15万吨合成氨一氧化碳变换工段设计
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15万吨合成氨一氧化碳变换公段工艺设计_毕业设计说明书 精品
本科毕业设计(论文)题目年产15万吨合成氨一氧化碳变换公段工艺设计学院名称化学与制药工程学院专业班级化工09-1学生姓名李西贺导师姓名袁芳2013年6月年产15万吨合成氨一氧化碳变换工段工艺设计作者姓名李西贺专业化学工程与工艺指导教师姓名袁芳专业技术职务讲师齐鲁工业大学本科毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导教师的指导下独立研究、撰写的成果。
设计（论文）中引用他人的文献、数据、图件、资料，均已在设计（论文）中加以说明，除此之外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了谢意。
本声明的法律结果由本人承担。
毕业设计（论文）作者签名：年月日齐鲁工业大学关于毕业设计（论文）使用授权的说明本毕业设计（论文）作者完全了解学校有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，即：学校有权保留、送交设计（论文）的复印件，允许设计（论文）被查阅和借阅，学校可以公布设计（论文）的全部或部分内容，可以采用影印、扫描等复制手段保存本设计（论文）。
指导教师签名：毕业设计（论文）作者签名：年月日年月日目录摘要 (1)第一章总论 (2)1.1 概述 (2)1.1.1 一氧化碳变换反应的意义与作用 (2)1.1.2 国内外研究现状 (2)1.2 设计依据 (2)1.3 设计规模与生产制度 (3)1.3.1 设计规模 (3)1.3.2 生产制度 (3)1.4 原料与产品规格 (3)1.4.1 原料规格 (3)1.4.2 产品规格 (3)第二章工艺原理和流程 (4)2.1 工艺原理 (4)2.2 工艺流程 (4)2.3 工艺参数 (5)2.3.1 原料气体组分 (5)2.3.2 工作温度 (5)2.4 工艺条件 (5)2.4.1 压力 (5)2.4.2 温度 (5)2.4.3 汽气比 (6)第三章工艺计算 (7)3.1 中变炉一段催化床层的物料和热量衡算 (7)3.1.1 确定转化气组成 (7)3.1.2 水汽比的确定 (7)3.1.3 中变炉一段催化床层的物料衡算 (8)3.1.4 中变炉一段催化床层的热量衡算 (11)3.1.5中变炉催化剂平衡曲线 (14)3.1.6 最佳温度曲线的计算 (14)3.1.7 操作线计算 (15)3.2 中间冷淋过程的物料和热量衡算 (16)3.3 中变炉二段催化床层的物料和热量衡算 (17)3.3.1 中变炉二段催化床层的物料衡算 (17)3.3.2 中变炉二段催化床层的热量衡算 (19)3.4 低变炉的物料和热量计算 (20)3.4.1 低变炉的物料衡算 (20)3.4.2 低变炉的热量衡算 (22)3.4.3 低变炉催化剂平衡曲线 (23)3.4.4 最佳温度曲线的计算 (24)3.4.5最适宜温度曲线 (24)3.6 主换热器的物料与热量的计算 (26)3.7 调温水加热器的物料与热量计算 (28)第四章设备的计算 (29)4.1 低温变换炉计算 (29)4.1.1 已知条件： (29)4.1.2 催化剂用量计算 (29)4.1.3 催化床层直径计算 (29)4.2 中变换热器计算 (30)4.2.1已知条件 (30)4.2.2 传热面积的计算 (30)4.2.3设备直径与管板的确定 (31)4.2.4传热系数的验算 (31)4.2.5壳侧对流传热系数计算 (33)4.2.6总传热系数核算 (33)4.2.7传热面积的核算 (33)第五章车间设备布置设计 (34)5.1 车间布置设计的原则 (34)5.1.1 车间设备布置的原则 (34)5.1.2 车间设备平立面布置的原则 (34)5.1.3 本工段设计设备布置规划 (35)第六章自动控制 (35)6.1 主要的控制原理 (35)6.2 自控水平与控制点 (36)第七章安全和环境保护 (36)7.1 三废产生情况 (36)7.2 三废处理情况 (36)第八章公用工程 (36)8.1 供水 (37)8.2 供电 (37)8.3 通风 (37)8.4 供暖 (37)8.5 电气 (38)结束语 (38)参考文献 (39)致谢 (40)摘要本文是关于天然气为原料年产15万吨氨一氧化碳变换工段初步设计。
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摘要：在合成氨生产过程中，换热器应用十分广泛，主要用于热量的交换和回收。
变换工段中主要涉及一氧化碳的转化和能量的回收利用，列管换热器在传热效率，紧凑性和金属耗量不及某些换热器，但它具有结构简单，坚固耐用，适用性强，制造材料广泛等独特优点，因而，在合成氨变换工段选择列管式换热器，而本设计主要对该换热器进行相关选型和计算。
关键词：换热器，变换，设计。
Abstract:In the ammonia production process, heat exchanger, a wide range of applications, mainly for heat exchange and recycling. Transformation Process and mainly involves the conversion of carbon monoxide and energy recycling, tube heat exchanger in heat transfer efficiency, compactness and metal consumption is less than some heat, but it has a simple structure, rugged durability, applicability, manufacturing wide range of other materials, unique merits, which, in the ammonia shift conversion section select tube heat exchanger, and this system is mainly related to the heat exchanger selection and calculated.Keywords: heat exchanger, transform and design.目录摘要 (1)第一章工艺流程概述 (2)1.1 氨的概述 (2)1.1.1氨的性质 (2)1.1.2氨的用途 (2)1.1.3氨的合成的原料 (2)1．2 合成氨的工艺原理 (2)1．3 工艺条件 (3)1.3.1 压力 (3)1.3.2 温度 (4)1.3.3 汽气比 (4)1.4 固定管板式换热器 (5)1.4 变换工段简介 (6)第二章工艺过程设计 (7)2.1估算传热面积 (7)2.1.1查取物行数据 (7)2.1.2热量衡算 (7)2.1.3确定换热器的材料和压力等级 (7)2.1.4流体通道的选择 (7)2.1.5计算传热温差 (8)2．1.6 选K值，估算传热面积 (8)2．1.7初选换热器型号 (8)2.2计算流体阻力 (9)2.2.1管程流体阻力 (9)2.2.2壳程流体阻力 (9)2.3 计算传热系数校正传热面积 (10) (10)2.3.1管程对流给热系数αi (10)2．3．2壳程对流传热系数α2.3.3计算传热系数 (10)2.3.4计算传热面积 (11)参考文献 (12)致谢 (13)第一章工艺过程设计概述1.1合成氨的生产过程20世纪初，德国物理化学家哈勃（F.Haber）成功的采用化学合成的方法，将氢氮气通过催化剂的作用，在高温高压下制取氨。
