年产36万吨合成氨造气工艺设计

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年产30万吨合成氨课程设计

年产30万吨合成氨课程设计

年产30万吨合成氨课程设计目录1概述 (2)1.1设计题目 (2)1.2 设计具体内容范围及设计阶段 (2)1.3设计的产品的性能、用途及市场需要 (2)1.4设计任务的依据 (3)1.5 产品方案 (4)2 技术分析 (4)2.1合成氨反应的特点 (4)2.2合成氨反应的动力学 (4)2.2.1反应机理 (4)2.3氨合成工艺的选择 (5)2.4系统循环结构 (5)2.5分离工艺 (6)3 生产流程简述 (6)4 工艺计算 (7)4.1 原始条件 (7)4.2 物料衡算 (8)4.3热量衡算 (16)5主要设备选型 (24)5.1 废热锅炉设备工艺计算 (24)5.2主要设备选型汇总表 (26)5.3主要设备图 (27)6设计心得 (29)参考文献 (30)1.概述1.1设计题目:年产30万吨合成氨合成工段设计1.2 设计具体内容范围及设计阶段本次设计的内容为合成氨合成工段的设计,具体包括以下几个设计阶段:1. 进行方案设计,确定生产方法和生产工艺流程。

2. 进行化工计算,包括物料衡算、能量衡算以及设备选型和计算。

3. 绘制带控制点的工艺流程图。

4. 进行车间布置设计,并绘制设备平立面布置图。

5. 进行管路配置设计,并绘制管路布置图。

6. 撰写课程设计报告。

1.3设计的产品的性能、用途及市场需要(1) 氨的物化性能合成氨的化学名称为氨,氮含量为82.3%。

氨是一种无色具有强烈刺激性、催泪性和特殊臭气的无色气体,比空气轻,相对密度0.596,熔点-77.7℃;沸点-33.4℃。

标准状况下,1米3气氨重0.771公斤;1米3液氨重638.6公斤。

极易溶于水,常温(20℃)常压下,一个体积的水能溶解600个体积的氨;标准状况下,一个体积水能溶解1300个体积的氨氨的水溶液称为氨水,呈强碱性。

因此,用水喷淋处理跑氨事故,能收到较好的效果。

氨与酸或酸酐可以直接作用,生成各种铵盐;氨与二氧化碳作用可生成氨基甲铵,脱水成尿素;在铂催化剂存在的条件下,氨与氧作用生成一氧化氮,一氧化氮继续氧化并与水作用,便能得到硝酸。

合成氨生产工艺

合成氨生产工艺

合成氨生产工艺合成氨生产原理:氨是一种重要的化工原料,特别是生产化肥的原料,它是由氢和氮合成。

合成氨工业是氮肥工业的基础。

为了生产氨,一般均以各种燃料为原料。

首先,制成含H2和CO等组分的煤气,然后,采用各种净化方法,除去气体中的灰尘、H2S、有机硫化物、CO、CO2等有害杂质,以获得符合氨合成要求的洁净的1:3的氮氢混合气,最后,氮氢混合气经过压缩至15Mpa以上,借助催化剂合成氨。

1、合成氨生产工艺介绍造气实质上是碳与氧气和蒸汽的反应,主要过程为吹风和制气。

具体分为吹风、上吹、下吹、二次上吹和空气吹净五个阶段。

原料煤间歇送入固定层煤气发生炉内,先鼓入空气,提高炉温,然后加入水蒸气与加氮空气进行制气。

所制的半水煤气进入洗涤塔进行除尘降温,最后送入半水煤气气柜。

造气工艺流程示意图2、脱硫工段煤中的硫在造气过程中大多以H2S的形式进入气相,它不仅会腐蚀工艺管道和设备,而且会使变换催化剂和合成催化剂中毒,因此脱硫工段的主要目的就是利用DDS脱硫剂脱出气体中的硫。

气柜中的半水煤气经过静电除焦、罗茨风机增压冷却降温后进入半水煤气脱硫塔,脱除硫化氢后经过二次除焦、清洗降温送往压缩机一段入口。

脱硫液再生后循环使用。

脱硫工艺流程图3、变换工段变换工段的主要任务是将半水煤气中的CO在催化剂的作用下与水蒸气发生放热反应,生成CO2和H2。

河南中科化工有限责任公司采用的是中变串低变工艺流程。

经过两段压缩后的半水煤气进入饱和塔升温增湿,并补充蒸汽后,经水分离器、预腐蚀器、热交换器升温后进入中变炉回收热量并降温后,进入低变炉,反应后的工艺气体经回收热量和冷却降温后作为变换气送往压缩机三段入口。

