合成氨冷却器
合成氨氨冷器作用
合成氨氨冷器作用
合成氨氨冷器是合成氨装置中的一个重要设备，主要用于冷却合成氨气体，使其在合成氨过程中达到所需的温度条件。
合成氨气体在合成反应中产生的热量需要被有效地冷却掉，以维持反应的正常进行。
合成氨氨冷器的作用如下：
1. 冷却合成氨气体：合成氨气体在合成过程中会产生大量的热量，通过氨冷器可以将其冷却至所需的温度。
合成氨气体经过冷却后，可以进一步被用于其他反应或储存。
2. 回收热量：合成氨氨冷器在冷却合成氨气体的同时，也可以回收其中的热量。
这些回收的热量可以被用于加热其他流体或提供能量给整个合成氨装置。
3. 提高合成氨的产量：通过合成氨氨冷器的冷却作用，可以降低合成氨气体的温度，从而提高合成氨的产量。
合成氨反应通常在较低的温度下进行，合成氨氨冷器可以帮助维持合适的反应温度。
4. 保护设备的安全运行：合成氨气体在高温下对设备会产生腐蚀和磨损的影响。
通过合成氨氨冷器的冷却作用，可以将气体的温度降低至安全范围，延长设备的使用寿命。
合成氨氨冷器在合成氨装置中起着重要的作用，可以冷却合成氨气
体、回收热量、提高产量和保护设备的安全运行。
haber法合成氨
哈伯法合成氨是一种化学方法，由德国化学家弗里茨·哈伯（Fritz Haber）发明。
该方法是在高温高压下，用氮气和氢气合成氨气。
具体步骤如下：
1. 氮气和氢气在高温高压下通过铁催化剂反应生成氨气和水蒸气。
2. 水蒸气通过冷却器冷凝成液态水。
3. 液态氨气和水蒸气通过分离器分离。
4. 分离后的氨气被干燥并冷却到常温。
5. 最终，干燥的氨气被储存在储罐中，可用于生产肥料和其他用途。
哈伯法合成氨是最常用的合成氨方法之一，也是人类历史上最重要的化学工艺之一。
它解决了全球对肥料的需求，对农业生产和粮食安全做出了巨大贡献。
然而，该方法也存在一些缺点，例如需要高温高压条件下的设备和操作危险性较高，同时也会产生大量的温室气体二氧化碳。
合成氨工艺流程图Microsoft Office Word 文档
—→七段出口缓冲器——→七级冷却器——→七级油水分离器——→合成
7、低温甲醇洗甲醇循环泵
8、变换流程图
9、空分现场
10、精炼流程图
11、精炼现场
12、尿素现场图
13、尿素氨泵
14、尿素总控流程
一段分解
二段分解
闪蒸 二表液
一段蒸发
二段蒸发
造粒
原 料 的 净 化 和 压 缩
尿 素 的 合 成
一分气
一表液 二分气
一段回收
二段回收
解吸
废液
解吸气 地沟
下工序
15、尿素蒸发流程
循环槽 喷射泵 闪 蒸 冷
气 相 液 相
喷射泵
一表冷 粒度
液 气 相 相
二表冷、 中间冷
气 相
液 相
洗涤槽
循环槽
二表槽 二 蒸 发 蒸 蒸 发 蒸发 造 粒 发 蒸 蒸 发 蒸发
二 分 塔
闪蒸
一段蒸发
1、氨合成流程图
新鲜气油分
新鲜气氨冷压缩机来新Βιβλιοθήκη 气氨分离器冷交换器
循环机
循环油分
热交换器
二级氨冷器
一级氨冷器
水冷器
废热锅炉
合成塔
水冷器
2、氨合成循环机
3、氨合成现场
4、氨冰机
5、HN 气压缩机
6、HN 压缩机气体流程
气柜来半水煤气——→静电除焦——→一级两个进口前置水分—→一 段缸——→一段两出口缓冲器——→一级冷却器——→一级油水分离器——→二段进口缓 冲器—→二段缸———→二段出口缓冲器——→二级冷却器——→二级油水分离器——→ 三段进口缓冲——→三段缸——→三段出口缓冲器——→三级冷却器——→三级油水分离 器——→三段出口——→四段进口缓冲器———→四段缸————→四段出口缓冲器—— —→四级冷却器——→四级油水分离器——→四段出口大阀——→变换——→低温甲醇洗 ——→五段进口大阀——→五段进口水分——→五段进口缓冲器——→五段缸———→五 段出口缓冲器——→五级冷却器———→五级油水分离器———→六段进口缓冲器——— →六段缸——→六段出口缓冲器—→六级冷却器——→六级油水分离器——→六段出口大 阀——→铜洗 ——→七段入口大阀————→七段进口缓冲器———→七段缸——
氨制冷中间冷却器工作原理
氨制冷中间冷却器工作原理嗨，朋友！今天咱们来唠唠氨制冷中间冷却器的工作原理，这可是个很有趣的小玩意儿呢。
氨制冷系统里啊，中间冷却器就像一个超级协调员。
咱先得知道氨制冷是咋回事儿。
氨这种物质啊，它在制冷循环里跑来跑去，忙着吸收热量，好让周围的环境冷下来。
那中间冷却器在这个过程中，可是起着相当关键的作用哦。
中间冷却器主要是对经过一级压缩后的氨气进行处理。
你想啊，氨气被压缩的时候，它就像一个被紧紧捏着的小气球，压力升高了，温度也跟着蹭蹭往上涨。
这时候的氨气啊，热得不行，就像个小火球似的。
中间冷却器呢，就像是给这个小火球降温的小水池。
氨气进入中间冷却器后，会在里面进行热量的交换。
中间冷却器里有冷却介质，这冷却介质就像一群冷静的小助手，它们包围着热气腾腾的氨气。
氨气的热量就开始慢慢传递给这些冷却介质。
这个过程就像是把一块烧热的铁块放进冷水里，热量会从铁块跑到水里一样。
氨气把热量交出去之后呢，温度就降下来了，就不再是那个暴躁的“小火球”啦。
而且啊，中间冷却器还能把氨气里可能混着的一些杂质或者油滴给处理一下。
就像一个小滤网一样，把那些不该存在的东西给拦住。
这就保证了氨气在接下来的制冷循环里能够干干净净、顺顺利利地工作。
