合成氨节能降耗论文

合成氨节能降耗论文

我给你一个提纲

西安交通大学工程硕士学位论文选题报告书

论文选题名称:姓名：研究方向：指导教师：

入学时间：2003年9月选题报告时间：2006年5月

一、本研究课题的科学依据和意义(包括科学意义，国内外研究概况，水平和发展趋势，学术思想，理论根据。)。

一、立项理由、目的、意义

我国合成氨装置很多，但合成氨装置的控制水平都比较低，大部分厂家还停留在半自动化水平，靠人工控制的也不少，普遍存在的问题是：能耗大、成本高、流程长，自动控制水平低。这种生产状况下生产的产品成本高，市场竞争力差，因此大部分化肥行业处于低利润甚至处于亏损状态。为了改变这种状态，除了改变比较落后的工艺流程外，实现装置生产过程优化控制是行之有效的方法。

合成氨生产装置是我国化肥生产的基础，提高整个合成氨生产装置的自动化控制水平，对目前我国化肥行业状况，只有进一步稳定生产降低能耗，才能降低成本，增加效益。而实现合成氨装置的优化是投资少、见效快的有效措施之一。

合成氨装置优化控制的意义是提高整个合成氨装置的自动化水平，在现有工艺条件下，发挥优化控制的优势，使整个生产长期运行在最佳状态下，同时，优化系统的应用还能节约原材料消耗，降低能源消耗，提高产品的合格率，增强产品的市场竞争能力。

二、国内外概况及发展趋势

自动化技术包括生产过程控制自动化和事务经营管理自动化两个方面，属于当今世界迅速发展和日趋成熟的高新技术。自动化技术的不断发展也丰富了各种控制软件的发展，特别是优化控制从理论走向了实际。

随着微电子计算机、自动化理论和信息技术的日新月异，国外企业采用最新的PC技术发展的DCS系统已普遍应用到各行业生产装置上去，特别在应用DCS的同时，发展了许多实用的优化软件。

在国外，合成氨生产的发展大致可分为五个阶段：Ⅰ发明阶段；Ⅱ技术推广阶段；Ⅲ原料结构变迁阶段；Ⅳ单系列大型化阶段；Ⅴ节能降耗阶段。与工艺相适应的自动化技术也不断发展，特别是第Ⅲ阶段，不同的工艺出现对控制任务提出不同的要求，鉴于当时的仪表条件、控制理论发展情况，主要针对一些重要的工艺参数设置一些简单的控制回路，并逐步发展为一些串级、比值控制回路。如

作为先进的控制方案推广离不开计算机的发展，采用计算机控制系统后，随着计算机的发展，一方面一些控制系统得以有效实现，另一方面也为优化操作提供了硬件基础。针对合成氨厂的特点，一些非线性滤波采用了计算机辅助优化控制取得了成功，带来了合成氨生产的明显提高。目前，世界上许多氨厂都采用了计算机控制或DCS系统。合成氨厂的控制水平达到了一定高度，而且优化和计算机管理的研究和应用达到了一定程度，增加了产量，降低了成本，提高了效率。

二、拟采取的研究方法和技术路线(包括研究工作的总体安

排和进度，计算、实验方法和步骤及其可行性论证，可能遇到的问题和解决办法。)采用的研究方法为：先进行理论研究，从合成氨的工艺要求和生产设备具体提点入手，分析应该优化的装置和重点回路。从重点回路出发更具体的分析每一个优化参数所要关联的参数，了解和分析这个参数优化前的控制方法，在此基础上制定新的控制方法，并能用先进控制方法使其得到优化。写出控制方案，画出控制方框图。在此基础上编制控制程序。将控制程序输入到DCS系统，并进行离线调试和在线调试，并将优化程序投入运行。记录投入运行优化控制系统前的参数运行曲线和投入优化控制系统后的运行曲线。分析优化系统的运行情况，提出进一步的修改意见。重复上述过程，进行第二次实验。直到达到满意的效果。

