煤炭水分
摘要：随着我国社会的发展对能源的需求量在不断加大，合成氨对我国的工农业的发展有着举足轻重的作用，目前我国有很多小型的合成氨企业，对于如何提高合这些成氨过程的能量利用率是一个有待于慢慢解决的问题。本论文就有关小型合成氨过程的能量做了小部分的分析，搜集了相关资料并对小型合成氨节能方面提出了一些方法。
关键字：能源 合成氨 利用率 节能 分析
氨的合成，首先必须制备合格的氢、氮原料气。氢气一般常用含有烃类的各种燃料，即通过用焦炭，无烟煤，天然气，重油等为原料与水蒸气作用的方法来制取，氮气可将空气液化分离而得，或使空气通过燃烧将生成的CO、CO2 除去而制得。合成氨的生产过程，主要包括以下三个步骤：
（1）造气：即制备含有氢、氮的原料气；
（2）净化：无论采用何种方法造气，原料气中都含有对合成氨有害的各种杂质，必须采取适当的方法除去这些杂质。
（3机壳）压缩和合成：将合格的氮、氢混合气体压缩到高压，在铁催化剂的存在下合成氨。
小型合成氨厂多以焦炭或煤为原料制成合成氨其原则流程图如图所示：
以焦炭或煤为原料合成氨的流程是采用间歇的固定层气化法生产半水煤气，经过脱硫、变换、压缩、脱除CO和CO2等净化后，可获得合格的氮氢混合气，并在催化剂及适当的温度、压力下合成氨。我国有丰富的煤炭资源，是合成氨的好原料，这种方法一般在中小型合成氨厂使用。
二、能耗分析
多年来降耗一直是小氮肥工业发展的头等大事，在全行业的共同努力下，节能降耗取得了很大的成绩。2002年全国小氮肥厂548个，生产合成氨22146.9kt，占全国合成氨总量的60.6%，吨氨平均能耗9378.4MJ。
表所列2002年518个生产企业的合成氨消耗与1980年1374个生产企业相比，吨氨原料煤消耗下降22.8%过店客流统计分析，燃料煤消耗下降84.7%，电耗下降14.8%，可见全行业节能成绩非常巨大。表2为全国小氮肥能源的消耗情况。
全国小氮肥合成氨平均能耗表
年份 | 厂数/个 | 原料煤耗 /（kg/t） | 燃料煤耗/（kg/t） | 两煤耗/（kg/t） | 吨氨电耗/（kW.h/t） | 工艺总能耗/GJ |
1980 | 1374 | 1463 | 931 | 2394 | 电动钢丝刷1506 | 88.55 |
2002 | 518 | 1130 | 142 | 1272 | 1283 | 52.46 |
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全国小氮肥能源消耗表
生产1t合成氨理论上需要消耗1588kg蒸汽，小氮肥厂一般1t合成氨造气工段需2—3t蒸汽，变换需用800kg左右蒸汽，精炼需用500kg左右蒸汽，所需蒸汽由自备锅炉供给。自1978年以来，行业大力推广节能降耗十项措施，尤其是20世纪80年代中期，原化工部将“两煤变一煤”列为科技攻关项目，组织力量开发造气、变换、铜洗、合成工段热能的回收分级利用。在稳定生产、多产氨的前提下，减少蒸汽消耗量，充分回收各工段余热，按质用能，按需供能，实现低位能和高位能各尽其用，并用严格的管理来确保生产处于最佳运行状况，不仅做到了合成氨蒸汽自给，而且有适量的外供热水和蒸汽，大大降低了合成氨的能耗。 20世纪90年代以来，以低温变换技术、新型氨合成塔内件、新型氨合成催化技术及循环流化床燃渣锅炉技术为重点，经过多年试验，进一步改进，在合成氨生产蒸汽自给的基础上，继续发展到有超过1.6t富裕蒸汽可供小氮肥厂和其他化工产品用汽。
但是，目前行业内吨氨能耗高低相差还很悬殊，据统计，行业中消耗低的前20个企业，吨氨平均两煤耗900kg，平均896KW.h而行业中能耗高的后100个企业平均两煤耗1723kg，高于消耗低的企业近一倍，可见，这些企业节能消耗潜力还很大。
小氮肥行业正对以下重大节能项目进行积极开发工作，并取得一定的成果。生产数据采集
1、以煤为原料的合成氨生产中，存在造气气化压力低，致使高耗能现象。如果利用粉煤使造气的气化技术由目前的间歇气化实现连续气化、从常压气化实现加压气化、从固定床变化到流动床，将会大幅度降低合成氨的能耗。
2、氨的合成是在高压下进行，必然消耗大量的动力，如果降低氨合成的压力，将会大幅度降低合成氨的电耗。
泥浆固液分离
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