中间冷却器还有一个很妙的地方呢。
它能让整个氨制冷系统的效率提高不少。
你想啊，如果氨气一直是高温的状态，后面的压缩啊、制冷啊，都会变得很吃力。
就像一个人背着很重的包跑步，肯定跑不快。
但是中间冷却器把氨气冷却下来了，后面的工序就轻松多了，就像那个人把包放下了，跑起来那叫一个轻快。
在中间冷却器里，氨气和冷却介质的互动是很有秩序的。
它们像是在跳一场特殊的舞蹈。
氨气把热量传递出去，自己变得凉爽，冷却介质吸收了热量，然后再通过其他的方式把热量散发出去。
这个热量散发的过程也很有意思。
有的是通过和外界的空气交换热量，就像我们在夏天扇扇子，把热气散出去一样；有的是通过一些特殊的管道，把热量送到其他地方去。
中间冷却器在氨制冷系统里就这么默默工作着。
合成氨工艺技能考题(附答案)
导读●一、HXD1C主断路器的概述●二、HXD1C主断路器的结构●三、HXD1C主断路器的工作原理●四、HXD1C主断路器的特点●五、HXD1C主断路器的应用●六、HXD1C主断路器的维护和保养●七、HXD1C主断路器的发展趋势合成氨工艺技能考题（答案在下面）：一、填空题（20题）1.合成氨工艺的原料有_________和_________。
2.合成氨的反应类型是_________。
3.合成氨的反应方程式是N2+3H2→_________。
4.合成氨的反应必须在高压下进行，通常为_________~__________MPa。
5.合成氨反应采用稳态反应器的原因是稳态反应器可以实现_________。
6.合成氨反应器主要采用的催化剂是_________。
7.催化剂的工作温度约为_________~__________。
8.合成氨过程中，将产物进行冷却、压缩、脱水等处理的装置称为_________。
9.高负荷运行的合成氨反应器需要采用_________控制方式。
10.合成氨反应器内部应当采用_________材质。
11.合成氨中使用的空气需要通过_________装置净化。
12.合成氨反应器密封部位需要采用_________装置，以防止气体泄漏。
13.合成氨反应器使用的加热设备一般选择_________方式进行加热。
14.合成氨反应器的放空装置应当安装在_________位置，以扭住压力的波动。
15.合成氨反应器中，残气要经过持续_________时间的冷却和净化才能排放。
16.合成氨水合物的分解需要在_________~__________的温度范围内进行。
17.合成氨反应器在操作过程中发生异常需要进行_________处理。
18.合成氨发生爆炸时，应当立即采取_________措施。
19.合成氨工艺中，NH3的去除方式通常选择_________。
20.合成氨工艺需要进行各项参数的监测和检测，其中常用的检测参数包括H2、N2、NH3和_________。
工业合成氨知识点总结
工业合成氨知识点总结一、引言合成氨是一种重要的化工原料，广泛用于化肥、塑料、药品和其他化工产品的生产中。
而工业合成氨主要是通过哈伯-玻斯曼过程进行生产。
在这个过程中，氮气和氢气以高压、高温和催化剂的作用下，发生反应，生成氨气。
因此，工业合成氨的生产涉及了高压、高温、催化剂和气体分离等方面的工艺技术。
二、合成氨的反应原理工业合成氨的反应过程是氮气和氢气在催化剂的作用下，发生氧化还原反应，生成氨气。
这是一个放热反应，反应方程式为：N₂ + 3H₂ → 2NH₃ + 92.6kJ/mol从反应方程式可以看出，该反应需要大量的氢气，而氮气对反应也起到了催化作用。
在实际生产过程中，合成氨的反应条件一般为300-500°C的温度和100-250atm的压力，同时需要使用铁、钨或镍等金属为催化剂。
三、工业合成氨的生产工艺工业合成氨的生产工艺主要包括氢气制备、氮气制备、合成氨反应和氨气的提取等步骤。
1. 氢气制备氢气是工业合成氨的主要原料之一，通常是通过天然气重整法或电解水法进行制备。
a. 天然气重整法天然气经催化剂重整反应制得合成气，合成气中含有一定比例的氢气。
然后通过甲醇水煤气变换反应得到富含氢气的气体。
b. 电解水法将水分解为氧气和氢气的方法，使用电解槽进行电解水反应，得到纯度高的氢气。
2. 氮气制备氮气是工业合成氨的另一主要原料，一般是从空气中分离得到。
a. 常用的氮气制备方法包括分子筛吸附法、柱塔分离法等。
b. 分子筛吸附法：将空气经过分子筛吸附塔，通过吸附分离得到富含氮气的气体。
c. 柱塔分离法：通过茧状分离塔或塔内吸附塔将空气中的氮气和氧气分离出来。
3. 合成氨反应使用氢气和氮气作为原料，在高压、高温和催化剂（通常是Fe3O4、K₂O、CaO、Al₂O₃或者Ni）的作用下进行反应，得到氨气。
合成氨反应通常分为两个主要阶段：合成氨反应和氨气的提取。
在合成氨反应过程中，氮气和氢气以1:3的比例进入反应器，在压力为100-250bar、温度为300-500°C下进行化学反应。
工业合成氨
• 环保政策的实施对工业合成氨产业的结构调整和转型升
级具有积极推动作用
05
工业合成氨的技术创新与发展趋势
工业合成氨的技术创新方向
提高工业合成氨的环保性能
• 采用环保性能较好的生产工艺，降低环境污染
• 采用先进的污染治理技术，降低污染物排放
提高工业合成氨的生产效率
• 优化生产工艺，降低能源消耗，提高设备性能
