年产18万吨合成氨脱碳工段工艺设计 共19页
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
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产万吨合成氨脱碳工段工艺设计方案
年产30万吨合成氨脱碳工艺工程可行性研究报告指导教师：姚志湘学生：魏景棠目录第一章总论31.1 概述31.1.1工程名称31.1.2合成氨工业简况31.2 工程背景及建设必要性41.2.1工程背景41.2.2工程建设的必要性41.2.3建设意义错误！未定义书签。
1.2.4建设规模4第二章市场预测 (6)2.1国内市场预测 (6)2.2 产品分析 (6)第三章脱碳方法及种类.... .. (7)3.1 净化工序中脱碳的方法.. (7)3.1.1化学吸收法 (7)3.1.2物理吸收法 (8)3.1.3物理化学吸收法.................. (8)3.1.4 固体吸收法 (10)3.2碳酸丙烯酯<PC）法脱碳基本原理 (10)3.2.1 PC法脱碳技术国内外的情况 (10)3.2.2 发展过程 (10)3.2.3 技术经济 (11)3.2.4 工艺流程 (11)3.2.5 存在的问题及解决方法 (12)3.2.6 PC脱碳法发展趋势 (13)第一章工程总述2.1 概述1.1.1工程名称年产30万吨合成氨脱碳工段工艺设计1.1.2合成氨工业简况1898年，德国A.弗兰克等人发现空气中的氮能被碳化钙固定而生成氰氨化钙<又称石灰氮），进一步与过热水蒸气反应即可获得氨：CaCN2＋3H2O<g）→2NH3<g）＋CaCO3在合成氨工业化生产的历史中，合成氨的生产规模<以合成塔单塔能力为依据）随着机械、设备、仪表、催化剂等相关产业的不断发展而有了极大提高。
50年代以前，最大能力为200吨/日，60年代初为400吨/日，美国于1963年和1966年分别出现第一个600t/d和1000t/d的单系列合成氨装置，在60-70年代出现1500-3000t/d规模的合成氨。
世界上85%的合成氨用做生产化肥，世界上99%的氮肥生产是以合成氨为原料。
虽然全球一体化的发展减少了用户的选择范围，但市场的稳定性却相应地增加了，世界化肥生产的发展趋势是越来越集中到那些原料丰富且价格便宜的地区，中国西北部有蕴藏丰富的煤炭资源，为发展合成氨工业提供了极其便利的条件。
18万吨合成氨净化车间流程、原理、设备及操作
富液泵 贫液泵 连续熔硫 釜 硫泡沫泵 2～3#罗 茨鼓风机 4～6#罗 茨鼓风机
Q=606m3/h H=71m 轴功率：160KW 转速：1480r/min 3#二硫化钼锂基酯 附电机N=160KW n=1485r/min 额定电流：289A
加油：
Q=606m3/h H=71m 轴功率：160KW 转速：1480r/min 加油：3#二硫化钼锂基酯 附电机N=132KW n=1485r/min 额定电流：289A 釜径DN900 夹套DN1000 釜内压力＜0.5MPa 夹套压力＜0.5MPa 釜内工作温度30～90℃ 夹套工作温度164～170℃ Q=25m3/h H=60m 转速：2900r/min 加油：32#机械油 附电 机N=15KW n=2930r/min 额定电流：29.4A Q=377m3/min 轴功率：413KW 转速：490r/min 吸气压力：0 排气压力：49KPa 加油：68#机械油 附电机 N=450KW n=493r/min 额定电流：58.2A Q=346m3/min 轴功率：353KW 转速：730r/min 吸气压力：0 排气压力：49KPa 加油：68#机械油 附电机 N=400KW n=742r/min 额定电流：49.8A
S + SO32-＝S2O32S + (O)＝SO424S + 6OH-＝2S2- + S2O32- + 3H2O 其反应程度将随硫颗粒的变小(硫颗粒小 易带电荷、比表面积大，具有较高活性)， 悬浮硫量的增加以及溶液温度升高而加快。 5、在高温熔硫时，硫与碱及其他物质反应较 迅速，有大量副盐生成，其中以硫代硫酸 钠及硫氧根副反应为主。
脱硫塔
湿式电除尘
冷却清洗塔
静电除焦器
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70万吨合成氨脱碳工段工艺设计ppt课件
NHD脱碳的优势
①溶剂的优良性能：具有极强的脱碳能力，对H2S,COS的脱硫， 脱水及脱油均有一定效果，且化学性稳定，蒸汽压极低，不 起泡，无毒无味，无污染，对硫有部分溶解能力。
2 我国合成氨工业发展概况与发展趋势
工业概况：中国经过50多年的发展，合成氨产量已跃居 世界第1位。掌握了多种原料生产合成氨的技术。2009年， 我国共有合成氨生产企业496家，产量已达5135万吨，总体 上，我国合成氨工业能够满足氮肥工业生产需求，基本能满 足农业生产。