工作计划：制定详细技术实施方案（1项目论证及前期调研、2方案设计和论证、3编制详细实施方案、4绘制有关设计图纸等）；编制软件；软件调试和投运；软件运行考核；操作培训和技术交流；项目鉴定及归档资料。完成以上工作大约需要1年时间。

可能遇到的困难和解决方法：可能遇到的实际困难是：不同的厂家的工艺差异性，使得优化系统不能通用，须针对具体情况和现场状况作进一步的修正和补充。由于工艺状况的复杂性，同一个被控参数，由于原料的变化、时间的推进、成分的变化等一些不可控因素的出现，使其不能达到优化的效果。尽可能将所有的影响参数引入优化系统。让不可控因素越少越好。

三、本项目的特色与创新之处。从八十年代开始，计算机控制系统和DCS系统逐步引进到我国生产过程控制中来，特别是化肥行业，90%以上的大化肥企业都引进了国外的DCS系统，80%以上的中化肥企业也都应用了国外的DCS系统，30-40%的小化肥企业也在部分装置上引进了国内及国外的控制系统。从DCS系统的引进情况看，大部分企业只是用DCS系统代替了原有的仪表系统，有小部分企业在个别回路做了一定的开发工作，总体看来，DCS的应用远远没有发挥其强大的功能优势。对于合成氨装置，该装置的最大特点是工艺流程长，反应在高温、高压下进行，自动化设计比较简单，手动操作率高。为了更好控制整个合成氨装置的运行，使整个生产能够达到节能、降耗、稳定、高产的目的，必须在原有初步设计的基础上，根据工艺操作的需要，进一步开发和利用DCS系统强大的软件功能，把现代控制理论中一些比较先进的控制算法，应用到合成氨装置中去。

四、预期研究成果。由于化肥生产装置是综合化、大型化、连续化的生产方式，流程结构复杂。我国合成氨厂的规模在不断扩大，对于这样装置能否实现最优设计、最优控制，对基本建设投资、安全生产、产品的成本等都将有很大的影响。合成氨装置中合成工段和变换工段以及造气工段的优化控制软件和硬件，其目的是利用计算机的手段对装置进行节能降耗，提高化肥厂的生存和竞争能力。

由于国内中小化肥装置均为非优化设计，各设备未经过正规的流程模拟，在加上装置改造一直在进行当中，操作条件（工艺参数）基本上都是根据经验确定，所以优化的难度比较大，同时优化的潜力也很大。

优化控制就是要在线优化操作参数，在现有工艺流程和设备的条件下，利用计算机对生产装置进行操作参数的优化，进行卡边操作，节能降耗，降低每吨氨的生产成本，实现装置的利润最大化。优化控制是企业挖潜增效的新的有效手段。采用数学模型的手段和多变量优化算法，通过建立造气、变换系统和合成系统的数学模型，实现了造气、变换岗位和合成岗位的在线优化控制。

五、已有的研究基础。天华化工机械自动化研究设计院是长期从事化工自动化和仪表的专业性研究单位。从事化肥过程控制已有30多年的经验。有一支技术力量雄厚的专业研究队伍。从八十年代开始就着力于优化控制系统研制和应用，先后在刘家峡化肥厂、河北易县化肥厂、安阳化肥厂、柳州化肥厂、山东红日集团等几家合成氨装置中都设计并运用了比较DCS系统，取得了比较满意的效果。在DCS开发方面也积累了相当丰富的经验，先后开发和应用了横河公司的YEWPARKMARKⅡ、μXL、CENTUM-XL、CS-1000，美国Honeywell公司的TDC-2000、TDC-3000、Micro-3000、GUS等系统；美国Rosement公司的RS3，PROVAX；德国西门子的PLC、PCS等。

本人自毕业以来，一直从事化肥检测与控制的研究和应用工作。先后承担了安阳化肥厂、柳州化肥厂、山东红日集团、金昌化工集团等单位DCS系统的设计、组态、编程和应用工作。并且在部分控制回路中已成功地应用了比较先进的控制方法。取得了比较满意的效果。在系统集成、控制优化方面积累了一定的经验和方法。另外，有导师、同行们的支持和帮助，我相信，经过努力一定能把这个项目做好。六、主要参考文献目录。1《小型合成氨厂生产操作问答》；杨春升，化学工业出版社

