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(完整版)年产30万吨合成氨合成工段工艺设计毕业设计

年产30万吨合成氨合成工段工艺设

计

摘要 .......................................................................................................................................... Abstract ..................................................................................................................................引言......................................................................................................... 错误！未定义书第一章合成氨综述............................................................................... 错误！未定义书

1.1 氨的用途......................................................................................................... 错误！未定义书

1.2 氨的性质......................................................................................................... 错误！未定义书

1.2.1 氨的物理性质 ............................................................................................ 错误！未定义书

1.2.2 氨的化学性质 ............................................................................................ 错误！未定义书

1.3 合成氨的生产方法 ...................................................................................... 错误！未定义书

1.4 合成工艺条件的选择.................................................................................. 错误！未定义书

1.4.1操作压力...................................................................................................... 错误！未定义书

1.4.2 反应温度 ..................................................................................................... 错误！未定义书

1.4.3空速............................................................................................................... 错误！未定义书

1.4.4合成塔进口气体组成............................................................................... 错误！未定义书

1.5 合成氨工业的发展 ...................................................................................... 错误！未定义书第二章合成工段工艺简介................................................................. 错误！未定义书

2.1 合成工段工艺流程简述 ............................................................... 错误！未定义书

2.2 工艺流程方框简图 ....................................................................... 错误！未定义书

2.3 设备简述........................................................................................ 错误！未定义书

2.3.1 氨合成塔..................................................................................... 错误！未定义书

2.3.3 冷交换器..................................................................................... 错误！未定义书

2.3.4 氨冷器......................................................................................... 错误！未定义书第三章工艺设计计算 .......................................................................... 错误！未定义书

3.1 设计要求........................................................................................ 错误！未定义书

3.2 工艺流程图.................................................................................... 错误！未定义书

3.3 物料计算........................................................................................ 错误！未定义书

3.3.1合成塔入口气体组分 ................................................................. 错误！未定义书

3.3.2 合成塔出口气体组分 ................................................................ 错误！未定义书

3.3.3 合成率......................................................................................... 错误！未定义书

3.3.4 氨分离器气液平衡计算 ............................................................ 错误！未定义书

3.3.5 冷交换器气液平衡计算 ............................................................ 错误！未定义书

3.3.6 液氨储槽气液平衡计算 ............................................................ 错误！未定义书

3.3.7 液氨储槽物料计算 .................................................................... 错误！未定义书

3.3.8 合成系统物料计算 .................................................................... 错误！未定义书

3.3.9 合成塔物料计算 ........................................................................ 错误！未定义书

3.3.10 水冷器物料计算 ...................................................................... 错误！未定义书

3.3.11 氨分离器物料计算................................................................... 错误！未定义书

3.3.12 冷交换器物料计算 .................................................................. 错误！未定义书

3.3.13 氨冷器的物料计算 .................................................................. 错误！未定义书

3.3.14 冷交换器物料计算 .................................................................. 错误！未定义书

3.3.15 液氨贮槽物料计算 .................................................................. 错误！未定义书

3.4 热量衡算........................................................................................ 错误！未定义书

3.4.2 氨冷凝器热量计算 .................................................................... 错误！未定义书

3.4.3 循环机热量计算 ........................................................................ 错误！未定义书

3.4.4 合成塔热量衡算 ........................................................................ 错误！未定义书

3.4.5 废热锅炉热量计算： ................................................................ 错误！未定义书

3.4.6 热交换器热量计算 .................................................................... 错误！未定义书

3.4.7 水冷器热量衡算： .................................................................... 错误！未定义书

3.4.8 氨分离器热量衡算： ................................................................ 错误！未定义书第四章设备的选型与计算................................................................. 错误！未定义书

4.1 设备选型........................................................................................ 错误！未定义书

4.1.1 设备简述..................................................................................... 错误！未定义书

4.1.2 流程说明..................................................................................... 错误！未定义书

4.2 合成塔设计.................................................................................... 错误！未定义书

4.2.1 合成塔筒体设计 ........................................................................ 错误！未定义书

4.2.2 催化剂层设计 ............................................................................ 错误！未定义书

4.2.3 下换热器..................................................................................... 错误！未定义书

4.2.4 层间换热器..............................................................................................................

