年产五万吨合成氨合成工段工艺设计设计
合成氨变换工段工艺设计
合成氨变换工段工艺设计合成氨是化工工业中的重要原料,广泛应用于制取尿素、硝化铵等农业肥料,以及制取氨水、氨盐、化肥、染料等合成工艺中。
合成氨变换工段是合成氨生产中的关键环节,其工艺设计对合成氨的产量、质量以及能耗等方面有重要影响。
一、工艺概述合成氨的变换反应器是将反应物氮气和氢气通过催化剂的作用,在一定条件下发生气相合成反应,生成合成氨。
反应器通常采用固定床催化剂反应器,催化剂的选择和催化剂床层的设计都是工艺设计的重要环节。
冷凝器主要用于对反应产生的氨气进行冷凝回收,常见的冷凝器有直接冷凝器和间接冷凝器两种形式,工艺设计中需要根据具体情况选择适用的冷凝方式。
循环气压缩机主要用于将反应器中未反应的气体通入新的循环,提高气相合成反应的转化率。
在工艺设计中,需要考虑压缩机的压比、功率消耗等参数。
氨气的分离净化装置主要用于对合成氨中的杂质进行去除,提高合成氨的纯度。
常用的分离净化装置有吸附装置、膜分离装置等,具体的工艺设计需要根据生产要求和经济效益进行选择。
二、工艺参数及控制合成氨的变换工段的工艺参数主要包括反应温度、反应压力、空速、催化剂活性等。
这些参数直接影响合成氨的产率、选择性和能耗。
反应温度是合成氨变换反应的重要参数,通过控制温度可以提高反应速率和转化率,但过高的温度会导致副反应的发生,降低合成氨的选择性。
反应压力主要用于控制氨气的产量和能耗,压力越高产氨越多,但能耗也相应增加。
空速是指单位时间内通过反应器的氮气体积,可以通过调控压力和进气量来实现,过小的空速会影响反应的效果,而过大会导致固定床催化剂的床层冲击和阻力升高,影响反应转化率。
催化剂活性主要指催化剂的活性组分含量和粒径等参数,这些参数会影响合成氨的选择性和催化剂的寿命。
在工艺设计中,需要考虑这些参数的合理选择和控制,以提高合成氨的产量和质量,并降低能耗。
三、能耗控制合成氨的变换工段是合成氨生产中的能耗重点。
能耗的控制主要体现在压力控制、催化剂选择和热交换等方面。
年产五万吨合成氨合成工段工艺设计
合成氨是一种重要的化工原料,在农业、化肥、医药等领域具有广泛的应用。
年产五万吨合成氨合成工段的工艺设计需要确保生产效率、降低成本以及保护环境。
下面将介绍一种可能的工艺设计方案,并详细阐述其主要步骤和操作过程。
工艺设计方案:1.原料准备:气体原料包括天然气、汽油等,液体原料包括氨水和硫酸。
将气体原料经过净化处理后,与液体原料进行混合。
2. 混合反应器:将混合后的原料进入混合反应器中,进行催化合成反应。
合成反应通常使用铁催化剂,反应温度为400-500°C,压力为150-300 atm。
3.分离系统:将反应后的混合气体通过冷却器进行冷却,使其达到饱和水蒸气状态。
然后进入分离塔,其中含有若干个塔盘。
通过升温和降压,氨气和氮气分别从塔顶和塔底分离出来。
氨气经过冷凝器冷却,得到液氨产品。
4.副产物处理:除了氨气外,还产生了一些副产物,如甲烷、一氧化碳等。
这些副产物需要进行处理,如通过燃烧转化为二氧化碳和水蒸气。
5.产品处理:将液氨产品进行浓缩、脱水等处理,使其达到合适的纯度要求。
然后进行分装、储存和运输等环节。
在整个合成氨合成工段中,合成反应器是最关键的部分。
其选用合适的催化剂和反应条件,可以保证高效率、高选择性的合成氨反应。
此外,适当的分离系统和副产物处理方式,能够最大程度地回收和利用原料,减少能源消耗和环境污染。
整个工艺设计需要考虑到安全性、经济性和环境性能。
安全性方面,需要对原料进行严格的净化处理,防止催化剂中毒等问题的发生。
经济性方面,需要优化工艺参数,提高产量和纯度,降低生产成本。
环境性能方面,需要优化副产物处理方式,减少废气和废水的排放。
综上所述,年产五万吨合成氨合成工段的工艺设计需要综合考虑多个因素,包括催化剂的选择、反应条件的控制、分离系统的设计、副产物处理方式等。
只有通过优化这些环节,才能够实现高效、稳定、安全和环保的合成氨生产。
年产五万吨合成氨合成工段工艺设计
年产五万吨合成氨合成工段工艺设计一、引言合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、工业和化工等领域。
合成氨的生产工艺是通过氮气和氢气在一定条件下进行催化反应,生成氨气。
年产五万吨合成氨合成工段工艺设计是一个重要的工程项目,本文将对该工艺设计进行详细介绍。
二、工艺流程1. 原料准备:氮气和氢气是合成氨的原料,氮气主要来自空分设备,氢气主要来自蒸汽重整装置。
2. 原料净化:氮气和氢气需要经过净化处理,去除其中的杂质和水分,以保证反应的纯净度和稳定性。
3. 反应器设计:合成氨的反应器通常采用催化剂床层式反应器,反应器的设计需要考虑到反应条件、催化剂选择、温度控制等因素。
4. 热力平衡:合成氨反应是一个放热反应,需要进行热力平衡设计,确保反应器内温度的稳定。
5. 催化剂再生:催化剂在反应过程中会逐渐失活,需要定期进行再生或更换。
6. 产品分离:合成氨反应生成的氨气需要进行分离和纯化,得到符合工业标准的合成氨产品。
三、工艺参数1. 反应温度:合成氨反应的适宜温度为350-550摄氏度,需要根据具体情况进行调整。
2. 反应压力:合成氨反应的适宜压力为100-300大气压,过高或过低的压力都会影响反应效果。
3. 催化剂选择:常用的合成氨催化剂有铁、铑、铑铁等,需要根据反应条件选择合适的催化剂。
4. 原料比例:氮气和氢气的摩尔比需要按照化学方程式进行精确控制,以确保反应的充分进行。
