年产10万吨合成氨装置制工段
合成氨的生产工艺
合成氨的生产工艺设计合成氨的生产工艺设计一生产原理概述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。
二半水煤气制气原理固体燃料的气化过程实际上主要是碳与氧的反应和碳与蒸汽的反应，这两个反应称为固体燃料的气化反应。
表1 以空气为气化剂主要反应方程序号反应方程式1 C＋O2（3.76N2）=CO2（+3.76N2）2 C＋O=2（3.76N2）=2CO（+3.76N2）3 C＋CO2（3.76N2）=2CO（+3.76N=2）4 2C＋3.76N2＋O2＋3.76N2=CO2＋7.52N2表2 以水蒸汽为气化剂主要反应方程式序号反应方程式1 C＋H2O（汽）=CO＋H22 C＋2H2O（汽）=CO2＋2H23 CO＋2H2O（汽）=CO2＋H24 2H2＋O2=2H2O（汽）5 C＋H2=CH46 CO＋3H2=CH4＋H2O7 CO2＋4H2=CH4＋2H2O（汽）在气化炉燃烧层中，炭与空气几水蒸汽的混合物相互作用时的产物称为半水煤气，其化学反应按下列方程式进行：2C＋O2＋3.76N2=2CO2＋3.76N2C＋H2O（汽）=CO＋H2这种煤气的组成由上列两反应的热平衡条件决定。
由于半水煤气是生产合成氨的原料气，因此，要求入炉蒸汽与空气（习惯上称为氮空气）比例恰当以满足半水煤气中（CO＋H2）：N2=3要求，但是在实际生产中要求半水煤气（CO＋H2）：N2≧3.2。
三流程图造气 -> 半水煤气脱硫 -> 压缩机1，2工段 -> 变换 -> 变换气脱硫 ->压缩机3段 -> 脱硫 ->压缩机4，5工段 -> 铜洗 -> 压缩机6段 -> 氨合成 -> 产品NH3四工艺计算及工艺条件4.1 煤气发生炉（含燃烧室）的物料及热量衡算方法：实际数据计算法实际计算法是以实测煤气组成为依据的计算法，采用此法计算时，首先将气化煤进行试烧，以得到准确的煤气组成分析数据。
产10万吨谷氨酸工厂发酵车间设计毕业论文
二、10万t／a谷氨酸工厂发酵车间工艺流程设计任务书
1、完成10万t／a谷氨酸工厂发酵车间工艺流程的设计
2、对主要设备(重点为发酵罐)进行设计与选型
3、对谷氨酸生产的发酵车间进行物料衡算
4、对结果进行评价
毕业论文
三、可行性分析ห้องสมุดไป่ตู้
1、工艺简炼。在用粮食制谷氨酸的工艺中，第一步是用水解糖(糖化酶)把粮食中的淀粉(长链葡萄糖)变成单个的葡萄糖;第二步是用酵母菌再把葡萄糖变成谷氨酸和母液。其中第一步是相当复杂的。而果谷氨酸创造技术是将淀粉中的糖加之菌种发酵，即可变成谷氨酸，省去了艰难的第一步。
(三)、采取必要措施：
1)合理利用原材料
2)采用新工艺，新技术，提高技术水平
3)生产设备大型化，自动化，关键设备先进化
4)加强废水处理和综合利用，提高环境效益
5)深化改革，降低生产成本，参预国际市场竞争
6)跳出单一产品模式，开辟多品种，提高企业抗风险能力
毕业论文
(四)今后发展方向：
今后的发展方向是采用诱变、细胞工程、基因工程的手段选育出从遗传角度解除了反馈调节和遗传性稳定的更理想的菌种以提高产酸率；采用过程控制检测调节与自控，逐步使用现代化的电子仪表，电子计算机控制，加强科学管理，完善受控参数，进行最佳化控制，连续化、自动化、稳产高产；在工艺设备上进一步探求新工艺、新设备，以提高产率和受的率；继续研究微生物生理生化遗传变异和发酵机制等外问题，以更好地控制谷氨酸的发酵。
(二)、目前生产存在问题及对策(谷氨酸)
随着经济的发展和技术水平的不断提高，我国的谷氨酸生产水平也有相应的提高。但与国际先进生产水平相比，还存在着以下问题:
1)规模小，操作费和设备费用高
2)技术水平低
年产10万吨合成氨变换工段工艺设计
合成氨是一种重要的工业原料，广泛应用于农业、化工、医药等领域。
本文基于年产10万吨合成氨的工段工艺设计，旨在优化工艺流程，提高生产效率和质量，同时满足环保要求。
合成氨的主要生产方法是哈柏－博斯曼（Haber-Bosch）工艺，该工艺通过高温高压条件下将氮气和氢气催化反应生成合成氨。
下面是年产10万吨合成氨变换工段的工艺设计：一、气体预处理：氮气和氢气作为原料需要经过脱氧、除尘、脱硫等处理。
首先，气体通过管路系统进入脱氧器，脱氧器中通过还原剂将氧气还原成水蒸气，并通过除尘装置去除颗粒杂质。
然后，气体进入脱硫装置，通过催化剂将硫化氢还原成硫。
最后，气体经过压缩机增压至反应器所需的高压。
二、反应器系统：反应器是合成氨的核心设备，采用多床连续负压式反应器。
氮气和氢气按照适当的配比通过输送装置进入反应器，反应器内通过催化剂将氮气和氢气催化反应生成合成氨。
反应器床层数可根据实际需要确定，废热可回收利用进行预热。
同时，反应器系统还要配备适当的温度、压力和流量控制装置，以保证反应器内的运行条件稳定。
三、合成氨分离：反应后的气体中含有未反应的氮气、氢气和合成氨，需要进行分离处理。
首先，将反应气体冷却至低温，通过液相分离装置将液态氨分离出来。
然后，将氨气经过压缩，通过冷凝器冷却至液态，并收集分离出的液态氨。
未反应的氮气和氢气通过管道再次回流到反应器进行循环利用。
此外，分离出的液态氨还需要经过精制和储存处理，以确保质量和安全。
四、废气处理：合成氨生产中会产生大量的废气，包括未反应的氮气、氢气、氨气和其他杂质气体。
废气处理主要包括低温分离、吸收、洗涤等步骤。
首先，废气通过低温分离装置将其中的液态氨和水分离出来。
然后，通过吸收剂将氨气吸收，以减少其排放。