需求将继续保持增长
• 机遇主要来自技术创新、市场需求等方面的推动
• 工业合成氨产业将通过技术创新、结构调整等措施，提
高产业竞争力
CREATE TOGETHER
谢谢观看
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DOCS
20世纪后期，工业合
成氨产业在全球范围内
得到了快速发展
• 通过高温、高压条件下的氮气与
• 工业合成氨成为当时化学工业的
• 新建的生产装置不断涌现，产能
大
• 这一发明为工业合成氨的大规模
• 随着技术的不断进步，工业合成
• 工业合成氨的生产技术不断创新，
生产奠定了基础
氨的生产成本逐渐降低
工业合成氨产业面临一定的挑战和机遇
• 挑战主要来自环境保护、能源消耗等方面的压力
• 机遇主要来自技术创新、市场需求等方面的推动
⌛️
02
工业合成氨的生产方法及原料
工业合成氨的主要生产方法
传统的工业合成氨生产方法
改进的工业合成氨生产方法
• 采用哈伯-博施工艺，通过高温、高压条件下的氮气与氢
• 采用甲醇制氨、天然气制氨等工艺，降低生产过程中的
• 反应器是工业合成氨生产的核心设备，用于氮气与氢气的反应
过程
合成氨氨冷器作用
合成氨氨冷器作用
合成氨氨冷器的作用是利用液氨蒸发吸收热量，将经过水冷后的合成气体进一步降温，使气体中残留的气氨继续冷凝下来。
这样做的目的是为了保证反应的正常进行和提高产率。
氨冷器在合成氨生产过程中起到了重要的作用，它可以提高反应的稳定性和充分程度，使得催化剂的寿命得到延长，同时可以提高反应的产率和效率，从而降低生产成本和提高经济效益。
此外，氨冷器还可以减少冷却水的浪费，降低污染排放，对环境保护也具有积极的作用。
在使用合成氨氨冷器时，需要注意以下几点：
1. 选择合适的冷却介质和冷却方法。
通常可以选择空气、水、油或者其他特殊介质进行冷却处理。
2. 合成氨氨冷器的材料要选用耐腐蚀、高温高压的合金材质，以保证设备的使用寿命和稳定性。
3. 做好设备的日常维护和保养工作，及时更换老化的部件和储存冷却介质等，以确保设备的正常运转和安全生产。
以上信息仅供参考，如果您在使用过程中有任何问题，建议联系相关人员或厂家进行解决。
合成氨装置氨冷冻系统带水的原因及应对措施_尤永平
由图 2 可以看出， 自合成单元来的冷氨进入 （ 6 ℃ ， 1． 5 MPa ） 进行精制提纯。 闪蒸 氨接收罐 N2 ， NH3 ） 用不凝气冷却器冷 出来的气体 （ 含 H2 ， 却， 液相回流到氨接收罐中， 气相为不凝气， 排放 到火炬系统燃烧。 自氨接收罐出来的液氨通过 节流阀被输送到终级深冷器 （ E 0707 ） 、 冷冻水氨 2． 9 ℃ ， 冷 器 （ E 0113 ） 和 高 压 闪 蒸 罐 （ D 1103 ， 0． 48 MPa） 中。液氨在高压闪蒸罐中再次节流， 进 入 初 级 深 冷 器 （ E 0706 ） 和 中 压 闪 蒸 罐 （ D 1102 ，－ 10 ℃ ， 0． 29 MPa） 。 液氨在中压闪蒸
换热设备的内漏排查方法及结果换热设备排查方法排查结果结论冰机出口冷段间冷却器打开氨相导淋底点未见水1氨系统隔离3d查看冷冻水氨冷器底部导淋是否有水未见水2甲醇洗涤塔出口温度有无好转无好转废热锅炉1分析蒸汽中可燃气可燃气为02机组汽轮机真空度有无变化真空度正常续表2换热设备排查方法排查结果结论锅炉给水预1分析工艺气出口水蒸气浓度无可靠分析仪器可能漏2分析氨系统排出水的成分区别循环水和锅成分为循环水循环水冷分析循环水回水ph2换热器回水侧顶部排气阀排出水中检测可燃气可燃气为0压缩机段间冷却器分析循环水回水ph2换热器回水侧顶部排气阀排出水中检测可燃气可燃气为0可以看出通过排除法可以推测出锅炉给水预热器泄漏的可能性较大
第4 期
尤永平等． 合成氨装置氨冷冻系统带水的原因及应对措施
· 335·
酸度。由于溶液中存在大量铵离子， 所以会对测 定产生严重干扰， 无法进行定量分析。 理论上循环水的硬度与 锅炉给水的硬度差别很大。 从分析方法上来看， 分析硬度的方法要求试样的 pH 值为 10． 0 ， 经过 处理试样溶液的 pH 值能够达到此要求。试样 1 ， 2， 3 的硬度分析结果如表 3 所列。
合成氨紧急冷却系统原理
合成氨紧急冷却系统原理最近在研究合成氨紧急冷却系统原理，发现了一些有趣的事儿，今天就来跟大家聊聊。
你看啊，我们在生活里经常会用到降温的东西，就像家里的空调，它是怎么让温度降下来的呢?是通过冷媒的循环，吸收室内的热量再排出去。
这和合成氨紧急冷却系统有点点相似之处哦。
合成氨的反应其实是在高温高压的条件下进行的，这个过程要是失控了，温度过高可就麻烦大了，就好像炉灶上烧水，如果没有人看着一直大火猛烧，水就会噗噗地溢出来一样。
这时候紧急冷却系统就得发挥它的作用了。
合成氨紧急冷却系统呢，主要是依靠一些特殊的媒介和设备来带走热量。
比如说，有专门的冷却液在一个封闭的管道系统里循环流动。
这个就好比我们人体的血液循环系统，血液带着氧气和营养物质到各个器官，冷却液就带着热量在这个系统里快速流转。
说实话，我一开始也不明白这个冷却液怎么就能快速带走那么多热量呢。
这就要说到冷却液的性质啦，它有很高的比热容，这是啥意思呢？打个比方吧，如果把热量当成钱，比热容大的物质就像一个超级大钱包，可以装很多钱（热量）呢。