变换工艺流程图4、变换气脱硫与脱碳经变换后,气体中的有机硫转化为H2S,需要进行二次脱硫,使气体中的硫含量在25mg/m3。

脱碳的主要任务是将变换气中的CO2脱除,对气体进行净化,河南中科化工有限责任公司采用变压吸附脱碳工艺。

来自变换工段压力约为1.3MPa左右的变换气,进入水分离器,分离出来的水排到地沟。

(完整版)年产30万吨合成氨合成工段工艺设计毕业论文

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年产30万吨合成氨合成工段工艺设计目录摘要 .......................................................................................................................................... Abstract ..................................................................................................................................引言......................................................................................................................................第一章合成氨综述............................................................................................................1.1 氨的用途....................................................................................................................................1.2 氨的性质....................................................................................................................................1.2.1 氨的物理性质 .......................................................................................................................1.2.2 氨的化学性质 .......................................................................................................................1.3 合成氨的生产方法 .................................................................................................................1.4 合成工艺条件的选择.............................................................................................................1.4.1操作压力.................................................................................................................................1.4.2 反应温度 ................................................................................................................................1.4.3空速..........................................................................................................................................1.4.4合成塔进口气体组成..........................................................................................................1.5 合成氨工业的发展 .................................................................................................................第二章合成工段工艺简介..............................................................................................2.1 合成工段工艺流程简述 ............................................................................................2.2 工艺流程方框简图 ....................................................................................................2.3 设备简述.....................................................................................................................2.3.1 氨合成塔..................................................................................................................2.3.3 冷交换器..................................................................................................................2.3.4 氨冷器......................................................................................................................第三章工艺设计计算 .......................................................................................................3.1 设计要求.....................................................................................................................3.2 工艺流程图.................................................................................................................3.3 物料计算.....................................................................................................................3.3.1合成塔入口气体组分 ..............................................................................................3.3.2 合成塔出口气体组分 .............................................................................................3.3.3 合成率......................................................................................................................3.3.4 氨分离器气液平衡计算 .........................................................................................3.3.5 冷交换器气液平衡计算 .........................................................................................3.3.6 液氨储槽气液平衡计算 .........................................................................................3.3.7 液氨储槽物料计算 .................................................................................................3.3.8 合成系统物料计算 .................................................................................................3.3.9 合成塔物料计算 .....................................................................................................3.3.10 水冷器物料计算 ...................................................................................................3.3.11 氨分离器物料计算................................................................................................3.3.12 冷交换器物料计算 ...............................................................................................3.3.13 氨冷器的物料计算 ...............................................................................................3.3.14 冷交换器物料计算 ...............................................................................................3.3.15 液氨贮槽物料计算 ...............................................................................................3.4 热量衡算.....................................................................................................................3.4.2 氨冷凝器热量计算 .................................................................................................3.4.3 循环机热量计算 .....................................................................................................3.4.4 合成塔热量衡算 .....................................................................................................3.4.5 废热锅炉热量计算: .............................................................................................3.4.6 热交换器热量计算 .................................................................................................3.4.7 水冷器热量衡算: .................................................................................................3.4.8 氨分离器热量衡算: .............................................................................................第四章设备的选型与计算..............................................................................................4.1 设备选型.....................................................................................................................4.1.1 设备简述..................................................................................................................4.1.2 流程说明..................................................................................................................4.2 合成塔设计.................................................................................................................4.2.1 合成塔筒体设计 .....................................................................................................4.2.2 催化剂层设计 .........................................................................................................4.2.3 下换热器..................................................................................................................4.2.4 层间换热器..............................................................................................................4.3 辅助设备选型 ............................................................................................................4.3.1 废热锅炉..................................................................................................................4.3.2 热交换器..................................................................................................................4.3.3 水冷器......................................................................................................................4.3.4 冷交换器..................................................................................................................4.3.5 氨冷器I ...................................................................................................................结论......................................................................................................................................致谢......................................................................................................................................参考文献.................................................................................................................................附录......................................................................................................................................年产30万吨合成氨合成工段工艺设计摘要:氨是一种重要的化工产品,在国民经济中有重要的作用。

年产30万吨合成氨工艺设计

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年产30万吨合成氨工艺设计作者姓名000专业应用化工技术11-2班指导教师姓名000专业技术职务副教授(讲师)目录摘要 (4)第一章合成氨工业概述 (5)1.1氨的性质、用途及重要性 (5)1.1.1氨的性质 (5)1.1.2 氨的用途及在国民生产中的作用 (6)1.2 合成氨工业概况 (6)1.2.1发展趋势 (6)1.2.2我国合成氨工业发展概况 (7)1.2.3世界合成氨技术的发展 (9)1.3合成氨生产工艺 (11)1.3.1合成氨的典型工艺流程 (11)1.4设计方案确定 (13)1.4.1原料的选择 (13)1.4.2 工艺流程的选择 (14)1.4.3 工艺参数的确定 (14)第二章设计工艺计算2.1 转化段物料衡算 (15)2.1.1 一段转化炉的物料衡算 (16)2.2 转化段热量衡算 (24)2.2.1 一段炉辐射段热量衡算 (24)2.2.2 二段炉的热量衡算 (32)2.2.3 换热器101-C、102-C的热量衡算 (34)2.3 变换段的衡算 (35)2.3.1 高温变换炉的衡算 (35)2.3.2 低温变换炉的衡算 (38)2.4 换热器103-C及换热器104-C的热负荷计算 (41)2.4.1 换热器103-C热负荷 (41)2.4.2 换热器104-C热负荷 (42)2.5 设备工艺计算 (42)2.6 带控制点的工艺流程图及主要设备图 (46)2.7 生产质量控制 (46)2.8 三废处理 (47)摘要氨是重要的基础化工产品之一,在国民经济中占有重要地位。