最后，利用洗涤液去除废气中的其他杂质气体，确保废气达到环境排放标准。
五、能耗优化：为了降低能耗和提高生产效率，可以采用余热回收和过程优化等措施。
余热回收可通过换热器将反应废热回收利用，进行气体预热和水蒸气生产。
年产10万吨合成氨造气工段设计
1 绪论 (5)1.1 煤气化发展史 (5)1.2 煤气化技术发展趋势 (5)2 生产方法的选择及论证 (6)2.1 生产方法的介绍 (6)2.1.1 固定床气化法 (6)2.1.2 流化床气化 (6)2.1.3 气流床气化 (7)2.1.4 熔浴床气化 (7)2.2 生产方案的选择及论证 (7)3 常压固定床间歇气化法 (8)3.1 半水煤气定义 (8)3.2 固定床气化法的特点 (8)3.3 生产半水煤气对原料的选择 (8)3.4 半水煤气制气原理 (9)3.5 发生炉内燃料分布情况 (10)3.6 各主要设备的作用 (10)3.6.1 煤气发生炉 (10)3.6.2 燃烧室 (11)3.6.3 废热锅炉 (12)3.6.4 洗气箱 (12)3.6.5洗涤塔 (12)3.6.6 烟囱 (12)3.6.7 自动机 (12)3.7 间歇式制半水煤气的工艺条件 (12)3.8 生产流程的选择及论证 (13)3.9 间歇式气化的工作循环 (14)3.10 间歇式制半水煤气工艺流程 (15)4 工艺计算 (16)4.1 煤气发生炉（含燃烧室）的物料及热量衡算 (16)4.2 物料及热量衡算 (17)4.3制气阶段的计算 (20)4.3.1 物料衡算 (20)4.3.2 热量衡算 (22)4.4 总过程计算 (24)4.5 配气计算 (26)4.6 消耗定额 (27)4.7 吹净时间核算 (27)4.8 废热锅炉的热量衡算 (28)4.9 夹套锅炉的物料及热量衡算 (32)5 设备计算 (33)5.1 煤气炉指标计算 (33)5.2 煤气台数的确定 (34)5.3 空气鼓风机的选型及台数确定 (34)6 各设备的选型及工艺指标 (35)6.1 Φ3米U.G.I型煤气发生炉的工艺指标 (35)6.2 燃料室的工艺指标 (35)6.3 洗气箱工艺指标 (36)6.4索尔维式废热锅炉工艺指标 (36)6.5填料式洗涤塔工艺指标 (37)6.6 煤气发生炉自动加煤机工艺指标 (37)6.7 10000m3螺旋式气柜的工艺指标 (38)6.8 集尘器 (38)7 车间布置简述 (39)8 安全技术与节能 (39)8.1 安全技术 (39)8.2 节能 (40)9.1 人员工资 (41)9.2 总投资计算 (41)9.3 成本计算 (43)参考文献 (44)致谢............................................................... 错误!未定义书签。
湖北新生源生物工程股份有限公司年产10万吨合成氨迁建项目
湖北新生源生物工程股份有限公司年产10万吨合成氨迁建项目环境影响评价第二次信息发布报告书简本1、说明荆州市环境保护科学技术研究所受湖北新生源生物工程股份有限公司委托开展对湖北新生源生物工程股份有限公司年产10万吨合成氨迁建项目的环境影响评价。
现根据国家及本省法规及规定，并经湖北新生源生物工程股份有限公司同意向公众公开环评内容。
本文本内容为现阶段环评成果。
下一阶段，将在听取公众、专家等方面意见的基础上，进一步修改完善。
2、建设项目概况（1）项目名称：年产10万吨合成氨迁建工程（2）建设单位：湖北新生源生物工程股份有限公司（3）建设地点：公安县青吉工业园。
（4）建设性质：迁建（5）建设内容：本项目主要包括主体工程、储运设施、公用工程及辅助设施等。
项目基本组成情况见表1。
表1拟建项目基本组成情况表根据《建筑设计防火规范》，拟建厂房防火等级为丙类，本项目总平面布置是在满足工艺生产要求的前提下，力求做到使库区功能分区明确，物流运输畅通，建筑物平面位置符合防火防爆间距要求，迁建项目厂内主要划分为生产区、物料仓储区、公共设施区。
生产区：靠西部地块从北向南依次分为：合成工段、压缩工段和气柜，脱硫、变换、脱碳、压缩、废热回收、碳化回收及造气炉。
危化品贮罐区：危险化学品主要是液氨，贮于氨库区，靠近厂区东厂界，其内拟安装泄漏报警及水喷淋装置；甲醇罐靠近厂区东厂界，拟加设防护栏，露天放置，利于贮罐呼吸气扩散。
同时在该区域设置事故应急处理池。
一般仓贮区：原料煤库及灰渣堆场布置北面、备件仓库布置南面，碳铵库房靠近碳化车间，便于产品的输运。
公共设施区：东部地块北边依次布置办公楼、全闭路循环水站和脱盐水站、污水处理站，南边依次布置110KV变电站、消防站；项目把原料煤库及灰渣堆场，污水处理站、冷却循环水池、氨及甲醇贮罐、煤气柜、备品仓库的低噪声设施布置在靠近厂界南、北、东三面；氨及甲醇贮罐、煤气柜有可能产生有毒有害废气的装置布置在厂区东部，最大限度地与西北角规划的工业园生活配套区A保持最远距离，与东面的工业园生活配套区B的距离也考虑满足防护距离要求。
年产10万吨合成氨的生产方案设计
年产10万吨合成氨的生产方案设计简介本文档旨在设计一个年产10万吨合成氨的生产方案。
合成氨是一种重要的化学原料，广泛应用于化肥和农药的生产过程中。
原材料为了生产10万吨合成氨，我们需要以下原材料：- 氮气(N2)：合成氨的主要成分，采购纯度高的氮气供给生产过程。
- 氢气(H2)：合成氨的还原剂，与氮气进行反应形成合成氨。
- 催化剂：在合成氨的生产过程中，催化剂用于促进氮气和氢气的反应速度。
生产过程合成氨的生产过程主要分为以下几个步骤：1. 氮气和氢气的供给将纯度高的氮气和氢气分别供给反应器。