2《小型合成氨厂生产工艺与操作》；王师祥、杨保和，化学工业出版社。

3《TDC-3000系统操作手册》Honeywell公司。

4《集散型控制系统的设计与应用》；王常力、廖道文，清华大学出版社。

5《新型控制系统》；俞金寿，化学工业出版社。

6《现代控制理论基础》；王照林，国防工业出版社。

7《化工仪表及自动化》论文集

8《全国第五次化肥仪表自动化技术交流会以论文集》；化学工业部化肥司

9《DCS、PLC及现场总线论文集》綦希林。七、副导师意见

副导师(签名):年月日八、导师意见

导师(签名):年月日

合成氨行业在实施节能减排过程中存在哪些问题和难点

1、合成氨行业在实施节能减排过程中存在问题和难点集中在生产、水污染、大气污染、固体废物处置和综合利用、排污等。
2、合成氨工业污染防治可采取的技术路线和技术方法，包括清洁生产、水污染防治、大气污染防治、固体废物处置和综合利用、鼓励研发的新技术等内容，为合成氨工业环境保护相关规划、污染物排放标准、环境影响评价、总量控制、排污许可等环境管理和企业污染防治工作提供技术指导。
参考文献：

合成氨循环水怎样节电

1.根据生产负荷大小，选择合适的用水量，即开多少台循环水泵，热水泵和冷水泵各开多少。
2.根据水温调节，保证循环水的水温，因为再怎么节能也是要为了稳态生产做前提的。
3.检查循环水系统有无水流失，避免不必要的水源浪费。
感觉合成氨消耗电能最大的一块应该是压缩机和冰机以及鼓风机罗茨机这几大块，循环水耗电相对前面那些部分应该不算太多，就是几台泵用电