发展趋势：未来合成氨技术进展的主要趋势是“大型化， 低能耗，结构调整，清洁生产，长周期运行”。产能分布的 走势将是向资源地转移，尤其是向煤炭资源地转移。
用.2008.12 4.曲平·俞裕国，合成氨装置脱碳工艺发展与评述. 5.张子峰，合成氨成产技术.化学工业出版社.第二版. 6.王志峰，NHD脱碳工艺的先进性及应用前
景.1998.11 7.王洪记，NHD开发应用前景及市场分析.1999
⑤能耗低：由于低温吸收，溶剂循环量少，气相夹带少，回收 分离设备简单，大大降低了能量的消耗。
NHD脱碳工艺流程示意图
▪1
四 方案的可行性分析
当每年合成70万吨合 成氨时，按照365天计算， 大约每小时要合成80吨。 脱碳工段的处理气量估算 在32000m3/h~53000m3/h 之间，明显低于NHD已有 的工艺指标88000m3/h。
（3） 物理化学吸收法
常温甲醇法( Amisol) , 鲁奇公司60 年代工化。 溶剂: 大部分甲醇, 40% 的二乙醇胺(DEA) ,少量的 硼酸。净化气中CO2 含量 5 µ L/ L。冷量节省, 溶剂 价格便宜, 腐蚀小, 但有毒。
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。
合成氨脱碳工段工艺设计.doc
•一、设计题目：年产（8+n）万吨合成氨工艺设计（工艺1班，n为学号最后1位数字，分精制、变换、合成等工段）•二、设计条件（变换工段）：•1、原料（半水煤气）规格：组成H2 N2 CO CO2 CH4 O2 ΣV%（干）38.0 22.0 30.0 8.3 1.5 0.2 100.0半水煤气入系统（入饱和塔）温度为：50℃•2、产品规格•出变换工序气体中CO≤3.5%（干）；变换气出系统温度35℃•3、生产方式：加压变换•半水煤气进系统压力：0.8MPa；系统压差0.05MPa•4、地区条件：家乡所在地•5、催化剂型号：型号自选•6、其他条件：外加蒸汽1.0MPa饱和或过热蒸汽（过热温度为300℃）•7、年生产日：330天二．吸收塔和解析塔的物料衡算和热量衡算通过Aspen plus运行可知：2.1物料衡算物质 A B C D G H I 2853.62 1763.50665 1090.11335 1205.37441 3000 3558.13224 879.083677 MoleFlowkmol/hrMassFlow54965.8191 35326.1545 19639.6646 12393.4957 354397.8 377330.459 61219.2335 kg/hrF+B=D+GG=H+I因此物料守恒2.2热量衡算F+B=D+G G=H+I 因此热量守恒三．吸收塔和解吸塔的结构设计3.1确定吸收塔塔径及相关参数 3.1.1求取泛点气速和操作气速已知量：入塔气： V 1=213900 Nm 3/h=192968kg/h ，ρG1=22.45kg/m 3 ， M 1=20.208，30℃出塔气： V 2=151700 Nm 3/h=74427 kg/h ， ρG2=11.99 kg/m 3，M 2=10.99，30℃出塔液： L 1=4459560+117552+1476=4578590kg/h ，ρL1=1187kg/m 3 ， P t1=2.80MPa入塔液： L 2=4459560+1476=4461040kg/h ，ρL2=1192 kg/m 3 ， 30℃，P t2=2.80MPa黏度：由公式log μ=-0.822+185.5/（T -153.1）mPa.s 得：μL1=2.368mPa·s=8.525kg/（m·h ） μL2=2.596 mPa·s=9.3445kg/（m·h ） 选择d =50mm 塑料鲍尔环（米字筋），其填料因子φ=120m -1，ε=0.90，比表面积a t =106.4m 2/ m 3，Bain-Hougen 关联式常数A =0.0942，K =1.75。
年生产20万吨的合成氨生产中CO2解吸塔毕业设计（论文）
年生产20万吨的合成氨生产中CO2解吸塔毕业设计（论文）1 绪论1.1 课题来源、目的、意义枝江化肥厂技术改造年生产20万吨的合成氨生产中CO2解吸塔，特此考察该设备相关企业使用情况，调研查阅文献，收集相关资料进行设计。
课题来源中国石油化工股份有限公司湖北化肥分公司（以下简称湖北化肥分公司）位于长江中上游结合部、江汉平原西缘――湖北省枝江市。
东临古城荆州，西接宜昌三峡，近临三峡国际机场，南濒万里长江，北靠宜黄高速公路。
铁路专用线与全国铁路联网，产品可通过水路、铁路、公路、航空运往全国各地。
区域内资源富集，中国石化川气东送和中国石油西气东输管线直达厂区，有丰富的磷矿资源、卤水资源以及水电资源，可为企业持续发展提供丰富的资源。