为了保持适宜的反应温度，需要对供给的气体进行预热处理。
2. 反应器将氮气和氢气导入反应器，并加入催化剂。
通过适当的温度和压力条件下，催化剂促进氮气和氢气的反应，生成合成氨。
3. 反应产物分离将反应产物中的合成氨与未反应的氮气和氢气进行分离。
常用的方法是通过冷凝，将合成氨液态化，然后通过蒸馏将氨气从液态分离出来。
4. 后续处理将分离得到的氨气进行进一步的净化和压缩，以达到所需的纯度和压力要求。
同时，对分离过程中产生的废气和废液进行处理，以减少对环境的影响。
设备和设施为了实现年产10万吨合成氨的生产目标，需要建设以下设备和设施：- 氮气和氢气供给系统- 反应器和催化剂- 分离和净化设备- 废气和废液处理系统安全措施为了保证生产过程的安全性，应采取以下安全措施：- 严格遵守操作规程和安全操作程序- 定期检查和维护设备，确保其正常运行- 配备完善的安全设施和应急措施，如消防系统和应急疏散通道- 进行员工培训，提高其安全意识和应急处理能力结论通过以上设计的生产方案，我们可以实现年产10万吨合成氨的目标。
在生产过程中，我们需要确保原材料的供给和反应条件的控制，同时注重安全和环保。
这个方案将有助于满足合成氨的市场需求，并为相关行业的发展做出贡献。
年产10万吨合成氨变换工序毕业设计完整说明书(可编辑)
年产10万吨合成氨变换工序毕业设计完整说明书目录摘要IIIAbstract IV第一章总论部分 11.1设计对象规格 11.2产品品种和产品性质 11.2.1产品品种 11.2.2产品性质 11.3原料的来源和规格 11.4合成氨在国民经济中的地位和用途 11.5建厂位置选择 21.6全厂生产路线的选择论证 31.6.1煤气化及造气炉选择31.6.2本设计造气基本原理71.6.3本设计造气工艺流程71.7原料气的净化81.7.1脱硫81.7.2变换101.7.3脱碳101.7.4精制121.8氨合成141.9年工作日和工作制度的确定16第二章工艺部分172.1 重点设计工序(变换工序)的基本原理17 2.1.1变换反应的特点 172.1.2化学平衡172.1.3催化剂的选择212.1.4化学动力学272.2变换工序生产方法选择论证292.2.1工艺技术路线选择292.2.2全低变工艺流程 302.3变换炉主要参数312.4工艺操作条件的确定322.4.1温度322.4.2压力332.4.3 H2O/CO 33第三章工艺计算..343.1物料及热量计算353.1.1计算基准及已知条件353.1.2全工段物料及变换率计算353.1.3 1#变换炉一段计算373.1.4 1#变换炉二段计算423.1.5 2#变换炉计算493.1.6 增湿器物料及热量衡算523.2设备计算573.2.1主换热器573.2.2 次换热器593.2.3 催化剂计算 62第四章非工艺部分714.1环境保护及三废处理724.1.1废水724.1.2 废气724.1.3 废渣734.1.4噪声734.2技术经济指标73参考文献 (73)致谢.74附录 (75)年产10万吨合成氨工程项目工艺设计(重点工序:变换工序,CO进口含量:28.0%)摘要合成氨生产工序主要有原料气的制取、原料气的净化和氨合成,原料气的净化又分为原料气的脱硫、CO变换、脱碳和精制。
年产10万吨合成氨合成工艺设计
合成氨是一种重要的化学原料，广泛用于生产农药、肥料、染料、塑料等。
年产10万吨合成氨的合成工艺设计是一个复杂而重要的任务，下面我将简要介绍该设计。
1.原料和质量要求：合成氨的原料主要包括氢气和氮气，其中氢气的纯度要求大于99.9%，氮气的纯度要求大于99.99%。
同时，还需要考虑进口原料的安全运输和储存条件。
2.选择合适的合成工艺：常用的合成氨工艺包括海勒过程、普朗特-阿谷耳过程、卡尔费-波斯特过程和道尔顿法等。
根据不同的条件和需求，选择适合的合成工艺。
3.反应装置设计：反应装置是合成氨工艺的核心部分，一般采用催化剂床反应器。
设计时需要考虑反应器的尺寸、催化剂的选择、温度和压力的控制等因素，以确保合成氨反应的高效进行。
4.适当的温度和压力控制：合成氨的反应温度通常在300-450摄氏度之间，反应压力则在100-300兆帕之间。
温度和压力的控制对于合成氨生成率、选择率和产量等方面有着重要影响。
5.废热利用和能源消耗：设计过程中应考虑废热的利用和能源的消耗。
常见的做法包括采用余热锅炉进行废热回收、通过换热器进行能量的转移和节约等。
6.安全生产和环境保护：在工艺设计中，安全生产和环境保护是至关重要的。
需要加强对装置的安全设计和监控，采取相应的防爆措施和防火措施。
同时，合成氨生产工艺会产生一定的废水和废气，需要采取相应的处理措施，保护环境。
7.过程控制和自动化：为了实现稳定、高效的生产，需要引入先进的自动化设备和系统进行过程控制。
采用先进的仪表、自控设备和自动控制系统，实现对合成氨生产过程的自动控制和调节。
以上是年产10万吨合成氨合成工艺设计的一些主要内容。
当然，实际的工艺设计还需要详细考虑其他因素，如设备选型、物料流动和传热、工艺流程优化等。
希望以上内容对您有所帮助！。
年产万吨合成氨变换工段工艺设计终稿
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。
年产万吨合成氨厂合成工段工艺设计工艺流程选择
年产18万吨合成氨厂合成工段工艺设计
工艺步骤选择
原料气为天然气
1、进行原料气预脱硫（钴钼加氢转化）
2、气态烃类蒸汽转化, CH4+H20==CO+3H2