合成氨生产经过多年的发展,现已发展成为一种成熟的化工生产工艺。

本设计是以天然气为原料年产三十万吨合成氨的设计。

近年来合成氨工业发展很快,大型化、低能耗、清洁生产均是合成氨设备发展的主流,技术改进主要方向是开发性能更好的催化剂、降低氨合成压力、开发新的原料气净化方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位热能等方面上。

合成氨工艺造气炉工作原理

合成氨工艺造气炉工作原理

合成氨工艺造气炉工作原理
合成氨工艺的造气炉主要包括催化剂床、还原气发生器、燃烧器、加热器和废气烟气处理装置等组成部分。

其工作原理如下:
1. 还原气发生器产生还原气体,通常使用煤、重油、天然气等作为原料,经过加热燃烧反应,产生含有大量CO和H2的混
合气体。

这一步骤的目的是为了提供合成氨所需的还原剂。

2. 合成气中的CO和H2进入催化剂床。

催化剂床通常使用铁
系或镍系催化剂,并在高温和高压条件下进行反应。

CO和
H2经过一系列催化反应,生成含有高浓度氨气的合成气。

3. 合成气进一步通过换热器进行冷却,以控制反应温度,并减少不需要的副产物。

4. 在燃烧器中,还原气体与空气进行混合燃烧,产生高温高压的燃烧气,用于提供炉内所需的热量。

5. 加热器通过将炉内产生的高温烟气与进料气体进行换热,提高工艺热效率。

6. 废气烟气处理装置用于净化炉内产生的废气和烟气,通常通过脱硫、脱氢、除尘等工艺进行气体处理,以降低对环境的污染。

通过以上工艺步骤,合成氨工艺的造气炉可以将原料转化为合成氨的高纯度气体,用于后续的合成氨生产。

年产30万吨合成氨工艺设计

年产30万吨合成氨工艺设计

年产30万吨合成氨工艺设计1. 引言合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于肥料、塑料、药品、染料等工业领域。

