年产18万吨合成氨脱硫工段工艺设计
18万吨年合成氨脱碳开题报告
脱碳流程图
实际生产中存在的问题及解决方法 在PC法脱碳的实际应用中，主要存在以 下问题： (1) 溶剂损耗高； (2) 净化气中CO2含量容易跑高，吨氨 电耗高。
针对生产中的问题有如下解决方法 (1)塔器的优化 包括塔径、塔填料、塔内件、塔 过程控制的技术改造，改造后往往 可提高20%-50%或更高的生产能力， 改造主要分两部分进行:一是脱碳塔 气液分布器和填料的改造；二是再 生塔的改造。
设计心得
通过对本课题的研究，对现在生产过 程中的各种脱碳方法的研究和比较，对脱 碳工段各个单元生产指标的计算和对比， 可以对以往所学的专业知识进行全方位的 巩固和梳理，将所学到的理论知识完全应 用到生产实践上。本课题的目的是为了寻 找出一套合理的脱碳工艺，以获得较高纯 度的净化气，提高二氧化碳的回收率，简 化合成氨脱碳流程，降低生产能耗，达到 生产的较高经济效益指标。
参考文献
[1] 孟岩.合成氨的生产方法以及工艺流程研究[J]科教文汇,2008( 上旬刊):279. [2] 王绍贵.二氧化碳脱除工艺及发展趋势[J].泸天化科技 ,2000,2:100-104. [3] 王之德,值得推广的节能型MDEA脱碳新技术[J].四川化工 ,1995,2,51。 [4] 张宏伟.MDEA溶液脱碳工艺在合成氨中的应用[J].小氮肥设计技 术,2005,26(6):31-32. [5] 吴永由,覃富智. ACT-1在富岛合成氨装置脱碳系统的应用[J]. 大氮肥,2005,28(5):299-300. [6] 石天宝.脱除CO2工艺技术进展综述[J].四川化工1994,1::3851. [7] 张敬忠. NHD脱碳改造运行小结[J].山东化工,2008,37(7)2931. [8] 姜淮,李正西. NHD脱硫脱碳工艺在合成氨装置的应用[J].化肥 设计2008,46(6):30-32. [9] 周小宏.小型合成氨厂脱碳工艺的选择[J].山西化,1995,3:3841.
年产18万吨合成氨和30万吨尿素项目建议书修改版
尊敬的领导：根据您的要求，我对年产18万吨合成氨和30万吨尿素项目建议书进行了修改和完善，现将修改版提交您审阅。
一、项目概述合成氨和尿素是重要的化学原料和肥料，对于促进农业发展、提高农业生产效益发挥着重要作用。
该项目计划在现有的化工产业基础上，建设一个年产18万吨合成氨和30万吨尿素的生产线，以满足市场需求，提高公司的产能和竞争力。
二、项目背景当前全球农业发展和农业生产效益提升的需求日益增长，化肥作为农业生产必需品，市场潜力巨大。
我国是人口大国和农业大国，尿素的需求量巨大，但国内市场供不应求，依赖进口情况严重。
因此，建设年产18万吨合成氨和30万吨尿素生产线，对于促进国内农业发展，满足市场需求具有重要意义。
三、项目优势1.市场潜力巨大：我国是人口大国和农业大国，对于尿素的需求量非常庞大，市场空间巨大。
2.基础设施完善：该项目选址于现有化工厂区域，基础设施已经建设完善，为项目的快速启动提供了保障。
3.投资回报高：尿素作为重要的农业肥料，需求量大，价格稳定，具有良好的投资回报。
4.技术优势明显：公司具备丰富的化工生产经验和技术优势，可以在项目建设和运营中发挥重要作用。
四、项目目标及实施方案1.项目目标：年产18万吨合成氨和30万吨尿素生产线的建设和运营。
2.实施方案：（1）项目规模：合成氨年产18万吨，尿素年产30万吨。
（2）项目投资：预计总投资10亿元。
（3）项目建设周期：预计3年。
（4）项目运营：建设完成后，逐步投入生产，开始为市场提供产品。
五、项目经济效益预测该项目的年产18万吨合成氨和30万吨尿素生产线建成后，预计年销售收入为6亿元，年利润为2亿元，投资回收期为5年。
项目具有良好的经济效益和市场前景。
六、风险分析1.市场风险：尿素市场价格受多种因素影响，价格波动较大，可能对项目的经济效益造成不利影响。
2.技术风险：生产合成氨和尿素涉及复杂的化学反应过程，技术要求较高，存在一定的技术风险。
3.环保风险：化学工业对环境的污染较大，项目需要与周边环境协调，确保环境保护工作的顺利开展。
年产18万吨硫酸厂的设计_毕业设计
毕业设计年产18万吨硫酸厂的设计摘要：硫酸作为一种基本的无机化工产品，在国民经济的很多部门如化工、轻工、冶金、化肥等领域都有着广泛的用途。
本设计采用了先进的两转两吸钒触媒接触法制硫酸技术，二氧化硫尾气采用了氨水溶液进行吸收并制得有用的副产物。
本设计的年生产能力为12.3万吨硫酸，其主要生产过程包括以下工序：硫铁矿的焙烧、炉气的净化、二氧化硫的转化、三氧化硫的吸收和尾气的处理。
本设计说明书的编制包括：硫酸生产原理与生产工艺流程的论证、物料衡算与热量衡算、主体设备的设计与选型、转化工段的工厂的车间布臵设计以及防腐安全等内容。
