合成氨论文_毕业论文合成氨

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运用循环经济的思想 建设合成氨装置

营口三征有机化工股份有限公司

王国华

序 言

当前，全国各地都在大力开展循环经济、清洁生产活动。清洁生产是一种全新的发展战略，它借助于各种相关理论和技术，在产品的整个生命周期的各个环节采取“预防措施”，将生产技术、生产过程、经营管理及产品等方面与物流、能量、信息等要素有机结合起来，并优化运行方式，从而实现最小化的环境影响、最少的资源能源使用、最佳的管理模式以及最优化的经济增长水平。更重要的是，环境是经济的载体，良好的环境可以更好地支撑经济的发展，并为社会经济活动提供所必需的资源和能源，从而实现经济的可持续发展。

对于企业来说，实行清洁生产不仅减少末端处理设施的建设投资，减少日常运转费用，而且是提高企业市场竞争力的最佳途径。因此，积极开展清洁生产对于企业的经济发展有着十分重要的意义。

一、企业概况

营口三征有机化工股份有限公司始建于1988年，经过18年的不懈努力，已发展成为集精细化工、农用化工、盐化工于一体的综合性化工企业。公司主导产品三聚氯氰年生产能力4万吨，居世界第二、亚洲第一。三聚氯氰国内市场占有率70%，覆盖面95%以上；出口量占全国的90%以上，远销世界30个国家和地区。

为三聚氯氰生产配套，公司拥有12万吨/年 30%液体氰化钠和6万吨/年氯碱生产能力。

二、方案的提出

营口三征有机化工股份有限公司氰化钠车间和氯碱车间尾气中含有大量氢气、氮气及少量的氨，一直直排空中。在2004年开展的首轮清洁生产活动中，曾提出对这些尾气进行回收利用。该方案经层层筛选最终入围，与一车间技术改造提案一起，列为两个正式高费方案。后一方案得以实施，取得良好效果。而合成氨方案由于时间、经费等原因，被列入待行方案，在2005年实施。

三、方案的可行性㈠、原料气现状1.氯碱尾气副产物---氢气

三征公司现氯碱生产能力6万吨/年，副产氢气

氢气纯度：≥99%

自用后剩余量：1352.5吨/年（1515万Nm3/年）。

2.NaCN尾气（轻油裂解混和气）

公司现有氰化钠生产能力12万吨/年，尾气组分如下：

H2---65%(v%)

N2---25%(v%)

NH3及其它 10%

尾气量：H2: 2344吨/年（2625万Nm3/年）

N2: 12560吨/年（1000万Nm3/年）

NH3：187万Nm3/年

㈡、原材料需求现状

三征公司生产氰化钠是以氨和轻油为原料，12万吨30%液体氰化钠，氨的年消耗量20520吨。

㈢、尾气回收方案

拟建一套2万吨/年合成氨（后半部）装置，以现有氢气及氮气为原料，补充不足部分的氮气，生产合成氨，供本公司氰化钠生产自用。1.技术分析

生产20000吨合成氨，需要

399.99%氢气约4100 万Nm3，99.9%氮气1360 万Nm（折合空气2700

万Nm3）。

我公司现有原料资源氢 4140万Nm3/年，氮1000万Nm3/年。氢气量够用且有余，氮尚有约360万Nm3/年的缺口，可通过制氮装

置补充。合成氨生产技术在我国是成熟技术，没有风险。

本项目只是采用合成氨的后半部生产工艺，即从原料精制到压缩、合成。工艺流程短，主要原材料不用外购。工艺流程框图

气源部分、气体净化、制氮、合成工艺流程框图见附图。⑴气源部分

⑵气体净化部分

⑶制氮部分

⑷合成部分

在原料精制工序，氯碱副产的氢气纯度高，只需脱水即可；氰化钠尾气成分比较复杂，采用变压吸附脱除其中的有害气体（主要是C5、C6、O2、NH3等对氨合成催化剂有害的成分）。

脱除杂质后的气体送压缩工序。

脱除的气体返回氰化钠生产装置供生产循环使用。

合成氨生产有余热产生，设置废热锅炉副产蒸汽，可供氯碱化盐或在同一厂区的三聚氯氰生产用，减少现在锅炉的使用负荷，减少现有锅炉的燃煤耗量。

合成氨产生的驰放气可送锅炉燃烧，节省燃煤消耗量。2.市场分析

公司生产氰化钠需要消耗氨20520吨/年，现在全部外购。本项目生产20000吨/年氨可全部供公司自用，不存在销售问题。3.经济分析

年产20000吨合成氨项目总投资预计3000万元。生产成本约1200元/吨合成氨（包括折旧）。现公司外购合成氨到货价2600元/吨，每年可节省2400万元以上，投资偿还期小于1.2年。4.环境效益分析

利用暂时无用、排放到空中的气体资源，生产出自用的原材料，既节省资源，收到明显经济效益，又减少废弃物排放量，是典型的循环经济清洁生产项目，有较大的推广宣传价值。该合成氨生产工艺废气、固体废弃物（更换下的废合成催化剂）及废水（主要是气体脱水及锅炉排污）排放均可以达到排放标准，同时回收公司原有生产装置外排的尾气，减少了原有外排的尾气的排放污染及能源浪费。

公司现在外购液氨全部采用汽车槽车从250km以外的葫芦岛运来。自产合成氨后，直接用管道输送到储罐，消除了一个危险物运输泄漏隐患，减少了500万吨公里/年的运输耗能。

合成氨余热回收副产蒸汽，驰放气送锅炉燃烧，减少了原有燃煤锅炉的烟尘及废气排放量。

四、结 束 语

综合上述分析，营口三征有机化工股份有限公司利用现排放尾气中的氢气及氮气资源，配套现排放尾气的净化装置，并购置传统合成氨装置的后半程，生产合成氨，合成氨产品供自己生产用，是符合国家的清洁生产政策，贯彻国家可持续发展和推广循环经济政策的好

项目，具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。