年产30万吨合成氨工艺设计即是针对每年生产30万吨合成氨的工艺进行设计。

本文将从原料准备、反应装置、分离装置和能源供应等方面进行详细介绍,以实现合成氨工艺的高效、稳定和可持续生产。

2. 原料准备合成氨的主要原料是氢气和氮气。

氢气可以通过蒸汽重整或煤气化产生,氮气则通常采购自外部供应商。

原料的准备过程包括氢气的制备和氮气的供应。

2.1 氢气制备氢气制备可以通过蒸汽重整法或煤气化法实现。

蒸汽重整法将天然气或液化石油气与蒸汽在热催化剂的作用下进行反应,生成氢气和一氧化碳。

煤气化法则将煤或其他含碳物质与氧气反应,生成合成气,再经过变换反应生成氢气。

2.2 氮气供应为保证合成氨工艺的稳定运行,需要从外部供应商采购足够的氮气。

氮气的供应应符合相关的质量标准,并与氢气进行充分的混合准备。

3. 反应装置合成氨的工艺主要是通过氢气和氮气的合成反应实现的。

合成反应需要在适当的温度和压力下进行,并且通常采用催化剂进行催化。

3.1 反应温度合成氨反应的温度通常在350到550摄氏度之间。

温度过高会导致催化剂烧结和氨的副反应增加,温度过低则会导致反应速率过慢。

因此,需要通过优化反应温度,以提高合成氨工艺的效率和产量。

3.2 反应压力合成氨反应通常在100到300兆帕之间的高压下进行。

增加压力可以提高氢气和氮气的折合摩尔浓度,促进反应的进行,但同时也会增加设备的压力对设备材料的要求。

因此,需要综合考虑反应速率、设备成本和安全性等因素,确定适宜的反应压力。

3.3 催化剂选择合成氨反应通常采用铁-铑催化剂。

铁对氮气的吸附和解离具有较好的催化作用,而铑可以提高催化剂的活性和稳定性。

催化剂的选择和优化是合成氨工艺设计中的关键问题,需要综合考虑催化剂的催化效率、稳定性和成本等因素。

4. 分离装置合成氨反应产生的混合物中含有大量的氨、氮气、氢气等挥发性成分,需要通过分离装置对这些成分进行分离和回收。

(完整版)年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计毕业论文

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本科毕业设计年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计Decarbonization Process design on synthetic ammonia目录摘要 ............................................................................................................................................................ Abstract ........................................................................................................................ 错误!未定义书引言 ............................................................................................................................................................第一章总论 ....................................................................................................................................1.1 概述..........................................................................................................................1.1.1 氨的性质...................................................................................................................1.1.2 氨的用途及在化工生产中的地位 ..........................................................................1.2 合成氨的发展历史......................................................................................................1.2.1 氨气的发现...............................................................................................................1.2.2 合成氨的发现及其发展 ..........................................................................................1.2.3 世界合成氨工业发展 ..............................................................................................1.3 文献综述......................................................................................................................1.3.1合成氨脱碳................................................................................................................1.3.2合成氨脱碳的方法概述 ...........................................................................................1.4 设计的依据..................................................................................................................第二章流程方案的确定 ...............................................................................................................2.1各脱碳方法对比...........................................................................................................2.1.1化学吸收法................................................................................................................2.1.2物理吸收法................................................................................................................2.1.3物理化学吸收法........................................................................................................2.2碳酸丙烯酯(PC)法脱碳工艺基本原理 .................................................................2.2.1 PC法脱碳技术国内外现状 .....................................................................................2.2.2发展过程....................................................................................................................2.2.3技术经济....................................................................................................................第三章生产流程的简述 ...............................................................................................................3.1 气体流程......................................................................................................................3.1.1 原料气流程...............................................................................................................3.1.2 解吸气体回收流程...................................................................................................3.2液体流程.......................................................................................................................3.2.1 碳酸丙烯酯脱碳流程简述 ......................................................................................3.2.2 稀液流程循环...........................................................................................................3.3存在的问题及解决的办法 ..........................................................................................3.3.1综合分析PC法脱碳存在的主要问题有 ................................................................3.3.2解决办法....................................................................................................................第四章物料衡算和热量衡算 ....................................................................................................4.1工艺参数及指标...........................................................................................................4.1.1计算依据CO2在PC中的溶解度关系 ...................................................................4.1.2 PC的密度与温度的关系 .........................................................................................4.1.3 PC的蒸汽压 .............................................................................................................4.1.4 PC的黏度 .................................................................................................................4.2物料衡算.......................................................................................................................4.2.1各组分在PC中的溶解量 ........................................................................................4.2.2溶剂夹带量................................................................................................................4.2.3溶液带出的气量........................................................................................................4.2.4出脱碳塔净化气量....................................................................................................4.2.6 入塔液中CO2夹带量..............................................................................................4.2.7 带出气体的质量流量 ..............................................................................................4.2.8 验算吸收液中净化气中CO2的含量 .....................................................................4.2.9出塔气的组成............................................................................................................4.3热量衡算.......................................................................................................................第五章吸收塔的结构设计..........................................................................................................5.1确定吸收塔塔径及相关参数 ......................................................................................5.1.1基础数据....................................................................................................................5.1.2求取塔径....................................................................................................................5.1.3核算数据....................................................................................................................5.1.4填料层高度的计算....................................................................................................5.1.5 气相总传质单元高度 ..............................................................................................5.1.6塔附属高度................................................................................................................第六章塔零部件和辅助设备的设计与选取.....................................................................6.1 吸收塔零部件的选取..................................................................................................6.1.1筒体、封头等部件的尺寸选取 ...............................................................................6.1.2防涡流挡板的选取....................................................................................................6.1.3液体初始分布器........................................................................................................6.1.4 液体再分布器...........................................................................................................6.1.5 填料支撑装置...........................................................................................................6.1.6接管管径的确定........................................................................................................6.2 解吸塔的选取..............................................................................................................6.3贮槽的选择...................................................................................................................结论..........................................................................................................................................................致谢.......................................................................................................................... 错误!未定义书参考文献 ...............................................................................................................................................年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计摘要:本设计为年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计,是由指导老师指定的产量和生产规模,结合生产实习中收集的各类生产技术指标以及参考文献所提供的数据为依据而设计的。

年产30万吨合成氨工艺设计毕业论文

年产30万吨合成氨工艺设计毕业论文

合成氨是一种广泛应用于化肥、塑料、药品等领域的化学物质,具有
重要的经济和社会价值。

本文旨在设计一种年产30万吨合成氨的工艺,
以满足市场需求并提高生产效率。

首先,我们需要选择适合的反应器类型。

合成氨工艺通常采用催化剂
床层反应器,可有效控制反应温度和催化剂床的压力。

选择适宜的催化剂,如铁-铝催化剂,具有高催化活性和稳定性。

其次,反应器的设计需要考虑反应温度和压力。

合成氨反应的最佳工
艺条件为300-500摄氏度和150-250大气压。

通过调节反应条件,可以提
高氨气的产量和选择性。

在反应器后,需要进行气体分离和氨纯化处理。

气体分离通常采用低
温分离技术,如低温凝析法,可将氮气和未反应的氢气从产生的氨气中分
离出来。

随后,利用吸附剂和膜分离技术进行氨纯化处理,以提高氨气的
纯度和产品质量。

最后,废水处理也是一个重要的环节。

合成氨工艺中会产生废水,其
中含有高浓度的氨和其他有机物。

采用适当的废水处理工艺,如生物降解
和化学氧化等方法,可以有效降解有机物和去除氨,以达到环保要求。

总之,设计一种年产30万吨合成氨的工艺需要综合考虑反应器类型、反应条件、气体分离和氨纯化处理以及废水处理等因素。

通过合理设计和
优化工艺,提高生产效率和产品质量,将为合成氨行业的发展做出积极贡献。

年产三十万吨合成氨合成工段工艺设计_毕业设计说明书

年产三十万吨合成氨合成工段工艺设计_毕业设计说明书

年产三十万吨合成氨合成工段工艺设计1.绪论合成氨简介在高温高压和催化剂存在的条件下,将精制的氢氮混合气直接合成为氨,然后将所得的气氨从未合成的为氨的混合气中冷凝分离出来。

由于受反映平稳阻碍,氢氮混合气不能全数转化为氨,反映后气体中一样只有10%-20%,通常采纳冷冻的方式将已合成的氨分离,然后在未反映的氢氮混合气中补充新鲜气进行循环反映。