4.3 辅助设备选型 ............................................................................................................

4.3.1 废热锅炉..................................................................................................................

4.3.2 热交换器..................................................................................................................

4.3.3 水冷器......................................................................................................................

4.3.4 冷交换器..................................................................................................................

4.3.5 氨冷器I ...................................................................................................................

4.3.6 氨冷器II .................................................................................................................结论......................................................................................................................................致谢......................................................................................................................................参考文献.................................................................................................................................附录......................................................................................................................................

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 300000ta

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 ,we carry on the calculation of the craft system,including material balance, 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 calculate the relevant size date of the adiabatic bed and and select some auxiliary equipment.

Key Words:Synthetic ammonia; materal balance; =1），首先假定催化剂层温度=390℃

设出第一段气体温度=480℃

a.查物料数据：

第一段平均温度=(+)÷2=（480+390÷2=435℃

由=435℃，=0.025 查=39.06 =51110KJkmolNH 3 由联立方程式 ×(-)

其中表示第n －1段至n 段催化剂用量

为入塔氨分解基无惰性气体体积流量为催化剂活性系数

，为扣除了惰性气体的第n 段催化剂进出计算氨含量，为第n 段进出口反应速度倒数

b. 求反应热及生成氨含量：令气体第一段焓升（反应热）

()0,1,1,0,1K K pk K T T C M I -??=?平，则第一床层生成氨的量为：

()

0,1,1,0,1T K K pk K H T T C M M ?-?=

?平，

c.求出口氨含量：

由公式：0

,00,01,011,01,0333314.221NH NH NH NH y y V M y y ++

??=+ = 22.4×723.268÷206021.429+ =0.0588+ 由公式：

=0.025÷（1－0.025）=0.0256， =0.0250 上式=0.0588+0.0250=0.0838， =0.0915

实际出口氨含量：???

???-?=1,0,0,01,0

1,133K K NH NH M M y y y =0.0915×（1－0.15×10515.504 M k,1）式中：M k,1 = M k,0－M 1

M k,1=（10515.504－723.268)=9792.236 =0.0915（1－0.15×10515.504÷9792.236）=0.079 d.计算A 1,1(反算)

由A106催化剂活性曲线查，当 =390℃，=0.029时 =10.2×10-5 当 =480℃，=0.095时 =7.0×10-5 =[+]÷2=3.6×10-5×(-) =2.896×10-5

第一段催化剂用量： =35 3.0m 206021.429102.896=??- ②第二绝热床层的计算

出第一床层的气体在冷激气的冷激下温度降到400℃，然后进入第二床层进行反应

设冷激气的量占总入塔气的25%，则进第二绝热床层摩尔流量： M k2= M k1+ 0.25M k0

=9775.207+0.25×

10515.504=14404.082kmol=3）首先假定催化剂层温度=410℃ 由出第二段气体温度 =480℃

设y 0.3=0.1554，设出口氨含量为16.5%，则： =0.165÷(1-0.1554)=0.195 ， =0.141 进入第三段气体量为：

=14404.083－868.088=13535.995kmol[(480－188.5)÷ (355－325)]=115.2K =3.67×107÷(2091×115.2)=152.356m2