薛美盛的学位论文

【1】学士学位论文：基于相关系数辨识法的PID自整定算法及其应用指导教师：孙德敏、吴刚、吴福明，1992.7获中国科学技术大学自动控制专业工学学士学位【2】硕士学位论文：基于多元逐步回归分析的丙烯腈反应器在线优化控制指导教师：孙德敏教授，1995.7获中国科学技术大学自动控制理论及应用专业工学硕士学位【3】博士学位论文：典型工业过程的先进控制与优化指导教师：孙德敏教授，2004.12获中国科学技术大学控制科学与工程专业工学博士学位教学工作：【1】计算机控制（专业基础课，课程编号：01018601）教材：李嗣福编著，计算机控制基础（第2版），合肥：中国科学技术大学出版社，2006.3【2】最优化方法（本硕贯通课程，课程编号：本01060701，硕CN04132）教材：孙德敏编著，工程最优化方法及应用（修订版），合肥：中国科学技术大学出版社，1997.11学术论文：【1001】薛美盛，白东进，张毅，何丹玉. 基于相关分析法的PID控制回路的模型验证. 控制工程，已录取.【1002】陈根杰，魏衡华，薛美盛. 带Smith预估器的预测PID控制器的设计. 电子技术，已录取.【1003】薛美盛，白东进，王川. 基于Pade近似一般形式的IMC-PID控制器设计. 控制工程，已录取.【1004】樊弟，薛美盛，魏衡华. 多变量系统的广义预测控制解耦设计. 控制工程，已录取.【1005】王川，薛美盛，白东进. 基于子空间辨识的多变量预测控制器设计. 控制理论与应用，已投稿.【1006】薛美盛，苏阳，祁飞，张毅. 一种评估PI控制回路的LQG基准. 控制理论与应用，已投稿.【0901】胡志宏，郝卫东，薛美盛. 运行优化降低燃煤锅炉NOx排放的试验研究. 电站系统工程，2009，25（1）：41-43.【0902】李自强，薛美盛. 用于闭环PID参数自动整定的性能指标仿真研究. 自动化与仪表，2009，24（2）：30-33.【0903】白东进，祁飞，薛美盛. 基于动态矩阵控制的比值控制新算法. 化工自动化及仪表，2009，36（2）：23-28.【0904】崔宇，薛美盛. 基于局部学习方法的火电锅炉飞灰含碳量LSSVM软测量. 仪表技术，2009（5）：62-64.【0905】李祖奎，Marianthi Ierapetritou，薛美盛. 过程工业不确定条件下的计划与调度优化. 化工进展，2009，28（7）：1122-1128+1133.【0906】薛美盛，祁飞，张毅，王川，白东进. 控制回路性能评估综述. 控制工程，2009，16（5）：507-512.【0907】薛美盛，陶呈纲，郑涛. pH控制策略研究. 化工自动化及仪表，化工自动化及仪表，2009，36（5）：7-12+17【0801】张毅，薛美盛，王伟. 带前馈的PID控制回路的控制器性能评估. 化工自动化及仪表，2008，35（1）：20-23.【0802】王伟，薛美盛，张毅，刘云松. 丙烯腈流化床反应器先进控制. 化工自动化及仪表，2008，35（3）：58-61+66.【0803】鲍茂潭，赵春江，薛美盛，王成. 用于农产品信息管理的RFID读写器设计. 电子技术应用，2008，34（3）：68-71.【0804】李晋，秦琳琳，岳大志，吴刚，薛美盛等. 试验温室温度系统建模与仿真. 系统仿真学报，2008，20（7）：1869-1875.（EI20081811232440）【0805】吕旭涛，薛美盛. 正交试验优化在算法效率评价中的应用. 电子技术，2008，45（7）：53-55.【0806】何德峰，俞立，薛美盛. 丙烯聚合装置牌号切换的在线操作指导. 2008年中国过程控制年会（CPCC2008）论文集，2008.7，北京：339-342.【0807】李祖奎，Marianthi Ierapetritou，薛美盛. 过程工业不确定条件下的计划与调度优化. 2008年过程系统工程年会（PSE2008）论文集，2008.9，上海：313-320.【0808】陈多刚，周广，张毅，相天成，薛美盛. 基于相关分析法的PID控制回路性能评估. 2008年工业自动化与仪表装置应用学术交流会论文集，2008.10，青岛：140-148.【0809】何德峰，薛美盛，季海波. 约束非线性系统构造性模型预测控制. 控制与决策，2008，23（11）：1301-1304+1310.（EI20085111797520）【0701】陈薇，秦琳琳，吴刚，薛美盛，王俊. 硝酸根离子选择电极建模. 传感技术学报，2007，20（1）：14-17.【0702】张庆武，吴刚，薛美盛，王嵩，何德峰，祁飞. 聚乙烯装置模块多变量在线操作指导. 信息与控制，2007，36（1）：79-85+92.【0703】张庆武，吴刚，薛美盛，沈之宇，孙德敏. 氨合成塔温度先进控制. 信息与控制，2007，36（1）：108-114.【0704】秦琳琳，吴刚，薛美盛等. 网纹甜瓜营养液深液流栽培管理与环境调控. 中国科学技术大学学报，2007，37（2）：195-201.【0705】王俊，成荣，薛美盛，吴刚，秦琳琳，胡振华. 温室环境测控系统的设计与运行. 控制工程，2007，14（2）：195-197.【0706】陈祥，薛美盛，王俊，吴刚，秦琳琳，成荣. 基于Zigbee协议的温室环境无线测控系统. 