一、氨化工简介

氨是世界上产量最高的化学品之一，在全球600多家工厂中，氨每年的产量超过1.5亿吨。氨是化肥工业和基本有机化工的重要原材料之一，氨还可以作为新型绿色燃料或氢能载体。

在氨的工业生产过程中，由于工艺技术存在差异，需要取得不同的工业生产许可证，主要有Haldor Topsoe, KBR, Thyssen Krupp Industry Services (Uhde)等。另外，许可证的选取还取决于所使用的原材料及其环境条件。

合成氨技术

合成氨是一种基本无机化学流程，是指由氮和氢在高温高压和催化剂的存在下直接合成氨。合成氨技术对全球经济和社会发展具有非常重要的意义，主要有以下几个方面的重大贡献：

农业生产的促进：合成氨技术是现代农业的基础之一，通过应用合成氨制备的肥料，可以使植物更快生长并增加收成，从而提高农作物生产效率。

工业生产和能源开发的推动：合成氨广泛应用于化工行业中，例如制造纤维素、塑料、炸药、染料等产品，为各种行业提供原材料。此外，由合成气制取合成氨过程中，还可产生大量的副产品如甲醇、乙醇等。

医学进步的促进：合成氨还被广泛应用于制造多种药物，如镇痛药、抗生素、止痛药等。其中，抗生素的诞生提高了人类控制疾病的能力。

二、合成氨的测量难点与解决方案

在整套氨合成工艺过程中(Uhde许可证)，主要分为四个部分：

1. 合成气生产(蒸汽重整+转化反应)

2. CO2去除(胺洗涤)

3. 甲烷转化过程

4. NH3合成

在初始阶段“合成气生产”和“CO2去除”中，会不可避免的造成CO和CO2的残留。如果残留的CO和CO2进入到最后阶段“NH3 合成”，那么 CO会使氨合成过程中的催化剂中毒，而CO2与氨反应生成铵盐会导致合成反应器发生堵塞。

为了解决上述问题，需要在“NH3合成”阶段前加入“甲烷转化器Methanator”将CO和CO2最大限度的去除。因此，对甲烷转化器出口CO和CO2的实时监测俨然变为进入“NH3合成”前的最后一道哨岗(如图“测量点”)，重要性不言而喻。

为此，西克麦哈克提供量身定制的解决方案：S700或GMS800选用UNOR模块对低浓度的CO和CO2进行在线监测。考虑到用户的不同需求，我们提供两种不同的方案：

1. 选用双UNOR模块对CO(检测限0.2ppm)和CO2(检测限0.1ppm)进行单独测量

2. 选用单UNOR模块测量CO+CO2总量(检测限0.5ppm)

选用第二种方案时，还可以额外增加一个UNOR模块监测CH4浓度。以上两种方案均可选配THERMOR模块(TCD)来监测H2，从而对氨合成过程中的进料进行监测。

三、产品推荐

S700 模块式气体分析仪

S700是一款模块化分析仪，可以非常容易实现用户定制化的应用需求。为了实现紧凑型和高性价比的方案，S700机架外壳可同时配置多达3个分析模块(6种不同的分析模块可供选择)，对超过60余种的气体组分进行分析。根据不同的测量任务，使用场所和环境条件，可选用不同的机壳类型：

S710 19''机架，用于分析系统和标准化应用

S715 壁挂式安装外壳，适用于防2区 (ATEX)

S720 隔爆外壳，适用于防爆1区 (ATEX)

GMS800 气体分析仪

GMS800是抽取式气体分析仪的一个产品系列，可以测量超过60种不同的气体组分。具有以下功能和特点：

● 6个不同的分析仪模块：DEFOR (NDUV，UVRAS)，MULTOR (NDIR)，OXOR-E(电化学O2) ，OXOR-P(顺磁性O2)，THERMOR(TCD)和UNOR (NDIR)

● 4种不同的外壳型号

● 可选配测量气体泵和/或监测传感器的气体模块

● 外壳标准化用于简便快速的安装至分析系统中

● 通过以太网和SOPAS ET软件可进行远程诊断

应用中的优势：

● 用户只选用一台分析仪便可以实现多种工艺组分的监测

●可根据用户的实际需求，实现分析仪测量精度和响应时间的合适搭配

●NDIR测量技术成熟稳定，安装及维护成本低

●分析仪可提供多种防爆认证(ATEX，NEC，IECEx，TRCU)

●可为整套氨合成及其各种工艺段提供分析解决方案

●我们的应用专家可根据用户的特定测量需求提供定制化方案

更多应用：

除了氨合成过程中在甲烷转化器出口应用外，S700与GMS800还可应用于：

● 变换工段效率监测

● 蒸汽重整器效率监测

● 氢再生装置中NH3的监测

● 氨合成效率监测

（来源：西克麦哈克）