关键词：硫酸; 接触法; 两转两吸流程The factory design of producing one hundred and eightythousand tons of sulfuric acid a yearAbstract: As a basic inorganic chemical product, sulfuric acid has extensive applications in many fields of domestic economy such as chemical engineering, light industry, metallurgy and fertilizer etc. In this design, the same advanced twice transition and twice absorption contact sulfuric acid manufacture method has been adopted, and the exhaust gas of SO2 was absorbed by the solution of NH3•H2O and the SO2can be reclaimed. The capacity of our design is 180000t/a. The main production process consists of the combustion of sulfur ore, the oxidation of SO2, the absorption of SO3 and the treatment of exhaust gas. The specification of the design consists: introduction, demonstration of the method of producing vitriol, calculation of materials balance and energy balance, design and selection of main equipments, the layout of oxidation process of the plant, anticorrosion and security etc.Keywords: sulfuric acid; contact method; twice transition and twice absorptionprocess.第一章引言1.1 硫酸工业的发展概况硫酸的制造，始于八世纪。
合成氨生产工艺脱硫
第七章脱硫工段第一节工艺流程及主要设备一、本工段任务从造气工段来的半水煤气中，除氢和氮外，还含有27％左右的CO,8％左右的C02,以及少量的硫化物和氧等。
硫化物（主在是仏5，约占半水煤气中硫总量的90％左右，其次还有CS2,COS和RSH等）含量约为1.0〜4.Og/Nm3。
这些硫化物对合成氨生产是有害的。
它会腐蚀设备、管道；会引起变换、合成、甲醇等工段触媒中毒、降低活性或失去活性；会破坏铜液成份。
H2S与铜液中的Cu2+和CU+作用生成CuS和Cu2S沉淀，堵塞设备管道与阀门，使精炼操作条件恶化。
生产过程中，h2s从溶液中解吸出来，或从设备管道中泄漏出来，会污染环境，影响人体健康。
本工段的主要任务，就是用脱硫液将半水煤气中的硫化物脱除至0.07g/Nr^以下，使半水煤气得到净化，以满足后工段生产工艺的要求。
吸收硫化氢的脱硫液经再生后循环使用，再生析出的硫回收成硫磺。
本工段要根据全厂生产情况,调节罗茨风机气垴。
脱硫的方法很多，根据脱硫剂的形态可分为湿法和干法两大类。
干法以固体为吸收剂，如活性碳法、分子筛法等。
湿法以液体为吸收剂，如氨水液相催化法、氨水中和法、ADA法，近年来还发展了拷胶法、PDS 法等。
B前，小氮肥厂脱硫采用较多的是氨水液相催化法。
现以本法为例，简述脱硫过程。
二、工艺流程简述氨水液相催化法脱硫是用脱硫液（贫液）吸收半水煤气中的硫化氢。
吸收硫化氢后的脱硫液（富液），在对苯二酚载氧体的催化作用下，经氧化再生后循环使用。
再生析出的硫泡沫经分离，熔融精制成硫锭。
主要反应方程式如下：NH4OH+H2S==MH4HS+H2O（脱硫反应）2NH4OH+CO2==(NH4)2CO3+H2O2NH4HS+Oz==2NH4OH+2S| （再生反应）2NH4HS+202=（NH4）2S203+H20来自造气工段的半水煤气，经除尘器除去所含的部份粉尘，煤焦油等杂质后，由罗茨鼓风机增压送入气体冷却器冷却，然后在喷旋脱硫塔的喷射器中与贫液并流接触而下，从喷旋塔底部进入，在旋流板中气液转为逆流接触，半水煤气中的硫化氢被贫液吸收。
年产18万吨合成氨厂合成工段工艺设计
年产18万吨合成氨厂合成工段工艺设计一、设计依据：计算基准按1000Nm 3新鲜原料气。
本工段计算中全部采用绝对压力，为简便计算，下文中的压力单位中“绝对”二字略去不写。
1、工艺流程：3、压力：①系统压力为30MPa ；②废热锅炉产蒸汽压力为2.5MPa ；③计算循环机进出口气体温升时，其进出口压差取2.5MPa ； ④系统压力降忽略不计。
4、温度：①新鲜气温度为35℃；②合成塔底进气温度190℃；③合成塔出口（至废热锅炉）气体温度约为320℃； ④废热锅炉出口气体温度195℃，进入合成塔前预热器； ⑤入水冷器气体温度80℃； ⑥水冷器出口气体温度为35℃；⑦废热锅炉进口软水温度约为122℃；⑧冷却水供水温度为30℃，冷却回水温度为40℃； ⑨进循环机气体温度28℃； ⑩氨库来源氨温度20℃。