5. 反应速率:合成氨反应的速率受到温度、压力、催化剂活性等因素的影响,需要进行精确的反应速率控制。
四、设备选型1. 反应器:合成氨反应器需要选择耐高温、耐压的材料制造,通常采用碳钢或不锈钢材料。
2. 分离设备:合成氨反应产生的氨气需要通过冷凝、吸附等方式进行分离,需要选择适宜的分离设备。
3. 催化剂再生装置:催化剂再生装置需要具备高温高压下的操作能力,通常采用氢气再生或空气再生的方式。
4. 热力平衡设备:合成氨反应需要进行热力平衡设计,需要选择适宜的换热器、冷凝器等设备。
产5万吨合成氨脱碳工段工艺设计 文档全文免费阅读、在线看
进度安排
准备开题报告 开题报告答辩 毕业设计实习 计算 绘图 设计说明书编写 设计答辩
2014.3. 1~2014.3.8 2014.3.9
2014.3. 10~2014.4. 10 2014.4. 11~2014.4.25 2014.4.26~2014.5.20 2014.5.21~2014.5.26 2014.5.29~2014.5.31
· 我国的氮肥工业不断发展以跃居世界第一位 。现 已掌握了多种合成氨、尿素的技术 。形成了特有 的煤、石油、天然气原料并存的生产规模 。但与 外国相比仍存在一些严重问题 ,集中表现为装置 规模小、生产能力不足 ,使整体竞争能力差。
合成氨技术未来的发展趋势
· 大型化、 集成化 、 自动化
· 以“油改气 ”和“油改煤 ”为核心的原料结 构调整
· 合成氨装置脱碳工艺可分为 3 大类 : 物 理吸收法, 化学吸收法, 物理化学吸收法。
NHD脱碳技术是一种新型的低能耗净 化工艺。NHD 溶剂的主要成分为聚乙
二醇二甲醚的混合物, 属于物理吸收溶
剂 。NHD 溶剂不仅对 H2S 、CO2 、
COS 等酸性气体有较强的吸收能力, 而 且能选择性地脱除合成气中 H2S。
年产52万吨合成氨脱碳 工段工艺设计的背景及意义 ➢ 合成氨的研究现状及国内外发展趋势 ➢ 脱碳工段在合成氨生产中的重要作用 ➢ 课题预期的目标 ➢ 进度安排
➢ 主要参考文献
背景及意义
· 我国是一个人口大国 ,农 业在国民经济中起着举足 轻重的作用 ,而农业的发 展离不开化肥 。氮肥是农 业生产中需要量最大的化 肥之一 ,合成氨则是氮肥 的主要来源 , 因而合成氨 工业在国民经济中占有极 为重要的位置 。随着世界 人口的不断增加 ,用于制 造尿素、 甲醇、硫酸等化 工产品的氨用量也不断增 加。
年产五万吨合成氨变换工段工艺初步
四川理工学院毕业设计题目年产五万吨合成氨变换工段工艺初步设计系别化学工程与工艺专业无机化工 011指导教师教研室主任学生姓名接受任务日期 2005年2月28日完成任务日期 2005年6月1日四川理工学院毕业论文任务书材料与化学工程系无机化工专业2001-1 班题目年产五万吨合成氨变换工段工艺初步设计起迄日期2005年 2 月25 日起至2005 年 6 月1日止指导老师教研室主任〔签名〕系主任〔签名〕学生姓名批准日期2005 年 2 月25 日接受任务日期2005 年 2 月25 日完成任务日期2005 年 6 月 1 日一、设计〔论文〕的要求:1、说明书包括前言,合成氨变换工段工序原理,工艺条件及工艺流程确定,以及主要设备的选择说明,对本设计的评述。
2、计算局部包括物料衡算,热量衡算,有效能利用率计算,主要设备计算。
3、图纸带控制点的工艺流程图。
二、设计〔论文〕的原始数据:天然气成分:以鸿化厂的实际工作数据为依据来进行。
年工作日330天,其余数据自定。
三、参考资料及说明:?化工工艺设计手册?〔上、下册〕、?氮肥工艺设计手册?理化数据、?化肥企业产品能平衡?、?小合成氨厂工艺技术与设计手册?、?合成氨工学?、?化工制图?、?化工原理?、?化学工程?、?化工设计概论?以及关于氮肥的其他相关杂志。
目录1.前言 (4)2.工艺原理 (4)3.工艺条件 (5)4.工艺流程确实定 (6)5.主要设备的选择说明 (6)6.对本设计的综述 (6)第一章变换工段物料及热量衡算 (8)第一节中变物料及热量衡算 (8)1.确定转化气组成 (8)2.水汽比确实定 (8)3.中变炉一段催化床层的物料衡算 (9)4.中变炉一段催化床层的热量衡算 (11)5.中变炉催化剂平衡曲线 (13)6. 最正确温度曲线的计算 (14)7.操作线计算 (15)8.中间冷淋过程的物料和热量计算 (16)9.中变炉二段催化床层的物料衡算 (17)衡算 (18)第二节低变炉的物料与热量计算 (19)第三节废热锅炉的热量和物料计算 (24)第四节主换热器的物料与热量的计算 (26)第五节调温水加热器的物料与热量计算 (28)第二章设备的计算 (29)1. 低温变换炉计算 (29)2. 中变废热锅炉 (31)参考文献及致谢 (35)前言氨是一种重要的化工产品,主要用于化学肥料的生产。
产五万吨合成氨合成工段工艺设计方案
目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)1 引言 (3333)1.1 氨的基本用途 (3333)1.2 合成氨技术的发展趋势 (4444)1.3 合成氨常见工艺方法 (4444)1.3.1 高压法 (5555)<1.3.2 中压法 (5555)1.3.3 低压法 (5555)1.4 设计条件 (5555)1.5 物料流程示意图 (6666)2 物料衡算 (7777)2.1 合成塔入口气组成 (7777)2.2 合成塔出口气组成 (7777)2.3 合成率计算 (8888)《2.4 氨分离器出口气液组成计算 (8888)2.5 冷交换器分离出的液体组成 (11111111)2.6 液氨贮槽驰放气和液相组成的计算 (12121212)2.7 液氨贮槽物料衡算 (14141414)2.8 合成循环回路总物料衡算 (15151515)3 能量衡算错误!未定义书签。