冷却液在这里就是这样的角色，能够吸纳很多热量而自身温度变化不会太夸张。
在实际应用里，如果合成氨反应塔的温度突然升高到危险值，紧急冷却系统就会立刻开启，冷却液在管道里迅速流动，不停地把反应塔里多余的热量带到冷却设备里散发出去，就像贴心的小助手忙着把屋子里夏天多余的热空气运出去一样。
说到这里，你可能会问，那这个系统有没有可能失败呢？当然是有的，比如冷却液泄漏或者是冷却设备故障，这些可都是要特别注意的。
而且这个系统的管道设计、冷却液的流量控制等都是很有讲究的东西。
在学习这个原理的过程中，我就一直在想啊，这是不是也可以借鉴到其他的高温反应工程里呢？比如一些化工生产过程中，可能都会面临温度失控的风险，这个时候是不是也能像合成氨紧急冷却系统这样，设计一个快速有效的冷却方式来保证生产安全呢？我觉得这是非常值得思考的一个延伸方向呢，也希望听到大家的看法，我们可以一起讨论讨论啊。
蒸发式空冷器使用说明书-2008
蒸发式空冷器操作使用说明蒸发式空冷器操作使用说明安装、使用和维护本设备前，应仔细阅读本使用说明书！一、作用与用途蒸发式空冷器是甲醇（合成氨）生产系统装置中冷却换热设备的最新换代节能产品，它是甲醇（合成氨）生产系统装置中的主要换热设备之一。
又称甲醇（合成氨）冷却器。
蒸发式空冷器的作用是通过冷却盘管的蒸发换热和冷却翅片的空气换热，将生产系统装置中的高温高压气体进行冷却或冷凝成液体、或对较高温度的液体进行冷却。
从而达到生产工艺的要求。
蒸发式冷却器主要应用于甲醇、合成氨等生产系统的合成工序、精馏工序、压缩及变换工序、冰机系统、蒸汽冷凝等关键工艺过程。
分为压缩机级间冷却、甲醇（合成氨）合成气冷却冷凝、甲醇精馏工序冷却（冷凝）、天然气或焦炉煤气转化工序气体冷却、净化工序冷却（冷凝）等。
为年产10万吨及以下、18万吨及以下、30万吨及以下成套设备。
蒸发式空冷器系列产品还适用于炼油、化工、冶金、制冷、轻工、电力、食品、饮料等行业。
二、产品结构与工作原理蒸发式空冷器由空冷式冷却翅片部件、蒸发式冷却盘管部件、水箱及自动补水喷水和水处理装置（包括水泵、自动补水浮球阀、专用喷嘴等）、图一进风百页窗及轴流风机和自动变频控制器装置（包括进口变频控制器、大口径轴流风机）、热浸锌底座及框架、静电喷塑外壳、工艺管口等组成（见图一）。
采用不锈铝或热浸锌翅片、304不锈钢无缝钢管或10＃碳钢无缝钢管热浸锌、钢板为热镀锌板或冷轧钢板静电喷塑，水泵、风机配套电机采用防爆户外型，所有螺栓及固定件均进行防腐防锈处理。
蒸发式空冷器是以水和空气为冷却介质，利用循环冷却水的蒸发潜热和含水蒸气的空气带走被冷却（冷凝）气体中或被冷却液体中的热量。
工作时循环冷却水由水泵送至冷却盘管部件上部的喷淋水管中，经喷嘴均匀地喷淋在冷却盘管的外表面，形成一层很薄的水膜。
高温高压气体或高温液体从盘管部件和翅片部件上部集管进入，分配给每一根冷却管，冷却管内的热量通过管壁传给管外表面的水膜，使水膜蒸发，从而实现热量的交换。
工业合成氨流程图的热交换作用
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合成氨热交换器的工作原理
合成氨热交换器的工作原理合成氨热交换器是一种用于合成氨生产过程中热能传递的设备。
其工作原理是通过传递热量实现高温气体与低温气体之间的能量交换，从而提高能量利用效率。
合成氨生产过程中，需要通过高温反应炉将氮气和氢气催化合成成氨气。
反应后的气体通常具有较高的温度，为了提高能源利用效率，必须将高温气体中的热量传递给冷却剂，而将冷却剂中的热量传递给较低温的气流。
而合成氨热交换器正是用来实现这种热量传递的设备。
合成氨热交换器通常由许多热交换管和管堆组成。
高温气体通过管堆进入热交换器，冷却剂则通过热交换管中流过。
高温气体流经管堆时，其热量会通过热传导和对流的方式逐渐传递给热交换管中的冷却剂。
同时，冷却剂中的热量会被带走，使得冷却剂的温度升高。
合成氨热交换器中的管堆通常采用平行管或蛇形管的结构，以增加热量传递的表面积。
在管堆中，高温气体和冷却剂流体在不同的管中交错流动，以增加传热的效果。
此外，热交换器还可以根据需要采用不同的热交换表面，如翅片式、管式等。
在合成氨热交换过程中，还需要考虑除尘和散热的问题。
气体中的不洁净物质需要通过除尘器进行去除，以保证热交换过程的稳定性。
另外，合成氨热交换器还需要防止过热，以防止设备的损坏。
总结来说，合成氨热交换器通过高温气体和冷却剂之间的热量传递来实现能源的利用效率。
其工作原理是通过传导和对流的方式将热量从高温气体传递给冷却剂，同时将冷却剂中的热量带走。
合成氨热交换器的设计和运行需要考虑除尘和散热等因素，以确保设备的稳定性和安全性。
这种设备在合成氨生产过程中起到了至关重要的作用，可以有效地提高能源的利用效率。
布朗深冷合成氨工艺简述
布朗深冷合成氨工艺简述
布朗深冷合成氨工艺是一种将氢气和氮气通过布朗深冷技术进行低温合成的过程。
该工艺最初由美国科学家E.B.布朗于1956年提出,具有较高的经济效率和生产效率,因此在工业生产中得到了广泛的应用。
布朗深冷合成氨工艺的主要流程包括以下步骤:
1. 氢气和氮气在空气中混合,并进行高压充气,形成混合物。
2. 混合物通过布朗过滤器,去除固体颗粒和杂质。