塔前预热器去氢回收5、气体组成：①合成塔进出口气体中氨含量为3%； ②合成塔出口气体中氨含量为16.7%； ③循环气中H 2/N 2为3；④循环气中（CH 4+Ar ）含量为15%；⑤各气体组分在液氨中的溶解量忽略不计。
6、年操作日：285。
7、参考书：①《小氮肥工艺设计手册》 ②《合成氨工艺》二、物料衡算基准：1000Nm 3新鲜气为基准 1、 合成物料衡算：⑪、放空气体量V 1及其组成 V 1=15%0.38%)(1.21%1000+⨯=106Nm 3查手册查得35℃时，气相中平衡氨含量为：y*NH3=9.187%，取过饱和度为10%，则： y NH3=9.187%⨯（100%+10%）=10.11%y H2=%17.56%)15%11.10%100(43=--⨯ y N2=72.18%)15%44.10%100(41=--⨯%y CH4=15%%42.1138.0%21.1%21.1=+⨯y Ar =15%%58.3%38.0%21.1%38.0=+⨯所以放空气组成及其体积列表如下：（2）、氨产量V 4由气量平衡：V 2－V 0＝V 3－V 1－V 4 ① 由于氨合成时体积减少，故：Ｖ2－V 3＝V 4＋10.11%V 1 ② 式中：V 0——补充新鲜气 Nm 3 V 1——放空气体积 Nm 3 V 2——进入合成塔混合气体积 Nm 3V 3——出合成塔混合气体体积 Nm 3 V 4——冷凝成产品氨（液氨）的体积 Nm 3301000Nm V = 31106Nm V =由①、②解得：V4=31064.44121061011.1100021011.1Nm V V =⨯-=-（3）、合成塔出口气体3V 及其组成（进入循环机中氨含量控制在3%） 由氨平衡：1423%11.10%3%7.16V V V V ++= ③ 由③+②⨯3% 得：11443%3033.0%11.10%3%7.13V V V V V +++= 314393.3400%7.13%)3033.0%11.10(%)3%100(Nm V V V =+++=%05.1393.3400)64.44193.3400(%15)(%15)%(3434=-⨯=-⨯=+V V V Ar CH%69.52%)05.13%7.16%100(432=--⨯=H y %56.17%)05.13%7.16%100(412=--⨯=N y%93.9%38.0%21.1%21.1%05.134=+⨯=CH y%12.3%38.0%21.1%38.0%05.13=+⨯=Ar y%7.163=NH y（4）、合成塔进口气量及其组成由①得：30413229.3853100064.44110693.3400Nm V V V V V =+--=+--=%52.11%05.13)(234=⨯=+V V Ar CH y%48.85%52.11%3%100)(22=--=+N H y所以，%77.8%38.0%21.1%21.1%52.114=+⨯=CH y%75.2%77.8%52.11=-=Ar y%11.6443%48.852=⨯=H y %37.21%11.64%48.852=-=N y合成塔进口量及组成：2、水冷器物料衡算（1）、水冷器进口的物料同合成塔出口3V 相同 （2）、水冷器出口气体组成与放空气相同 设经水冷器后1标准立方气体中所含氨量为x 出水冷器体积：)%7.16%100(35x V V +-=因为35℃时气相平衡氨含量：%187.9*=a y ，取过饱和度为10%，则：1011.0%)10%100(%187.9*=+⨯=⨯δa y%11.10%100%)7.161(=⨯+-xx解得：%37.9=x3364.3151%)37.9%7.161(93.3400%)37.9%7.161(Nm V V =+-⨯=+-⨯=出水冷器冷凝下来的氨量=合成塔出口的氨量—水冷器出口的氨量=333.24963.31896.567Nm =-3、 冷交换器的物料衡算 （1）、冷交换器进口热气组成与放空气相同 其体积为：3564.304510664.3151Nm V =-=（2）、出口组成及体积 设出口温度为19℃。
年产18万吨合成氨和30万吨尿素项目建议书
年产18万吨合成氨/30万吨尿素项目建议书XX重化工产业基地办公室目录一、概述 (1)二、产品用途及市场预测分析 (2)三、产品方案和生产规模 (5)四、工艺技术方案 (6)五、原辅材料及燃料供应 (13)六、建厂条件和厂址方案 (14)七、公用工程 (17)八、环境保护 (18)九、工厂组织和劳动定员 (19)十、项目实施计划 (20)十一、投资估算 (20)十二、财务评价 (22)一、概述㈠．项目名称年产18万吨合成氨、30万吨尿素项目。
㈡．建设地点XX市XX能源重化工产业基地。
㈢．项目区概况XX市XX能源重化工产业基地位于XX市的中心地带，是以XX自治旗XX矿区为中心，向东辐射到牙克石西部地带，向西辐射到海拉尔东部地带。
核心区XX矿区煤炭资源、水资源、土地资源丰富，交通方便。
牙克石和海拉尔矿产资源丰富，可为高载能产业提供原料保障。
