我国是一个多煤、少油、贫气的国家，煤炭资源其丰富，煤化工是发展煤基氨、甲醇等、煤制油、煤制乙二醇)、煤基液体燃料的IGCC 发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础。以煤间接液化为例，规模为500万吨/年的生产装置，气化用煤在2200~2500万吨/年。国内在建的甲醇装置、合成氨装置、煤制油装置和处于筹建中煤制烯烃装置、煤制油装置、甲醇装置项目众多，对分析仪器的需求依然旺盛。

化肥厂—合成氨

步：原料气的制取。制备含有氢气氮气的粗原料气。一般由造气、空分工序组成。

▲ 造气工段：

造气出来的煤气也就是半水煤气，在气柜出口（或入口）控制其中的氧含量，防止氧含量超高从而对电捕焦器带来危险，其检测目的是安全检测。测量组份氧， 测量范围 0-1%

▲ 变换工段：

中变：CO  0-15%   CO2 0-1%低变：CO  0-5%    H2 35-75% 

CO2出工段：CO2 0-100%

第二步：原料气的净化。除去粗原料气中的氢气、氮气以外的杂质。一般由原料气的脱硫的变换、二氧化碳的脱除、原料气的精制工序组成。

▲ 脱硫

以煤或重油为原料制取的合成氨原料气中，都含有一定量的硫化物。 一些工厂在脱硫工段脱硫塔后对H2S进行在线测量。常用： 纸带法、色谱法、紫外法。

▲ 脱碳

无论采用固体、液体或气体原料，所制成的合成氨原料气中均含有其含量为12～40不是合成氨的直接原料，而且能使氨合成催化剂因此在送到合成工序前必须除掉的脱除分两步：中变：  CO 0-15%   CO2  0-1%低变：  CO 0-5%    H2  35-75% CO2出工段：CO2  0-100%不论以固体燃料还是以烃类原料制得的合成氨原料气中，经CO变换以后还会有18 ～35%的CO2， CO2的存在不仅能使氨合成催化剂而且给精制工序带来困难，如堵塞管线等。CO2又是制造尿素等化工产品的原料，所以必须加以回收利用，脱除气体中的CO2 过程习惯上简称为脱碳。脱碳方法可分为：物理吸收法、化学吸收法和物理化学吸收法三大类。净化出口：CO2  0-1%低闪气：CO2  0 ～10%醇后气：CO  0 ～2%    CO2  0 ～1%

▲ 原料气的精制（精炼）

目前只有小化肥厂在使用铜洗法，一般中型以上化肥厂均使用化法化入口：CO 0-1%  CO2   0-0.5%

CH4化出口：CO 0-50ppm ,CO2  0-50ppm

第三步：原料气的压缩与合成。将符合要求的氢氮混合气压缩到一定的压力后，在高温、高压和有催化剂的条件下，将氢氮气合成为氨。一般由压 缩、合成工序组成。

▲ 压缩

在合成氨生产过程中，采用不同原料制备的合成氨原料气，需要输送到在一定压力下操作的净化、合成工序，同时完成原料气各工序间的输送，所以需要对原料气进行压缩。压缩工序的任务就是输送合成氨原料气并提高其压力，以满足各个工序对压力的实际需求。CO2   80-100% 

▲ 合成

氨的合成是整个合成氨流程中的核心部分，是合成氨厂后一道工序。它的任务是在一定的温度、压力及催化剂存在的条件下，将精制的氢氮气合成为氨，反应后气体中一般氨含量只有10～20%，将反应后气体中的氨与其他气体组分分离，提供液氨产品，将分离氨后的未反应气体循环使用。因而氨合成工艺通常采用循环流程。由于采用合成的方法生产氨，所以称为合成氨，将生产氨的工厂称为合成氨厂。   新鲜气：H2  35-75%循环气：H2  35-75%进合成塔混合气：H2  35-75%   CH4 0-30%  NH3 0-5%

合成塔出口：NH3  0-20%

▲ 尿素

液氨与二氧化碳反应生成氨基甲酸铵，反应后送造粒塔喷淋，下落过程干燥、结晶，落到塔底成为尿素。反应过程中要严格控制二氧化碳中的氧含量，氧的测量范围是0～1%，背景气是CO2。