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。
(工学)论合成氨中串低变工艺设计范文
摘要本文是关于以天然气为原料年产15万吨合成氨变换工段初步设计。
在合成氨的生产中，一氧化碳变换反应是非常重要的反应。
本设计的原料气中含有部分一氧化碳，不能直接作为合成氨的原料，而且对合成氨的催化剂有毒害作用，必须在催化剂的作用下通过变换反应除去。
因此，一氧化碳变换反应既是原料气的净化过程，又是原料气的制造过程。
本设计采用中串低工艺流程，其主要包括工艺路线的确定、中低温变换炉的物料衡算和热量衡算、变换炉和换热器进行总体结构设计及计算。
最终绘制出了该工序带控制点的工艺流程图。
关键词：天然气；一氧化碳变换；低温变换炉AbstractThis article is a preliminary design section what about the annual output of natural gas as raw materials to transform fifteen thousand tons of carbon monoxide ammonia .In the production of ammonia, carbon monoxide shift conversion is a very important reaction. Because the gas contains part of carbon monoxide and it not only couldn't be directly used as those of the raw materials of synthetic ammonia, but also have poisoning effect on the catalyst of ammonia there must be removed through the catalytic reaction about the catalyst for transformation. So the carbon monoxide shift conversion is not only a gas purification process of raw materials, but also the manufacturing process of feed gas. This design uses medium and low temperature shift in series process, it contains the determination of process route, the Medium and Low Temperature Shifting Furnace of material balance and heat balance, shifting furnace and heat exchanger in overall structure design and calculation. Finally draw out the process control with process flow diagram.Keywords: natural gas; carbon monoxide shift conversion;Low Temperature Shifting Furnace目录摘要.................................................................................................................................................. I Abstract .......................................................................................................................................... II 目录............................................................................................................................................... I II 1 综述...................................................................................................................................... - 1 -1.1氨的性质和用途 . (1)1.1.1 氨的理化性质......................................................................................................... - 1 -1.1.2 氨的用途................................................................................................................. - 1 -1.2合成氨技术的发展史 .. (2)1.2.1 世界合成氨技术的发展......................................................................................... - 2 -1.2.2 中国合成氨工业的发展概况................................................................................. - 4 -1.3合成氨转变工序的工艺原理 .. (4)1.3.1 合成氨的典型工艺流程介绍................................................................................. - 4 -1.3.2 合成氨转化工序的工艺原理................................................................................. - 6 -1.3.3 合成氨变换工序的工艺原理................................................................................. - 6 -1.4设计方案的确定 . (6)1.4.1 原料的选择............................................................................................................. - 6 -1.4.2 工艺流程的选择..................................................................................................... - 7 -1.4.3 工艺参数的确定..................................................................................................... - 