㈣．项目建设的必要性XX市近年来以发展为主题，紧紧抓住国家实施西部大开发、振兴东北老工业基地、电力体制改革等这些难得机遇，以市场为导向，积极推进煤炭产业、煤电转化和煤炭气化及煤化工项目建设。
与此同时XX市委、市政府又做出建设XX能源重化工产业基地的重大决策，以XX矿区为核心打造新型工业化产业集群，为基地实现跨越式发展提供了良好的政策保障。
XX市煤炭资源、水资源和土地资源丰富，交通便利，完全满足项目建设的原料需求。
同时地域广阔，总面积25.3万平方公里，东与黑龙江省接壤，南与兴安盟毗邻，而XX市和兴安盟境内均无合成氨和尿素生产厂家，化肥市场广阔，且邻近的东北三省做为农业大省，目前化肥生产亦不能满足农业生产需要。
另一方面，近年来由于国家对“三农”问题的关注，导致化肥市场供不应求，因此在XX能源重化工产业基地建设合成氨及尿素生产项目不但有较好的经济效益，而且还能满足XX市及相邻地区的化肥市场的需求，有着较好的社会效益。
二、产品用途及市场预测分析㈠．合成氨的用途合成氨工业在国民经济中占有重要的地位是因为合成氨的用途广泛。
合成氨脱硫工艺设计
1.5万吨/年合成氨脱硫工艺设计目录1总论 (1)1.1概述 (1)1.2文献综述 (2)1.2.1合成氨原料气净化的现状 (2)1.2.2改良ADA的简述 (2)1.2.3 ADA的理化性质 (3)1.2.4 ADA脱硫的优缺点 (3)1.2.4.1优点 (3)1.2.4.2缺点 (3)2 生产流程或生产方案的确定 (3)3 生产流程说明 (4)3.1反应机理 (4)3.2主要操作条件 (5)3.2.1溶液组分 (5)3.2.1.1 碱度 (5)3.2.1.2 NaVO3含量 (5)3.2.1.3ADA浓度 (5)3.2.2温度对ADA的影响 (5)3.2.3 CO2的影响 (6)3.2.4溶液PH的影响 (7)3.3 工艺流程 (7)3.4主要设备介绍 (8)3.4.1填料塔 (8)3.4.2 氧化槽 (8)3.4.3 硫泡沫槽 (9)3.4.4 过滤器 (9)3.4.5 熔硫釜 (10)4 工艺计算书 (10)4.1原始数据 (10)4.1.1焦炉煤气组分 (10)4.1.2脱硫液组分 (10)4.1.3设计工艺参数 (10)4.2物料衡算 (12)4.2.1 H2S脱除 (12)4.2.2溶液循环量 (13)4.2.3生成Na2S2O3消耗H2S的量 (13)4.2.4 Na2S2O3生成量 (13)4.2.5理论硫回收量 (13)4.2.6理论硫回收率 (13)4.2.7生成Na2S2O3消耗纯碱的量 (13)4.2.8硫泡沫生成量 (13)4.2.9入熔硫釜硫膏量 (13)4.2.10回收率 (14)4.3热量衡算 (14)4.3.1冷却塔热量衡算 (14)4.3.1.1冷却塔热负荷 (14)4.3.1.2冷却水消耗量 (15)4.3.2.1硫泡沫槽热负荷 (15)4.3.2.2蒸汽消耗量 (15)4.3.3.1熔硫釜热负荷 (15)4.3.3.2 蒸汽消耗量 (16)5 主要设备的工艺计算和设备选型 (16)5.1主要设备的工艺尺寸 (16)5.1.1.1 塔径 (16)5.1.1.2填料层高度计算 (17)5.1.1.3 压降的计算 (18)5.1.2.1 槽体 (19)5.1.2.2 喷射器 (20)5.2辅助设备的选型 (22)6 设备稳定性及机械强度校核计算 (23)6.1壁厚的计算 (23)6.2 机械强度的校核 (24)6.2.2.1风载荷的计算 (26)6.2.2.2 风弯矩的计算 (27)7 设计体会与收获 (28)8 参考文献 (29)9 附录 (30)10 附图 (34)1总论1.1概述我国合成氨工业的生产始于20世纪50年代，但生产规模都很小，合成氨单系列装置的生产能力最大仅为4万吨/年，氨加工产品主要为碳酸氢铵，产量满足不了市场的需求。
合成氨生产工艺脱硫
第七章脱硫工段第一节工艺流程及主要设备一、本工段任务从造气工段来的半水煤气中，除氢和氮外，还含有27％左右的CO,8％左右的C02,以及少量的硫化物和氧等。
硫化物（主在是仏5，约占半水煤气中硫总量的90％左右，其次还有CS2,COS和RSH等）含量约为1.0〜4.Og/Nm3。
这些硫化物对合成氨生产是有害的。
它会腐蚀设备、管道；会引起变换、合成、甲醇等工段触媒中毒、降低活性或失去活性；会破坏铜液成份。
H2S与铜液中的Cu2+和CU+作用生成CuS和Cu2S 沉淀，堵塞设备管道与阀门，使精炼操作条件恶化。
生产过程中，h2s从溶液中解吸出来，或从设备管道中泄漏出来，会污染环境，影响人体健康。
本工段的主要任务，就是用脱硫液将半水煤气中的硫化物脱除至0.07g/Nr^以下，使半水煤气得到净化，以满足后工段生产工艺的要求。
吸收硫化氢的脱硫液经再生后循环使用，再生析出的硫回收成硫磺。
本工段要根据全厂生产情况,调节罗茨风机气垴。
脱硫的方法很多，根据脱硫剂的形态可分为湿法和干法两大类。
干法以固体为吸收剂，如活性碳法、分子筛法等。
湿法以液体为吸收剂，如氨水液相催化法、氨水中和法、ADA法，近年来还发展了拷胶法、PDS法等。
B前，小氮肥厂脱硫采用较多的是氨水液相催化法。
现以本法为例，简述脱硫过程。