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3.1 合成塔能量衡算错误!未定义书签。
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3.2废热锅炉能量衡算错误!未定义书签。
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~3.3 热交换器能量衡算错误!未定义书签。
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3.4 软水预热器能量衡算错误!未定义书签。
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3.5 水冷却器和氨分离器能量衡算错误!未定义书签。
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3.6 循环压缩机能量衡算错误!未定义书签。
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3.7 冷交换器与氨冷器能量衡算错误!未定义书签。
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3.8 合成全系统能量平衡汇总错误!未定义书签。
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4 设备选型及管道计算错误!未定义书签。
合成氨合成工段工艺毕业设计
目录1绪论 (1)1.1怎样固氮 (1)1.2氨从实验室到工业生产 (1)1.2.1艰难的探索 (1)1.2.2哈伯终成正果 (1)1.3氨工业化后的发展 (2)2氨的合成 (3)2.1原料气来源 (3)2.1.1 煤气的生成 (3)2.1.2天然气制氨 (3)2.1.3重质油制氨 (4)2.3氨合成反应的特点和催化剂 (4)2.3.1氨合成反应的特点 (4)2.3.2氨合成铁系催化剂 (4)2.4最佳工艺条件的选择 (5)2.4.1压力 (6)2.4.2温度 (6)2.4.3空间速度 (6)2.4.4合成塔入口气体组成 (6)2.5合成氨工艺流程 (6)3工艺过程设计 (8)3.1估算传热面积 (8)3.1.1查取物行数据 (8)3.1.2 热量衡算 (8)3.1.3 确定换热器的材料和压力等级 (8)3.1.4 流体通道的选择 (8)3.1.5 计算传热温差 (8)3.1.6 选K值,估算传热面积 (9)3.1.7 初选换热器型号 (9)3.2计算流体阻力 (10)3.2.1 管程流体阻力 (10)3.2.2 壳程流体阻力 (10)3.3计算传热系数,校正传热面积 (11)3.3.1 管程对流给热系数i (11) (11)3.3.2 壳程对流传热系数α3.3.3 计算传热系数 (11)3.3.4 计算传热面积 (12)4节能措施 (14)5世界合成氨工业近期进展及前景展望 (15)6总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)1绪论1.1怎样固氮氨(Ammonia),分子式NH3,1754 年由英国化学家普里斯特利(J.Joseph Priestley)加热氯化铵和石灰石时发现。
1784 年,法国化学家贝托雷(C.L.Berthollet)确定了氨是由氮和氢组成的。
从那以后很长一段时间,氨的主要来源是氮化物,而氮化物的主要来源是自然界中的硝石矿产。
19 世纪以来,人类步入了现代化的历程。
随着农业的发展,氮肥的需求量在不断提高;同时随着工业的突飞猛进,炸药的需求量也在迅速增长。
合成氨变换工段工艺设计
合成氨变换工段工艺设计1. 引言合成氨是一种重要的化工原料,在农业、化工和医药等行业广泛应用。
合成氨的生产过程中,合成氨变换工段是一个关键的工艺环节。
本文将介绍合成氨变换工段的工艺设计。
2. 工艺流程合成氨变换工段的工艺流程包括进料处理、反应器设计、温度控制和产品回收四个重要环节。
2.1 进料处理合成氨的主要原料是氮气和氢气,进料处理环节主要包括氮气和氢气的纯化和混合。
氮气和氢气需要通过特定的纯化设备去除杂质,以确保反应的纯度和效果。
然后,纯化后的氮气和氢气按照一定比例进行混合。
2.2 反应器设计反应器是合成氨变换工段的核心设备,根据反应器设计的不同,可以分为固定床反应器和流化床反应器两种。
固定床反应器是一种较为常见的反应器形式,氮气和氢气催化反应产生合成氨。
固定床反应器需要考虑催化剂的选择、填充物的设计以及反应器的传热设计等因素。
流化床反应器是近年来逐渐应用的一种反应器形式,其优点包括更好的热传递性能和更好的反应效果。
流化床反应器需要考虑反应器的气固分离、催化剂的循环和再生等因素。
2.3 温度控制温度对合成氨反应的影响非常重要,合适的反应温度可以提高反应速率和选择性。
在合成氨变换工段中,需要通过控制进料气体的温度和反应器的温度来实现对反应的控制。
温度控制还需要考虑热量的平衡问题,包括进料气体的预热和产物蒸汽的回收利用等。
2.4 产品回收合成氨变换工段的最终目标是获得高纯度的合成氨产品。
在产品回收环节中,需要进行氨的冷凝和气液分离。
