年产五万吨合成氨合成工段工艺设计VIP免费

目录中文摘要1英文摘要21引言21.1氨的基本用途21.2合成氨技术的发展趋势31.3合成氨常见工艺方法41.3.1高压法41.3.2中压法41.3.3低压法41.4设计条件41.5物料流程示意图52物料衡算62.1合成塔入口气组成62.2合成塔出口气组成72.3合成率计算82.4氨分离器出口气液组成计算82.5冷交换器分离出的液体组成112.6液氨贮槽驰放气和液相组成的计算122.7液氨贮槽物料衡算142.8合成循环回路总物料衡算153能量衡算253.1合成塔能量衡算253.2废热锅炉能量衡算283.3热交换器能量衡算293.4软水预热器能量衡算293.5水冷却器和氨分离器能量衡算303.6循环压缩机能量衡算323.7冷交换器和氨冷器能量衡算333.8合成全系统能量平衡汇总354设备选型及管道计算364.1管道计算364.2设备选型38结论39致谢40参考文献40年产五万吨合成氨合成工段工艺设计摘要：本次课程设计任务为年产五万吨合成氨工厂合成工段的工艺设计，氨合成工艺流程一般包括分离和再循环、氨的合成、惰性气体排放等基本步骤，上述基本步骤组合成为氨合成循环反应的工艺流程。其中氨合成工段是合成氨工艺的中心环节。新鲜原料气的摩尔分数组成如下：H73.25%,N25.59%,22CH1.65%,Ar0.51%合成操作压力为31MPa,合成塔入口气的组成为4NH(3.0%),CH+Ar(15.5%),要求合成塔出口气中氨的摩尔分数达到17%。通过34查阅相关文献和资料，设计了年产五万吨合成氨厂合成工段的工艺流程，并借助CAD技术绘制了该工艺的管道及仪表流程图和设备布置图。最后对该工艺流程进行了物料衡算、能量衡算，并根据设计任务及操作温度、压力按相关标准对工艺管道的尺寸和材质进行了选择。关键词：物料衡算，氨合成，能量衡算TheDesignof50kt/aSyntheticAmmoniaProcessAbstract：TherearemanytypesofAmmoniasynthesistechnologyandprocess,Generally,theyincludesammoniasynthesis,separationandrecycling,inertgasesEmissionsandotherbasicsteps,Combiningtheabovebasicstepsturnningintotheammoniasynthesisreactionandrecyclingprocess,inwhichammoniasynthesissectionisthecentralpartofasyntheticammoniaprocess.Thetaskofcurriculumdesignistheammoniasynthesissectionofanannualfiftythousandtonssyntheticammoniaplant.Thecompositionoffreshfeedgasis:H2(73.77%),N2(24.56%),CH4(1.27%),Ar(0.4%),thetemperatureis35°C,theoperatingpressureis31MPa,theinletgascompositionoftheReactoris:NH3(3.0%),CH4+Ar(15.7%),itRequiresthemolefractionofammoniareachedsto16.8%ofoutletgasofsynthesisreactor.Byconsultingtherelevantliteratureandinformation,wedesignedtheammoniasynthesissectionofanannualfiftythousandtonssyntheticammoniaplant,withthehelpofCADtechnology,wedesignedpipingandinstrumentdiagramandequipmentlayout.Finally,wedidthematerialbalanceaccounting,andtheenergybalanceaccountingoftheprocess,alsoweselectedpipingsizeandmaterialaccordingtothedesignoperationoftemperature,pressureandrelevantstandards.Keywords:ammoniasynthesissectionmaterialbalanceaccountingenergybalanceaccounting1引言1.1氨的基本用途氨是基本化工产品之一，用途很广。化肥是农业的主要肥料，而其中的氮肥又是农业上使用最广泛的一种化学肥料，其生产规模、技术装备水平、产品数量，都居于化肥工业之首，在国民经济中占有极其重要的地位。各种氮肥生产是以合成氨为主要原料的，因此，合成氨工业的发展标志着氮肥工业的水平。以氨为主要原料可以制造尿素、硝酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵等氮素肥料。还可以将氨加工制成各种含氮复合肥料。此外，液氨本身就是一种高效氮素肥料，可以直接施用，一些国家已大量使用液氨。可见，合成氨工业是氮肥工业的基础，对农业增产起着重要的作用。我国的氮肥工业自20世纪50年代以来，不断发展壮大，目前合成氨产量已跃居世界第一位，现已掌握了以焦炭、无烟煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃多种原料生产合成氨、尿素的技术，形成了特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小生产规模并存的生产格局。目前我国合成...