实际生产中所取的换热面积为理论计算值的1.2-2.0倍，本设计中取1.5倍，则：

F实=1.5F=228.534m2

所需换热管的根数为：

=2140

经过核算，满足设计要求。

4.2.4 层间换热器

(1) 选列管式换热器，换热管选择，长度为4m的无缝钢管

冷气进口温度325℃，出口温度390℃

热气进口温度480℃，出口温度410℃

(2) 换热负荷为第三段绝热层生成的热

Q=4.12×107KJ[(480－325)÷ (410－390)]=66.18K

=4.12×107÷(1758.12×66.18)=354.09m2

实际生产中所取的换热面积为理论计算值的1.2-2.0倍，本设计中取1.5倍，则：

F实=1.5F=531.14m2

所需换热管的根数为：

=4975

设换热管为正六边形排列，则：

管间t o=1.2d外=1.2×10=12mm，根据设计手册查取，取t o=13mm

正六边形排列层数a=(12n－3－3)0.5÷6=40.72 实取44层

六边形对角线排管b=1.1n0.5=78根

取板间距h=200mm，取e=1.5d

=15mm

外

则设备直径D= t o(b－1)+2e=13×(78－1)+2×15=1031mm

实取换热器直径1100mm

经过核算，能放进设计的塔体内，满足设计要求。

4.3辅助设备选型

对于辅助设备，根据第3章的物料衡算及热量衡算，计算相关数据，并对设备进行选型，选型结果如下：

4.3.1废热锅炉

选卧式U型换热管，高压管尺寸Ф24x1.5

换热面积F=141 m2，

按一根U型管7.35m，需列管数n=191根

4.3.2热交换器

选列管式换热器，冷气走壳程，热气走管程

列管尺寸Ф14×2无缝钢管

换热面F=1899×3.14×0.012×4=286m2

取换热管长度L=4m，根数n=1889根

4.3.3水冷器

选淋洒式排管冷却器

高压换热管Ф68×13

换热面积F=151.263×1.5=227m2

需排管数2排

4.3.4冷交换器

选列管式换热器，冷气走壳程，热气走管程

列管尺寸14×2无缝钢管

换热面积F=1.2×381.48=457.776m2

则换热管长L=6m，管数n=2028根

4.3.5氨冷器Ⅰ

选立式氨冷器，热气走管程，液蒸发走壳程高压换热管Ф19×3

传热面积F=341.632 m2

管长L=8m，U型管取管数n=850根

4.3.6氨冷器Ⅱ

选立式氨冷器，热气走管程，液蒸发走壳程高压换热管Ф19×3

传热面积F=1860×3.14×0.016×8=747.57m2管长L=8m，U型管取管数n=1860根

结论

根据生产任务，结合技术现状，查阅有关资料，进行工艺系统的物料衡算、热量衡算、主要设备的选型及数据计算、辅助设备的选型等工作，设计的结果为：

(1) 主要设备选型：主要设备为氨合成塔，其内件选择的是三段绝热-冷激间冷式内件，其内部结构组合方式为第一绝热床层+冷激器+第二绝热床层+层间换热器+第三绝热床层+下换热器，其中层间换热器与下换热器以串联方式进行连接。

(2) 合成塔绝热床层计算结果：主要计算的为绝热床层的高度及其中所填催化剂的量。第一绝热床层的高度为1200mm，所装催化剂量为3.0m3；第二绝热床层的高度为2340mm，所装催化剂量为7.78m3；第三绝热床层的高度为3790mm，所装催化剂量为9.18m3。

(3) 合成塔内部换热器计算结果：层间换热器与下换热器均采用列管式，热气走管内，冷气走管外，列管选择的无缝钢管，管长为4m。根据催化剂层反应热算出相应的换热面积。层间换热器为531.14m2，换热管数4975根，下换热器为228.534m2，换热管数为2140根。

(4) 合成塔的总高度及直径：根据生产任务，选择合成塔内径为2200mm，壁厚为160mm，材质为0Cr18Ni10Ti，塔高为19250mm。

(5) 辅助设备的选型：废热锅炉选用卧式U型换热器；冷交换器和热交换器均选用列管式换热器；水冷器选用淋洒式排管冷却器；氨冷器选用立式氨冷器。

参考文献

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[16] 石油化学工业部化工设计院氮.肥工业设计手册(理化数据分册)[M]．北京：石油化工出版社，1977：25-28

