年产30万吨合成氨合成工段工艺设计

年产30万吨合成氨合成工段工艺设计

目录

摘要................................................................................................................................................. I Abstract....................................................................................................................................... II 引言. (1)

第一章合成氨综述 (2)

1.1 氨的用途 (2)

1.2 氨的性质 (2)

1.2.1 氨的物理性质 (2)

1.2.2 氨的化学性质 (2)

1.3 合成氨的生产方法 (3)

1.4 合成工艺条件的选择 (4)

1.4.1操作压力 (4)

1.4.2 反应温度 (4)

1.4.3空速 (4)

1.4.4合成塔进口气体组成 (4)

1.5 合成氨工业的发展 (5)

第二章合成工段工艺简介 (6)

2.1 合成工段工艺流程简述 (6)

2.2 工艺流程方框简图 (6)

2.3 设备简述 (7)

2.3.1 氨合成塔 (7)

2.3.2 热交换器与废热锅炉 (7)

2.3.3 冷交换器 (7)

2.3.4 氨冷器 (7)

第三章工艺设计计算 (8)

3.1 设计要求 (8)

3.3 物料计算 (8)

3.3.1合成塔入口气体组分 (8)

3.3.2 合成塔出口气体组分 (9)

3.3.3 合成率 (9)

3.3.4 氨分离器气液平衡计算 (9)

3.3.5 冷交换器气液平衡计算 (11)

3.3.6 液氨储槽气液平衡计算 (12)

3.3.7 液氨储槽物料计算 (15)

3.3.8 合成系统物料计算 (16)

3.3.9 合成塔物料计算 (17)

3.3.10 水冷器物料计算 (18)

3.3.11 氨分离器物料计算 (19)

3.3.12 冷交换器物料计算 (19)

3.3.13 氨冷器的物料计算 (21)

3.3.14 冷交换器物料计算 (23)

3.3.15 液氨贮槽物料计算 (25)

3.4 热量衡算 (27)

3.4.1 冷交换器热量计算 (27)

3.4.2 氨冷凝器热量计算 (30)

3.4.3 循环机热量计算 (32)

3.4.4 合成塔热量衡算 (33)

3.4.5 废热锅炉热量计算： (35)

3.4.6 热交换器热量计算 (36)

3.4.7 水冷器热量衡算： (37)

3.4.8 氨分离器热量衡算： (38)

第四章设备的选型与计算 (40)

4.1 设备选型 (40)

4.1.1 设备简述 (40)

4.1.2 流程说明 (40)

4.2.1 合成塔筒体设计 (40)

4.2.2 催化剂层设计 (41)

4.2.3 下换热器 (47)

4.2.4 层间换热器 (48)

4.3 辅助设备选型 (49)

4.3.1 废热锅炉 (49)

4.3.2 热交换器 (49)

4.3.3 水冷器 (49)

4.3.4 冷交换器 (49)

4.3.5 氨冷器I (49)

4.3.6 氨冷器II (50)

结论 (51)

致谢 (52)

参考文献 (53)

附录 (54)

年产30万吨合成氨合成工段工艺设计

摘要：氨是一种重要的化工产品，在国民经济中有重要的作用。对合成氨工艺进行设计研究，并对其过程进行设计优化。氨合成工段包括氨的合成、分离、气体再循环、惰性气体排放等基本过程，其中氨合成是合成氨工艺的中心环节。本设计主要目的是对合成氨的合成工段进行设计，根据已给组成的原料气的组成，进行工艺系统计算，包括物料衡算、热量衡算、设备的数据计算及选型等。合成工段中的主要设备为氨合成塔，结合设计数据及技术现状，本设计选择的氨合成塔的内件为三段绝热冷激--内冷式内件，该内件具有结构合理、氨净值高、产量大等优点。根据物料及热量衡算的数据,计算出内件中绝热床层及换热器的有关尺寸数据，并对一些辅助设备进行设计选型。根据计算数据，绘制出主要设备及带控制点的工艺流程图等。

关键词：合成氨物料衡算热量衡算合成塔

Process Design of the Section Which Synthetizes Liquid

Ammonia of 300000t/a

Abstract: Ammonia is an important chemical product,plays an important role in the national economy.It is very necessary to explore and design the process of synthetic ammonia,then to optimize the process and the equipment.Ammonia synthesis process includes the separation of ammonia,the gas recirculation, the ammonia synthesis,the emission of inert gas and so on,and during the process,the ammonia synthesis is the most important link.The main purpose of this design is to devise the synthesis process of ammonia synthesis.According to the composition of raw gas that has known,we carry on the calculation of the craft system,including material balance,heat balance,the calculation and selection of the equipment.The ammonia synthesis tower is the crucial equipment of the process,combining with the design data and technical status,this design chooses three adiabatic cold shock -internal cooling type internal parts,the inner parts have the advantages of reasonable structure,high ammonia value ,large-tonnage yield etc.According to the material and heat balance data, we can calculate the relevant size date of the adiabatic bed and heat exchanger during the internal parts,and design and select some auxiliary equipment.

Key Words:Synthetic ammonia; materal balance; heat balance; synthesis tower