冷凝过程中需要考虑温度和压力的控制,以确保氨的高效冷凝。
气液分离过程中,可以采用吸收液的方式将氨从气相中吸收出来,再进行后续处理和精制。
3. 设备选择合成氨变换工段的设备选择主要包括反应器、纯化设备、冷凝器和分离器等。
反应器的选择需要考虑反应速率、选择性和热传导等因素。
常用的反应器材料有不锈钢、镍基合金等。
纯化设备的选择需要考虑氮气和氢气的纯度要求以及生产规模等因素。
合成氨变换工段工艺过程设计
合成氨变换工段工艺过程设计
合成氨是一种氮肥的主要原材料,广泛应用于农业生产中。
合成氨的生产工艺比较复杂,需要经过多个过程的变换才能得到最终的产品。
以下是合成氨变换工段工艺过程的设计。
第一步:氨气合成
氨气合成是合成氨工艺的核心环节,是通过一系列反应将纯净的氢气和氮气合成氨气。
氮气主要来自于空分装置,而氢气主要来自于蒸汽重整装置。
氮气和氢气混合进入催化转化器,经过高温高压催化剂的作用,在催化剂的表面上发生一系列反应,生成氨气。
第二步:氨气变换
氨气变换是将氨气和过量的氮气通过低温催化转化器进行反应,生成高纯度的合成气体。
合成气体主要由氨气、氢气和少量的氮气组成。
合成气体进入变换反应器,在催化剂的作用下,发生一系列反应,将多余的氮气转化为氨气,提高合成气体的纯度。
为了提高合成氨的产率和纯度,还需要进行一系列辅助工艺,如排水处理、冷凝除尘等。
排水处理是为了去除合成氨中的水分,保证合成氨的纯度。
在排水处理过程中,合成氨中的水分会通过分离器分离出来,再经过干燥塔吸附去除水分,最后得到干燥的合成氨。
冷凝除尘是为了去除合成氨中的杂质,保证合成氨的纯度。
在冷凝除尘过程中,合成氨通过冷凝器冷却,使其中的杂质凝结成固体颗粒,然后经过除尘器除去颗粒物,最后得到纯净的合成氨。
综上所述,合成氨变换工段工艺过程的设计包括氨气合成和氨气变换两个主要步骤,同时还需要进行排水处理和冷凝除尘等辅助工艺。
这些步骤的设计要考虑反应温度、反应压力、催化剂的选择和管理,以及对产物的分离、干燥和净化等。
通过合理的工艺设计和操作管理,可以提高合成氨的生产效率和产品质量。
合成氨合成工段工艺设计
合成氨合成工段工艺设计嘿,朋友!咱们今天来聊聊合成氨合成工段工艺设计这事儿。
你知道吗,合成氨就像是一场精心编排的舞蹈,而合成工段工艺设计就是这场舞蹈的编导。
这可不是一件简单的活儿,它需要我们像建筑师精心设计大楼一样,细致入微,考虑周全。
先来说说合成氨的原理,就好比是一场化学反应的马拉松。
氮气和氢气在特定的条件下,经过一系列复杂的步骤,最终变成了我们需要的氨。
这过程中,温度、压力、催化剂,每一个因素都像是赛道上的关键节点,影响着最终的结果。
温度这玩意儿,太高或者太低都不行。
温度太高,就像运动员跑得太快,体力消耗过度,反应可能会失控;温度太低,又像运动员跑得太慢,根本达不到终点。
所以,找到那个恰到好处的温度范围,可不是一件容易的事儿。
再看看压力,它就像是给反应加的一把劲儿。
压力大了,反应可能会被逼得太紧,出问题;压力小了,反应又懒洋洋的,没效果。
这中间的平衡,得好好把握。
还有那催化剂,简直就是这场反应的魔法棒。
有了它,反应就能更顺畅、更高效地进行。
但选什么样的催化剂,怎么用它,这可都是大学问。
说到合成工段的工艺流程设计,那更是要精心策划。
各个设备的安排,物料的流动,就像一条生产线上的各个环节,一个都不能出错。
设备选得不好,就像战士拿着不称手的武器,怎么能打胜仗?物料流动不顺畅,就像道路堵塞,整个生产都会停滞不前。
而且,安全问题也是重中之重啊!这就像我们出门要系好安全带一样,不能有丝毫马虎。
一旦出了事故,那可真是不堪设想。
总之,合成氨合成工段工艺设计是一项极其复杂又极其重要的工作。
它需要我们有足够的知识、经验和细心,才能设计出高效、安全、可靠的工艺流程。
咱们可不能掉以轻心,得认真对待,才能让这个“舞蹈”跳得精彩,让合成氨的生产顺顺利利!。
合成氨合成工段年产万吨工艺设计毕业设计
合成氨合成工段年产万吨工艺设计毕业设计合成氨是工业生产中的重要化学物品之一,被广泛应用于肥料、塑料、药物等多个领域。
本文将以合成氨合成工段年产万吨工艺设计为主题,为大家介绍合成氨合成过程以及其关键工艺参数的设计要点。
一、合成氨合成过程合成氨的制备主要通过哈伯-卡尔斯过程实现,其反应方程式为:N2 + 3H2 → 2NH3该过程需要高压和高温条件下的催化反应,通常以铁和钼等金属为催化剂。
合成氨合成工段的设计需要精确控制反应条件和原料的配比,以确保高效的氨气生成和产品质量的稳定输出。
二、合成氨合成工段年产万吨工艺设计要点1.反应压力控制反应压力是直接影响哈伯-卡尔斯过程反应速率和氨生成量的重要参数。
在设计合成氨合成工段时,需要通过合理的变量控制方案,确保反应压力的平稳控制。
例如,采用压力传感器和配套控制设备等技术手段,可以根据反应情况及时调整反应压力,以达到最佳工艺效果。
2.反应温度控制反应温度是影响哈伯-卡尔斯过程反应速率和氨生成量的另一个重要参数。
在合成氨合成工段设计中,需要精确控制反应温度,以在确保催化剂稳定性的情况下,使反应率达到最大值。
常见的反应温度控制手段包括热传导油式加热器、蒸汽加热器等。
3.催化剂的选择及生命周期控制在哈伯-卡尔斯过程中,催化剂的选择及其生命周期对合成氨合成工段的效率和质量具有重要影响。
通常采用铁-钼催化剂,具有较高的催化活性和稳定性。
催化剂衰减是一个不可避免的问题,通常采取“烧结-还原”等手段进行再生,以保证催化剂的长期稳定使用。
4.废气净化合成氨合成工段会产生大量的废气,其中含有大量的氮气和氢气等有害气体。