8 -1.4.4 工厂的选址............................................................................................................. - 8 -2 变换工段物料及热量衡算................................................................................................ - 10 -2.1中温变换物料衡算及热量衡算 .. (10)2.2低变炉的物料与热量计算 (21)2.3废热锅炉的热量和物料计算 (26)2.4主换热器的物料与热量的计算 (28)2.5调温水加热器的物料与热量计算 (29)3 设备的计算........................................................................................................................ - 31 -3.1低温变换炉计算 .. (31)3.2中变废热锅炉 (32)主要参考文献.......................................................................................................................... - 36 -结束语...................................................................................................................................... - 37 -致谢........................................................................................................................................ - 38 -附录.......................................................................................................................................... - 39 -1综述1.1氨的性质和用途1.1.1氨的理化性质（1）物理性质：在常温常压下，氨是具有特殊刺激性臭味的无色气体，能刺激人体器官的粘膜。
年产15万吨合成氨初步设计说明书
十五万吨合成氨工艺初步设计说明书项目名称：二十万吨合成氨工艺设计2013.01目录前言 (4)第一章总论 (5)1.1项目建设依据 (5)1.2项目建设范围 (5)1.3主要设计原则 (5)1.4设计特点 (6)1.5设计标准 (6)第二章项目可行性论证 (7)2.1项目背景 (7)2.1.1研究背景 (7)2.1.2项目建设的意义 (7)2.2 市场预测 (7)2.2.1国内外市场现状与预测 (7)2.2.2价格分析 (8)2.3.原料路线 (8)2.3.1原料选择 (8)2.3.2原料来源 (9)2.4产品结构 (10)第三章工艺技术方案 (11)3.1工艺技术方案的选择 (11)3.2生产工艺简介 (11)3.2.1工艺简介 (11)3.3.2项目产品及建设规模 (11)第四章环境保护 (12)4.1环保治理措施 (12)4.1.1“三废”处理 (12)4.1.2噪声处理 (12)4.1.3绿化情况 (13)4.2环境可行性及评价结论 (13)第五章通风和空气调节 (14)5.1设计依据 (14)5.2设计范围 (14)5.3设计方案 (14)5.3.1通风要求 (14)5.3.2通风设计 (15)第六章电气 (16)6.1设计原则 (16)6.2防雷、防静电 (16)第七章消防 (17)7.1 消防系统 (17)7.2消防实施 (17)7.2.1室内消防设施 (17)7.2.2室外消防设施 (18)7.2.3管材及接口 (18)7.3消防排水 (18)7.3.1排水方式 (18)7.3.2管材及接口 (18)第八章劳动卫生安全 (19)8.1职业安全卫生事故分类 (19)8.1.1火灾、爆炸 (19)8.1.2噪声及振动 (19)8.1.3机械伤害 (19)8.1.4触电事故 (19)8.1.5高空坠落 (19)8.2职业安全卫生主要设施 (19)第九章储运与物流 (21)9.1原料仓储 (21)9.2产品仓储 (21)9.3包装及装卸搬运方案 (21)9.4运输过程注意事项 (21)9.4.1运输事故预防措施 (21)9.4.2 产品泄漏应急处理方案 (22)9.4.3 已造成损害的处理方案 (22)前言合成氨与硫酸和纯碱一样是世界上较为重要的基础化学品之一。
年产十五万吨合成氨毕业设计
摘要本文主要是合成氨合成工段的设计，主要包括物料计算、热量计算以及设备的选型，生产产品为液氨，生产能力为15万吨液氨/年。
与传统流程相比较，具有节能低耗的特点，通过设计两个串联的氨冷器，在低压下，既减少了动力消耗，又保证了合成塔入口氨含量的要求。
合成塔出口气体经废热锅炉、水冷器冷却至常温，进入氨分离器后部分氨被冷凝并被分离出来，再进入冷凝塔上部的冷交换器冷却后与新鲜气混合，进入氨冷器1冷却至0摄氏度，为降低其负荷进入氨冷器2继续冷却至-15摄氏度使绝大部分氨冷凝下来，并在冷凝塔下部使液氨分离出来，循环气经冷凝塔上的换热器加热至22摄氏度后经循环压缩机补充压力至15MPa后进入合成塔，开始下一个循环。
关键词：合成氨；合成工段；节能低耗AbstractThis article is mainly ammonia synthesis section design, including the calculation of material, heat calculation and equip ment selection, for the production of liquid a mmonia, liquid a mmonia production capacity of 150000 tons / year.Co mpared with the traditional proCess co mpared with energy saving, low consu mption, through the design of the two series of the a mmonia cooler, under low pressure, which reduces power consu mption, and ensures that the synthetic tower entrance a mmonia content require ment.Synthesis tower outlet gas waste heat boiler, water cooler cooling to room temperature, ammonia into ammonia separator after being condensed and separated out again into the condensing tower, the upper part of the cold heat exchanger cooling and fresh gas