[17] 石油化学工业部化工设计化工设计院《小氮肥设计手册》[M]．石油化工出版社，1977：321

附录

附录A：物料计算汇总表

年产3000吨丙烯氰(AN)合成工段换热器工艺设计1

年产3000 吨丙烯氰合成工段换热器工艺设计

目录一、设计说明 (3) 1.1 概述 (3) 1.2丙烯腈生产技术的发展概况 (3) 1.2.1国外的发展情况 (3) 1.2.2国内的发展情况 (4) 1.3 世界X围内产品的生产厂家、产量 (6) 1.4世界X围内生产该产品的所有工艺及其分析 (7) 1.4.1环氧乙烷法 (7) 1.4.2 乙炔法 (7) 1.4.3丙烯氨氧化法 (7) 1.5设计任务 (8) 二、生产方案 (8) 2.1 工艺技术方案及原理 (8) 2.2 主要设备方案 (9) 2.2.1催化设备 (9) 2.2.2控制系统 (10) 三、物料衡算和热量衡算 (10) 3.1 生产工艺及物料流程 (10) 3.2 小时生产能力 (14) 3.3 物料衡算和热量衡算 (14) 3.3.1反应器的物料衡算和热量衡算 (14) 3.3.2废热锅炉的热量衡算 (17) 3.3.3空气饱和塔物料衡算和热量衡算 (18) 3.3.4 氨中和塔物料衡算和热量衡算 (21) 3.3.5换热器物料衡算和热量衡算 (27) 3.3.6丙烯蒸发器热量衡算 (32) 3.3.7丙烯过热器热量衡算 (33) 3.3.8氨蒸发器热量衡算 (33) 3.3.9气氨过热器 (34) 3.3.10 混合器 (34) 3.3.11 空气加热器的热量衡算 (35) 3.3.12吸收水第一冷却器 (36) 3.3.13 吸收水第二冷却器 (36) 四、主要设备的工艺计算 (37) 4.1 空气饱和塔 (37) 4.2 水吸收塔 (40) 4.3 合成反应器 (43) 4.4 废热锅炉 (45) 五、环境保护要求 (46) 5.1丙烯腈生产中的废水和废气及废渣的处理 (46) 六、参考文献 (50) 1设计说明

年产五万吨合成氨合成工段工艺设计设计

目录中文摘要 (1) 英文摘要 (2) 1 引言 (2) 1.1 氨的基本用途 (2) 1.2 合成氨技术的发展趋势 (2) 1.3 合成氨常见工艺方法 (2) 1.3.1 高压法 (2) 1.3.2 中压法 (2) 1.3.3 低压法 (2) 1.4 设计条件 (2) 1.5 物料流程示意图 (2) 2 物料衡算 (2) 2.1 合成塔入口气组成 (2) 2.2 合成塔出口气组成 (2) 2.3 合成率计算 (2) 2.4 氨分离器出口气液组成计算 (2) 2.5 冷交换器分离出的液体组成 (2) 2.6 液氨贮槽驰放气和液相组成的计算 (2) 2.7 液氨贮槽物料衡算 (2) 2.8 合成循环回路总物料衡算 (2) 3 能量衡算 (2) 3.1 合成塔能量衡算 (2) 3.2废热锅炉能量衡算 (2) 3.3 热交换器能量衡算 (2) 3.4 软水预热器能量衡算 (2) 3.5 水冷却器和氨分离器能量衡算 (2) 3.6 循环压缩机能量衡算 (2) 3.7 冷交换器与氨冷器能量衡算 (2) 3.8 合成全系统能量平衡汇总 (2) 4 设备选型及管道计算 (2) 4.1 管道计算 (2) 4.2 设备选型 (2) 结论 (2) 致谢 (2) 参考文献 (2)

制药工程课程设计-尼可地尔合成工艺设计讲解

天津工业大学环境与化学工程学院 2016届制药工程课程设计题目:年产36吨尼克地尔原料药车间工艺设计报告人：____ ______________ 班级：___ ___________ 学号：___ ___________ 指导老师：____ ___________ 实习时间：____ __

目录第一章产品介绍 (1) 第二章生产工艺说明 (2) 第三章生产周期 (5) 第四章物料衡算 (6) 第五章设备选型 (10) 附件：设备流程图、车间布置图

第一章产品介绍 1.3产品名称及生产规模产品名称：尼可地尔英文名称：Nicorandil 化学名：N-(2-羟乙基)烟酰胺硝酸酯生产规模：36t/a 1.2产品规格物理性状：针状熔沸点：熔点92~93℃ 分子式：C8H9N3O4 结构式：分子量：211.17 1.3产品的重要价值尼可地尔，又叫做烟浪丁，是一种硝酸酯类物质，可用于治疗缺血性心脏疾病。与硝酸甘油作用相似，但又有所不同。尼可地尔在细胞膜和线粒体水平选择性激活K+-ATP通道，促使冠状动脉和外周血管扩张，随后还原前、后负荷。而且该药物主要主要舒张小动脉，增开心肌及血管平滑肌细胞膜的钾通道，并且不具有耐药性。