因此,在设计合成氨合成工段时,需要加强废气处理,以防止的环境污染和危害工作人员身体健康。
综上所述,合成氨合成工段的年产万吨工艺设计需要有序、合理地规划反应压力、温度、催化剂及废气净化等关键工艺参数,以确保高效的氨气生成和产品质量的稳定输出。
未来,随着科学技术的不断发展,合成氨合成工段的工艺设计将得到更完善和优化,提高其在工业生产中的重要性和市场竞争力。
产五万吨合成氨合成工段工艺设计方案
产五万吨合成氨合成工段工艺设计方案合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、化肥、制药等领域。
在合成氨的工艺设计方案中,需要考虑到原料选择、反应条件、反应器类型、废气处理等方面。
以下是一种可能的合成氨工艺设计方案:1.原料选择:合成氨的主要原料为氮气和氢气,可以通过液化天然气蒸馏得到纯净氢气,通过空气分离装置分离得到高纯度氮气。
2.反应条件:合成氨的反应通常在高温高压下进行,最常用的反应条件是200-300摄氏度,20-50兆帕的压力。
这种条件能够提高反应速度和产率。
3.反应器类型:合成氨的反应器有多种类型,常用的是催化剂床层反应器。
床层反应器中催化剂填充在固定床层中,氮气和氢气通过床层与催化剂接触反应生成氨气。
4.反应步骤:合成氨的反应是一个复杂的多步骤反应过程,其中包括氮气与氢气的吸附、表面反应和脱附步骤。
其中最关键的步骤是氮气和氢气通过催化剂表面的化学反应生成氨气。
5.废气处理:在合成氨的过程中,会产生大量的废气,其中含有未反应的氮气和氢气,还有其他杂质气体。
为了环境保护和资源利用,需要对废气进行处理。
一种常用的废气处理方法是通过吸收剂吸收废气中的氨气,再经过一系列的处理步骤,使其达到环保标准。
总结:合成氨的工艺设计方案需要考虑到原料选择、反应条件、反应器类型以及废气处理等方面。
通过合理的设计可以提高合成氨的产率和纯度,同时减少对环境的影响。
同时,必须对工艺流程进行严格的控制和监测,确保安全和稳定性。
这只是一个可能的合成氨工艺设计方案,实际的工艺设计还需要根据具体的情况进行调整和优化。
年产万吨合成氨变换工段工艺设计终稿
合成氨是一种重要的化工原料,用于生产化肥、烟火药、染料等多种产品。
年产万吨合成氨变换工段的工艺设计是合成氨生产过程中的重要环节,对生产效率和产品质量有着重要影响。
本文将针对年产万吨合成氨变换工段的工艺设计进行详细描述。
首先,年产万吨合成氨变换工段的主要反应是氮气与氢气的结合生成氨气,这是一个放热反应,需要在适当的条件下进行。
工艺设计中需要考虑到反应的速率、平衡和选择合适的催化剂以提高反应效率。
为了保证反应的连续性和稳定性,需要选择合适的反应器。
一般采用固定床反应器,在反应器内放置合适的催化剂,通过控制反应物的供给速率和控制温度,使反应物在反应器内进行有效的转化。
其次,变换工段还需要考虑气体的分离和净化问题。
在变换反应中,除了生成氨气外,还会伴随着一些不完全反应产物、杂质气体和催化剂颗粒等。
这些物质需要通过各种分离和净化操作进行处理,以获得纯度较高的合成氨。
常见的分离和净化操作包括压缩、冷却、洗涤、吸附等。
此外,工艺设计中还需考虑能量的回收和利用。
合成氨生产是一个能量密集型的过程,能源消耗占据了生产成本的很大比重。
因此,在工艺设计中需要考虑能源的回收和利用,以提高能源利用效率。
常见的能量回收和利用方法包括余热回收、废气利用等。
最后,工艺设计中还需要考虑安全和环境因素。
合成氨生产过程中涉及高压、高温、易燃易爆等危险因素,需要采取相应的安全措施来确保生产的安全性。
同时,工艺设计还需要考虑环境保护,减少污染物的排放,采取合适的处理措施进行废气、废水、废渣等的处理。
综上所述,年产万吨合成氨变换工段的工艺设计需要考虑反应速率、催化剂选择、反应器设计、气体分离与净化、能量回收利用、安全和环境等多个方面的因素。
只有充分考虑到这些因素,才能设计出高效、安全、环保的合成氨生产工艺,确保产品质量和生产效率的提高。
5万吨合成氨脱硫工段工艺设计
5万吨合成氨脱硫工段工艺设计脱硫是指将含硫燃料或废气中的硫化物转化为无害物质的过程。
合成氨脱硫工段是指在合成氨生产过程中进行脱硫处理的工段。
以下是一个5万吨合成氨脱硫工段工艺设计的简要介绍。
1.硫化物的捕集合成氨生产过程中,含硫燃料或废气中的硫化物首先需要被捕集。
常见的捕集方法有干法和湿法两种。
干法脱硫通常采用吸附剂来捕集硫化物,而湿法脱硫则是将含硫废气通过吸湿装置,使硫化物溶于水中。
2.水洗捕集到硫化物的废气或液体需要经过水洗来去除残余的硫化物。
水洗通常采用床层呼吸装置,将含硫废气通过呼吸器,氧化成硫酸,然后与水反应生成硫酸溶液。
硫酸溶液可以用于后续的处理过程。
3.氮气气化水洗后的液体废液中含有大量的硫酸,需要进行氮气气化来提取硫酸。
氮气气化也可以用于水洗过程中的床层呼吸装置。
氮气气化的原理是用氮气将硫酸蒸发,然后将蒸汽冷凝成硫酸液体。
4.沉淀经过水洗和氮气气化后,获得的硫酸液体还需要进行沉淀处理。
沉淀通常采用氢氧化钙来将硫酸中的杂质沉淀,然后将沉淀物从液体中分离。
5.硫酸的再生沉淀后的液体中含有高浓度的硫酸,需要进行再生。
硫酸再生常采用浓硫酸和蒸汽的混合物加热,将饱和溶液中的硫酸浓缩,然后通过冷却和分离获得浓硫酸。
6.重复循环硫酸再生后的液体可以被重复循环使用在捕集和水洗阶段。
循环液需要定期添加新的酸来补充损失。
以上是一个简要的5万吨合成氨脱硫工段工艺设计。
实际的设计过程还需要考虑具体的工艺参数和设备选择,以及环境和安全等方面的要求。