3. 混合物进入布朗深冷装置,在低温下成为液态。
4. 液态混合物流经一系列冷却器,在冷却作用下变为气态。
5. 气态混合物进入合成器,在催化剂的作用下合成氨气。
6. 合成氨气通过过滤器和排放系统进行分离和净化,最终得到高质量的氨气产品。
布朗深冷合成氨工艺的优点是能够在低温下合成氨气,适用于大
量生产,并且具有较好的分离和提纯能力。
此外,该工艺还具有较高的能源效率,可以减少能源消耗和碳排放。
低温甲醇洗操作规程(合成氨)
低温甲醇洗操作规程一、生产工艺原理一氧化碳变换后的变换气中含有氨合成反应所需的H2、N2外，还含有一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、硫氧化碳等成份。
这些氧化物和硫化物既是氨合成触媒的毒物，同时CO2又是生产尿素的原料，而一氧化碳、硫化物又可进一步回收利用，需要对它们分别脱除回收。
根据我厂整个工艺的设置，采用低温甲醇洗涤法脱除变换气中的CO2、H2S、COS，将脱除掉的合格CO2送尿素，同时将污染物H2S、COS送硫回收。
低温甲醇洗是一种物理吸收法，在低温、高压下在吸收塔中完成甲醇对CO2、H2S、COS的吸收，吸收了CO2、H2S、COS的甲醇溶液经过节流降压，释放出CO2，再在热态下将H2S从甲醇溶液中赶出去，再生好的甲醇重复吸收。
再生出的H2S尾气经浓缩后送往硫回收工号。
系统需要的冷量来自冰机以及吸收了CO2和H2S的高压甲醇溶液的节流膨胀。
二、生产工艺流程叙述1原料气的预冷来自变换工号的变换气（温度：40℃；压力：5.45MpaA；流量：152412.3Nm3/h；组成：H2：54.4%，CO2：43.12%，H2S：0.29%，CO：1.5%）与来自K1601循环气压缩机经E1602冷却的循环H2混合，混合后的气体被喷入新鲜甲醇以除去变换气中的水份。
喷甲醇后的混合物进入E1601原料气冷却器壳程，被三股流体（合成气，CO2气，放空尾气）冷却至-17℃后进入分离罐V1601，出V1601的气体进入甲醇洗涤塔C1601底部，而分离出的冷凝液送往甲醇/水分离塔C1605进行精馏。
2、原料气中CO2、H2S等组分的脱除进入C1601的原料气在下塔与来自上塔的富CO2甲醇溶液接触，以除去原料气中的H2S、COS等组份；被脱除掉H2S的原料气进入C1601上塔，与-63.8℃的贫甲醇逆流接触除去CO2，出C1601顶的净化气（温度：-63.6℃；压力：5.41MpaA；流量：86121.4Nm3/h，CO2≤8ppm，H2S≤1ppm，CH3OH≤10ppm）被送往液氮洗工号进一步精制。
合成氨生产工艺中的冷冻工段氨冷却器(W_556)的设计说明书
C+O2→CO2+Q
C+O2→CO+Q
CO+O2→CO2+Q
气化层：
C+ H2O→CO2+H2－Q
C+ H2O→CO+ H2－Q
C+ H2→CH4+Q
CO+ H2O→CO2+ H2+Q
粗煤气继续在200# 经过洗涤降温，分离等程序最后进入300#，粗煤气变换系统的主要成分有CO2、CO、H2、H2S、CH4等。到300#的粗煤气洗涤变换后进入400#，在300#的变换炉发生的主要反应有：C+ H2O→CO2+ H2+Q。进入400#变换气冷却系统的变换气主要成分是CO2、H2，还有少量的CO、N2、H2S、CH4等。400#2段的主要作用是冷却变换气，气体的成分基本没有变化。
对工艺要求无余差的，则选用比例积分微分（PID）调节规律，如温度，成分，PH值等参数的控制。所以本次温度控制选用PID调节规律。
参数的整定：温度系统其对象容量滞后较大，被控变量受干扰作用后变化迟缓，一般选用较小的比例度，较大的积分时间，同时要加入微分作用，微分时间是积分时间的四分之一。 [1，35]
N2+3 H2→2NH3
经氨合成系统合成的氨经处理后进入氨库。
冷冻工段工艺说明
冷却工段即为气氨的液化。气氨的液化包括气氨的压缩和冷凝，气氨在常压常温下冷凝温度为—33.35℃。因此，在常压常温下，气氨不能用常温水使其冷却成液氨。氨的冷凝温度随压力的提高而升高，当压力提高1.6MPa时，冷凝温度为40℃，高于一般冷却水温度，因此可以用25～35℃的常温水冷却，使之液化。
3．干扰因素：（1）气氨进口温度,压力及流量的变化；
化产氨冷凝冷却器工作原理
化产氨冷凝冷却器工作原理
化产氨冷凝冷却器是在化产氨过程中，用于使氨气冷凝成液体的装置。
其工作原理如下：
1. 原料气流进入冷却器：化产氨过程中，高温高压的氨气从合成反应器进入冷凝冷却器。
原料气流中含有大量的氨气和杂质。
2. 冷凝器降温：在冷却器中，原料气流通过管道流动，在冷却器内部的管道表面，冷却介质（水或其他冷却剂）通过外包管流动。
冷却介质的温度远低于氨气，通过热传导的方式将管道内的氨气冷却。
3. 氨气冷凝：由于冷却介质的作用，氨气在冷却器中的温度迅速下降，使其达到冷凝点以下的温度。
当氨气温度低于冷凝点时，氨气中的水蒸气和其他杂质也会被冷凝成液体。
4. 分离液体：由于冷凝冷却器的设计结构，冷凝成液体的氨气将会沿着管道流动，并在冷却器底部被集中。
此时，液体中的氨水混合物会分离出来。
5. 蓄冷液体：冷凝冷却器底部的分离液体可以被收集并放置于蓄冷罐中。
这些液体通常包含较高浓度的氨水溶液。