mixture, into the ammonia cooler 1 is cooled to 0 degrees Celsius, to reduce the load into the ammonia cooler 2 continued cooling to -15 degrees C make most ammonia condensed, and the condensing tower bottom so that the liquid ammonia is separated, circulating gas by condensation tower heat exchanger heating to 22 degrees C after circulating compressor added pressure to 15MPa after entering synthetic tower, the start of the next cycle.Key words: ammonia synthesis; synthesis process; Low energy consumption目录前言 (1)第1章说明书 (2)1.1合成氨的原料组成 (2)1.2合成氨的方法 (2)1.3合成氨的工艺流程 (2)1.3合成氨的机理和反应条件的确定 (4)1.4合成氨的催化剂 (5)第2章原材料及产品主要技术规格 (7)2.1原材料技术规格 (7)2.2氨水产品技术规格 (7)2.3液氨产品技术规格 (7)第3章工艺流程简述 (9)3.1工艺流程图 (9)3.2流程简述 (9)3.3设计规模及特点 (10)第4章物料计算 (11)4.1设计要求 (11)4.2带工作点的工艺流程简图 (11)4.3物料计算 (11)第5章热量衡算 (28)5.1冷交换器热量计算 (28)5.2氨冷凝器热量计算 (30)5.3循环机热量计算 (32)5.4合成塔热量衡算 (33)5.5沸热锅炉热量计算 (34)5.6热交换器热量计算 (35)5.7水冷器热量衡算 (36)5.8氨分离器热量衡算 (37)第6章设备的选型与计算 (38)6.1合成塔催化剂层设计 (38)6.2热锅炉设备工艺计算 (42)6.3热交换器设备工艺计算 (45)6.4水冷器设备工艺计算 (50)6.5冷交换器设备工艺计算 (52)参考文献 (58)致谢 (59)前言氨在国民经济中占有重要地位。
年产15万吨合成氨脱碳工段初步工艺毕业设计论文121
摘要本设计是年产十五万吨合成氨脱碳工段的初步工艺设计。
本文从多种合成氨脱碳方法的利弊考虑，最终选择本菲儿热钾碱法和两段吸收两段再生的工艺流程，达到最终脱去合成气中的二氧化碳和吸收液的再生。
脱碳工段是合成氨工程中必不可少的工段之一，因为如果这些二氧化碳不在合成氨工序前及时除净，氨的合成就会受到影响；同时二氧化碳本身是制取尿素、化肥等产品的原料，也可加工成干冰、食品级二氧化碳，并且二氧化碳是氨合成催化剂的毒物，因此必须除去它。
其中二氧化碳吸收塔和溶液再生塔是脱碳过程中不可缺少的塔设备。
设计内容主要包括生产工艺的确定和比较、物料衡算和能量衡算、设备的选型与设计和管道尺寸设计。
附带的图纸有带控制工艺流程图和二氧化碳吸收塔设备结构图。
关键词：热钾碱法；脱碳；工艺设计AbstractThis design is the annual output of one hundred and fifty thousand tons of synthetic ammonia decarbonization section preliminary process design. From considering the pros and cons of a variety of synthetic ammonia decarbonization method, this paper finally choose this Benfica hot alkaline potassium and two regeneration absorb two paragraphs to remove carbon dioxide from the syngas and eventually achieve the regeneration of the solution. Decarbonization section is one of the indispensable section in synthetic ammonia,Because if the carbon dioxide is not remove out in time in the synthetic ammonia process, ammonia synthesis will be affected;At the same time itself is a raw material for preparing urea, fertilizer and other products ,it can also be processed into dry ice, food grade carbon dioxide, and carbon dioxide is the poison of ammonia synthesis catalyst, so you must remove it. carbon dioxide absorption tower and solution regeneration tower is indispensable in the process of decarbonization tower equipment.Finally the design content mainly includes the determination and comparison of production process,material balance and energy balance calculations, the selection and design of the equipment and the design of pipe size. Besides these, it includes the drawing of controllable technological process, the equipment structure drawing of the absorbing tower .Keywords: Hot alkaline potassium; Decarburization;Process design目录1 合成氨脱碳工艺概述 (5)1.1合成氨脱碳方法及工艺的选择 (5)1.1.1脱碳方法概述 (5)1.2 脱碳方法种类 (5)1.2.1化学吸收法 (5)1.2.2物理吸收法 (7)1.3 脱碳方法的确定 (9)1.4脱碳工艺的选择 (12)1.5 本设计工艺流程的确定 (13)2 工艺计算 (15)2.1 工艺计算条件 (15)2.2 物料衡算及热量衡算 (16)2.2.1 变换气再沸器 (16)2.2.2 变换气分离器 (18)2.2.3 二氧化碳吸收塔 (18)2.2.4 净化气冷却器 (22)2.2.5 净化气分离器 (24)2.2.6 二氧化碳再生塔 (24)2.2.7 贫液冷却器 (27)2.2.8 再生气水冷却器 (27)2.2.9 再生气水分离器 (29)3 主要设备的计算 (30)3.1 主要设备的尺寸计算与选型 (30)3.1.1 变换气再沸器 (30)3.1.2 变换气水分离器 (31)3.1.3二氧化碳吸收塔 (31)3.1.4 吸收塔填料层高度计算 (34)3.1.5 净化气水冷却器 (38)3.1.6 净化气水分离器 (40)3.1.7 二氧化碳再生塔 (40)3.1.8 贫液冷却器 (44)3.1.9 再生气水冷却器 (47)3.1.10再生气水分离器 (49)3.2 主要设备一览表 (50)4 工艺管道的计算与选择 (51)4.1 二氧化碳吸收塔各接管的管径计算及选择 (51)4.1.1变换气入口管管径计算 (51)4.1.2 半贫液入口管管径计算 (52)4.1.3 贫液入口管径计算 (53)4.1.4 净化气出口管径计算 (53)4.2 二氧化碳再生塔各接管的管径计算及选择 (55)4.2.1 富液入口管管径计算 (55)4.2.2 半贫液出口管管径计算 (56)4.2.3 贫液出口管管径计算 (56)4.2.4 再生气出口管管径计算 (56)4.2.5 回流水入口管管径计算 (57)4.3 工艺管道一览表 (58)结论 (59)致谢 (60)参考文献 (61)1合成氨脱碳工艺概述合成氨工业是基本无机化工之一。
