大学毕业设计---年产30万吨合成氨合成工段工艺

《大学毕业设计---年产30万吨合成氨合成工段工艺》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学毕业设计---年产30万吨合成氨合成工段工艺（56页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、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 .21.2氨的性质 .21.2.1氨的物理性质 .21.2.2氨的化学性质 .21.3合成氨的生产方法 .31.4合成工艺条件的选择 .41.4.1操作压力 .41.4.2反应温度 .41.4.3空速.41.4.4合成塔进口气体组成 .41.5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

2、.3.4氨冷器 .7.第三章 工艺设计计算 .8.3.1设计要求 .8.23.2工艺流程图 .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 .1.13.3.6液氨储槽气液平衡计算 .1.23.3.7液氨储槽物料计算 .1.5.3.3.8合成系统物料计算 .1.6.3.3.9合成塔物料计算 .1.7.3.3.10水冷器物料计算 .1.8.3.3.11氨分离器物料计算 .1.9.3.3.12冷交换器物料计算 .1.9.3.3.13氨冷器的物料计算 .2.

3、1.3.3.14冷交换器物料计算 .2.3.3.3.15液氨贮槽物料计算 .2.5.3.4热量衡算 .2.7.3.4.1冷交换器热量计算 .2.7.3.4.2氨冷凝器热量计算 .3.0.3.4.3循环机热量计算 .3.2.3.4.4合成塔热量衡算 .3.3.3.4.5废热锅炉热量计算： .3.53.4.6热交换器热量计算 .3.6.3.4.7水冷器热量衡算： .3.7.3.4.8氨分离器热量衡算： .3.8第四章 设备的选型与计算 .4.0.4.1设备选型 .4.0.4.1.1设备简述 .4.0.4.1.2流程说明 .4.0.4.2合成塔设计 .4.0.4.2.1合成塔筒体设计 .4.0.34

4、.2.2催化剂层设计 .4.1.4.2.3下换热器 .4.8.4.2.4层间换热器 .4.8.4.3辅助设备选型 .4.9.4.3.1废热锅炉 .4.9.4.3.2热交换器 .4.9.4.3.3水冷器 .5.0.4.3.4冷交换器 .5.0.4.3.5氨冷器I . 5.0.4.3.6氨冷器II .5.0.结论 .5.2.致谢 .5.2.参考文献 .5.3.附录 .5.4.I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

5、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2Process Design of the Section Which Sy

6、nthetizes LiquidAmmonia of 300000t/aAbstract: Ammonia is an important chemical product,plays an important role in the nationaleconomy.It is very necessaryto explore and design the process of synthetic ammonia,then tooptimize the process and the equipment.Ammonia synthesis process includes the separa

7、tion ofammonia,the gas recirculation, the ammonia synthesis,the emission of inert gas and so on,andduring the process,the ammonia synthesisis the most important link.The main purpose of thisdesign is to devise the synthesis process of ammonia synthesis.According to the composition of rawgas that has

8、 known,we carry on the calculation of the craft system,including material balance,heatbalance,the calculation and selection of the equipment.The ammonia synthesis tower is the crucialequipment of the process,combining with the design data and technical status,this design choosesthree adiabatic cold

9、shock -internal cooling type internal parts,the inner parts have the advantagesof reasonable structure,high ammonia value ,large-tonnage yield etc.According to the material andheat balance data, we can calculate the relevant size date of the adiabatic bed and heat exchangerduring the internal parts,

10、and design and select some auxiliary equipment.Key Words: Synthetic ammonia; materal balance; heat balance; synthesis tower1氮元素是生物生存所需的基本元素之一，而合成氨则是进行固氮的最有效的方法。合 成氨工业是重要的化工生产部门，迄今已有80多年的历史，它是一个耗能大户，世界上大约有10%的能源用于氨的合成，其生产的氨是重要的化工原料，广泛用于制取尿素、树 脂、橡胶、炸药、橡胶等。早期合成氨主要以焦炉气、水电解氢气及焦炭气化产生的水煤 气为原料，70年代开始转向以天然气、

11、石脑油为原料 。由于中国煤炭资源丰富、石油和 天然气稀缺，合成氨生产主要以煤为主要原料。以煤为原料的合成氨生产工艺主要包括原料气的制备、原料气的净化（脱硫、变换、脱碳、精制）、气体压缩、氨的合成、氨的分离、未反应气体的循环等部分。本设计就根据已 给组成的精制气，设计合适的流程来合成氨，并对主要设备氨合成塔进行选型设计。合成氨工业经过近80多年的发展，技术相对比较成熟。目前，大多合成氨装置都选 择中、低压合成工艺。目前在国际上用于氨合成中具有代表性的低能耗制氨工艺有：美国 的原Kellogg工艺（现为KBR）、丹麦托普索工艺、瑞士卡萨利工艺、德国伍德工艺等。这 几种氨合成工艺流程类似，都是为了提