基本無機(jī)化工之一。氨是化肥工業(yè)和基本有機(jī)化工的主要原料。從氨可加工成硝酸,現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中,常將硝酸生產(chǎn)歸屬于合成氨工業(yè)范疇。合成氨工業(yè)在20世紀(jì)初期形成,開始用氨作火炸藥工業(yè)的原料,為戰(zhàn)爭服務(wù);第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,轉(zhuǎn)向為農(nóng)業(yè)、工業(yè)服務(wù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對氨的需要量日益增長。50年代后氨的原料構(gòu)成發(fā)生重大變化,近30年來合成氨工業(yè)發(fā)展很快。
①農(nóng)業(yè)對化肥的需求是合成氨工業(yè)發(fā)展的持久推動力。世界人口不斷增長給糧食供應(yīng)帶來壓力,而施用化學(xué)肥料是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的有效途徑。氨水(即氨的水溶液)和液氨體本身就是一種氮肥;農(nóng)業(yè)上廣泛采用的尿素、硝酸銨、硫酸銨等固體氮肥,和磷酸銨、硝酸磷肥等復(fù)合肥料,都是以合成氨加工生產(chǎn)為主。
②與能源工業(yè)關(guān)系密切。合成氨生產(chǎn)通常以各種燃料為原料,同時生產(chǎn)過程還需燃料供給能量,因此,合成氨是一種消耗大量能源的化工產(chǎn)品。每噸液氨的理論能耗為 21.28GJ,實際能耗遠(yuǎn)比理論能耗多,隨著原料、工廠規(guī)模、流程與管理水平不同而有差異。日產(chǎn) 1000t氨的大型合成氨裝置生產(chǎn)液氨的實際能耗約為理論能耗的兩倍(表2[ 大型氨廠生產(chǎn)合成氨的實際能耗])。
③工藝復(fù)雜、技術(shù)密集。氨合成是在高壓高溫和催化劑存在下進(jìn)行的,為氣固相催化反應(yīng)過程。由于氨合成催化劑(見無機(jī)化工催化劑)很易受硫的化合物、碳的氧化物和水蒸氣毒害(見催化劑中毒),而從各種燃料制取的原料氣中都含有不同數(shù)量的這些物質(zhì),故在原料氣送往氨合成前,需將有害物質(zhì)除去。因此合成氨生產(chǎn)總流程長,工藝也比較復(fù)雜,根據(jù)不同原料及不同的凈化方法而有多種流程(見氨)。