年产15万吨合成氨合成工段设计说明
毕业设计说明书题目年产15万吨液氨合成工段工艺设计另0 材料与化学工程系专业班级无机化工九八级一班学生姓名____________________________ 指导教师----------------------------部分说明书3原材料及产品主要技术规格危险性物料主要物性表生产原理及流程简述主要设备的选择与计算原材料及动力消耗分析废排第八存在问题及建议第九主要参考第十工艺设计计算书第二部分料衡算和衡算第三部分备的选型与计算27第四部分带主要控制点的工艺流程图46第一部分说明书第一章概述1-1 工段的概况及特点：1 ．设计依据：本设计按照材化系下达设计任务书进行编制，参照鸿鹄化工总厂的现场生产，以及中国五环化学工程总公司（原化工部第四设计院），和石油化工部化工设计院的有关资料设计而成。
2 ．设计规模及特点：本工段生产液氨，生产能力为15 万吨液氨/ 年，与传统流程相比较，具有节能低耗的特点，通过设计两个串联的氨冷器，在低压下，既减少了动力消耗，又保证了合成塔入口氨含量的要求；现具体起来如下：（ 1 ）循环机位置：本工段设置在氨分离系统后，合成塔之前，从而充分利用循环机压缩功，提高进合成塔温度，减少冷量消耗，降低氨冷器负荷，同时提高进塔压力，提高合成率，而进循环机的氨冷量较低，避免了塔后循环机流程容易带液氨而导致循环机泄漏。
（ 2 ）反应热回收的方式及利用：这涉及到废热锅炉的热量利用几合成塔塔外换热器如何科学设置的问题，废热锅炉的配置实际上是如何提高反应热的回收率和获得高品位热的问题，本设计选择塔后换热器及后置锅炉的工艺路线，设置塔后换热器使废热锅炉出口气体与合成塔二进气体换热，充分提高合成塔二进温度，相应提高了合成塔二出温度，进废热锅炉的气体温度为360 度，副产 1.3 兆帕的中压蒸汽，充分提高回收热量品位。
（ 3 ）采用“二进二出”合成流程：全部冷气经合成塔环隙后进入热交换器，可使合成塔体个点温度分布均匀，出口气体保持较低温度，确保合成塔长期安全稳定运行，与循环机来的冷气直接进入热交换器相比，使热交换器出口温度增大。
年产15万吨合成氨装置设计
第一章总论一、指导思想化工设计是政治、经济和技术紧密结合的一门科学技术。
化工设计在新厂建设，老厂改造挖潜中具有极其重要的作用，也可以说设计是生产的先导，是科研成果转化为工业化大生产的必经途径。
因此，设计质量的好坏，对化工行业的发展影响极大，一定要在思想上充分的重视。
有关化工设计方面的知识和技能，不仅对专门从事化工设计的人员需要学习和掌握，而且对从事化工生产、科学实验和技术管理方面的人员，也同样需要具备。
因此，化工工艺专业的学员一定要掌握化工设计方面的基础知识。
从教学出发对学生进行化工设计方面的基本训练，有助于培养学生综合运用理论知识，联系生产实际，提高分析和解决问题的能力，有助于提高学生的运算技巧和设计绘图的能力，当然设计能力的培养和深化，有赖于更多的实践，只有通过实践，积累经验，才能培养思维、想象和创造的能力，才能促进设计能力的不断提高。
总之，经过初步训练，具有一定的化工工艺设计能力后，在生产、基建、科研和管理等方面，一定会发挥出重要的作用。
二、设计依据1、毕业设计是以设计者深入现场收集的数据，掌握所设计项目的生产程序。
2、以毕业设计任务书和化工工艺专业课本及参考书为依据。
三、设计规模及操作制度1、设计规模：年产15万吨合成氨装置。
2、操作制度：根据化工生产的特点，采用四班三倒轮换操作。
3、生产制度：根据设备的大、中、小修及偶然事故的发生，年生产日一般为330天左右。
大修：20天 3年|次（一般）中修：7天 1年|次小修：1～5天（经常）4、发展规划：向年产30万吨合成氨发展。
四、主要原料来源、数量及组成主要原料气为新鲜气：1、生产原料：合成氨用的氢氮混合气规格：压力为320大气压（表压）成份：按气体体积百分数H2=74.63% N2=24.87% （CH4+A r）=0.5%2、消耗定额氢氮混合气：2800m3∕吨氨河水： 62吨∕吨氨锅炉用化学净水：7.5吨∕吨氨电：130千瓦∕小时吨氨五、辅助原料来源、组成及数量来源：来自水、气及其它副产品。
15万吨合成氨项目建设流程
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1. 项目立项。
可行性研究、投资决策。
15万吨合成氨项目建设流程
15万吨合成氨项目建设流程英文回答：The construction process of a 150,000-ton synthetic ammonia project involves several steps. First, the project planning and design phase is initiated. This includes conducting feasibility studies, obtaining necessary permits and approvals, and designing the layout and infrastructure of the project site.Once the planning and design phase is complete, the next step is to procure the required materials and equipment. This involves sourcing and purchasing items such as reactors, compressors, and other machinery necessary for the ammonia production process.After the materials and equipment are procured, the construction phase begins. This phase includes site preparation, foundation construction, and the installation of various systems and equipment. For example, the ammoniasynthesis loop, which is a critical component of the project, is installed during this phase.Once the construction phase is completed, the project enters the commissioning and testing