湖北化肥分公司是中国石化在湖北省内的唯一一家大型化肥生产企业，也是中南地区规模较大的化肥生产企业之一。
建厂30多年来，累计生产优质尿素1300多万吨，为农业增效、农民增收作出了较大的贡献，付出了巨大的努力。
现有固定资产总值28.7亿元，经过“气代油”、“煤代油”改造，现具备以天然气和煤为原料的两套造气系统，提高了原料路线的适应性，为持续发展打下了坚实的基础，大大提高了企业的抗风险能力和竞争能力；经过扩能改造，上游装置具备年产120万吨合成氨的供气能力，下游装置具备年产33万吨合成氨、56万吨尿素的能力。
公用工程配套完善，现有三台总蒸发量700吨/小时的高压煤锅炉和两台25兆瓦的发电机组，为主装置生产提供动力供应。
除主导产品合成氨、尿素外，还有氮气、氧气、氩气、硫磺、硫胺等附产品。
湖北化肥分公司以“从严、求实、团结、文明、进取”的企业精神，不断创新企业管理，积极推行内控制度、ERP信息化管理、HSE管理体系、全面质量管理等现代化管理手段，同时，坚持“三基”等传统的管理方式。
先后荣获“全国五一劳动奖状”、“全国设备管理优秀单位”、“湖北省守合同重信用企业”等300多项省部级以上荣誉。
年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计
年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计本科毕业设计年产30万吨合成氨原料气脱碳工段工艺设计Decarbonization Process design on synthetic ammoniaAt an output of 300,000 t/a目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)第一章总论 (2)1.1 概述 (2)1.1.1 氨的性质 (2)1.1.2 氨的用途及在化工生产中的地位 (2)1.2 合成氨的发展历史 (3)1.2.1 氨气的发现 (3)1.2.2 合成氨的发现及其发展 (3)1.2.3 世界合成氨工业发展 (3)1.3 文献综述 (4)1.3.1合成氨脱碳 (4)1.3.2合成氨脱碳的方法概述 (5)1.4 设计的依据 (5)第二章流程方案的确定 (6)2.1各脱碳方法对比 (6)2.1.1化学吸收法 (6)2.1.2物理吸收法 (6)2.1.3物理化学吸收法 (8)2.2碳酸丙烯酯（PC）法脱碳工艺基本原理 (8)2.2.1 PC法脱碳技术国内外现状 (8)2.2.2发展过程 (8)2.2.3技术经济 (9)第三章生产流程的简述 (10)3.1.1 原料气流程 (10)3.1.2 解吸气体回收流程 (10)3.2液体流程 (10)3.2.1 碳酸丙烯酯脱碳流程简述 (10)3.2.2 稀液流程循环 (11)3.3存在的问题及解决的办法 (11)3.3.1综合分析PC法脱碳存在的主要问题有 (11)3.3.2解决办法 (11)第四章物料衡算和热量衡算 (13)4.1工艺参数及指标 (13)4.1.1计算依据CO2在PC中的溶解度关系 (13)4.1.2 PC的密度与温度的关系 (14)4.1.3 PC的蒸汽压 (14)4.1.4 PC的黏度 (14)4.2物料衡算 (14)4.2.1各组分在PC中的溶解量 (14)4.2.2溶剂夹带量 (15)4.2.3溶液带出的气量 (15)4.2.4出脱碳塔净化气量 (15)4.2.5 计算PC循环量 (16)4.2.6 入塔液中CO2夹带量 (16)4.2.7 带出气体的质量流量 (16)4.2.8 验算吸收液中净化气中CO2的含量 (16)4.2.9出塔气的组成 (17)4.3热量衡算 (17)第五章吸收塔的结构设计 (20)5.1确定吸收塔塔径及相关参数 (20)5.1.1基础数据 (20)5.1.3核算数据 (21)5.1.4填料层高度的计算 (22)5.1.5 气相总传质单元高度 (24)5.1.6塔附属高度 (30)第六章塔零部件和辅助设备的设计与选取 (31)6.1 吸收塔零部件的选取 (31)6.1.1筒体、封头等部件的尺寸选取 (31)6.1.2防涡流挡板的选取 (31)6.1.3液体初始分布器 (32)6.1.4 液体再分布器 (33)6.1.5 填料支撑装置 (33)6.1.6接管管径的确定 (33)6.2 解吸塔的选取 (33)6.3贮槽的选择 (34)6.4泵的选择 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)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20万吨合成氨变换工段工艺设计