二、工艺流程简述氨水液相催化法脱硫是用脱硫液（贫液）吸收半水煤气中的硫化氢。
吸收硫化氢后的脱硫液（富液），在对苯二酚载氧体的催化作用下，经氧化再生后循环使用。
再生析出的硫泡沫经分离，熔融精制成硫锭。
主要反应方程式如下：NH4OH+H2S==MH4HS+H2O（脱硫反应）2NH4OH+CO2==(NH4)2CO3+H2O2NH4HS+Oz==2NH4OH+2S| （再生反应）2NH4HS+202=（NH4）2S203+H20来自造气工段的半水煤气，经除尘器除去所含的部份粉尘，煤焦油等杂质后，由罗茨鼓风机增压送入气体冷却器冷却，然后在喷旋脱硫塔的喷射器中与贫液并流接触而下，从喷旋塔底部进入，在旋流板中气液转为逆流接触，半水煤气中的硫化氢被贫液吸收。
年产19万吨合成氨合成工段初步工艺设计
合成氨是一种重要的工业原料，被广泛用于化肥、化工、冶金等行业。
针对年产19万吨合成氨合成工段的初步工艺设计，我们将详细介绍工艺流程、装置设计和操作参数等方面的内容，以期提供可行的工程设计方案。
一、工艺流程合成氨的工艺流程主要包括氨合成反应、中间升压和冷凝、吸附脱水和氨的高纯化几个主要步骤。
1.氨合成反应：通过合成反应器将氮气和氢气经过催化剂催化反应生成合成氨。
2.中间升压和冷凝：将合成氨从反应器中升压，冷凝后送入分离装置进行后续处理。
3.吸附脱水：采用合适的吸附剂进行吸附脱水，降低氨中的水分含量。
4.氨的高纯化：通过减压吸附装置进一步除去残余杂质和水分，提高合成氨的纯度。
二、装置设计1.反应器：选择合适的催化剂，保证催化效果和反应器的稳定性，并对反应器进行加热、冷却、压力调节等设计。
2.中间升压和冷凝装置：设计合适的升压装置，提高合成氨的压力，然后进行冷凝和液相和气相的分离。
3.分离装置：包括吸附塔和减压吸附装置，根据实际需要选择合适的吸附剂和操作参数，以实现氨的高纯化。
三、操作参数1.反应温度：根据催化剂的性质和反应动力学要求，确定合适的反应温度范围。
2. 反应压力：通常采用高压合成（100~300atm）的方式，以提高合成氨的产率。
3.吸附脱水温度：根据吸附剂的性质和水分的需求，确定合适的吸附脱水温度。
4.吸附剂选用：选择适合吸附脱水的吸附剂，如活性炭、分子筛等。
5.减压吸附装置操作参数：包括减压吸附温度、吸附时间、排空时间等。
通过以上初步工艺设计，可以实现年产19万吨合成氨的生产目标。
当然，具体的工程设计还需要进一步进行设备选型、管道布置、自动化控制等方面的设计工作，并结合项目预算和环境保护等要求进行综合考虑。
年产18万吨合成氨、30万吨尿素项目建议书
年产18万吨合成氨、30万吨尿素项目建议书年产18万吨合成氨、30万吨尿素项目建议书一、项目概况1、项目名称：年产18万吨合成氨、30万吨尿素项目2、合作方式：独资、合资、合作、贷款等均可3、建设单位：XX煤业有限责任公司及合作单位4、建设性质：新建5、建设范围：内蒙古自治区XX自治旗XX矿区6、建设内容及规模：以XX矿区丰富的褐煤资源为依托，建设年产合成氨18万吨、尿素 30 万吨的项目。
可联产轻质油4752吨/年、煤焦油 14454吨/年，氨水(16%)27720吨/年、粗酚1980吨/年7、建设期限：项目建设期为4年，即2005年4月-2008年9月。
8、投资估算及资金筹措：投资规模：总投资为147215万元，其中建设投资 138703万元，流动资金8512万元。
本项目资金来源可以是贷款、风险投资等。
9、经济评价经济评价一览表序号项目单位指标备注1 项目总投资万元147215 建设投资万元1387032 铺底流动资金万元85123 年销售收入万元649064 年成本费用万元474285 税金万元26226 利润万元174787 投资利润率% 11.878 投资回收期年8.4二、项目区基本情况1．地理位置XX矿区位于内蒙古自治区呼伦贝尔市XX自治旗境内的东北部，地处大兴安岭西麓。
其地理坐标是东经120°24′～120°38′、北纬49°09′～49°16′。
矿区西连海拉尔区，东接牙克石市，南临巴彦嵯岗苏木，北至海拉尔河，与陈巴尔虎旗隔河相望，南北宽约13.7Km，东西长约46.1Km，总面积385.7Km2。
XX火车站东距牙克石18Km，西距呼伦贝尔市64Km，滨州铁路线由东向西穿过XX矿区，北有301国道，铁路经过牙克石可达齐齐哈尔，哈尔滨乃至全国各地，经海拉尔可达满州里市，民航经海拉尔机场可达北京、呼和浩特等地，交通十分方便。
2．煤炭资源及煤质情况⑴资源情况XX煤业公司拥有XX矿区、扎尼河矿区、伊敏河东区、陈旗巴彦哈达矿区、莫达木吉矿区五大矿区。
年产18万吨合成氨脱碳工段工艺设计
毕业论文（设计）开题报告（学生用表）系（部）：化学化工系专业：化学工程与工艺班级：课题名称年产18万吨合成氨脱碳工段工艺设计指导教师学生学号一．课题的来源、研究的目的与意义1.合成氨在国民经济发展中的重要性我国农业用氨主要用于生产尿素和碳酸铵，其消耗量约占合成氨消耗总量的75﹪，用于生产硝酸铵、氯化铵等其他肥料消耗15﹪；工业用氨占合成氨消耗总量的10﹪，主要用于制造炸药和各种化工纤维及塑料，从而制造硝酸，进而制造硝酸铵、硝酸甘油等。