phase. This involves testing the various systems and equipment to ensure they are functioning properly and meeting the required specifications. Any issues or deficiencies identified during this phase are addressed and rectified.After successful commissioning and testing, the project moves on to the production phase. This is when the ammonia production process is initiated and the plant starts producing synthetic ammonia. The production phase requires ongoing monitoring and maintenance to ensure smooth operations and maximize production efficiency.中文回答：150,000吨合成氨项目的建设流程包括几个步骤。
15万吨合成氨一氧化碳变换工段设计
目录1.前言 (4)2.工艺原理 (4)3.工艺条件 (5)4.工艺流程的确定 (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．水汽比的确定 (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. 最佳温度曲线的计算 (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)10.中变炉二段催化床层的热量衡算 (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。
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。
合成氨的生产主要分为：原料气的制取；原料气的净化与合成。
粗原料气中常含有大量的C，由于CO是合成氨催化剂的毒物，所以必须进行净化处理，通常，先经过CO变换反应，使其转化为易于清除的CO2和氨合成所需要的H2。
因此，CO变换既是原料气的净化过程，又是原料气造气的继续。
最后，少量的CO用液氨洗涤法，或是低温变换串联甲烷化法加以脱除。
变换工段是指CO与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的过程。
在合成氨工艺流程中起着非常重要的作用。
目前，变换工段主要采用中变串低变的工艺流程，这是从80年代中期发展起来的。
所谓中变串低变流程，就是在B107等Fe-Cr系催化剂之后串入Co-Mo 系宽温变换催化剂。
在中变串低变流程中，由于宽变催化剂的串入，操作条件发生了较大的变化。
一方面入炉的蒸汽比有了较大幅度的降低；另一方面变换气中的CO含量也大幅度降低。
15万吨合成氨一氧化碳变换工段设计[1]
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目录1.前言 (4)2.工艺原理 (4)3.工艺条件 (5)4.工艺流程的确定 (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．水汽比的确定 (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.最佳温度曲线的计算 (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)10.中变炉二段催化床层的热量衡算 (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。
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。
合成氨的生产主要分为：原料气的制取；原料气的净化与合成。
粗原料气中常含有大量的C，因为CO是合成氨催化剂的毒物，所以必须进行净化处理，通常，先经过CO变换反应，使其转化为易于清除的CO2和氨合成所需要的H2。
因此，CO变换既是原料气的净化过程，又是原料气造气的继续。
最后，少量的CO用液氨洗涤法，或是低温变换串联甲烷化法加以脱除。
变换工段是指CO与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的过程。
在合成氨工艺流程中起着非常重要的作用。
目前，变换工段主要采用中变串低变的工艺流程，这是从80年代中期发展起来的。
所谓中变串低变流程，就是在B107等Fe-Cr系催化剂之后串入Co-Mo 系宽温变换催化剂。
在中变串低变流程中，因为宽变催化剂的串入，操作条件发生了较大的变化。
一方面入炉的蒸汽比有了较大幅度的降低；另一方面变换气中的CO含量也大幅度降低。
年产15万吨合成氨变换工段
xxxxxxxxxx学院课程名称：化工工艺学课程设计课题名称：年产15万吨合成氨变换工段的工艺设计目录一、概述 (1)二、工艺路线的选择 (2)三、工艺流程的设计 (2).压力： (2).温度： (3).流程图 (3)合成气 (3).工艺选择 (3)四、工艺计算 (4)中温变换物料衡算及热量衡算 (4)．1.确定转化气组成： (4)水汽比的确定： (5)中变炉一段催化床层的物料衡算 (6)中变炉一段催化床层的热量衡算 (7)中变炉催化剂平衡曲线 (9)最佳温度曲线的计算 (10)操作线计算 (12)中间冷淋过程的物料和热量衡算： (12)中变炉二段催化床层的物料衡算： (14)中变炉二段催化床层的热量衡算： (15)低变炉的物料与热量计算 (16)已知条件： (16)低变炉的物料衡算： (16)低变炉的热量衡算： (17)低变炉催化剂平衡曲线 (18)最佳温度曲线的计算 (20)最适宜温度曲线 (20)主换热器的物料与热量的计算 (21)已知条件： (12)热量计算： (21)五、设备的工艺计算及选型 (22). 低温变换炉计算 (22)已知条件： (22)催化剂用量计算 (22)催化剂床层直径计算 (23)六、设备一览表 (24).固定板式换热器参数 (24).主要设备一览表 (25)七、总结 (25)一、概述氨气的物理性质在常温下是一种无色无味的气体，占空气体积分数约78%，难液化的气体。
在及低温下会液化成无色液体，通常采用黑色钢瓶盛放。
氨气的化学性质由于氮分子中三键键能很大，不容易破坏，因此其化学性质十分稳定，只有在高温高压并有催化剂存在的条件下，氮气可以和氢气反应生成氮。
氨气的用途主要用于制造氮肥和复合肥料，氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12%。
硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁晴橡胶等都需要直接以氨为原料。
液氨常作冷凝剂。
我国合成氨工业的发展情况解放前我国只有两家规模不大的合成氨厂，解放后合成氨工业有了迅速发展。
合成氨变换工段设计
宁夏工商职业技术学院毕业论文题目：合成氨变换工段设计作者：焦鹏丽学号：2101100125系别：化工工程系专业：应用化工技术指导教师：李晋萍专业技术职务讲师2012 年1月1 宁夏银川宁夏工商职业技术学院毕业设计说明书题目：合成氨变换工段设计作者：焦鹏丽学号：2101100125系别：化工工程系专业：应用化工技术指导教师：李晋萍专业技术职务讲师2012 年1月1 宁夏银川摘要:本文是关于煤炭为原料一氧化碳变换工段初步设计。