第二章生产工艺说明 2.1产品合成方法合成本产品所需原料有烟酸、乙醇胺、无水乙醇、碳酸氢钠、发烟硝酸、乙醚、氯化亚砜、氯仿、碳酸钾、无水硫酸镁、乙醇依次经历硝化反应、酰化反应和精制这三个步骤。产品生产主要反应如下： 1.硝化反应： NH 2CH 2CH 2 OH NH 2CH 2CH 2ONO 2·HNO 3 2.缩合反应 NH 2CH 2CH 2ONO 2·HNO 3+ 2.2生产工艺流程概述 1.硝化反应将发烟硝酸通过计量罐置于带有夹套的反应釜中，通冷盐水冷却至-8℃搅拌，缓慢滴加氨基乙醇，滴加完毕，于0℃继续搅拌1 h,减压蒸除过量硝酸，将剩余物倾入冷乙醚中，析出白色沉淀，抽滤至干，得产品 2.合成烟酰氯盐酸盐反应将烟酸、氯化亚砜加入反应釜中，回流2h 。减压蒸馏除去过量氯化亚砜，干燥,得产品粗品。 HNO 3

机械工程学院xxxx年毕业设计工作计划.doc

机械工程学院2011 年毕业设计工作计划 2011 年机械工程学院将有 3 个本科及相应的专升本专业、 2 个专科专业共774名毕业生参加毕业设计工作。人员分布情况见下表：班级人数学历辅导员 09 材料成型（专升本）15本科 09 汽车服务工程（专升本）96本科李航合计111 09 机制（专升本）214本科吴长谦合计214 07 级机械设计制造及其自动化116本科 07 级材料成型及控制工程81本科张静 07 级汽车服务工程63本科合计260 06 机械制造（五年制）383+2 08 级机电一体化技术151专科冯利民合计189 总人数774 为搞好此次毕业设计工作，根据安阳工学院教务处下发的《安阳工学院毕业设计（论文）工作规程》精神，特制定如下工作计划：一、目的和要求 1．目的毕业设计（论文）是高等学校人才培养计划中的重要组成部分，是教学过程中最后一个重要的教学环节，是人才培养质量的重要体现。毕业设计（论文）的目的是培养学生综合运用所学基础理论、专业知识及基本技能来分析和解决实际问题的能力。 2．要求要求学生在指导教师的指导下，独立完成一项给定的毕业设计（论文）任务，撰写符合要求的毕业设计说明书或毕业论文。具体地说，在知识要求方面，应综合运用多学科的知识与技能，分析并解决实际问题，使得理论认识深化、知识领

域扩展、专业技能延伸；在能力培养方面，学生应学会依据课题的任务，进行资料的调研、收集、加工与整理，正确使用工具书，掌握从事科学研究的基本方法和撰写技术文件的能力，掌握实验及测试的基本方法，提高分析和解决工程实际问题的能力；在综合素质要求方面，培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，树立正确的工程观点、生产观点、经济观点和全局观点。二、组织机构成立“机械工程学院2011 毕业设计工作领导小组” ，成员如下： 1、毕业设计工作小组组长：张勇教授负责全面工作副组长：苗晓鹏副教授负责日常管理工作成员：朱艳芳教授负责 07 机制本科 116 名学生、 08 机电一体化专科 50 名学生的管理工作；（合计： 166 人）鲍雅萍教授负责 07 材料 81 名学生、09 材料专升本 15 名学生、负责 09 机制专升本 36 名学生、 08 机电一体化专科 50 名学生的管理工作（合计： 132 人）；王俊昌副教授负责 07 汽车 63 名学生、 09 汽车专升本 96 名学生的管理工作（合计： 159 人）；赵成钢副教授负责 09 机制专升本 105 名学生、 08 机电一体化专科 51 名学生的管理工作（合计： 156 人）；王曙光教授负责 09 机制专升本 73 名学生、 06 机制（五年制） 38 名学生的管理工作（合计： 111 人）； 2、资格审查工作小组组长：康国强副教授负责资格审查的全面工作；副组长：张新红负责学生成绩的审查和毕业设计资料的归档工作；牛东亚负责日常工作；成员：张静负责 07机制本科的管理工作；吴长谦负责 09机制专升本的管理工作；李航负责 09材料、 09 汽车专升本的管理工作；冯利民负责 08 级机电一体化、 06 机制（五年制）的管理工作；