氨合成反映是一个放热反映,而氨分离进程又要消耗大量的冷量。

在氨合成系统中合理设计回收反映热的设备,可降低冷量的消耗。

氨合成工段的生产状况直接阻碍到合成氨厂生产本钱的高低,它是合成氨厂节能减排的关键工序之一。

依照合成氨反映中采纳的压力、温度及催化剂型号的不同,氨合成的方式能够分为低压法(15-20MPa)、中压法(20-32MPa)和高压法三种。

目前合成氨厂普片采纳的采纳的是低压法和中压法。

合成氨概况合成氨是重要的无机化工产品之一,最先是由德国化学家哈伯于1902年研究出来的,其原理是由氮气和氢气在必然条件下直接合成氨,并于1908年申请专利。

后来,他继续研究,于1909年改良了合成技术,使氨的含量达到6%以上。

合成氨工业起初是因为制作火药而被重视,在20世纪初期形成规模,为战争效劳;第一次世界大战终止后,转向为农业、工业效劳。

随着科学技术的进展,对合成氨的需要量日趋增加。

20世纪50年代后氨的原料组成发生重大转变,近数十年来合成氨工业进展专门快,大型化、低能耗、清洁生产成为合成氨装置进展主流,技术改良要紧方向是研制性能更好的催化剂、降低氨合成压力、开发新的原料气净化方式、降低燃料消耗、回收和合理利用低位热能等。

合成氨工业已有一个世纪的历史,在国民经济中占有重腹地位。

合成氨在农业上有超级重要的地位,氮肥,尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵和各类含氮复合肥,都是以氨为原料的。

同时,合成氨也是大宗化工产品之一,世界每一年合成氨有80%用来生产化学肥料,20%作为其它化工产品的原料。

合成氨造气工段设计

合成氨造气工段设计

合成氨造气工段设计合成氨是一种重要的工业原料,在合成氨的生产过程中,造气工段是一个关键环节。

下面将对合成氨造气工段的设计进行介绍。

首先,合成氨造气工段的设计应考虑到两个主要的化学反应:水气变换反应和蒸汽重整反应。

水气变换反应是将水蒸气与一定量的天然气经由催化剂催化反应生成合成气的过程。

蒸汽重整反应是将一部分天然气与过剩的水蒸气进行催化反应,生成合成气的过程。

在合成氨造气工段的设计中,首先需要确定反应器的类型。

常见的反应器类型有管式反应器和固定床反应器。

管式反应器具有反应速率高、热传递效果好等优点,但是占地面积大。

固定床反应器具有体积小、易于控制等优点,但是反应速率较低。

根据生产规模和经济效益的要求,可以选择适当的反应器类型。

其次,合成氨造气工段的设计应确定合适的催化剂。

合成氨的制备过程需要使用催化剂来促进化学反应的进行。

常用的催化剂包括镍、钼、铁等金属,以及氧化铝、硅铝酸等载体。

选择合适的催化剂可以提高反应的选择性和效率。

另外,合成氨造气工段的设计还需要考虑反应的操作条件。

包括反应的温度、压力和气体的配比等。

在水气变换反应中,通常选择较高的温度和较低的压力,以促进反应的进行。

而在蒸汽重整反应中,通常选择较低的温度和较高的压力。

在气体配比方面,需要根据催化剂的选择和反应条件的要求进行合理搭配。

最后,合成氨造气工段的设计还需要考虑能量的回收和利用。

在合成氨的制备过程中,会产生大量的热能,如果不加以利用将会造成能源的浪费。

因此,可以考虑采用热交换器、余热回收装置等技术手段,将废热回收利用,提高能源利用效率。

综上所述,合成氨造气工段设计应考虑到反应器类型、催化剂选择、反应条件的确定以及能量回收利用等因素。

通过合理设计可以提高合成氨工艺的效率,降低生产成本,实现经济可行性和环境友好性的统一。

合成氨是一种广泛应用于农业、化工和制药等领域的重要化学原料。

合成氨的制备过程主要包括合成气的制备和氨的合成两个步骤。

年产万吨合成氨变换工段工艺设计终稿

年产万吨合成氨变换工段工艺设计终稿
合成氨变换工段是指CO与水蒸气反应生成CO2和H2的过程。在合成氨工艺流程中起着非常重要的作用。在合成氨生产中,各种方法制取的原料气都含有CO,其体积分数一般为12%~40%[2]。合成氨需要的两种组分是H2和N2,因此需要除去合成气中的CO。变换反应如下: 。由于CO变换过程是强放热过程,必须分段进行以利于回收反应热,并控制变换段出口残余CO含量。第一步是高温变换,使大部分CO转变为CO2和H2;第二步是低温变换,将CO含量降至%左右。因此,CO变换反应既是原料气制造的继续,又是净化的过程,为后续脱碳过程创造条件。
Abstract:This design was mainly for the synthetic ammonia plant shift conversion section.The technological process used the middle temperature changefirst ,and then used the low temperature change .Process calculation mainly included material balance, energy balance and equipmentselection.
变换过程需在高温高压使用催化剂条件下进行,因此变换工序是合成氨生产的高成本工序,其成本降低对合成氨成本的降低有重要意义。
1.3
1.
我国的氮肥工业自20世纪50年代以来,不断发展壮大,目前合成氨产量已跃居世界第一位,已掌握了以焦炭、无烟煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃多种原料生产合成氨、尿素的技术,形成了特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小生产规模并存的生产格局。目前合成氨总生产能力为5000万吨/年左右[3],氮肥工业已基本满足了国内需求,在与国际接轨后,具备与国际合成氨产品竞争的能力,今后发展重点是调整原料和产品结构,进一步改善经济性。

