合成氨的发展方法

合成氨的开发方法主要有传统方法和现代方法。

1，传统方法；哈伯-博斯曼循环是最早的合成氨方法，由德国化学家哈伯和博斯曼于1913年发明。该工艺主要包括两步:氮气和氢气在高温高压下反应生成氨气；氨气在催化剂的作用下与空气中的氧气反应生成氮气和水蒸气，实现循环。哈勃-博斯曼循环有能耗高、成本高、选择性低的缺点，但在当时的技术条件下是一种非常有效的合成氨方法。

2.Fritz-Haber法是对德国化学家弗里茨·哈伯在20世纪60年代发明的Haber-bosman循环的改进。在此过程中，铁基催化剂(如铁、钴、钼等。)用于提高反应速率，从而提高氮气和氢气的转化率。此外，Fritz-Haber法还使用分馏器将氨从混合物中分离出来，提高了氨的纯度。弗里茨-哈伯法具有较高的能量利用效率和较低的生产成本。

3.现代方法；蒸汽重整制氢是以煤、天然气等化石燃料产生的高温高压蒸汽为动力的制氢方法。在这种方法中，首先将化石燃料转化为合成气(主要由CO和H2组成)，然后将合成气作为还原剂送入蒸汽重整器，在高温高压下发生重整反应生成氢气。水蒸气重整制氢具有原料丰富、成本低廉等优点，但也存在能耗高、温室气体排放大等问题。

4.甲烷氧化制氢是甲烷与氧气在高温下反应生成二氧化碳和水的过程。在这种方法中，甲烷与空气混合后被送入燃烧室，在高温下发生氧化反应，生成二氧化碳和水蒸气，然后水蒸气被冷凝器回收净化，得到氢气。甲烷氧化制氢具有能源利用率高、无温室气体排放的优点，但投资成本高，需要消耗大量水资源。

5.甲醇分解制氢是一种以甲醇为原料的制氢方法。甲醇在高温下分解产生水蒸气和氢气，然后水蒸气被冷凝器回收净化得到氢气。甲醇分解制氢具有原料来源广、成本低的优点，但存在安全隐患(如甲醇泄漏可能导致爆炸)和温室气体排放问题。

6.空气分级液化分离法是一种利用空气在不同温度和压力下的相变特性来制氢的方法。该方法包括以下步骤:首先，将空气冷却至低温低压使其液化；然后通过调节温度和压力来分离不同沸点的组分，从而获得高纯度的氢气。空气分级液化分离法设备简单，运行费用低，但能耗高，对环境有一定影响。

合成氨的使用

合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于工业领域。合成氨是制造氮肥的关键原料。氨是合成气和氢气在高温高压下反应生成的，然后转化成各种氮肥，如尿素、硝酸铵、磷酸铵等。这些氮肥是农业生产中不可缺少的物质，可以提高作物产量和品质。