在合成氨的生产中，一氧化碳变换反应是非常重要的反应。
用煤炭制造的原料气中，含有一部分一氧化碳，这些一氧化碳不能直接做为合成氨的原料，而且对合成氨的催化剂有毒害作用，必须在催化剂的催化作用下通过变换反应加以除去。
一氧化碳变换反应既是原料气的净化过程，又是原料气的制造过程。
本设计主要包括工艺路线的确定、中温变换炉的物料衡算和热量衡算、触媒用量的计算、中温变换炉工艺计算和设备选型、换热器的物料衡算和热量衡算以及设备选型等。
关键词：煤炭；一氧化碳变换；中温变换炉；流程图结论中提到完成了设计宗指，但你的设计宗指到底是什么?没有表达出来。
结论中也没有对你的设计做一个总结，你到底做这个设计的做用是什么?解决了什么问题?目录中二级目录应比一级目录再缩进两格，下级目录同理。
目录第一章绪论11.1 氨的性质和用途11.1.1 氨的性质11.1.2 氨的用途11.2 我国合成氨生产现状21.3 一氧化碳变换在合成氨中的意义2第二章变换流程及工艺条件32.1 变换工艺原理32.1.1变换反应的热力学分析32.1.2 变换反应的动力学分析42.2变换工艺的选择42.3 工艺条件52.3.1 温度52.3.2 压力62.3.3 水汽比6第三章工艺计算73.1 基本工艺数据的确定73.1.1水气比的确定73.2中变炉一段催化床层的物料衡算83.2.1 中变炉一段催化床层的物料衡算83.2.2中变炉一段催化床层的热量衡算93.2.3 中变一段催化剂操作线的计算123.3中间冷凝过程的物料和热量计算123.4中变炉二段催化床层的物料与热量衡算143.4.1中变炉二段催化床层的物料衡算：143.4.2中变炉二段催化床层的热量衡算163.4.3中变二段催化剂操作线计算173.5 主换热器的物料与热量的衡算193.6 调温水加热器的物料与热量衡算203.7低变炉的物料与热量衡算213.7.1低变炉的物料衡算213.7.2低变炉的热量衡算233.7.3 低变催化剂操作线计算243.7.4 最佳温度曲线的计算25第四章设备计算274.1中变炉的计算274.1.1催化剂用量的计算274.1.2设备直径与管板的确定29结论30致31参考文献32第一章绪论氨是一种重要的化工产品，主要用于化学肥料的生产，它不仅是所有食物和肥料的重要成分，也是所有药物直接或间接的组成。
年产15万吨合成氨精制工段工艺设计
文献综述毕业论文名称：年产25万吨合成氨精制工段工艺设计院系：化生系专业年级09化工班姓名：蒋晓霄指导教师：前言氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位，特别是对农业生产有重要意义。
除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。
同时，氨也广泛用于化学纤维和塑料等工业中，亦常用作制冷剂。
世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。
合成氨生产源于20世纪初德国等人的研究。
1912年在德国建成了日产30t的合成氨工厂。
我国合成氨生产始于20世纪30年代，新中国成立后，化肥工业得到迅速发展，70年代后，随着石油天然气工业的迅速发展和农业发展的需要，相继从外国引进大型合成氨装置，现在已形成大中小合成氨厂相结合的工艺布局。
从技术上讲，我国合成氨工业已迈进了世界先进行列，生产操作高度自动化，生产规模大型化，热能综合利用合理，技术经济指标先进。
在原料方面，已从单一煤炭发展到煤粉、天然气、轻油、重油多种原料。
我国自行研究和制造的各种催化剂，已具备良好的性能。
随着工业的发展，我国的合成氨将有更大的发展。
1 合成氨概述1.1 氨的性质1.1.1 氨的物理性质氨为无色气体，具特有的强烈刺激性气味。
密度0.771g/L(标准状况)，比空气轻。
沸点-33.35℃，高于同族氢化物PH3、AsH3，易液化。
熔点-77.7℃。
液氨密度0.7253g/cm3，气化热大，达23.35kJ/mol，是常用的致冷剂。
极易溶于水，20℃时1体积水能溶解702体积NH3。
充满NH3的烧瓶做喷泉实验后得到的稀氨水约为0.045mol/L。
用水吸收NH3时要用“倒放漏斗”装置以防倒吸。
液氨是极性分子，似水，可发生电离。
也能溶解一些无机盐如NH4NO3、AgI。
空气中允许NH3最高含量规定为0.02mg/L，若达0.5％则强烈刺激粘膜，引起眼睛和呼吸器官的症状。
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目录1.前言 (4)2.工艺原理 (4)3.工艺条件 (5)4.工艺流程的确定 (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．水汽比的确定 (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. 最佳温度曲线的计算 (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)10.中变炉二段催化床层的热量衡算 (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。
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。
合成氨的生产主要分为：原料气的制取；原料气的净化与合成。
粗原料气中常含有大量的C，由于CO是合成氨催化剂的毒物，所以必须进行净化处理，通常，先经过CO变换反应，使其转化为易于清除的CO2和氨合成所需要的H2。
因此，CO变换既是原料气的净化过程，又是原料气造气的继续。
最后，少量的CO用液氨洗涤法，或是低温变换串联甲烷化法加以脱除。
变换工段是指CO与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的过程。
在合成氨工艺流程中起着非常重要的作用。
目前，变换工段主要采用中变串低变的工艺流程，这是从80年代中期发展起来的。
所谓中变串低变流程，就是在B107等Fe-Cr系催化剂之后串入Co-Mo 系宽温变换催化剂。
在中变串低变流程中，由于宽变催化剂的串入，操作条件发生了较大的变化。
一方面入炉的蒸汽比有了较大幅度的降低；另一方面变换气中的CO含量也大幅度降低。
由于中变后串了宽变催化剂，使操作系统的操作弹性大大增加，使变换系统便于操作，也大幅度降低了能耗。
工艺原理：一氧化碳变换反应式为：CO+H2O=CO2+H2+Q (1-1)CO+H2 = C+H2O (1-2)其中反应（1）是主反应，反应（2）是副反应，为了控制反应向生成目的产物的方向进行，工业上采用对式反应（1—1）具有良好选择性催化剂，进而抑制其它副反应的发生。
一氧化碳与水蒸气的反应是一个可逆的放热反应，反应热是温度的函数。
变换过程中还包括下列反应式：H 2+O2=H2O+Q· -+工艺条件平衡而言，加压并无好处。
但从动力学角度，加压可提高反应速率。
从能量消耗上看，加压也是有利。
由于干原料气摩尔数小于干变换气的摩尔数，所以，1.压力：压力对变换反应的平衡几乎没有影响。
但是提高压力将使析炭和生成甲烷等副反应易于进行。
单就先压缩原料气后再进行变换的能耗，比常压变换再进行压缩的能耗底。
具体操作压力的数值，应根据中小型氨厂的特点，特别是工艺蒸汽的压力及压缩机投各段压力的合理配置而定。
一般小型氨厂操作压力为0.7-1.2MPa,中型氨厂为1.2~1.8Mpa 。
本设计的原料气由小型合成氨厂天然气蒸汽转化而来，故压力可取1.7MPa. 1.温度：变化反应是可逆放热反应。
