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我国合成氨工业发展简史及趋势、展望

摘要:

合成氨工业作为我国农业和工业的原料基础.发展有重要的意义,我过从建国以来,合成氨工

业从无到有经历直到现在的处于国际新进行列.我们有必要对我这段时期进行了解,这对我们

以后发展有重要的指导意义!

关键字:煤炭气化合成氨发展状况

一.我国合成氨的发展状况：

自从1909年哈伯研究成功工业氨合成方法以来，合成氨工业已走过93年历程。近年来，合

成氨工业发展很快，大型化、低能耗、清洁生产成为合成氨装置发展主流，技术改进主要方

向是研制性能更好的催化剂、降低氨合成压力、开发新的原料气净化方法、降低燃料消耗、

回收和合理利用低位热能等。目前合成氨产量以我国、俄罗斯、美国、印度等国最高，约占

世界总产量的一半以上。合成氨主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤等，因以天然气为

原料的合成氨装置投资低、能耗低、成本低的缘故，世界大多数合成氨装置是以天然气为原

料。但是自从石油涨价后，由煤制氨路线重新受到重视。从目前世界燃料储量来看，煤的储

量约为石油、天然气总和的10倍。

我国合成氨工业经过40多年的发展，产量已跃居世界第1位，现已掌握了以焦炭、无烟煤、

褐煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃等气固液多种原料生产合成氨的技术，形成了

我国特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小规模并存的合成氨生产格局。

近年来，合成氨装置大型化成为世界合成氨的主流发展趋势。据有关资料统计，目前世界最

大单系列合成氨装置规模已达130万t／a，该装置属于委内瑞拉FertiNitro公司。俄

罗斯约有35套合成氨装置，平均规模为40万t／a；美国有50多套合成氨装置，平均规模

30万t／a以上。我国合成氨产量虽然已跃居世界第1位，但单系列装置规模较小，合成氮

平均规模为5万t／a，无法适应世界合成氨的发展趋势。因此我国必须建设好大型合成氨

装置，改造好中型合成氨装置，自然淘汰小型合成氨装置，建立区域性大型合成氨企业集团，

控制全国合成氨装置在100套左右。

合成氨工艺的发展状况;

合成反应中使用氢气作为氨的还原剂，也就是电子供体。此外还使用了一种名为

trans-Fe(DMeOPrPE)2Cl2的铁化合物。这种化合物的制作并不困难。整个反应在醚溶液中完

成，但是研究人员已经证明，除了其中一步之外都可以在水中进行。论文通讯作者、俄勒冈

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大学化学教授大卫·泰勒说：“在化学家眼中，常温常压下用氮气和氢气在水中合成氨是固

氮领域的圣杯，我们的下一个挑战就是找出在水中完成整个反应的步骤。”

氮气在空气中表现出惰性，但当它被转换为氨后，就可以用作氮肥促进植物生长。目前

工业合成氨普遍采用哈伯—博施法，它的原理是让氮气和氢气在高温高压下发生催化反应，

这种已使用近一个世纪的方法目前仍是最经济的合成氨方法。

氨是一种制造化肥和工业用途众多的基本化工原料。随着农业发展和军工生产的需要，20

世纪初先后开发并实现了氨的工业生产。从氰化法演变到合成氨法以后，近30年来，原料

不断改变，余热逐渐利用，单系列装置迅速扩大，推动了化学工业有关部门的发展以及化学

工程进一步形成，也带动了燃料化工中新的能源和资源的开发。

早期氰化法1898年，德国A.弗兰克等人发现空气中的氮能被碳化钙固定而生成氰氨化钙

（又称石灰氮），进一步与过热水蒸气反应即可获得氨：

CaCN2＋3H2O─→2NH3＋CaCO3

1905年，德国氮肥公司建成世界上第一座生产氰氨化钙的工厂，这种