这些冷却液体可以再次被循环使用，通过加热和蓄冷过程，为化产氨过程中的其他步骤提供冷却。
通过使用化产氨冷凝冷却器，氨气得以冷却并从气态转化为液
态，从而方便后续步骤的进行。
这对于提高化产氨过程的效率和产品质量至关重要。
合成氨 三级氨冷 流程
合成氨三级氨冷流程
合成氨是一种重要的化工原料，广泛用于制造化肥、染料、医药等领域。
合成氨的生产过程中，三级氨冷起着非常重要的作用。
三级氨冷是指利用氨的三个等级进行冷却，以控制反应过程中产生的热量，确保反应的进行顺利。
合成氨的生产过程主要分为三个步骤：氮气与氢气的合成、合成氨的脱水和合成氨的冷凝。
在合成氨的冷凝过程中，三级氨冷是起着关键作用的一环。
它通过将合成氨气体分别通过三个不同温度的冷却器，将氨气冷却至液态，以便后续的分离和提纯。
具体的三级氨冷流程如下：
1.一级氨冷：合成氨气体首先经过一级氨冷器冷却，将温度降至较低的水平，使氨气部分冷凝成液态，同时释放出大量的热量。
2.二级氨冷：冷却后的氨气继续进入二级氨冷器，在这里继续冷却，将氨气冷凝成更加纯净的液态氨，同时继续释放余热。
3.三级氨冷：最后，冷却后的氨气进入三级氨冷器，在这里进行最后的冷却，将氨气完全冷凝成液态，同时释放最后一部分热量。
通过三级氨冷的流程，合成氨气体得以冷却成液态氨，为后续的分离和提纯提供了基础条件。
同时，通过释放的热量，也可以用于其他工艺中，实现能量的再利用。
总之，三级氨冷是合成氨生产过程中不可或缺的环节，它通过将合成氨气体冷却成液态，为后续的生产工艺提供了基础条件，同时也实现了能量的再利用。
合成氨冷却器设计
课程设计说明书目录目录 (1)1换热器概述 (3)1.1列管换热器结构 (3)1. 2列管换热器分类 (3)1. 3列管换热器主要部件 (5)2换热器工艺设计 (5)2.1换热器工艺方案确定 (6)2.1.1冷却介质选择 (6)2.1.2换热器类型选择及流体流动路径选择 (6)2.1.3 流体流速选择 (6)2.2列管式换热器的工艺计算 (6)2.2.1确定物性数据 (6)2.2.2初算换热器传热面积 (7)3主要工艺及基本参数计算 (7)3.1换热管相关设计 (7)3.2其他部件相关设计及计算 (8)4换热器核算 (9)4.1传热能力核算 (9)4. 2换热器压降计算及校核 (10)5换热器主要工艺结构参数和计算结果一览表 (11)参考文献 (12)化工原理课程设计任务书1 设计题目—合成氨车间变换气冷却器设计设计一台列管式换热器以完成合成氨车间用冷却水冷却变换气的任务。
2 设计条件（1）变换气处理量：6000Nm³/h入口温度145℃，出口温度57℃；允许压降：不超过4000Pa；（2）变换气物性数据分子量：17；密度为0.925kg/m3；粘度为：0.0155mPa.S；比热容为：1.9 kJ/（kg. ℃）；导热系数为：0.058 W/（m. ℃）；（3）冷却水水质：处理过的软水全年最高温度：30℃3 设计要求完成换热器的工艺设计，主要包括：（1）设计方案的确定：逆流或并流，冷却水进出口温度、流体流速择等；（2）换热器形式和流体的空间确定；（3）物料衡算和能量衡算：传热量，冷却水消耗量，平均温差；（4）换热器结构设计：管程和壳程，传热面积，管长和管子数，壳体直径，管板和折流板；（5）传热系数K的计算与校核，压降计算与校核；（6）编写设计说明书，画换热器工艺条件图；（7）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
4 成果提供（1）设计说明书一份；（2）换热器工艺条件图一张（2#）。
1 换热器概述换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
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课程设计说明书学院：生态与资源工程学院专业班级：2012级化学工程与工艺(1)班课程名称：化工原理课程设计题目：合成氨变换气冷却器设计目录目录 (2)1换热器概述 (4)1.1列管换热器结构 (4)1. 2列管换热器分类 (4)1. 3列管换热器主要部件 (5)2换热器工艺设计 (6)2.1换热器工艺方案确定 (6)2.1.1冷却介质选择 (6)2.1.2换热器类型选择及流体流动路径选择 (6)2.1.3 流体流速选择 (7)2.2列管式换热器的工艺计算 (7)2.2.1确定物性数据 (7)2.2.2初算换热器传热面积 (7)3主要工艺及基本参数计算 (8)3.1换热管相关设计 (9)3.2其他部件相关设计及计算 (9)4换热器核算 (10)4.1传热能力核算 (10)4. 2换热器压降计算及校核 (12)5换热器主要工艺结构参数和计算结果一览表 (13)参考文献 (14)化工原理课程设计任务书1 设计题目—合成氨车间变换气冷却器设计设计一台列管式换热器以完成合成氨车间用冷却水冷却变换气的任务。