自动化与仪表，2007，22（3）：39-41+50.【0707】陈杰，何晓红，薛美盛. 基于MA的智能建筑实时远程监控系统. 合肥工业大学学报（自然科学版），2007，30（4）：436-439.【0708】沈之宇，阎镜予，薛美盛，孙德敏. 中小型氮肥合成氨生产系统操作条件优化. 化工学报，2007，58（4）：963-969.（EI20072110613706）【0601】薛美盛，祁飞，张庆武等. 一种全新的精馏塔回流罐液位控制系统. 化工自动化及仪表，2006，33（2）：57-60.（EI2006229913058）【0602】薛美盛，祁飞，吴刚，孙德敏. 丁烯-1精馏装置在线节能优化的研究. 化工自动化及仪表，2006，33（3）：17-21.（EI2006279980837）【0603】刘长远，薛美盛，孙德敏，王磊. 阶梯式广义预测控制在浮法玻璃窑中的应用. 自动化博览，2006，23（3）：62-63.【0604】阎镜予，沈之宇，薛美盛等. 用于过程优化的改进模式识别方法及其应用. 模式识别与人工智能，2006，19（3）：342-348.（EI20063310069117）【0605】薛美盛，李祖奎，吴刚，孙德敏. 油品调合调度优化问题的分步求解策略. 中国科学技术大学学报，2006，36（8）：834-839.【0606】张庆武，吴刚，凌青，金辉宇，罗国娟，沈之宇，薛美盛. 并列电站锅炉主蒸汽温度先进控制. 中国科学技术大学学报，2006，36（8）：840-844.【0607】薛美盛，霍敏端，吴刚，石春. DVD光驱聚焦伺服系统中的重复控制器. 计算机仿真，2006，23（4）：294-297.【0608】薛美盛，胡振华，秦琳琳等. 基于CAN总线的温室可控环境综合测控系统软件设计. 测控技术，2006，25（10）：61-64.【0609】陈杰，孙德敏，薛美盛. 基于Fibonacci数列的变步长相关分析辨识算法. 合肥工业大学学报（自然科学版），2006，29（5）：517-520.【0610】陈祥，薛美盛，王俊，成荣，吴刚. 无线测控技术在现代农业中的应用与展望. 农业工程技术，2006（19）：14-15.【0611】薛美盛，祁飞，吴刚，孙德敏. 精馏塔控制与节能优化研究综述. 化工自动化及仪表，2006，33（6）：1-6.（EI2007041038942）【0501】薛美盛，李祖奎，吴刚，孙德敏. 汽油调合优化软件的开发. 化工自动化及仪表，2005，32（1）：34-36.（EI2005279198109）【0502】沈之宇，张庆武，阎镜予，薛美盛等. 氨合成生产系统的两步逐级正交优化. 中国科学技术大学学报，2005，35（2）：277-283.【0503】祁睿，秦琳琳，薛美盛，吴刚，孙德敏. 基于CAN总线的温室监控系统设计与应用. 工业仪表与自动化装置，2005（3）：32-35.【0504】薛美盛，李祖奎，吴刚，孙德敏. 成品油调合调度优化模型及其应用. 石油炼制与化工，2005，36（3）：64-68.【0505】薛美盛，李祖奎，吴刚，孙德敏. 油品管道调合质量控制研究. 化工自动化及仪表，2005，32（5）：14-17.（EI2005479497670）【0506】薛美盛，祁 飞，吴 刚，孙德敏. 先进控制与优化应用中的若干问题研究. 自动化博览，2005（6）：14-17.【0401】Qing Tao, Xin Liu, Meisheng Xue. A Dynamic genetic algorithm based on continuous neural networks for a kind of non-convex optimization problems. Applied Mathematics and Computation, 2004, 150(3):811-820.（SCI802YO，EI2004098043233）【0402】薛美盛，杨再跃，吴刚，孙德敏. 基于遗传算法的动态矩阵控制器参数设计. 工业仪表与自动化装置，2004（3）：6-9.【0403】李敏，薛美盛，杨再跃，王占成，吴刚. 自适应内模PID控制器在梭式窑温度控制中的应用. 自动化与仪表，2004（4）：46-49.【0404】王嵩，吴刚，薛美盛，张培仁，孙德敏. 辊道窑现场总线计算机控制系统. 自动化仪表，2004，25（1）：55-58.【0301】孙德敏，吴刚，薛美盛，王永，李俊. 工业过程先进控制及优化软件产业. 自动化博览，2003（2）：5-13.【0302】罗国娟，吴刚，薛美盛等. 基于阶梯式动态矩阵控制的电烤箱温度控制系统. 东南大学学报（自然科学版），2003，33（增刊）：150-154.【0303】薛美盛，孙德敏，吴刚. 丙烯腈流化床反应器进料系统的PID自动整定. 化工自动化及仪表，2003，30（5）：19-21.