年产36万吨合成氨造气工艺设计

年产36万吨合成氨造气工艺设计

年产36万吨合成氨造气工艺设计The Design of Producing Coal Gas aboutManufacturing Synthesis of Ammonia 360000t/a目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)引言 (1)第1章造气方法的概述 (2)1.1造气方法的介绍 (2)1.1.1固定床气化法 (2)1.1.2流化床气化法 (2)1.1.3气流床气化法 (3)1.1.4熔浴床气化 (3)1.2造气方法的选择 (4)第2章常压固定床间歇气化法 (5)2.1半水煤气定义 (5)2.2半水煤气制气原理 (5)2.3生产流程的选择及论证 (6)2.4间歇式制半水煤气工艺流程 (6)2.5固定床气化法的特点 (7)2.6原料的选择 (7)2.7工艺条件 (9)2.8工作循环 (10)2.9 炉内燃料分布情况 (11)第3章工艺计算 (13)3.1煤气发生炉的物料及热量衡算 (13)3.2物料及热量衡算 (15)3.2.1吹风阶段的计算 (15)3.2.2热量衡算 (16)3.3制气阶段的计算 (17)3.3.1物料衡算 (17)3.3.2热量衡算 (20)3.4总过程计算 (21)3.4.1燃料使用分配及生产指标 (21)3.4.2物料衡算 (22)3.4.3热量衡算 (23)3.5配气计算 (24)3.6消耗定额 (25)第4章设备计算与选型 (26)4.1煤气炉指标计算 (26)4.2煤气台数的确定 (27)4.3空气鼓风机的选型及台数确定 (28)第5章能耗分析与节能途径 (30)5.l 提高燃料利用率 (30)5.1.1 提高吹风效率 (31)5.1.2 提高制气效率 (32)5.1.3 降低灰渣返炭率 (33)5.1.4 降低吹风及制气带出物 (34)5.1.5 减少热量损失 (34)5.2 降低蒸汽消耗 (35)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)年产36万吨合成氨造气工艺设计摘要:本设计简要介绍了几种常见气化工艺并对其特点做了对比。

年产18万吨合成氨脱硫工段工艺设计

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届本科生毕业论文学院毕业论文(设计)论文(设计)题目:年产36万吨合成氨脱硫工段工艺设计English Topic: The year produces 36 0,000 tons to synthesize an ammonia to take off sulphur work a segment atechnological design系别:化学及生物科学系专业:化学工程及工艺班级:学生:指导老师:20年5月20日前言本设计是年产36万吨合成氨脱硫工段的工艺设计。

对合成氨和脱硫工艺的发展概况进行了概述。

着重详细介绍了脱硫工段的工艺流程、工艺条件、生产流程、技术指标、热量衡算及物料衡算以及设备计算和选型等内容。

就脱硫车间的工艺生产流程,着重介绍化工设计的基本原理、标准、规范、技巧和经验。

本书内容是根据化工股份有限公司脱硫车间的生产实际情况而编著的,一些工艺参数都是以工厂实际生产为准。

编写本设计总的指导思想是:理论联系实际、简明易懂、经济实用。

本书在编写过程中得到老师的指导,在此表示衷心感谢。

由于编者自身的知识水平和认识水平的有限,书中错误及不妥之处,恳请读者批评指正。

编者20年5月于目录前言 (2)摘要 (5)ABSTRACT (6)1.总论 (7)1.1概述 (7)1.1.1 栲胶的组成及性质 (8)1.1.2栲胶脱硫的反应机理 (8)1.1.3生产中副产品硫磺的应用 (9)1.2文献综述 (9)1.3设计任务的依据 (10)2. 流程方案的确定 (11)2.1各脱硫方法对比 (11)2.2栲胶脱硫法的理论依据 (15)2.3工艺流程方框图 (16)3. 生产流程的简述 (17)3.1简述物料流程 (17)3.1.1气体流程 (17)3.1.2溶液流程 (17)3.1.3硫磺回收流程 (18)3.2工艺的化学过程 (18)3.3反应条件对反应的影响 (20)3.3.1 影响栲胶溶液吸收的因素 (20)3.3.2 影响溶液再生的因素 (22)3.4工艺条件的确定 (23)3.4.1 溶液的组成 (23)3.4.2喷淋密度和液气比的控制 (24)3.4.3 温度 (25)3.4.4再生空气量 (25)4. 物料衡算和热量衡算 (20)4.1物料衡算 (20)4.2热量衡算 (30)5. 设备计算及选型 (36)5.1脱硫塔的设计计算 (36)5.1.1塔径计算 (36)5.1.2填料高度计算 (38)5.2喷射再生槽的计算 (40)5.2.1 槽体计算 (40)5.2.2 喷射器计算 (31)6. 车间布置说明 (34)7. 三废治理及利用 (47)7.1废水的处理 (47)7.1.1废水的来源及特点 (47)7.1.2废水处理工艺 (47)7.2废渣的处理 (48)7.2.1废渣的来源 (48)7.2.2废渣的处理工艺 (48)参考文献 (49)附录 (51)工艺流程图 (51)脱硫塔装配图 (51)车间平面布置图 (51)致谢 (52)年产36万吨合成氨脱硫工段工艺设计学生姓名:指导老师:摘要:年产36万吨合成氨脱硫工段工艺设计是由指导老师指定产量确定的生产规模,结合生产实习中收集的各类生产技术指标而设计的。