2 设计条件（1）变换气处理量：6000Nm³/h入口温度145℃，出口温度57℃；允许压降：不超过4000Pa；（2）变换气物性数据分子量：17；密度为0.925kg/m3；粘度为：0.0155mPa.S；比热容为：1.9 kJ/（kg. ℃）；导热系数为：0.058 W/（m. ℃）；（3）冷却水水质：处理过的软水全年最高温度：30℃3 设计要求完成换热器的工艺设计，主要包括：（1）设计方案的确定：逆流或并流，冷却水进出口温度、流体流速择等；（2）换热器形式和流体的空间确定；（3）物料衡算和能量衡算：传热量，冷却水消耗量，平均温差；（4）换热器结构设计：管程和壳程，传热面积，管长和管子数，壳体直径，管板和折流板；（5）传热系数K的计算与校核，压降计算与校核；（6）编写设计说明书，画换热器工艺条件图；（7）对设计过程的评述和有关问题的讨论。
4 成果提供（1）设计说明书一份；（2）换热器工艺条件图一张（2#）。
1 换热器概述换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。
在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。
换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。
在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。
列管式换热器是间壁式换热器的主要类型。
1.1列管换热器结构管壳式换热器又称列管式换热器。
是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。
管壳式换热器主要由壳体、管束、折流板、管板和封头等部件组成。
壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束安装在壳体内，两端固定在管板上。
封头用螺栓与壳体两端的法兰相连。
它的主要优点是单位体积所具有的传热面积大、结构紧凑、传热效果好。
结构坚固，而且可以选用的结构材料范围广，故适应性强、操作弹性较大。
与其它品种换热器比较,管壳式换热器的最大缺点是传热效率低。
进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。
为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。
挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。
1. 2列管换热器分类列管式换热器种类很多，目前广泛使用的按其温差补偿结构来分，主要有以下几种：（1）固定管板式换热器此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。
通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。
同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。
因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。
固定管板式换热器有结构简单、排管多、紧凑、造价便宜，等优点。
但由于结构紧凑，固定管板式换热器的壳侧不易清洗，而且当管束和壳体之间的温差太大时，管子和管板易发生脱离，故不适用与温差大的场合。
为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。
但补偿装置（膨胀节）只能用在壳壁与管壁温差低于60～70℃和壳程流体压强不高的情况。
一般壳程压强超过0.6Mpa时由于补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿的作用，就应考虑其他结构。
（2）浮头式换热器浮头式换热器针对固定管板式换热器的缺陷进行了改进，浮头式换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以使管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上连接一个顶盖，称之为“浮头”，所以这种换热器叫做浮头式换热器。
其优点是：管束可以拉出，易于清洗和检修，所以能适用于管壳壁间温差较大，或易于腐蚀和易于结垢的场合；管束的膨胀不变壳体约束，因而当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。
但其结构复杂、笨重、造价高限制了它的使用。
（3）填料函式换热器填料函式换热器也只有一端与壳体固定，另一端采用填料函密封。
它的管束也可自由膨胀，结构比浮头式简单，造价较低。
但填料函易泄露，故壳程压力不宜过高，也不宜用于易挥发、易燃、易爆、有毒的场合。
（4）U型管式换热器U形管式换热器，每根管子都弯成U形，两端固定在同一块管板上，每根管子皆可自由伸缩，从而解决热补偿问题。
管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。
其缺点是管子内壁清洗困难，管子更换困难，管板上排列的管子少。
优点是结构简单，质量轻，适用于高温高压条件。
1. 3 列管换热器主要部件（1）换热管换热管的尺寸和形状对传热有很大影响，管径越小，单位体积设备的传热面积就越大，这意味着设备越紧凑，体积则越小，对流传热系数较高。
但制造麻烦，且小管易结垢，不易机械清洗。