（EI2004328307475）科研课题：【11】带宽受限网络化控制系统中的丢包问题研究（国家自然科学基金项目，60904012），2010.1-2012.12，国家自然科学基金委员会，任技术负责人；【10】合成氨清洁生产监控网络系统（国家水体污染控制与治理科技重大专项课题，2008ZX07010-003），2009.1-2011.12，环保部，任课题负责人；【09】硫酸生产系统先进控制工程，2009.1-20010.12，铜陵有色金属集团公司铜冠冶化分公司，任课题负责人；【08】循环流化床锅炉先进控制与优化，2008.11-20010.12，临泉化工股份有限公司，任课题负责人；【07】火电锅炉节能降耗减排集成优化控制（863计划目标导向型课题，2007AA04Z195），2007.10-2010.6，科学技术部，任课题负责人；【06】温室无线测控网络系统关键技术研究与集成（863计划探索导向型课题，2006AA10Z253），2006.12-2010.10，科学技术部，任技术负责人；【05】中石油兰州石化公司丙烯腈反应器在线操作优化，2006.4-2008.11，中石油兰州石化公司，任课题负责人；【04】车载信息处理系统的开发研究，2004.3-2007.3，广东惠州天缘电子有限公司，任课题负责人；【03】可控环境农业数据采集与自动控制系统研究（863计划课题，2004AA247020），2004.3-2005.10，科学技术部，任技术负责人；【02】现场辊道窑计算机控制系统，2004.1-2005.6，佛山东鹏陶瓷公司，任课题负责人；【01】油品调合算法研究及调合软件开发，2003.9-2005.9，北京汉盟科技公司，任课题负责人。鉴定获奖：【10】课题“统计机器学习和神经网络若干问题研究”，获2008年安徽省科学技术奖三等奖（2009.1.4，No.2008-3-R3），安徽省人民政府，排名3/5；【09】课题“中石油兰州石化公司丙烯腈反应器在线操作优化”，中石油兰州石化公司会议验收（2008.11），排名1/6；【08】获得中国科学技术大学“2007年度考核优秀教职工”称号（校人字【2008】26号）；【07】获得中国科学技术大学2006年度优秀招生组二等奖，排名2/4；【06】获得“2005年度中国科学技术大学优秀青年教职工津贴”；【05】课题“可控环境农业数据采集与自动控制系统研究”（863计划课题，2004AA247020），科技部2005年10月会议验收，排名3/14；【04】课题“可控环境农业数据采集与自动控制系统研究”（863计划课题，2001AA247021），科技部2003年12月会议验收，排名5/21；【03】论文《火电厂锅炉主蒸汽压力的阶梯式广义预测控制》，获安徽省第四届自然科学优秀学术论文奖三等奖，省科协，2003.12，排名1/3；【02】论文《模块多变量预测控制及其在羰基合成反应其中的应用》，获安徽省第四届自然科学优秀学术论文奖三等奖，省科协，2003.12，排名2/4；【01】论文《聚类分析在丙烯腈反应器操作优化中的应用》，获安徽省第四届自然科学优秀学术论文奖三等奖，省科协，2003.12，排名3/4。软件专利：【12】基于Zigbee协议的温室环境无线控制节点装置，ZL200820123975.3（实用新型专利，2009.9.9授权），国家知识产权局，排名4/6；【11】基于MSP430的温室环境信息无线采集节点装置，ZL200820123974.9（实用新型专利，2009.9.9授权），国家知识产权局，排名4/6；【10】丙烯腈生产装置及其控制反应器温度的方法，ZL200810112481.X（发明专利，2008.10.15公告），国家知识产权局，排名1/5；【09】丙烯腈流化床反应器在线操作优化软件V1.0（简称：ANOPT），2008SR16720（2008.8.21授权），国家版权局，排名1/4；【08】AtLoop PID自动整定软件V1.0（简称：AtLoop），2008SR16719（2008.8.21授权），国家版权局，排名1/4；【07】丙烯腈流化床反应器温度预测控制软件V1.0（简称：ANGPC），2008SR16718（2008.8.21授权），国家版权局，排名1/4；【06】温室无线测控网络传感节点系统软件V1.0（简称：温室无线传感节点软件），2008SR06696（2008.4.8授权），国家版权局，排名3/5；【05】温室无线测控网络控制节点系统软件V1.0（简称：无线控制节点软件），2008SR06695（2008.4.8授权），国家版权局，排名3/5；【04】营养液自动检测装置，ZL200520110656.5（实用新型专利，2006.8.23授权），国家知识产权局，排名3/5；【03】营养液自动循环装置，ZL200520110657.X（实用新型专利，2006.8.23授权），国家知识产权局，排名2/5；【02】基于现场总线的温室环境控制系统软件V1.0，2005SR09137（2005.8.12授权），国家版权局，排名1/5；【01】灯箱式动态模拟屏及其控制方法，ZL01108033.7（发明专利，2004.2.11授权），国家知识产权局，排名2/5。兼职工作：【5】2009年5月起，担任教育部学位与研究生教育发展中心评估专家；【4】2008年12月起，担任合肥市招投标评审（咨询）专家；【3】2007年11月起，担任中国石化核心科技期刊《石油化工自动化》第八届编辑委员会委员（任期：2007.11-2010.11）；【2】2007年4月，受聘成为国家高技术研究发展计划（863计划）同行评议专家；【1】2006年8月起，担任中文核心期刊《化工自动化及仪表》第九届编辑委员会委员（任期：2006.8-2010.8）。