因此合成氨在国民经济中有着不可忽视的作用[1]。
2.我国合成氨的工业概况及发展趋势中国合成氨工业经过50多年的发展，产量已跃居世界第1位，掌握了以焦炭、无烟煤、褐煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃灯气固液多种原料生产合成氨的技术，形成中国大陆特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小生产规模并存的合成氨生产格局[9]。
合成氨一直是化工产业的耗能大户，随着科技的发展，节能减排是最为符合我国国情的可持续发展道路[2]。
3.合成氨工艺简述合成氨的原料为天然气或煤炭，通过水蒸汽重整工艺制得氢气，然后与氮气进行高压合成制得合成氨[8]。
通常包括三个基本过程：第一步，以煤、焦炭为原料制备半水煤气；第二步，以铁为催化剂在15~30MPa，400~500°C的范围内进行氨的合成；第三步，先用合成气预热冷的原料气而后再用冷水冷却，使绝大部分氨液化而分离，再在较低温度下，用氨冷气使剩余的氨进一步冷凝分离[3]。
二．脱碳工段在合成氨生产中的重要作用各种原料制取的粗原料气经CO变换后，除含氢、氮气外，还含有大量二氧化碳、少量一氧化碳和甲烷等杂质，其中二氧化碳含量最高，它既是合成催化剂的有害物质，又是生产尿素等产品的重要原料，因此在进入合成回路之前必须彻底除去，否则将影响合成过程并使催化剂中毒。
出于节能与环境保护的考虑，脱除CO2的洗涤液必须能够再生和循环使用[4]。
1.脱碳工艺的概况脱碳方法主要有：物理吸收、化学吸收、物理化学吸收法三大类。
18万吨合成氨项目建议书
1 项目建设的目的和意义农业是我国的基础，要实现农业的稳定发展，化肥是不可缺少的生产资料，化肥行业在国民经济中有着特殊的地位，它直接关系到农业的可持续发展。
在中国化学工业“十五”规划中将其列为“对国民经济发展有重大影响，为国家基础产业，支柱产业和国防建设提供保障的行业”的第一类化工产业。
我国现有化肥企业近900家，以氮肥生产企业为主，共有800多家，其中年产30万吨合成氨的企业有29家，绝大多数为中小氮肥企业，国内氮肥工业的原料以煤为主，煤、气（天然气、油田气）、重油（石脑油）比例为66%，23%、11%。
我省煤化工产业发展的指导思想是：依托我省丰富的煤焦资源能源优势，以煤化工大企业大集团为龙头，围绕“肥、醇、炔、苯、油”五条发展主线，实施循环经济战略，加快“六区一带”特色煤化工经济区域的建设，形成横向成群、纵向成链的山西煤化工产业集群，打造山西煤化工品牌，力争3～5年内使全省煤化工产业尿素总产量达６００万吨、甲醇及其下游产品总产量达２００万吨。
实现“依托煤炭资源优势，发展现代煤化工，走新型工业化道路”的山西煤化发展战略。
“十一五”期间，我国化肥行业的发展战略仍将以结构调整为主题：国家将支持、推动基础肥料生产布局调整，引导基础肥料生产向资源地转移、集中，支持资源富集的中西部地区发展基础肥料生产；国家将减少基础肥料生产企业的数量，提高单套装置的规模，培育有国际竞争能力的大型肥料产业集团；到2010年，争取达到20家大型企业集团控制全国50％化肥产量的集中度，并形成2～3家在国际上有一家影响的大型企业集团。
值此时机，XXXX公司按照市场导向，调整产品结构，增加科技含量，寻找新的利润增长点，充分利用当地的水、电、煤、劳力资源廉价的优势，决定采用固定层常压间歇气化技术及水溶液全循环法工艺生产尿素，新建一套以焦炭为原料的15万吨/年合成氨、26万吨/年尿素和3万吨/年甲醇装置，达到改善单一的化肥产品结构，调剂产品供求之目的，增加对市场的抗风险能力，使企业从容的应付市场变化。
合成氨厂脱硫系统工艺设计说明书[1]
![合成氨厂脱硫系统工艺设计说明书[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/99cc921de2bd960590c67754.png)
目录1.设计任务 (3)2.脱硫方法的选择 (4)3.工艺流程 (5)4.物料衡算 (8)5.热量衡算 (12)6.设备尺寸计算 (15)7.主要设备及其工艺参数 (20)8.致谢 (24)合成氨脱硫工艺设计说明书第一节设计任务1．设计项目：合成氨脱硫工艺设计2．年生产能力：4000吨3．设计依据：合成氨原料气中，一般总含有不同数量的无机硫化物和有机硫化物，这些硫化物的成分和含量取决于气化所用燃料的性质及其加工的方法。
原料气中的硫含量，可以认为于燃料只能跟硫含量成正比。
一般说来，以焦碳或无烟煤制的的水煤气或半水煤气中，较高者，硫化氢达4-6克/标准米3,有机硫0.5-0.8克/标准米3（主要为硫氧化碳；其次为二氧化碳，约占百分之十几）；较低者，硫化氢1-2克/标准米3，有机硫0.05-0.2克/标准米3。
但是近来有些小合成氨厂用当地高硫煤作原料，制得的煤气中硫化氢含量也有高达20-30克/标准米3，有机硫1-2克/标准米3（主要为二氧化碳。
其次为硫氧化碳.硫醇和噻吩）。
天然气中硫化氢的含量，则因地区不同有极大的差异，约在0.5-15克/标准米3的范围内变动，有机硫则以硫醇为主。
重油.轻油中的硫含量亦因不同的石油产地而有极大的差异。