希望这个简介可以作为一个参考,帮助你更好地理解合成氨脱硫工段的工艺设计。
合成氨变换工段工艺过程设计
合成氨变换工段工艺过程设计合成氨是工业上重要的基础化工原料之一,广泛应用于农业、化工、制药和塑料等领域。
合成氨的工艺过程设计涉及到合成氨反应器、氨分离系统、废气处理系统以及其他辅助设备。
一、合成氨反应器合成氨的反应器一般采用固定床催化剂的方式进行,反应温度常在350-550℃,反应压力常在80-200atm之间。
催化剂常采用以铁为主的复合催化剂,其主要成分有铁、铝、钾等金属氧化物。
该反应器的主要作用是将反应物氮气和氢气在催化剂的催化下发生氧化还原反应生成氨气。
二、氨分离系统由于氨合成反应气体中还含有大量的未反应氢气、氮气以及少量的二氧化碳、水蒸汽和甲烷等杂质物,因此需要将氨与这些杂质物进行分离。
首先对反应气体进行冷凝和除湿处理,以去除水蒸汽;然后采用吸附剂进行氨的吸附和脱附,以去除未反应的气体;最后再通过精馏系统进行氢、氮等杂质物的分离,得到高纯度的氨。
三、废气处理系统氨合成反应会产生一些副产物和废气,包括尾气、废液、废水等。
尾气中主要含有未反应的氮气、未分离的氢气、氧气和少量氨等物质。
因此需要对这些废气进行深度处理,以降低对环境的污染。
常见的处理方法包括尾气洗涤、氨的催化氧化等。
四、其他辅助设备合成氨生产过程中还需要用到一些辅助设备,如氢气制备系统、氮气制备系统、冷却系统、压缩系统、脱硫系统、催化剂再生系统等。
这些设备的作用是为合成氨反应提供所需的气体原料、冷却剂以及对反应物质进行净化和处理。
总结起来,合成氨的工艺过程设计主要涉及合成氨反应器、氨分离系统、废气处理系统以及其他辅助设备。
通过合理设计和配置这些设备,能够实现高效、稳定和环保的合成氨生产过程。
年产五万吨合成氨合成工段工艺设计
年产五万吨合成氨合成工段工艺设计目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)1 引言 (3)1.1 氨的基本用途 (3)1.2 合成氨技术的发展趋势 (5)1.3 合成氨常见工艺方法 (6)1.3.1 高压法 (6)1.3.2 中压法 (6)1.3.3 低压法 (6)1.4 设计条件 (6)1.5 物料流程示意图 (7)2 物料衡算 (9)2.1 合成塔入口气组成 (9)2.2 合成塔出口气组成 (9)2.3 合成率计算 (11)2.4 氨分离器出口气液组成计算 (11)2.5 冷交换器分离出的液体组成 (15)2.6 液氨贮槽驰放气和液相组成的计算 (16)2.7 液氨贮槽物料衡算 (18)2.8 合成循环回路总物料衡算 (20)3 能量衡算 (33)3.1 合成塔能量衡算 (33)3.2废热锅炉能量衡算 (36)3.3 热交换器能量衡算 (37)3.4 软水预热器能量衡算 (38)3.5 水冷却器和氨分离器能量衡算 (40)3.6 循环压缩机能量衡算 (41)3.7 冷交换器与氨冷器能量衡算 (43)3.8 合成全系统能量平衡汇总 (45)4 设备选型及管道计算 (47)4.1 管道计算 (47)4.2 设备选型 (50)结论 (50)致谢 (52)参考文献 (53)年产五万吨合成氨合成工段工艺设计摘要:本次课程设计任务为年产五万吨合成氨工厂合成工段的工艺设计,氨合成工艺流程一般包括分离和再循环、氨的合成、惰性气体排放等基本步骤,上述基本步骤组合成为氨合成循环反应的工艺流程。
其中氨合成工段是合成氨工艺的中心环节。
新鲜原料气的摩尔分数组成如下:H2 73.25%,N225.59%,CH41.65%,Ar 0.51%合成操作压力为31MPa,合成塔入口气的组成为NH3(3.0%),CH4+Ar(15.5%),要求合成塔出口气中氨的摩尔分数达到17%。
通过查阅相关文献和资料,设计了年产五万吨合成氨厂合成工段的工艺流程,并借助CAD技术绘制了该工艺的管道及仪表流程图和设备布置图。
年产5万吨硝酸铵中和工段设计
年产5万吨硝酸铵中和工段设计编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(年产5万吨硝酸铵中和工段设计)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为年产5万吨硝酸铵中和工段设计的全部内容。
(完整word版)年产5万吨硝酸铵中和工段设计亲爱的读者:本文内容由我和我的同事精心收集整理后编辑发布到文库,发布之前我们对文中内容进行详细的校对,但难免会有错误的地方,如果有错误的地方请您评论区留言,我们予以纠正,如果本文档对您有帮助,请您下载收藏以便随时调用。
下面是本文详细内容。
最后最您生活愉快~O(∩_∩)O ~年产5万吨硝酸铵中和工段设计目录摘要硝酸铵,简称硝铵,是无色无臭的透明结晶或呈白色的小颗粒,有潮解性化学物品. 硝酸铵的用途很广泛,主要用来做铵油药,铵油药性能好,爆速度高,使用成本低,广泛应用于矿山开采、建筑施工、铁路和公路修建、农田水利建设以及石化、化工、冶金、化纤、医药、日化等领域。
本设计遵循“技术成熟,工艺先进、设备配置科学、环保安全、经济效益"等原则,在比较国内外各种先进生产方法、工艺流程和设备配置基础上,选用的是从硝酸和氨气出发经过中和反应、两段蒸发、结晶制得到产品硝酸铵的工艺路线生产。
此工艺既可以节省附加设备的费用,又可降低采用压力输送反应物料的电能消耗,是较为理想的工艺.本设计的重点是生产工艺设计论证、工艺计算及设备设计选型,附有带控制点的工艺流程图,主要生产设备结构尺寸图,生产车间的设备配置图。