年产20万吨合成氨变换⼯段⼯艺设计第1页化⼯设计说明书设计题⽬: 年产20万吨合成氨变换⼯段⼯艺设计系别：化学化⼯学院专业：班级：学⽣：指导⽼师：20年X⽉X⽇本章符号对照表M ——相对分⼦质量，g/mol t/T ——温度，℃ /K Vm ——摩尔体积（0℃,0.1Mpa ）22.4/(L/mol) V ——半⽔煤⽓体积，m 3 p co 、p H2O 、p co2 、p H2 ——分别为CO 、H 2 O 、CO 2和H 2各组分的分压H ——标准摩尔焓（kJ /mol ）ρ/r ——密度/(kg/ m 3) S ——标准摩尔熵/(J/mol ·k) K p ——平衡常数Kt ——反应速率常数，mol/（MPa0.5·g ·h ） m ——质量，kgy co 、y H2O 、y co2 、y H2 ——分别为CO 、H 2 O 、CO 2和H 2 摩尔分数X ——实际变换率，％y a 、y a ′——分别为原料⽓及变换⽓中⼀氧化碳的摩尔分数Cp ——⽓体的平均⽐热容，kJ/(kmol ·℃)或kJ （kg ·℃）R ——⽓体常数，8.314J/(mol ·K)E ——化学反应活化能，J/molg ——重⼒加速度，m/s2G ——⽓体质量流速，kg/(m2·h) Tm ——最适宜温度，Ki ——⽔蒸⽓在t ℃时的焓，kj/kgΦ——饱和度，％ Q ——热量，kJw ——⼲⽓空间速度 m/s u ——催化剂⾃由容积分数 R ——汽/⽓⽐ Di ——塔体内直径，mm d e ——当量直径，m H 塔⾼，mmη——管板填充系数 n ——列管根数 t ——管⼦中⼼距µm ——混合⽓体在温度t 时的黏度，MPa·sµi ——混合⽓体中i 组分在温度t 时的黏度，MPa·sy i ——混合⽓体中i 组分摩尔分数 M i ——混合⽓体中i 组分的分⼦量S a ——⼸形截⾯积，m 2 hˊ——⼸形⾼度，m H ——档板间距，mF ——传热⾯积，m 2 L ——列管长度，m K ——总传热系数，kJ/(m 2 ·h·℃) φ——塔体焊缝隙数 [σ]300 ——筒体材料在设计温度300℃下的许⽤应⼒ C 1 ——钢板厚度负偏差,mm C 2——腐蚀裕量，mm⽬录前⾔ (7)1 绪论 (7)1.1 氨的性质和⽤途 (7)1.2 ⼩型氨⼚的发展 (8)1.3 合成氨⽣产⽅法简介 (8)1.4 ⼀氧化碳变换在合成氨中的意义 (8)2 ⼀氧化碳脱除⽅发和选择 (11)2.1⼀氧化碳的脱除⽅法 (11)2.2⼀氧化碳脱除的⽅案选择 (11)3 ⼀氧化碳变换⽅案 (12)3.1变换原理 (12)3.2变换⽅案的选择 (13)3.3 中变炉的选择 (13)4 变换⼯艺的计算 (15)4.1 中变炉的计算 (15)4.2 饱和热⽔塔出⼝热⽔温度估算 (24) 4.3 饱和热⽔塔物料和热量计算 (24)4.4 换热⽓物料和热量的计算 (28)5 设备的计算 (35)5.1 变换炉的计算 (35)5.2 饱和热⽔塔的计算 (38)5.3主热交换器的计算 (44)5.4 中间换热器的计算 (48)5.5 ⽔加热器的计算 (50)5.6 热⽔循环塔的计算 (53)5.7 变换冷却器的计算 (56)6 变换炉的结构的计算 (60)6.1 变换炉设计条件 (60)6.2变换炉结构计算 (60)7 设备的选型 (66)8 变换反应的⼯艺参数和⼯艺条件 (67) 8.1变换反应的⼯艺参数 (67)8.2 变换过程的⼯艺条件 (67)9 设计结果⼀览表 (70)参考⽂献 (71)致谢 (72)年产20万吨合成氨变换⼯段⼯艺设计指导⽼师：摘要:⽤中温中压三段变换的⽅法，半⽔煤⽓⾸先经过饱和热⽔塔，在饱和热⽔塔内⽓体与塔顶流下的热⽔逆流接触进⾏热量与质量传递，使半⽔煤⽓体温增湿，出塔⽓体进⼊⽓⽔分离器分离夹带的液滴，再进⼊主热换热器、中间换热器和电炉升温，使温度达到320℃左右进⼊变换炉⼀段。
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。
设计年产40万吨合成氨脱碳工段的设计
设计年产40万吨合成氨脱碳工段的设计年产40万吨合成氨脱碳工段的设计[摘要]脱碳工段是合成氨工程中必不可少的工段之一，二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。
合成氨厂无论使用何种原料制成原料气，经变换后，都含有大量的二氧化碳。
这些二氧化碳如果不在合成氨工序前及时除净，氨的合成就无法进行下去；另一方面，二氧化碳本身是制取尿素、碳酸氢铵等产品的原料，也可加工成干冰、食品级二氧化碳。
二氧化碳吸收塔的设计具有回收二氧化碳的功能。
本文权衡众多合成氨脱碳方法之利弊，最终选择碳酸丙烯酯脱碳法。
首先进行工艺流程分析并根据工艺参数及有关标准进行二氧化碳吸收塔和解析塔内的物、热量衡算；其次就二氧化碳吸收塔、溶液再生塔等设备利用物理吸收机理、传质传热方程、溶液物性数据等方面的知识进行塔体的总体结构设计和计算；然后对二氧化碳吸收和解析塔进行了必要的强度校核；最后对脱碳工段车间结构布置进行合理的设计。