合成氨产品规格及产品在国民经济中的作用

合成氨工业在国民经济中占有重要地位，现有80%的氨用来制造化肥，其余的作为生产其他化工产品的原料。合成氨是化学工业中产量很大的化工产品，是化肥工业和基本有机化工的主要原料。随着科学技术的发展，对氨的需要量日益增长。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。
①农业对化肥的需求是合成氨工业发展的持久推动力。世界人口不断增长给粮食供应带来压力，而施用化学肥料是农业增产的有效途径。氨水和液氨体本身就是一种氮肥；农业上广泛采用的尿素、硝酸铵、硫酸铵等固体氮肥，和磷酸铵、硝酸磷肥等复合肥料，都是以合成氨加工生产为主。
②与能源工业关系密切。合成氨生产通常以各种燃料为原料，同时生产过程还需要燃料供给能量，因此，合成氨是一种消耗大量能源的化工产品。每吨液氨的理论能耗为21.28GJ,实际能耗远比理论能耗多，随着原料、工厂规模、流程与管理水平不同而有差异。日产1000t氨的大型合成氨装置生产液氨的实际能耗约为理论能耗的两倍。
③工艺复杂、技术密集。氨合成是在高压高温和催化剂存在下进行的，为气固相催化反应过程。由于氨合成催化剂很易受硫的化合物、碳的氧化物和水蒸气毒害，而从各种燃料制取的原料气中都含有不同数量的这些物质，故在原料气送往氨合成前，需将有害物质除去。因此合成氨生产总流程长，工艺也比较复杂，根据不同原料及不同的净化方法而有多种流程。
发展趋势：
①原料路线的变化方向。从世界燃料储量来看，煤的储量约为石油、天然气总和的10倍，自从70年代中东石油涨价后，从煤制氨路线重新受到重视，但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，预计到20世纪末，世界大多数合成氨厂仍将以气体燃料为主要原料。
②节能和降耗。合成氨成本中能源费用占比较重，合成氨生产的技术改进重点放在采用低能耗工艺、充分回收及合理利用能量上，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。如今已提出以天然气为原料的节能型合成氨新流程多种，每吨液氨的设计能耗可降低到约29.3GJ。
③与其他产品联合生产。合成氨生产中副产大量的二氧化碳，不仅可用于冷冻、饮料、灭火，也是生产尿素、纯碱、碳酸氢铵的原料。如果在合成氨原料气脱除二氧化碳过程中能联合生产这些产品，则可以简化流程、减少能耗、降低成本。中国开发的用氨水脱除二氧化碳直接制碳酸氢铵新工艺，以及中国、意大利等国开发的变换气提法联合生产尿素工艺，都有明显的优点。