年产五万吨合成氨变换工段工艺初步2.doc

毕业设计

题目年产五万吨合成氨变换工段工艺初步设计
系别化学工程与工艺
专业无机化工 011
指导教师
教研室主任
学生姓名
接受任务日期 2005年2月28日
完成任务日期 2005年6月1日
四川理工学院
毕业论文任务书
材料与化学工程系无机化工专业 2001-1 班
题目年产五万吨合成氨变换工段工艺初步设计
起迄日期 2005 年 2 月 25 日起至 2005 年 6 月 1日止
指导老师
教研室主任(签名)
系主任(签名)
学生姓名
批准日期 2005 年 2 月 25 日
接受任务日期 2005 年 2 月 25 日
完成任务日期 2005 年 6 月 1 日
一、设计(论文)的要求:
1、说明书包括前言,合成氨变换工段工序原理,工艺条件及工艺流程确定,以及主要设备的选择说明,对本设计的评述。
2、计算部分包括物料衡算,热量衡算,有效能利用率计算,主要设备计算。
3、图纸带控制点的工艺流程图。
二、设计(论文)的原始数据:
天然气成分:以鸿化厂的实际工作数据为依据来进行。
年工作日330天,其余数据自定。
三、参考资料及说明:
《化工工艺设计手册》(上、下册)、《氮肥工艺设计手册》理化数据、《化肥企业产品能平衡》、《小合成氨厂工艺技术与设计手册》、《合成氨工学》、《化工制图》、《化工原理》、《化学工程》、《化工设计概论》以及关于氮肥的其他相关杂志。
目录
前言………………………………………………………………………………4
工艺原理…………………………………………………………………………4
工艺条件…………………………………………………………………………5
工艺流程的确定…………………………………………………………………6
主要设备的选择说明……………………………………………………………6
对本设计的综述…………………………………………………………………6
第一章变换工段物料及热量衡算……………………………………………8
第一节中变物料及热量衡算………………………………………………………8
…………………………………………………………………8
……………………………………………………………………8
………………………………………………9
………………………………………………11
…………………………………………………………13
6. 最佳温度曲线的计算……………………………………………………………14
……………………………………………………………………15
……………………………………………16
……………………………………………17
……………………………………………18
第二节低变炉的物料与热量计算………………………………………………19
第三节废热锅炉的热量和物料计算……………………………………………24
主换热器的物料与热量的计算…………………………………………26
第五节调温水加热器的物料与热量计算……………………………………28
第二章设备的计算………………………………………………………………29
1. 低温变换炉计算………………………………………………………………29
2. 中变废热锅炉…………………………………………………………………31
参考文献及致谢………………………………………………………………… 35
前言
氨是一种重要的化工产品,主要用于化学肥料的生产。合成氨生产经过多年的发展,现已发展成为一种成熟的化工生产工艺。合成氨的生产主要分为:原料气的制取;原料气的净化与合成。粗原料气中常含有大量的C,由于CO是合成氨催化剂的毒物,所以必须进行净化处理,通常,先经过CO变换反应,使其转化为易于清除的CO2和氨合成所需要的H2。因此,CO变换既是原料气的净化过程,又是原料气造气的继续。最后,少量的CO用液氨洗涤法,或是低温变换串联甲烷化法加以脱除。
变换工段是指CO与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的过程。在合成氨工艺流程中起着非常重要的作用。
目前,变换工段主要采用中变串低变的工艺流程,这是从80年代中期发展起来的。所谓中变串低变流程,就是在B107等Fe-Cr系催化剂之后串入Co-Mo系宽温变换催化剂。在中变串低变流程中,由于宽变催化剂的串入,操作条件发生了较大的变化。一方面入炉的蒸汽比有了较大幅度的降低;另一方面变换气中的C