本设计作为理论上的准备工作，为分析工艺流程、设备设计上存在的问题、确定问题的根源、提出解决问题的合理方案准备了充分的理论依据。
[关键词] 碳酸丙烯酯法；脱碳工艺；工程设计The Design of the Decarbonization Section in the Production of the 40 thousand tons Synthetic Ammoniaper yearLiu Lang-lang(Grade06,Class1,Major chemical engineering and technology,chemistry Dept.,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723001,Shaanxi)Tutor:Li Zhi-zhouAbstract:Decarbonizing section is one of the absolutely necessary sections in the Synthetic Ammonia, and the Carbon dioxide absorption tower and the solution regeneration tower are indispensable tower equipment in the Synthetic Ammonia. Whether the ammonia plant use what raw materials to make feed gas, it contains large amount Carbon dioxide after transformation. The ammonia can not be synthesized if these Carbon dioxide are not removable in time. the other hand, the Carbon dioxide is the raw material of the urea and ammonium bicarbonate etc,it can be processed carbon dioxide ice, food grade Carbon dioxide. Designing Carbon dioxide absorption tower is function to recovery Carbon dioxide.This paper tradeoff advantages and disadvantages of much approach to decarbonization, propylene carbonate (PC) decarboniza-tion is selected finally. The technological process was analyzed, and the material and heat was balanced according to parameters and relevant standards firstly. The tower body general structure was designed calculation by using physical absorption Mechanism, mass transfer and heat transfer equation, solution -physical data stc secondly. And then the strength of the Carbon dioxide absorption tower and the solution regeneration tower are checked. The decarbonizing section structural arrangement was reasonable design finally. As the theoretical preparation work, this designing prepare sufficient theoretical basis for people to analysis the problems of technological process, equipment design, determined root of problems, posing reasonable plan to solve problems.Keywords:Decarbonization process;Carbon dioxide removal with PC method;Proeess design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。