最后部分考虑环境保护和劳动安全,以达到减少“三废"排放,加强“三废"治理,确保安全生产,消除并尽可能减少工厂生产对职工的伤害.关键词:硝酸铵工艺设计工艺计算设备选型ABSTRACTAmmonium nitrate is a colorless, non-odorous transparent crystal or show white small particles chemicals of deliquesce properties . Ammonium nitrate uses very extensive, mainly used for oil medicine, ammonium ammonium oil medicine performance is good, blasting high speed, use cost low, widely used in mining, construction, railway and highway construction, construction of farmland irrigation and water conservancy and petrochemical, chemical industry, metallurgy, chemical fiber,cosmetic, pharmaceutical, oil, etc.The design follows the ”mature technology, advanced technology,equipment configuration scientific, environmental safety, economic efficiency,” the principle of reciprocity。
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年产五万吨合成氨合成工段工艺设计设计目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)1 引言 (4)1.1 氨的基本用途 (1)1.2 合成氨技术的发展趋势 (3)1.3 合成氨常见工艺方法 (4)1.3.1 高压法 (4)1.3.2 中压法 (4)1.3.3 低压法 (4)1.4 设计条件 (4)1.5 物料流程示意图 (5)2 物料衡算 (7)2.1 合成塔入口气组成 (7)2.2 合成塔出口气组成 (8)2.3 合成率计算 (10)2.4 氨分离器出口气液组成计算 (10)2.5 冷交换器分离出的液体组成 (15)2.6 液氨贮槽驰放气和液相组成的计算 (16)2.7 液氨贮槽物料衡算 (20)2.8 合成循环回路总物料衡算 (21)3 能量衡算 (38)3.1 合成塔能量衡算 (38)3.2废热锅炉能量衡算 (41)3.3 热交换器能量衡算 (43)3.4 软水预热器能量衡算 (44)3.5 水冷却器和氨分离器能量衡算 (45)3.6 循环压缩机能量衡算 (47)3.7 冷交换器与氨冷器能量衡算 (49)3.8 合成全系统能量平衡汇总 (51)4 设备选型及管道计算 (53)4.1 管道计算 (53)4.2 设备选型 (60)结论 (61)致谢 (63)参考文献 (64)年产五万吨合成氨合成工段工艺设计摘要:本次课程设计任务为年产五万吨合成氨工厂合成工段的工艺设计,氨合成工艺流程一般包括分离和再循环、氨的合成、惰性气体排放等基本步骤,上述基本步骤组合成为氨合成循环反应的工艺流程。
其中氨合成工段是合成氨工艺的中心环节。
新鲜原料气的摩尔分数组成如下:H273.25%,N2 25.59%, CH41.65%,Ar 0.51%合成操作压力为31MPa,合成塔入口气的组成为NH3(3.0%),CH4+Ar(15.5%),要求合成塔出口气中氨的摩尔分数达到17%。
通过查阅相关文献和资料,设计了年产五万吨合成氨厂合成工段的工艺流程,并借助CAD技术绘制了该工艺的管道及仪表流程图和设备布置图。
最后对该工艺流程进行了物料衡算、能量衡算,并根据设计任务及操作温度、压力按相关标准对工艺管道的尺寸和材质进行了选择。
关键词:物料衡算,氨合成,能量衡算The Design of 50kt/a Synthetic AmmoniaProcessAbstract: There are many types of Ammonia synthesis technology and process, Generally,they includes ammonia synthesis, separation and recycling,inert gases Emissions and other basic steps, Combining the abovebasic steps turnning into the ammonia synthesis reaction andrecycling process , in which ammonia synthesis section is the centralpart of a synthetic ammonia process.The task of curriculum design is the ammonia synthesissection of an annual fifty thousand tons synthetic ammoniaplant . The composition of fresh feed gas