年产36万吨合成氨脱硫工段工艺设计(毕业论文)(可编辑)

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年产36万吨合成氨脱硫工段工艺设计(毕业论文)届本科生毕业论文学院毕业论文(设计)论文(设计)题目: 年产36万吨合成氨脱硫工段工艺设计English Topic: The year produces 36 0,000 tons to synthesize an ammoniato take off sulphur work a segment a technological design系别: 化学与生物科学系专业: 化学工程与工艺班级:学生: 指导老师:20年5月20日前言本设计是年产36万吨合成氨脱硫工段的工艺设计。

对合成氨和脱硫工艺的发展概况进行了概述。

着重详细介绍了脱硫工段的工艺流程、工艺条件、生产流程、技术指标、热量衡算及物料衡算以及设备计算和选型等内容。

就脱硫车间的工艺生产流程,着重介绍化工设计的基本原理、标准、规范、技巧和经验。

本书内容是根据化工股份有限公司脱硫车间的生产实际情况而编著的,一些工艺参数都是以工厂实际生产为准。

编写本设计总的指导思想是:理论联系实际、简明易懂、经济实用。

本书在编写过程中得到老师的指导,在此表示衷心感谢。

由于编者自身的知识水平和认识水平的有限,书中错误与不妥之处,恳请读者批评指正。

编者20年5月于目录前言2摘要5Abstract 61.总论71.1 概述71.1.1 栲胶的组成及性质81.1.2栲胶脱硫的反应机理81.1.3生产中副产品硫磺的应用91.2 文献综述91.3 设计任务的依据102. 流程方案的确定112.1 各脱硫方法对比112.2栲胶脱硫法的理论依据122.3 工艺流程方框图133. 生产流程的简述143.1 简述物料流程 143.1.1气体流程143.1.2溶液流程143.1.3硫磺回收流程143.2 工艺的化学过程143.3 反应条件对反应的影响153.3.1 影响栲胶溶液吸收的因素15 3.3.2 影响溶液再生的因素173.4 工艺条件的确定183.4.1 溶液的组成 183.4.2喷淋密度和液气比的控制18 3.4.3 温度193.4.4再生空气量194 物料衡算和热量衡算204.1 物料衡算204.2 热量衡算235 设备计算及选型 275.1 脱硫塔的设计计算275.1.1塔径计算275.1.2填料高度计算285.2 喷射再生槽的计算295.2.1 槽体计算295.2.2 喷射器计算 316. 车间布置说明347三废治理及利用357.1 废水的处理357.1.1废水的来源及特点357.1.2废水处理工艺357.2 废渣的处理357.2.1废渣的来源357.2.2废渣的处理工艺 35参考文献36附录37工艺流程图37脱硫塔装配图37车间平面布置图37致谢38年产36万吨合成氨脱硫工段工艺设计学生姓名:指导老师:摘要:年产36万吨合成氨脱硫工段工艺设计是由指导老师指定产量确定的生产规模,结合生产实习中收集的各类生产技术指标而设计的。

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年产36万吨合成氨造气工艺设计The Design of Producing Coal Gas aboutManufacturing Synthesis of Ammonia 360000t/a目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)引言 (1)第1章造气方法的概述 (2)1.1造气方法的介绍 (2)1.1.1固定床气化法 (2)1.1.2流化床气化法 (2)1.1.3气流床气化法 (3)1.1.4熔浴床气化 (3)1.2造气方法的选择 (4)第2章常压固定床间歇气化法 (5)2.1半水煤气定义 (5)2.2半水煤气制气原理 (5)2.3生产流程的选择及论证 (6)2.4间歇式制半水煤气工艺流程 (6)2.5固定床气化法的特点 (7)2.6原料的选择 (7)2.7工艺条件 (9)2.8工作循环 (10)2.9 炉内燃料分布情况 (11)第3章工艺计算 (13)3.1煤气发生炉的物料及热量衡算 (13)3.2物料及热量衡算 (15)3.2.1吹风阶段的计算 (15)3.2.2热量衡算 (16)3.3制气阶段的计算 (17)3.3.1物料衡算 (17)3.3.2热量衡算 (20)3.4总过程计算 (21)3.4.1燃料使用分配及生产指标 (21)3.4.2物料衡算 (22)3.4.3热量衡算 (23)3.5配气计算 (24)3.6消耗定额 (25)第4章设备计算与选型 (26)4.1煤气炉指标计算 (26)4.2煤气台数的确定 (27)4.3空气鼓风机的选型及台数确定 (28)第5章能耗分析与节能途径 (30)5.l 提高燃料利用率 (30)5.1.1 提高吹风效率 (31)5.1.2 提高制气效率 (32)5.1.3 降低灰渣返炭率 (33)5.1.4 降低吹风及制气带出物 (34)5.1.5 减少热量损失 (34)5.2 降低蒸汽消耗 (35)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)年产36万吨合成氨造气工艺设计摘要:本设计简要介绍了几种常见气化工艺并对其特点做了对比。