所以对清洁的流体小管子为宜，对粘度大或易结垢的液体管径则取大些。
目前我国列管式换热器系列标准中，所采用的无缝钢管规格多为φ19mm×2mm和φ25mm×2.5mm两种。
换热器一般用光管，这样结构简单，制造容易，但对流传热系数较低。
换热管在管板上可按等边三角形、正方形直列和正方形错列排列。
等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列管外清洁方便。
（2）管板列管式换热器的管板一般用圆平板，在上面开孔以装设换热管束，管板又与壳体连接。
管板与壳体的连接方法与换热器的形式有关。
对固定管板式换热器，常采用不可拆连接方式，即直接将两端管板焊接在壳体。
对浮头式、U形管式换热器，由于管束要从壳体中抽出，故常用可拆连接方式，即把管板夹于壳体法兰与顶盖法兰之间，用螺栓紧固，必要时卸下顶盖就可把管板连同管束从壳体中抽出。
（3）折流挡板为了加大壳程流体的速度，增强湍动程度，以提高壳程流体的对流传热系数，往往在壳程内装置折流挡板。
另外折流挡板对换热管束还起着支撑作用，可防止管子的变形。
不利的是挡板的存在使流体阻力增加，另外挡板和壳体间、挡板和管束间的间隙如过大，部分流体会从问隙中流过，产生旁流，严重时反而会使对流传热系数减小。
折流挡板形式较多，主要有两种，一种是横向折流挡板，壳程流体横向流动；另一种是纵向折流挡板，壳程流体平行流过管束。
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。
合成氨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，紧凑性和金属耗量虽不及某些换热器，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。
2 换热器工艺设计2.1 换热器工艺方案确定2.1.1冷却介质选择根据设计任务选择处理后冷水作为冷却介质。
选择冷却水循环水入口温度30℃，出口温度40℃。
2.1.2 换热器类型选择及流体流动路径选择两流体的温度变化情况如下：（1）变换气：入口温度150℃，出口温度57℃；（2）冷却介质：处理后软水，入口温度30℃，出口温度40℃；由于变换气被冷却且要求压力降不允许超过5000N/㎡，所以按变换气走管内考虑；而冷却水为处理后冷水，结垢不严重，安排走管间（壳程）。
且考虑冬季操作时，其进口温度会降低，估计所需换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，需考虑热膨胀的影响，相应地进行热膨胀的补偿，故而初步确定选用带有膨胀节的固定管板式换热器。
2.1.3流体流速选择增加流体在换热器中的流速，将增大对流传热系数，减少污垢热阻，使总传热系数增大，从而减少换热器的传热面积。
但流速增加使流体阻力增加，动力消耗增多。
所以适宜的流速要通过经济衡算得出。
一般流体尽可能使Re>104 ,粘度高的流体常按滞流设计。
根据工业上常用的流速范围选取变换气在管内流速u i=20m/s。
2.2列管式换热器的工艺计算2.2.1确定物性数据水的定性温度取进出口温度的平均值:t m=30℃+40℃2=35℃查物性数据，得下表1表1 两流体在定性温度下的物性数据已知换热器的体积流量为6000Nm3/h,无法设计出符合工业生产标准的换热器,故将其换算为其进口温度时的体积流量V i=6000×150+272273=9296.7m3/ℎ2.2.2初算换热器传热面积（1）热负荷及冷却介质消耗量计算热负荷Q=ViCpi(T2−T1)=9296.7×0.925×1.9×(150℃−57℃)=1.5196×106kj/ℎ=422.08kw冷却水消耗量：V o=QρO C PO(t2−t1)=1.5196×1064.08×994×(40−30)=37.467m3/ℎ（2）计算平均温差，并确定管程数先取逆流流向，先按单壳程单管程考虑，计算出平均温度差∆t m∆t m′=∆t2−∆t1ln∆t2∆t1=(150℃−40℃)−(57℃−30℃)ln(150℃−40℃)(57℃−30℃)=59.09℃相关参数R=T1−T2t2−t1=150℃−57℃40℃−30℃=9.3P=t2−t1T1−t1=40℃−30℃150℃−30℃=0.0833根据ψ=√（R2+1)R−1ln1−P1−PR2−P(1+R−√(R2+1))2−P(1+R+√(R2+1))代入数据得ψ=0.969ψ=0.969>0.8，可见用单壳程单管程合适。
因此平均温度差∆t m=ψ×∆t m′=0.969×59.09=57.2℃（3）按经验数值初选总传热系数K估选取K估=120W/(m2.℃)（4）初算出所需传热面积SS=QK∆t m=422.08120×59.09=59.53m23 主要工艺及基本参数计算3.1换热管相关设计（1）换热管规格及材质的选定选用∅25mm×2.5mm钢管，管内流速ui=20m/s （2）换热管数量及长度的确定管数N=m siπ4d i2u i=9296.7÷3600π4×0.022×20=429根管长L=SNπd0=59.53429×3.14×0.025=1.8m按商品管长系列规格，取去管长L=2m（3）管子排列方式管子的排列方式，采用正三角形排列。