3、一氧化碳变换, 除去CO, 得到制取尿素原料CO2
4、脱除和回收CO2,
5、甲烷化控制CO 和CO2 含量,
6、氨合成
此次设计关键设计氨合成工段
选择工艺步骤为新乡心连心氨合成工艺, 工艺步骤图以下:
具体工艺步骤为:
自烃化工段来原料气和循环机出口循环气精制原料气和循环机出口循环气一起进入油分离器, 分离油污后, 进入塔前预热器, 预热至适宜温度送入氨合成塔, 进行多段合成反应, 反应后热气经合成塔下部换热器冷却进入废热锅炉用锅炉软水回收热量, 以后送入塔前预热器管间冷却, 以后经过冷排器冷却, 温度降至常温进入冷交换管间回收冷量, 下部分离氨后进入卧式氨冷器, 温度降至约10℃左右进氨分离器分离液氨, 气氨回收处理, 液氨经冷交换管内换热升温至25℃进循环机加压与新鲜气混合进氨合成塔进行循环反应, 大部分液氨由氨分离器出口送入液氨储罐。
年产 10万吨合成氨厂合成工段工艺设计
年产10万吨合成氨厂合成工段工艺设计第一部分设计说明书一、概述产品在国民经济中的地位及用途；国内外生产的发展概况；合成氨工业的展望。
氨在国民经济中占有重要的地位，现在约有80%的氨用来制造化学肥料，其余作为生产其他化工产品的原料。
除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氨肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、氨水以及各种含氨混肥和复肥，都是以氨为原料的氨在工业上主要用来制造炸药和各种化学纤维和塑料。
从氨可以制的硝酸，继而再制造硝酸铵、硝化甘油、三硝基甲苯和硝基纤维素等。
在化纤和塑料工业中，则以氨、硝酸和尿酸作为氮源，生产已内酰胺，己二胺、人造丝、全脂树脂和脲醛树脂等产品氨的其他工业用途也十分广泛，例如作为制冰、空调、冷藏等系统的制冷剂，在冶金工业中用来提炼矿石中的铜、镍等金属，在医药和生物化学方面生产磺胺类生物、维生素、蛋氨酸和其他氨基酸等。
氨气的发现十七世纪 30 年代末英国的牧师、化学家 S.哈尔斯(HaLes，1677~1761) ,用氯化铵与石灰的混合物在以水封闭的曲颈瓶中加热，只见水被吸入瓶中而不见气体放出， 1774 年化学家普利斯德里重做该实验，用汞代替水来密封，制得了碱空气(氨)，并且他还研究发现了氨的性质，发现氨极易溶于水、可以燃烧，还发现该气体通以电火花时其容积增加，而且分解为两种气体: H2和 N2，其后 H.戴维(Davy， 1778~1829) 等化学家继续研究，进一步证明了 2 体积的氨通过电火花放电后，分解为 1体积的氮气和 3 体积的氢气[2]。
19 世纪以前农业上所需的氮肥来源主要来自于有机物的副产物和动植物的废物，如粪便、腐烂动植物等等，随着农业和军工生产的发展的需要，迫切的需要建立规模巨大的探索性的研究，化学家们设想，能不能把空气中大量的氮气固定下来，从而开始设计以氮和氢为原料的合成氨流程。
19 世纪，大量的化学家开始试图合成氨，他们试图利用高温、高压、电弧、催化剂等手段试验直接合成氨，均未成功。
毕业设计论文年产10万吨合成氨变换工段工艺设计
摘要：本毕业设计论文针对年产10万吨合成氨变换工段的工艺设计进行了研究和探讨。
合成氨作为一种重要的工业原料，在农业、化工等领域有着广泛的应用。
本论文通过对合成氨的生产工艺进行研究，设计了一个能够满足年产10万吨合成氨需求的变换工段工艺。
关键词：合成氨、工艺设计、变换工段、年产10万吨第一章引言1.1研究背景合成氨是一种重要的工业化学品，广泛应用于农业肥料、化工原料等领域。
随着工业化进程的不断推进和全球化经济的发展，对合成氨的需求不断增加。
为了满足生产需求，设计年产10万吨合成氨变换工段工艺是非常重要的。
1.2研究目的和意义本论文的研究目的是设计一种合成氨变换工段工艺，以满足年产10万吨合成氨的生产需求。
通过对工艺参数的研究和分析，实现合成氨的高效生产和优质产品的制备。
第二章合成氨的工艺流程和原理2.1合成氨的制备方法合成氨的制备方法主要有催化剂法、电化学法和生物法等。
本论文选用催化剂法进行合成氨的制备，因为催化剂法具有成本低、效率高的优点。
2.2合成氨的工艺流程合成氨的工艺流程一般包括气体净化、催化转化和分离纯化等步骤。
本论文设计的工艺流程包括氨合成反应器、冷却系统、分离塔等工艺单元。
3.1工艺参数的确定工艺参数的确定是设计合成氨变换工段工艺的基础。
本论文根据生产需求和催化剂特性，确定了合成氨的最佳反应温度、压力和催化剂用量等参数。
3.2工艺单元的设计根据合成氨的工艺流程，设计了氨合成反应器、冷却系统和分离塔等工艺单元。
通过对每个工艺单元的分析和计算，确定了各个单元的结构和尺寸。
第四章工艺优化和改进4.1工艺优化方法本论文采用模拟和计算的方法对合成氨变换工段工艺进行了优化。
通过对不同工艺参数的变化进行模拟和计算，得出了最佳的工艺条件。
4.2工艺改进措施在进行工艺优化的基础上，提出了一些工艺改进措施，以提高合成氨变换工段的效率和产品质量。
第五章结论通过对年产10万吨合成氨变换工段工艺设计的研究，本论文设计了一个能够满足生产需求的合成氨工艺。
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。
10万吨年己内酰胺甲苯精制工艺设计
