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1000Nm3 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： 2、新鲜气体组成：（见下表） 组成 H2 N2 CH4 Ar % 73.65 24.76 1.21 0.38 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℃。 循环机 油分 氨合成塔 氨冷器 氨分离器 冷排 废热锅炉 液氨储槽 塔前预热器 上水 下水 弛放气 液氨 压缩机六段来 新鲜补充气 冷交换器 锅炉软水 蒸汽 放空气 气氨 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H2/N2 为3； ④循环气中（CH4+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：1000Nm3 新鲜气为基准 1、 合成物料衡算： ⑪、放空气体量V1 及其组成 V1=15%0.38%)(1.21%1000=106Nm3 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： 组成 H2 N2 CH4 Ar NH3 合计 % 56.17 18.72 11.42 3.58 10.11 100 Nm3 59.54 19.84 12.11 3.79 10.72 106 （2）、氨产量V4 由气量平衡：V2－V0＝V3－V1－V4 ① 由于氨合成时体积减少，故：Ｖ2－V3＝V4＋10.11%V1 ② 式中：V0——补充新鲜气 Nm3 V1——放空气体积 Nm3 V2——进入合成塔混合气体积 Nm3 V3——出合成塔混合气体体积 Nm3 V4——冷凝成产品氨（...