重油部分氧化法的制气过程中，重油只能感的硫分有95%以上转化成硫化氢，只有小部分变成有机硫，其主要组分为硫氧化碳。
例如，含硫分0.3-5.5%的重油，气体得到的气体中含硫化氢1.1-2.0克/标准米3和硫氧化碳0.03-0.4克/标准米3。
原料气中碳化物的存在，会增加气体对金属的腐蚀并使催化剂中毒。
此外，硫本身也是一种重要的资源，应当予以回收。
为此。
必须对原料气进行脱硫4.其它：由于本设计为假定的设计，因此有关设计任务书的其它项目，如进行设计的依据、厂区或厂址、主要经济技术指标、原料的供应、技术规格以及燃料种类、水电汽的主要来源、与其它工业企业的关系、建厂期限、设计单位、设计进度及设计阶段的规定等均从略。
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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 T opic: The year produces 36 0,000 tons to synthesize an ammonia to 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 (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 (11)2.3工艺流程方框图 (12)3. 生产流程的简述 (13)3.1简述物料流程 (13)3.1.1气体流程 (13)3.1.2溶液流程 (13)3.1.3硫磺回收流程 (13)3.2工艺的化学过程 (13)3.3反应条件对反应的影响 (14)3.3.1 影响栲胶溶液吸收的因素 (14)3.3.2 影响溶液再生的因素 (16)3.4工艺条件的确定 (17)3.4.1 溶液的组成 (17)3.4.2喷淋密度和液气比的控制 (17)3.4.3 温度 (18)3.4.4再生空气量 (18)4. 物料衡算和热量衡算 (20)4.1物料衡算 (20)4.2热量衡算 (22)5. 设备计算及选型 (26)5.1脱硫塔的设计计算 (26)5.1.1塔径计算 (26)5.1.2填料高度计算 (27)5.2喷射再生槽的计算 (28)5.2.1 槽体计算 (28)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 (34)7.1废水的处理 (34)7.1.1废水的来源及特点 (34)7.1.2废水处理工艺 (34)7.2废渣的处理 (34)7.2.1废渣的来源 (34)7.2.2废渣的处理工艺 (34)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。
本设计所采用的是栲胶脱硫法，其主要原料是半水煤气和脱硫液。
本设计详细的介绍了合成氨脱硫工段的生产原理、工艺流程、工艺参数、热量衡算、物料衡算，以及设备选型、厂房布置和三废处理。
本设计在脱硫效率和再生率方面的研究有所突破。
[关键词]：栲胶脱硫法脱硫液脱硫塔The year produces 360,000 tons to synthesize an ammonia to takeoff sulphur work a segment a technological designName of stendent:Director:AbstractWith an annual output of 360,000 tons of synthetic ammonia Desulfurization Process design is specified by the teacher determine the scale of production output, with production internship in the collection of various production technologies designed to target.This design is used by the desulfurization extract, its main raw materials and semi-water gas desulfurization liquid.The detailed design of the Section on the production of ammonia desulfurization principle, process, technology parameters, the heat balance, the material balance and the selection of equipment, plant layout and waste treatment.The design of the desulfurization efficiency and renewable rate of a breakthrough. [Keyword]: tannin extract to take off a sulphur method take off a sulphur liquid take off sulphur tower1. 总论1.1 概述[1]氨是重要的化工产品之一，用途很广。