本科毕业设计（2014 届）题目10万吨/年己内酰胺甲苯精制工艺设计系别专业班级学生姓名指导教师教务处制2014 年05月08日中文题目：10万吨/年己内酰胺甲苯精制工艺设计毕业设计共38页图纸共2张说明书共36页完成日期：2014年05月02日答辩日期：2014年05月09日本设计以内蒙古庆华精细化工有限公司己内酰胺项目为基础，选定题目为10万吨/年己内酰胺甲苯精制工艺设计，系统进料为甲苯、环己酮肟和少量酮醇多组分。
本设计中首先确定合适的多组分精馏工艺，对比各精馏塔的性能，选择填料塔作为分离设备，选用BX型丝网波纹填料。
根据给定的加料条件和分离要求使用Aspen Plus做塔流程模拟分析，首先进行塔的初步简捷计算，计算结果为理论板数、进料位置、最小回流比、塔顶/ 釜热负荷等；然后以简捷塔计算结果做为精确计算的输入依据进行塔精确计算，得出在回流比为0.051，实际理论板数为18，第9块实际理论板进料，塔径为1.2m时可达到所设定塔顶甲苯含量大于98%，肟含量小于0.05%的重要工艺指标，来完成甲苯精制工艺分离要求。
关键词：精馏；Aspen Plus；甲苯；环己酮肟1 绪论 (1)1.1 设计背景及意义 (1)1.2 己内酰胺国内外发展状况 (1)1.2.1 国外己内酰胺生产现状 (1)1.2.2 我国己内酰胺生产现状 (2)1.2.3 未来发展趋势 (2)1.3 设计研究内容 (3)1.3.1 Aspen Plus 设计方案的确定 (3)1.3.2 甲苯精制工艺设计说明书的编写 (4)2 本设计工艺 (6)2.1 工艺原理 (6)2.2氨肟化工艺简述 (7)2.3 甲苯精制工艺流程的确定和说明 (9)3 塔结构选型及选材 (12)3.1 塔设备在化工生产中的作用和地位 (12)3.2 塔设备选型 (13)3.3 填料的选择 (14)3.3.1填料的类型 (15)3.3.2 填料的用材 (16)3.3.3 常用填料 (17)4 甲苯脱肟塔设计计算 (18)4.1 物料衡算 (18)4.2 用简捷模块（DSTWU）进行设计计算 (19)4.3 灵敏度分析 (21)4.4 用DSTWU再次简捷计算 (23)4.5 用详细计算模块（RadFrace）进行设计计算 (24)4.6 汇总 (26)4.6.1 设备参数汇总说明 (26)4.6.2工艺参数汇总说明 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)附录A 设计模拟计算原始结果 (29)附录B 甲苯精制工艺流程图 (36)附录C 甲苯脱肟塔设备图 (36)1 绪论1.1 设计背景及意义己内酰胺（简称CPL）是生产锦纶6纤维和尼龙6工程塑料的一种基础有机化工原料。
年产12万吨合成氨变换工段工艺设计毕业设计
第一章物料与热量衡算已知条件：计算基准：1吨氨计算生产1吨氨需要的变换气量：（1000/17）×（2×）= M3(标)因为在生产进程中物料可能会有损失，因此变换气量取3000 M3(标)年产10万吨合成氨生产能力（一年持续生产300天）：日生产量：100000/300=d=h要求出低变炉的变换气干组分中CO％不大于％。
进中变炉的变换气干组分：假设进中变炉的变换气温度为370℃，取转变气出炉与入炉的温差为20℃，出炉的变换气温度为390℃。
进中变炉干气压力。
P=.1．水气比的确信：O/CO=考虑到是天然气蒸汽转化来的原料气，因此取H2故V= =(标) ，n(水)=（水）2.中变炉的计算中变炉CO 的实际变换率的求取假定湿转化气为100mol ，其中CO 湿基含量为％，要求变换气中CO 含量为％，故依照变换反映：CO+H 2O ＝H 2+CO 2，那么CO 的实际变换率公式为：X p ％=()a a a a Y Y Y Y '+'-1×100 （2-1）式中a Y 、'a Y 别离为原料及变换气中CO 的摩尔分率（湿基） 因此：X p =()()8.87210010028.87-⨯+⨯ =％那么反映掉的CO 的量为：×％=那么反映后的各组分的量别离为：H 2O ％=％％=27％ CO ％=％ ％=％ H 2％ =％+％=％ CO 2％=％+％=％中变炉出口的平稳常数：Kp= （H 2％×CO 2％）/（H 2O ％×CO ％）= 查得Kp=时温度为424℃。
中变的平均温距为424℃-390℃=34℃依照《合成氨工艺与节能 》可知中温变换的平均温距为：30℃到50℃，中变的平均温距合理，故取的H 2O/CO 可用。
中变炉催化剂平稳曲线依照H2O/CO=X P =AWqU2-×100％V=KPAB-CDq=W VU42-U=KP（A+B）+（C+D）W=KP-1其中A、B、C、D别离代表CO、H2O、CO2及H2的起始浓度中变炉催化剂平稳曲线如下：最正确温度曲线的计算由于中变炉选用QCS-01型催化剂，最适宜温度曲线由式1212ln 1E E E E RT T Tm e e-+=进行计算。
10万吨合成氨驰放气的氨回收工艺与设备设计
10万吨合成氨驰放气的氨回收工艺与设备设计D摘要氨是一种重要的化工产品，主要用于化学肥料的生产。
在合成氨生产中，会产生驰放气，在驰放气当中含有NH3,H2,N2,CH4,Ar等气体。
它们是随着所采用合成氨流程，原料，以及操作条件不同而变化的。
一般来讲每吨氨产品呢个排出180~240Nm3的驰放气。
过去，这些驰放气作为燃料烧掉，近年来，随着合成氨装置的大型化，其驰放气的综合利用也逐步引起重视。
从氨驰放气中不仅回收氨气，氢气，氮气等工业气体，同时还可以提取有价值的稀有气体氩，氪，及氦等。
一般氨厂采用水洗法除氨，所采用的洗涤水要求使用脱氧后的软水，经过水洗后的氨驰放气含有微量水分和氢，因而分子筛（硅胶）吸附，使安驰放气中氨含量小于0.1ppm，所含水份的露点在-70℃以下。