虽然固定床工艺较其它气化工艺有其不足之处且工艺较为落后,但其气化工艺较之其它工艺更成熟。

根据我国基本国情本设计采用常压固定床间歇气化法。

本设计介绍了半水煤气的定义及制气原理;常压固定床间歇气化生产流程的选择及论证;常压固定床间歇气化的工艺流程;常压固定床间歇气化的特点和对原料的选择;常压固定床间歇气化的工艺条件;常压固定床间歇气化的工作循环有五个阶段;煤气炉内燃料分布情况,从上而下依次为干燥层、干馏层、还原层、氧化层、灰渣层。

本设计对造气工段进行了工艺计算,在煤气炉的物料衡算中,进项为100千克入炉燃料,出项包括灰分、干料、不可燃物共计99.99千克,;能量衡算中,进项包括燃料热值、空气中水汽的焓、干空气显热、燃料显热共计2904868千焦,出项包括吹风气热值、带出物热值、吹风气中水汽的焓、干吹风气显热等共计1575130千焦;在制气阶段,分别对碳、氢、氧、氮、硫元素进行了衡算;热量衡算中,进项包括燃料热值、燃料显热、蒸汽的焓、氮空气中水汽的焓、干氮空气显热共计3538661千焦,出项4413465.74千焦;设备计算中,选用Φ3000mmUGI煤气炉,每台每小时产半水煤气7500 m3,由年产量计算需78台;空气鼓风机选用D700—14型,经计算需22台。

本设计最后从提高燃料有效利用率、降低蒸汽消耗方面阐述了合成氨生产造气工段降低能耗的途径,提出了合成氨生产造气工段节能增效的应对措施。

关键词:合成氨半水煤气工艺设计节能The Design of Producing Coal Gas about Manufacturing Synthesisof Ammonia 360000t/aAbstract:Several common gasification methods have been introduced in this design and their characteristics are compared. Although the fixed bed process has its shortcomings and the process is relatively backward, its gasification process technology is more mature than the others. According to the basic situation of our country, atmospheric fixed bed intermittent method is used in this design.The definition of semi- water gas and gasification principle have been introduced in this design;atmospheric fixed bed gasification process’s selection and demonstration;the characteristics of atmospheric fixed bed gasification; the selection of raw materials;the conditions of atmospheric fixed bed gasification process; the working cycle of atmospheric fixed bed gasification includes five stages; fuel distribution in gas furnace, in turn from top to bottom for drying layer, carbonization layer, reducing layer, oxide layer and ash layer.The gasification process of the design has been calculated, the material balance proceeds into the furnace of 100 kg fuel out, including ash, dry materials, nonflammable total of 99.99 kg; energy balance proceeds including the fuel calorific value, enthalpy of water vapor, dry air sensible heat, fuel sensible heat total of 2,904,868 kJ out, items including blown calorific value with a calorific value objects, blowing the enthalpy of water vapor, dry blown sensible heata total of 1,575,130 kJ; in the gas phase, accounting for carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, sulfur; heat balance, the proceeds including the enthalpy of the fuel calorific value, fuel heat, steam and nitrogen in the airthe enthalpy of water vapor, dry nitrogen air sensible heat total of 3,538,661 kJ, heat total of 4,413,465.74 kJ out; the equipm ent calculations the selection Φ3000mmUGI gas stove, capacity of 7500 m3/h by the annual production of calculation , needs 78 units,air blower choose D700—14 type,the calculation needs 22 sets.The paths to reduce the energy consumption in gasification section have been described in the design,from aspects of increasing the effective usage rate of fuel and reducing the steam consumption; the replacing measures for energy saving and effect increasing in gasification section of ammonia synthesis production have been proposed.Key words:Ammonia Synthesis;Semi-water Gas;Technology;Design;Energy Saving引 言氨是一种重要的化工原料,特别是生产化肥的原料,它是由氢和氮合成。

合成氨工业是氮肥工业的基础。

为了生产氨,一般均以各种燃料为原料。

首先,制成含H 2和CO 等组分的煤气,然后,采用各种净化方法,除去气体中的灰尘、H 2S 、有机硫化物、CO 、CO 2等有害杂质,以获得符合氨合成要求的洁净的1:3的氮氢混合气,最后,氮氢混合气经过压缩至15Mpa 以上,借助催化剂合成氨。

我国能源结构中,煤炭资源占很大比重。

煤的气化是煤转化技术中最主要的方面,并已获得广泛的应用。

煤气化提供洁净的可以管道输送的气体燃料。

当前城镇及大中型企业要求实现煤气化的迫切性越来越大,至今以合成气为原料的合成含氮、含氧化物、烃类及燃料的碳化学技术已经获得相当成功,并且这方面的开发活动至今仍方兴未衰。

合成氨造气,是以煤或焦碳为原料,用氧气(空气、富氧或纯氧)水蒸汽或氢气等作为气化剂(或称气化介质),在高温条件下通过化学反应将煤或焦碳中的可燃部分转化为气体燃料的过程。

煤炭气化包括煤的热解、气化和燃烧三部分。

煤炭气化时所得的可燃气体称气化煤气。

气化煤气可用于城市煤气、工业燃气和化工原料气及联合循环发电等。

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