用炭化 钙吸收氮制氨获得成功。19世纪末,在热力学、动力学和 催化剂等领域取得进展后,对合成氨 反应的研究有了新的进展。1901年法国物理化学家吕·查得利提 出氨合成的条件是高温、高压,并有适当催化剂存在。1909年又实现 了在催化剂存在下,氮和氢直接合成氨,并于1912年建成日产30吨的装置。

随着科学技术的发展,氨的需要量日益增长,而利用碳 化钙的方法因成本高在20世纪30年代被淘汰。50年代后氨 的原料构成发生重大变化,近30年来合成 氨工业发展很快。

解放前我 国只有两家规模不大的合成氨厂,解放后合 成氨工业有了迅速发展。1949年全国氮肥产量仅0.6万吨,而1982年达到1021.9万吨,成为世界 上产量最高的国家之一。这些化肥厂以天然气、石油、炼油气等为原料,生产中能量损耗低、产量高,技术和设备都很先进。

70年代是世 界合成氨工业大发展时期。由于大型 合成氨的优越性,1972年我国作 出了引进大型合成氨装置的决定。从1973年开始,首批引进了13套年产30万吨大型 合成氨成套装置。1978年又第二批引进了4套年产30万吨合成氨装置。20世纪90年代,又先后引进了14套具有20世纪90年代先进 水平的大型合成氨成套装置,从而掌握 了世界上几乎所有的先进工艺和技术。

同时,从20世纪70年代起,我国开始 了大型合成氨成套装置的自行设计、自行制造工作,第一套年产30万吨的合成氨装置于80年在上海建成投产。特别是于90年代初在 川化建成投产的年产20万吨合成 氨装置达到了当时的国际先进水平。

自2010年以来(除了2014年),我国合成 氨产量整体保持稳步增长的态势,产量均高于4500万吨。2010至2012年,产量增长 率一直保持上行的态势,由2011年的2.1%逐步上升至2013年的7.7%。2012至2014年,我国合成 氨产量增长率逐步下滑,由2012年的7.7%逐步下降至2014年的-0.8%。

合成氨的用途很广,除了本身 可以作为化肥外,还可以加 工成各种氮肥和含氮复合肥。在工业中,氨也是重 要的无机化学和有机化学工业基础原料,广泛用于制药、炼油、纯碱、合成纤维、合成塑料、含氮无机 盐等工业部门。除此之外,在其他工 业用途也十分广泛,一般是使 用高压液化钢瓶存储,也是冷库 设备常用的制冷剂。它的发展 将对国民经济的发展产生重大影响。

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