从反应动力学的角度来看，温度升高，反应速率常 数增大对反应速率有利，但平衡常数随温度的升高而变小，即 CO 平衡含量增大，反应推动力变小，对反应速率不利，可见温度对两者的影响是相反的。
因而存在着最佳反应温对一定催化剂及气相组成，从动力学角度推导的计算式为Tm=1212ln1E E E E RT T e e-+式中Tm 、Te —分别为最佳反应温度及平衡温度，最佳反应温度随系统组成和催化剂的不同而变化。
1．汽气比：水蒸汽比例一般指H 2O/CO 比值或水蒸汽/干原料气.改变水蒸汽比例是工业变换反应中最主要的调节手段。
增加水蒸汽用量，提高了CO 的平衡变换率，从而有利于降低CO 残余含量，加速变换反应的进行。
由于过量水蒸汽的存在，保证催化剂中活性组分Fe 3O 4的稳定而不被还原，并使析炭及生成甲烷等副反应不易发生。
但是，水蒸气用量是变换过程中最主要消耗指标，尽量减少其用量对过程的经济性具有重要的意义，蒸汽比例如果过高，将造成催化剂床层阻力增加；CO停留时间缩短，余热回收设备附和加重等，所O/CO=3～5，经反应后，以，中（高）变换时适宜的水蒸气比例一般为：H2O/CO可达15以上，不必再添加蒸汽即可满足低温变换的要求。
中变气中H2工艺流程确定目前的变化工艺有：中温变换，中串低，全低及中低低4种工艺。
本设计参考四川省自贡市鸿鹤化工厂的生产工艺，选用中串低工艺。
转化气从转化炉进入废热锅炉，在废热锅炉中变换气从920℃降到330℃，在废热锅炉出口加入水蒸汽使汽气比达到3到5之间，以后再进入中变炉将转换气中一氧化碳含量降到3%以下。
再通过换热器将转换气的温度降到180℃左右，进入低变炉将转换气中一氧化碳含量降到0.3%以下，再进入甲烷化工段。
主要设备的选择说明中低变串联流程中，主要设备有中变炉、低变炉、废热锅炉、换热器等。
低变炉选用C6型催化剂，计算得低变催化剂实际用量10.59m3。
以上设备的选择主要是依据所给定的合成氨系统的生产能力、原料气中碳氧化物的含量以及变换气中所要求的CO浓度。
对本设计评述天然气变换工段工序是合成氨生产中的第一步，也是较为关键的一步，因为能否正常生产出合格的压缩气，是后面的所有工序正常运转的前提条件。
因此，必须控制一定的工艺条件，使转化气的组成，满足的工艺生产的要求。
在本设计中，根据已知的天然气组成，操作条件，采用了中变串低变的工艺流程路线。
首先对中，低变进行了物料和热量衡算，在计算的基础上，根据计算结果对主要设备选型，最终完成了本设计的宗旨。
设计中一共有中温废热锅炉，中变炉，主换热器，调温水换热器，低变炉几个主要设备。
由于天然气变换工段工序是成熟工艺，参考文献资料较多，在本设计中，主要参考了《小合成氨厂工艺技术与设计手册》和《合成氨工艺学》这两本书。
由于时间有限，设计可能不完善，请各位老师指出。
谢谢！第一章变换工段物料及热量衡算第一节中温变换物料衡算及热量衡算1．确定转化气组成：已知条件中变炉进口气体组成：计算基准：1吨氨计算生产1吨氨需要的变化气量：（1000/17）×22.4/（2×22.56）=2920.31 M3(标) 因为在生产过程中物量可能会有消耗，因此变化气量取2962.5 M3(标)年产5万吨合成氨生产能力：日生产量：150000/330=454.55/d=18.93T/h要求出中变炉的变换气干组分中CO％小于2％进中变炉的变换气干组分：假设入中变炉气体温度为335摄氏度，取出炉与入炉的温差为30摄氏度，则出炉温度为365摄氏度。
进中变炉干气压力P=1.75Mpa.中2．水汽比的确定：考虑到是天然气蒸汽转化来的原料气，所以取H2O/CO=3.5=1973.52m3(标) n(水)=88.1kmol故V（水）因此进中变炉的变换气湿组分:中变炉CO 的实际变换率的求取：假定湿转化气为100mol ，其中CO 基含量为8.16％，要求变换气中CO 含量为 2％，故根据变换反应：CO+H 2O ＝H 2+CO 2，则CO 的实际变换率为：X ％=()a a a a Y Y Y Y '+'-1×100=74％ 式中Ya 、'a Y 分别为原料及变换气中CO 的摩尔分率（湿基） 则反应掉的CO 的量为：8.16×74％=6.04 则反应后的各组分的量分别为： H 2O ％=28.56％-6.04％+0.48％=23％ CO ％=8.16％ -6.04％=2.12％ H 2％ =39.8％+6.04％-0.48％=45.36％ CO 2％=6.86％+6.04％=12.9％ 中变炉出口的平衡常数：K= （H 2％×CO 2％）/（H 2O ％×CO ％）=12查《小合成氨厂工艺技术与设计手册》可知K=12时温度为397℃。
中变的平均温距为397℃-365℃=32℃ 中变的平均温距合理，故取的H 2O/CO 可用。
3.中变炉一段催化床层的物料衡算假设CO 在一段催化床层的实际变换率为60％。
因为进中变炉一段催化床层的变换气湿组分：假使O 2与H 2 完全反应，O 2 完全反应掉 故在一段催化床层反应掉的CO 的量为：60％×563.86=338.318M3(标)=15.1koml出一段催化床层的CO的量为：563.86-338.318=225.545 M3(标)=10.069koml故在一段催化床层反应后剩余的H2的量为:2750.68+338.318-2×16.29=3056.41 M3(标)=136.447koml故在一段催化床层反应后剩余的CO2的量为：474+338.318=812.318 M3(标)=36.26koml出中变炉一段催化床层的变换气干组分：剩余的H2O的量为：1973.52-338.318+2×16.29=1667.79M3(标)=74.45koml 所以出中变炉一段催化床层的变换气湿组分：对出中变炉一段催化床层的变换气的温度进行计算：已知出中变炉一段催化床层的变换气湿组分的含量（％）：对出变炉一段催化床层的变换气温度进行估算：根据：K=(H2％×CO2％)/（H2O％×CO％)计算得K=6.6查《小合成氨厂工艺技术与设计手册》知当K=6.6时t=445℃设平均温距为30℃，则出变炉一段催化床层的变换气温度为：445℃-30℃=415℃4．中变炉一段催化床层的热量衡算以知条件：进中变炉温度：335℃出变炉一段催化床层的变换气温度为：415℃反应放热Q：在变化气中含有CO，H2O，O2，H2这4种物质会发生以下2种反应：CO +H2O=CO2+H2（1-1）O 2 + 2H2= 2 H2O （1-2）这2个反应都是放热反应。
为简化计算，拟采用统一基准焓（或称生成焓）计算。
以P=1atm，t=25℃为基准的气体的统一基准焓计算式为：H T =△H0298=Cpdt式中HT——气体在 T298在TK的统一基准焓，kcal/kmol(4.1868kJ/kmol)；△H0298——该气体在25℃下的标准生成热，kcal/kmol(4.1868kJ/kmol)；T——绝对温度，K；Cp ——气体的等压比热容，kcal/（kmol.℃）[4.1868kJ/（kmol.℃）]气体等压比热容与温度的关系有以下经验式：Cp=A0+A1×T+A2×T2+A3×T3+……式中A0、A1、A2、A3……气体的特性常数将式代入式积分可得统一基准焓的计算通式：Ht=a0+a1×T+a2×T2+a3×T3+a4×T4式中常数a0、a1、a2、a3、a4与气体特性常数及标准生成热的关系为：a1=A, a2=A1/2, a3=A3/4, a4=A3/4a 0=△H0298－298.16a1－298.162×a2－298.163×a3－298.164×a4采用气体的统一基准焓进行热量平衡计算，不必考虑系统中反应如何进行，步骤有多少，只要计算出过程始态和末态焓差，即得出该过程的总热效果。