采用填料塔清水吸收合成氨驰放气当中的氨是比较成熟的工艺。
关键词：合成氨；驰放气；吸收；精馏AbstractAmmonia is an important chemical products, mainly forthe production of chemical fertilizers.In ammonia production, will produce Chi deflated containing NH3, H2,N2, CH4, Ar and other gases in the Chi deflated them.Theyare used with different ammonia processes, materials, and operating conditions change. In general, the product doesa ton of ammonia discharged 180 ~ 240Nm3 of Chi deflated.In the past, these Chi deflated burned as fuel in recent years, with the large-scale ammonia plant, its utilizationChi gradually deflated attention.Recycling not only ammonia, hydrogen, nitrogen and other industrial gases inthe ammonia Chi deflated, but also can extract valuablerare gases argon, krypton, and helium.In addition to the general washing method using ammonia plant ammonia wash water used in soft water requires the use of deoxy later, after ammonia after washing Chi deflated contain tracesof water and hydrogen, thus zeolite (silica) adsorption, ANCHI deflated ammonia content less than 0.1ppm, the moisture content below the dew point of -70 ℃. Packed column using water absorption synthetic ammonia release ammonia gas which is relatively mature technology.Keyword:Ammonia; Chi deflated; Absorption; Distillation1 绪论1.1关于合成氨驰放气国内外情况简介目前，在合成氨生产工艺中，合成氨驰放气的组成一般为H 2，N 2,CH 4，Ar,NH 3等。
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(完整版)年产10万吨合成氨合成工艺设计毕业设计论文
优秀论文审核通过未经允许切勿外传宁夏大学本科生毕业设计工艺设计姓名：王康洲指导教师：陈学文院系：化工学院专业：化学工程与工艺提交日期：目录中文摘要 (2)外文摘要 (3)1．总论 (4)1.1设计任务的依据 (4)1.2概述……………………………………………………………………………1.2.1设计题目 (7)1.2.2设计具体类容范围及设计阶段 (7)1.2.3设计的产品的性能、用途及市场需要 (8)1.2.4简述产品的几种生产方法及特点 (8)1.3产品方案 (8)1.4设计产品所需要的主要原料规格、来源 (8)1.4.1设计产品所需要的主要原料来源 (8)1.4.2涉及产品所需要的主要原料规格 (8)1.5生产中产生有害物质和处理措施 (8)1.5.1氨气和液氨 (8)1.5.2合成氨废水 (8)2．生产流程及生产方法的确定 (8)3．生产流程简述 (14)4．工艺计算 (16)4.1原始条件 (16)4.2物料衡算 (16)4.2.1合成塔物料衡算……………………………………………………184.2.2氨分离器气液平衡计算 (19)4.2.3冷交换器气液平衡计算 (19)4.2.4液氨贮槽气液平衡计算 (25)4.2.5液氨贮槽物料计算 (29)4.2.6热交换器热量计算 (35)4.2.7水冷器热量计算 (36)4.2.8氨分离器热量核算 (39)5.主要设备选型 (39)5.1废热锅炉设备工艺计算 (40)5.1.1计算条件 (40)5.1.2官内给热系数α计算 (41)5.1.3管内给热系数αi计算 (42)5.1.4总传热系数K计算 (43)5.1.5平均传热温差mΔt计算 (44)5.1.6传热面积 (45)5.2主要设备选型汇总 (46)6.环境保护与安全措施 (47)6.1环境保护 (48)6.1.1化学沉淀—A O 工艺处理合成氨废水 (49)6.1.2合成氨尾气的回 (50)6.2安全措施 (51)6.2.1防毒 (52)6.2.2防火 (53)6.2.3防爆 (54)6.2.4防烧伤 (55)6.2.6防机械伤 (56)6.2.5防触电 (57)结束语 (40)注释………………………………………………………………………………40 参考文献 (42)致谢…………………………………………………………………………………4 3 附录…………………………………………………………………………………43年产10万吨合成氨合成工艺设计指导老师：王绪根摘要：介绍合成氨合成生产工艺流程，着重通过对此工艺流程的物料衡算，能量衡算确定主要设备选型。