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NH D 脱碳过程流程图
1, 12-换热器; 2, 9, 10, 11, 13-分离器; 3-脱碳塔; 4-高压闪蒸槽; 5-低压闪蒸槽; 6-鼓风机; 7, 14-溶液泵; 8-汽提搭; 15, 16-水力透平
NH D 脱硫脱碳优点
1) 吸收气体能力强、净化度高。 2) 溶剂的化学稳定性和热稳定性好, 不氧化、不降
年产18万吨合成氨脱碳工段工艺设计
学 生： 指导教师： 开题时间： 年 月 日
总纲
一、合成氨在国民经济发展中的重要性 二、脱碳工段在合成氨生产中的重要作用 三、本次设计的任务 四、本次设计的目标及意义 五、本次设计的研究方法 六、本次设计的时间安排 七、参考文献
一、合成氨在国民经济发展中的重要 性
未来合成氨技术进展的主要趋势是大型 化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期 运行������ 。
合成氨生产工艺简述
合成氨的生产工艺通常包括三个基本过 程：
1）原料气的制取与净化 2）氨的合成 3）氨的分离
以焦炭（无烟煤）为原料的制氨 流程
空气
脱一 氧化碳
造
脱
变
焦炭 （无烟煤）
压
合
缩
气
硫
换
成
蒸汽
脱碳工艺的选择
NHD 脱硫、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。该工艺适用于天然气 为原料的氨厂, 也可用于以煤为原料, 硫化物和二氧 化碳含量较高的氨合成气、甲醇合成气等气体的净 化。故本次设计中我选用NHD法作为合成氨脱碳工 段工艺。
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。目前国内中小氮肥 厂所采用较普遍的有碳酸丙烯酯脱碳工艺 （简称PC法）；0.7MPa水洗、碳化联合脱 碳工艺（简称联合法）；变压吸附脱碳法 （简称PSA法）；聚乙二醇二甲醚脱碳工艺 （简称NHD法）；多胺法（改良MDEA）等。
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。
我国合成氨的发展趋势
未来合成氨产能分布的走势将是向资源 地转移，尤其是向煤炭资源地转移。
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。
我国合成氨的工业概况
1）到工厂实习采集数据 2）查询检索文献资料 3）与同学相互讨论 4）请教指导教师
六、本次设计的时间安排
（1）3月10日—4月10日：毕业设计实习 （2）4月10日—4月25日：计算 （3）4月26日—5月20日：绘图 （4）5月21日—5月26日：设计说明书编写 （5）5月29日—5月31日：答辩
脱二 氧化碳
氨
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，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
[5]姜 淮，李正西 NHD脱硫脱碳工艺在合成氨装置的应用 2019年12月第6期
[6] 孟岩 合成氨的生产方法以及工艺流程研究孟岩 科技文 汇2019年8月上旬刊
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解、不起泡, 溶剂蒸汽压极低, 使用过程中挥发损失 少, 运行中不需添加消泡剂、活化剂, 生产运行稳定, 操作方便, 且运行及维修费低。 3) NHD 溶液无毒、挥发少、对环境无污染, 可在自 然界中分解, 装置设计中对静、动密封泄漏点采用 全封闭收集, 可使运行中的泄漏降为零。 4) 溶剂无腐蚀性, 吸收能力强。
三、本次课题的任务
1 ) 绘图 绘制设备图； 绘制带控制点的工艺流程图； 绘制平面布置图 2 ) 计算 对主要设备作物料衡算和热量衡算
四、本课题的目标及意义
1）熟练掌握化工制图软件的使用 2）综合运用专业知识做到学有所得学有所用 3）学会查找相关资料不断补充完善自己
五、本次设计的研究方法
七、参考文献
[1]张子锋,郝启刚.《合成氨生产技术》.第二版.北京:化学工 业出版社
[2]赵军,张有忱,段成红.《化工设备机械基础》.第二版.北京: 化学工业出版社
[3]陈敏恒,丛德兹,方图南等.化工原理(下) [M].北京:化学工业 出版社,.
[4]陈敏恒,丛德兹,方图南等.化工原理(上) [M].北京:化学工业 出版社.