在农业方面，以氨为主要原料可以生产各种氮素肥料，如尿素、硝酸铵、碳酸氢氨、氯化铵等，以及各种含氮复合肥料。
液氨本身就是一种高效氮素肥料，可以直接施用。
目前，世界上氨产量的85%—90%用于生产各种氮肥。
因此，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。
合成氨工业对农业的作用实质是将空气中游离氮转化为能被植物吸收利用的化合态氮，这一过程称为固定氮。
氨也是重要的工业原料，广泛用于制药、炼油、纯碱、合成纤维、合成树脂、含氮无机盐等工业。
将氨氧化可以制成硝酸，而硝酸又是生产炸药、染料等产品的重要原料。
生产火箭的推进剂和氧化剂，同样也离不开氨。
此外，氨还是常用的冷冻剂。
合成氨的工业的迅速发展，也促进了高压、催化、特殊金属材料、固体燃料气化、低温等科学技术的发展。
同时尿素的甲醇的合成、石油加氢、高压聚合等工业，也是在合成氨工业的基础上发展起来的。
所以合成氨工业在国民经济中占有十分重要的地位，氨及氨加工工业已成为现代化学工业的一个重要部门。
在合成氨工业中，脱硫倍受重视。
合成氨所需的原料气，无论是天然气、油田气还是焦炉气、半水煤气都人含有硫化物，这些硫化物主要是硫化氢（H2S）、二硫化碳（CS2）、硫氧化碳（COS）、硫醇（R—SH）和噻吩（C4H4S）等。
其中硫化氢属于无机化合物，常称为“无机硫”。
天然气中硫经物的含量（标准状态）一般在0.5—15g/ m3的范围内，有机硫以硫醇为主，在气田经过粗脱磙处理后的天然气，硫化物的含量（标准状态）在20—100mg/ m3左右。
合成氨在生产原料气中硫化物虽含量不高，但对生产的危害极大。
①腐蚀设备、管道。
含有H2S的原料气，在水分存在时，就形成硫氢酸（HSH），腐蚀金属设备。
其腐蚀程度随原料气中H2S的含量增高而加剧。
②使催化剂中毒、失活。
当原料气中的硫化物含量超过一定指标时，硫化物与催化剂活性中心结合，就能使以金属原子或金属氧化物为活性中心的催化剂中毒、失活。
包括转化催化剂、高温变换催化剂、低温变换催化剂、合成氨催化剂等。
脱硫的任务是除去原料气中的各种硫化物，同时硫是一种重要的资源，应加以回收和利用。
因此，无论原料来源如何，合成氨原料必须首先脱硫。
1.1.1 栲胶的组成及性质栲胶是由植物的皮（如栲树，落叶松）、果（如橡椀）、叶（如漆树）和干（如坚木、栗木）的水淬液熬制而成。
栲胶的主要成分是丹宁，丹宁是化学结构十分复杂的化合物组成的混合物。
含有大量邻二或邻三羟基酚。
多元酚的羟基受电子云的影响，间位羟基比较稳定，而连位或邻位羟基则很活泼，容易被空气中的氧氧化。
用于脱硫的栲胶属于水解类热溶栲胶，在碱性溶液中更容易氧化成醌类；已氧化的栲胶在还原过程中氧取代基又被还原为羟基。
虽然丹宁各组分的分子结构相当悬珠，但它们都是具有酚式结构的多羟基化合物，有的还含有醌式结构，这就是栲胶能用于脱硫过程的原因。
1.1.2栲胶脱硫的反应机理栲胶法脱硫属于湿法脱硫 ,是利用碱性栲胶[T(OH)O 2]的水溶液吸收半水煤气中的 H 2S ，然后借助栲胶和矾作为载体和催化剂将吸收的H 2S 转化为单质硫，发生吸收反应后的栲胶溶液利用空气在溶液再生槽中进行再生，然后进入溶液循环槽重复循环使用。
其脱硫反应机理如下:1) 碱性溶液吸收 H 2S 的反应 ：Na 2CO 3 + H 2S = NaHS + NaHCO 3NaHCO 3+H 2S ＝NaHS+CO 2+H 2O2) NaHS 与偏钒酸钠反应生成焦钒酸钠：硫氢化钠与偏钒酸钠反应生成焦钒酸钠，析出单质硫。
2NaHS + 4NaVO 3 + H 2O = Na 2V 4O 9 + 4NaOH + 2S3) 将 Na 2V 4O 9 氧化成偏钒酸钠：醌态栲胶氧化四价钒络离子为五价钒络离子使钒络离子恢复活性而醌态栲胶被还原为酚态栲胶失去活性。
332942)(242)(2OH T NaVO NaOH O OH T O V Na +=++4) 还原态栲胶的氧化：酚态栲胶被氧化获得再生，同时生成H 2O 2。
222232)(22)(2O H O OH T O OH T +=+O H NaVO O V Na NaOH O H 23942223422+=++H 2O 2+NaHS ＝H 2O+S+NaOH1.1.3生产中副产品硫磺的应用硫磺是一种重要的化工原料，肥料工业是硫的最大用户，硫磺的其它用途包括炸药、钢铁酸洗、医药食品工业、安全剥离、水处理、橡胶、电解工业、催化剂、颜料、化学品、硫磺胶泥、硫磺混凝土、醇类、黏合剂、农药、黑色火药、鞭炮等。
作为易燃固体，硫磺主要用于制造硫酸、染料和橡胶制品，也应用于医药、农药、火柴、火药和工业陶瓷、建材制品辅助材料等工业部门。
1.2 文献综述由于生产合成氨的各种燃料中含有一定的硫，因此所制备出来的合成氨原料气中，都含有硫化物，其中大部分是无机硫化物硫化氢（H2S），其次还含有少量的的机硫化物，如二硫化碳（CS2）、硫氧化碳（COS）、硫醇（R—SH）和噻吩（C4H4S）等。