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年产10万吨合成氨装置精制工段（烃化）设计目录1、前言2、原料的选择3、厂址的选择4、工艺的确定5、物料衡算6、环境保护与安全措施7、车间布置与设计8、工程概算9、设计总结与心得前言氨是最为重要的基础化工产品之一，主要用于制造氮肥和复料，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、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料，液氨常用作制冷剂。
合成氨工艺涉及众多工段，本设计为年产10万吨合成氨装置精制工段烃化设计，烃化的主要任务是利用烃化反应的方法来净化精制合成氨原料气，使合成氨原料气进入氨合成工段之前的气体中CO 、CO2（俗称气体中的“微量”指标）总量小于10ppm，以达到合成氨入塔要求。
对烃化的工艺条件、反应原理及工艺流程作简要论述。
二、原料的选择合成氨生产的原料有焦炭、煤、天然气、重油等。
本设计以煤作为原料，因为我国煤炭资源丰富。
在原料来源方面有着先天的优势，从而降低生产过程的成本。
合成氨的生产需要氢气和氮气，氢气来源是以煤为原料经过造气、净化工序后，输出地精制气体（主要含量为H2）作为合成氨工段的生产原料。
氮气的来源主要是空气中的氮气，可以在低温下将空气液化、分离而得到，作为合成氨工段的另一重要原料。
三、厂址的选择本设计合成氨厂选址选于省六盘水市盘县两河新区。
1. 原料来源便捷两河新区位于老屋基煤矿、山脚树煤矿、红果镇煤矿、火铺煤矿等几大煤矿的中心地带，以煤为原料的合成氨工厂建立在此具有先天优势。
2.交通便利新区沪昆高速公路在沙坡和两河两地出入，即将通车的毕水兴高速公路水盘段与沪昆高速公路在区海铺呈十字交汇，正在修建的长昆快速铁路家庄站紧挨海铺交汇点和沪昆两河出口，320国道贯穿全境。
3.水资源丰富新区邻近的托长江为珠江水系分支，为工业的发展带来甘霖。
4.电力资源丰富两河新区有22万千伏安和11万千伏安的输变电站各一座，为配合搞好新区的建设，盘县供电局专门成立了两河新区电力服务领导小组，确保正常供电。
5.政策优势随着西部大开发战略的深入推进，国家实施重点支持西部大开发的政策优势，以及省建立工业强省及全面改善投资环境的重大举措，为厂区的建设和未来的发展提供强有力的政策支持。
6.环境因素两河新区地段多为山地，厂区的建立占用的耕地少，且该地段的居民少，对周围居民的生活影响极小。
7.盘县人口多，劳动力资源丰富。
总之，两河园区处于盘北产业园区和盘南产业园区中间，紧靠红果城区，有着不可比拟的区位优势和交通优势、资源优势、技术优势和人才优势。
四、工艺的确定1、基本原理醇烃化工艺即在用甲醇化、烃化（或甲烷化）反应的方法来净化精制合成氨原料气，使合成氨原料气进入氨合成工段之前的气体中CO 、CO2（俗称气体中的“微量”指标）总量小于10ppm，并联产甲醇。
它与铜洗工艺或甲烷化流程相比，流程短、精制度高，操作稳定可靠，节约能耗、物耗，经济效益显著。
2、技术特点把醇化和烃化串接起来，作为合成气的净化精制手段，减少了净化过程中有效氢的消耗，同时将传统铜洗工艺中放入大气并对大气造成污染的CO、CO2转化成有用的甲醇或醇醚混合物，变废为宝，改善了产品结构。
3、工艺流程造气出来的半水煤气经气柜后，进行粗脱硫，使硫化氢含量小于0.07，气体加压至0.8MPa,进入变换工段，变换工段出来的气体中二氧化碳含量控制在 1.5%---5%，经脱碳后，使二氧化碳含量下降到0.2%，再进行精脱硫，使气体中硫含量降到0.1ppm，进入高压机压缩工段，压缩到5.9---13MPa，醇后气体进行换热，温度为200摄氏度，进入甲醇化反应，从甲醇化出来的气体与新鲜气体换热，再进过水冷器水冷到40摄氏度左右，进入醇化分离器，分离醇后气体中一氧化碳与二氧化碳的含量达到0.1%--0.3%，去高压机加压至与氨合成相等压力，进入醇烃化系统进反应，反应后气体一氧化碳与二氧化钛含量小于等于10ppm，经换热冷却分离水分离后，送入合格精制气。
五、物料衡算1、净化前半水煤气组成每生产一吨氨需半水煤气量为3560标准头（10°C,101.3kpa,1kmoi气体的体积为22.4立方米）V1总=3560标准头∴ n1总=V I/22.4=3560/22.4=158.9286 kmoln i=n1总xi m i=n i M i w i=M i n i/m1总=m i/m i总表1 净化前半水煤气组成（M H2O=18.06kg/kmol)典型计算： m总=∑m i=3114.6184 kgn(H2)=36.744%×158.92 kmol2、半水煤气脱硫脱硫过程：半水煤气中只有硫化氢含量发生变化，且要求硫化氢含量小于0.1ppm，该过程视为全脱硫，则：n2总=n1总-n1(H2S)=158.9286-0.3179=15862107 kmol则 x i=n i/n2总m2总=∑m i=m1总-m(H2S)=3103.7812 