PLC合成氨装置控制系统设计+梯形图(6)
催化剂在长时间的使用时，没有受能使催化剂中毒的东西的影响而发生的活性的降低就是所谓的催化剂的衰老。
催化剂在长时间处在高温条件下、催化剂层有频繁的温度波动、有过大的温差、随着频繁冲击的气流而损坏了催化剂的结构等因素都会导致催化剂的衰老。当催化剂有较大程度的衰老时，就必须要寻找新的催化剂来进行更替。
催化剂的中毒与衰老均几乎是不可避免，所以，为了增加催化剂的使用寿命，需要尽最大可能地使用品质优良的原料气、一丝不苟且稳定的操作。
综上所述，合成氨制备很大程度上受到合成氨催化剂品质的影响，很有必要进行催化剂品质的不断提高，大力进行对新型催化剂的研发工作。经过研究发现，将稀土元素钴等加入到催化剂中，对催化剂活性有着显著的提高效果。
2.3 工艺条件的选择
2.3.1 压力
在合成氨工艺过程中，其他工艺条件的前提就是合成的压力，是关乎制造强度和科技经济指标的重要因素。从化学平衡和反应速率的角度看起来，增加合成压力有助于增加氨的含量和合成氨反应速率，改善设备的产能，并且随着压力的升高，装置会更为紧凑、流程会更为简化。比如，在高压条件下，要分离氨只需要进行水冷处理即可。然而，在高压条件下又同时有着较高的反应温度，这会缩短催化剂的使用寿命，对装置材料、加工制备有较高要求。包含能量消耗、原材料成本、装置成本在内的综合费用，即科技经济效果是选择操作时压力的重要凭据。
能量消耗主要有关功的消耗，即压缩原料气时的功耗、压缩循环气时的功耗和冷冻系统的功耗。当实际操作压力在15—30MPa时，总的功耗差距并不大且有着较小的数值。随着压力的上升，压缩循环气的功耗和氨分离冷冻的功耗降低，而压缩原料气的功耗则大大升高。在较高的压力下，压缩原料气的功耗很大；在较低的压力下，压缩循环气和氨分离冷冻的功耗又会十分的高。实践表明，合成的压力为13—30MPa是较为经济合理的。
就目前的状况来说，中国小、中型合成氨工厂，制备中应用往复式压缩机，合成氨实际操作压力普遍是在30—32MPa[8]；对于大型的合成氨工厂，使用蒸汽透平驱动的高压离心式压缩机，其实际操作压力是15—24MPa。合成氨产业科技正在不断改进中，使用活性较高的合成氨催化剂可有利于增加氨合成率，有效减少循环机的功耗，保持其实际操作压力减到10MPa以下。
2.3.2 温度
合成氨是一个可逆的放热反应，所用催化剂和氨合成塔的结构决定了反应时的温度 。在特定条件下，气体组分发生变化，最适宜温度也会发生改变。也就是说在催化剂床层里，伴随着反应的逐渐进行，气体中的氨含量不断增多，与之相对应的有着不一样的最适宜温度。
在合成氨的工业生产过程中，需要很好地控制住催化剂床层热点的温度。催化剂使用时的温度最大值应该要大于或等于热点的温度。增加热点的温度可有效地使反应过程中接近所需的最适宜温度。制备过程中由于催化剂在使用一段时间后会不可避免地出现失活的问题，此时应该合理地增加操作时的温度。具体进行合成氨操作时应由催化剂的型号来选择合成温度。普遍都选择400—500℃。
2.3.3 进塔气的组成
（1） 氢氮比
当氢氮比为3:1时，平衡氨的含量最大；在反应过程中，随着反应的逐渐进行，最适宜氢氮比会逐渐上升。从反应初期的氢氮比1:1，到反应渐渐接近化学平衡时，氢氮比逐渐接近3:1，反应速率达到最高。要达成如此的氢氮比那就必须在反应过程中不停地加入氢气，这在工业生产中较难达成。实践经验表明，将入塔气体的氢氮比控制在略微小于3，普通情况下氢氮比保持在2.8—2.9是较为合理的。然而对于含有钴的催化剂，其所要求的氢氮比应为2.2左右即可[9]。
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