is:H2(73.77%),N2(24.56%),CH4(1.27%),Ar(0.4%), thetemperature is 35℃, the operating pressure is 31MPa, theinlet gas composition of the Reactor is :NH3(3.0%),CH4+Ar(15.7%),it Requires the mole fractionof ammonia reacheds to 16.8% of outlet gas of synthesisreactor. By consulting the relevant literature andinformation,we designed the ammonia synthesis section ofan annual fifty thousand tons synthetic ammonia plant,with the help of CAD technology,we designed piping andinstrument diagram and equipment layout. Finally,we didthe material balance accounting ,and the energy balanceaccounting of the process, also we selected piping size andmaterial according to the design operation of temperature,pressure and relevant standards .Keywords: ammonia synthesis section material balance accounting energy balance accounting毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书教研室(或答辩小组)及教学系意见1 引言1.1 氨的基本用途氨是基本化工产品之一,用途很广。
化肥是农业的主要肥料,而其中的氮肥又是农业上应用最广泛的一种化学肥料,其生产规模、技术装备水平、产品数量,都居于化肥工业之首,在国民经济中占有极其重要的地位。
各种氮肥生产是以合成氨为主要原料的,因此,合成氨工业的发展标志着氮肥工业的水平。
以氨为主要原料可以制造尿素、硝酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵等氮素肥料。
还可以将氨加工制成各种含氮复合肥料。
此外,液氨本身就是一种高效氮素肥料,可以直接施用,一些国家已大量使用液氨。
可见,合成氨工业是氮肥工业的基础,对农业增产起着重要的作用。
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, 现已掌握了以焦炭、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。
目前我国合成氨氮肥厂有大中小型氮肥装置近千个, 大型氮肥装置重复引进32 套, 国产化装置超过20套, 中型装置近百套, 小型装置约600 套, 合成氨生产能力达到4500万t /a。
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。
只有通过科技进步对经济增长的贡献率来实现, 这也是今后发展合成氨氮肥工业新的增长点。
合成氨工业是氮肥工业的基础, 在国民经济中占有重要的地位。
我国大多数合成氨企业的煤制气技术沿用固定床水煤气炉, 炉型老化、技术落后、能源利用率低、原料价格高, 是当前急需进行技术改造的重点。
目前合成氨工业的发展方向是优化原料路线, 实现制氨原料的多元化, 引进先进的煤气化工艺制取合成气, 降低产品成本, 改善生产环境; 同时研究开发简单可行, 又可就地取得原料制取合成气的洁净煤气化技术, 这也是我国目前占氮肥生产总量60% 左右的中小型氮肥厂亟待要解决的问题。
在这种背景下,该项目以“年产5万吨合成氨合成工段工艺设计”为设计课题,对合成氨合成工段的各种工艺条件和设备选型等进行深入的研究。
1.2 合成氨技术的发展趋势由于石油价格的飞涨和深加工技术的进步,以“天然气、轻油、重油、煤”作为合成氨原料结构、并以天然气为主体的格局有了很大的变化。
基于装置经济性考虑,“轻油”和“重油”型合成氨装置已经不具备市场竞争能力, 绝大多数装置目前已经停车或进行以结构调整为核心内容的技术改造。
其结构调整包括原料结构、品质构调整。
由于煤的储量约为天然气与石油储量总和的10倍,以煤为原料制氨等煤化工及其相关技术的开发再度成为世界技术开发的热点, 煤有可能在未来的合成氨装置原料份额中再次占举足轻重的地位, 形成与天然气共为原料主体的格局。
根据合成氨技术发展的情况分析, 估计未来合成氨的基本生产原理将不会出现原则性的改变, 其技术发展将会继续紧密围绕“降低生产成本、提高运行周期, 改善经济性”的基本目标,进一步集中在“大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行”等方面进行技术的研究开发。
大型化、集成化、自动化, 形成经济规模的生产中心、低能耗与环境更友好将是未来合成氨装置的主流发展方向。
在合成氨装置大型化的技术开发过程中, 其焦点主要集中在关键性的工序和设备, 即合成气制备、合成气净化、氨合成技术、合成气压缩机。