kg典型计算：以H2为例n2(H2)=n1(H2)=58.3967 kmol∴ x(H2)=n2(H2)/n2总=58.3967/158.6107=36.8176%w(H2)=m(H2)/m2总=117.7277/3103.7812=3.793%表2 脱硫后混合气体组成核算：∑x i=100%3、变换气组成转化率为8.2%，若O2全部消耗，则消耗的CO的量为：n co=52.4814×88.2%=46.2886 kmolCO + H2O = H2 + CO21 1 1 146.2886 46.2886 46.2886 46.28862H2 + O2 = 2H2O2 1 23.6490 1.8245 3.6490∴n CO=n原CO－n消耗CO=52.4814－46.2886=6.1928n H2=n原H2－n反应H2+n生成H2=58.3967－3.6490+46.2886=101.0363kmoln CO2=n原CO2+n生成CO2=11.1759+46.2886=57.4645kmoln N2=n原N2=34.1696kmoln CH4=0.5626kmoln H2S=0kmoln O2=0kmoln H2O=n原O2+n生成O2－n反应H2O=174.3749+3.6490－46.2886=131.7353kmol表3 变换气组成N3总=101.0363+6.1928+57.4645+34.1696+0.5626+0+0+131.7353 =331.1611kmolM3总=203.6892+173.3984+2528.438+957.4322+9.01850+0+2373.343 =6245.3195kg典型计算：以H2为例m（H2）=101.0363×2.016=203.6892kgx(H2)=n H2/n3总=101.0363/331.1611=30.510%w(H2)=m(H2)/m3总=203.6892/6245.3195=3.261%核算：∑xi=100%∑wi=99.998%≈100%4、变换气脱碳脱碳后CO2含量达到0.2%，其他组分不变，则：表4 变换气脱碳后混合气组成x i%=x3i/{100-[x3(CO2)-0.2]}=x3i/(100-17.352+0.2)=x3i/82.84 8(注：上式中x3为表三中x i)典型计算：以H2为例x H2=30.51./82.848≈36.826%17.352/57.4645=0.2/n(CO2)∴ n(CO2)=57.4645×0.2/17.352=0.6623 kmolm(CO2)= n(CO2)×M(CO2)=0.6623×44=29.1412 kgn4总=∑n i=274.3589 kmolm4总=∑m i=3746.0217 kgw i=m i/m4 w H2=m H2/m2总=203.6892/3746.0217=5.437核算：∑x i=99.46%≈100%∑wi=99.9996%≈100%5、甲醇化甲醇化前混合气体经冷却分离了水，故混合气组成为氢气、二氧化碳、一氧化碳、氮气、甲烷。
甲醇化过程中，有部分水生成，但经冷却分离后，完全去除。
甲醇化后，混合气体中的CO+CO2的含量在0.1%～0.3%，以便直接进入醇烃化系统。
本设计取CO+CO2含量为0.3%计算。
甲醇化的主要反应方程式：① CO+2H2=CH3OH② CO2+3H2=CH3OH+H2O由于②反应中水的生成量较少（CO2含量少，且其转化率很低），故计算时忽略水的生成，若设反应消耗总碳为nmol,则：2C总 + 5H2～ 2CH3OH2 5608511-n 101.0363-2.5n∴ (608511-n)/(n4总-n4（H2O）-n-2.5n)=0.3%即 (608511-n)/(274.3589-131.7353-3.5n)=0.3%故 n=6.4954 kmol即反应消耗总碳为6.4954 kmol所以剩余总碳含量为6.8551-6.4956=0.3597 kmol剩余氢含量为101.0363-2.5×6.4954=84.7978 kmol 表5 进入醇烃化系统的混合气组成n5总=∑n i=84.7978+0.3597+34.1696+0.5626=119.8897kmol m5总=∑m i=170.9524+12.9492+957.4322+9.0185=1150.3523kg x i=m i/n5总 w i=m i/m5总核算：∑x i=99.999%≈100%∑m i=99.9997%≈100%6、醇烃化甲醇化后混合气中含CO+CO2为0.3%,已达到进入醇烃化系统的含碳量要求。
醇烃化系统是指将CO+CO2转化成醇烃物，使CO+CO2的最终含量小于等于10ppm，以达到净化精制原料气的目的。
醇烃化后的混合气将送往合成系统。
醇烃化的主要反应方程式：①（2n+1）H2+nCO→C2H(2n+2)+nH2O② 2nH2O+ nCO→C2H2n+nH2O③ 2nH2+ nCO→C n H(2n+2)O+(n-1)H2O④（3n+1）H2+ nCO→C n H(2n+2) +2nH2O由于反应中的n值难以确定，故近似按氢碳比为2：1计算，反应结束后，CO+CO2的含量小于等于10ppm,近似为全脱计算，即全部碳参与反应。
由表5可知，参与反应的碳为0.3597kmol由氢碳比可计算得消耗的氢气为0.4194kmol.所以反应后混合气中剩余氢气为84.7978-0.7194=84.0784 kmol.又反应生成的水经冷却分离后全部被分离，故混合气中水的含量可忽略。