年产20万吨PVC合成工段工艺设计毕业设计

毕业设计（论文）任务书化学化工院化工系（教研室）系（教研室）主任: （签名）年月日学生姓名: 学号: 专业: 化学工程与工艺 1 设计（论文）题目及专题：年产20万吨PVC合成工段工艺设计 2 学生设计（论文）时间：自 2 月 20 日开始至 6 月 2 日止 3 设计（论文）所用资源和参考资料：1）化工设计；2）化工设备设计；3）化工工艺设计手册；4）有机合成；5）株洲化工厂现场实习资料。 4．设计（论文）完成的主要内容：1）总论；2）生产流程及生产方案的确定； 3）生产工艺流程叙述；4）工艺计算； 5）工艺管道设计； 6）安全与节能; 7.技术经济. 5．提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等） 1. 带控制点生产工艺流程图； 2. 车间立面布置图； 3. 合成塔结构图。 4 厂房设计平面图 6 发题时间：二○一一年二月二十日指导教师：（签名）学生（签名）

内容摘要本文讲述了我国聚氯乙烯工业生产技术的发展进程和目前状况，包括原料路线、工艺设备、聚合方法等。本设计采用悬浮法生产聚氯乙烯，介绍了采用悬浮法生产PVC树脂工聚合机理，工艺过程中需要注意的问题，包括质量影响因素，工艺条件及合成工艺中的各种助剂选择，对聚合工艺过程进行详细的叙述。并且从物料衡算、热量衡算和设备计算和选型三个方面进行准确的工艺计算，对厂址进行了选择，采取了防火防爆防雷等重要措施，对三废的处理回收等进行了叙述，画出了整个工艺的流程图。关键词：聚氯乙烯；生产技术；悬浮法；乙炔法；乙烯法；防粘釜技术；

目录第一章总论 (2) 1.1 国内外 pvc发展状况及发展趋势 (2) 1.2 单体合成工艺路线 (3) 1.2.1乙炔路线 (3) 1.2.2乙烯路线 (4) 1.3聚合工艺实践方法 (5) 1.3.1本体法聚合生产工艺 (5) 1.3.2乳液聚合生产工艺 (5) 1.3.3悬浮聚合生产工艺 (6) 1.4最佳的配方、后处理设备的选择 (7) 1.4.1配方的选择 (7) 1.4.2后处理设备侧选择 (7) 1.5 防粘釜技术 (9) 1.6原料及产品性能 (9) 1.7 聚合机理 (11) 1.7.1自由基聚合机理 (11) 1.7.2链反应动力学机理 (12) 1.7.3 成粒机理与颗粒形态 (12) 1.8影响聚合及产品质量的因素 (13) 1.9工艺流程叙述 (14)

年产30万吨合成氨脱碳工段工艺设计

年产30万吨合成氨脱碳工艺项目可行性研究报告指导教师：姚志湘学生：魏景棠

目录第一章总论 (3) 1.1 概述 (3) 1.1.1 项目名称 (3) 1.1.2 合成氨工业概况 (3) 1.2 项目背景及建设必要性 (4) 1.2.1 项目背景 (4) 1.2.2 项目建设的必要性 (4) 1.2.3 建设意义............................................................................. 错误！未定义书签。 1.2.4 建设规模 (4) 第二章市场预测 (6) 2.1国内市场预测 (6) 2.2 产品分析 (6) 第三章脱碳方法及种类.. (7) 3.1 净化工序中脱碳的方法. (7) 3.1.1 化学吸收法 (7) 3.1.2 物理吸收法 (8) 3.1.3 物理化学吸收法................... (8) 3.1.4 固体吸收法 (10) 3.2碳酸丙烯酯（PC）法脱碳基本原理 (10) 3.2.1 PC法脱碳技术国内外的情况 (10) 3.2.2 发展过程 (10) 3.2.3 技术经济 (11) 3.2.4 工艺流程 (11) 3.2.5 存在的问题及解决方法 (12) 3.2.6 PC脱碳法发展趋势 (13)

第一章项目总述 2.1 概述 1.1.1项目名称年产30万吨合成氨脱碳工段工艺设计 1.1.2合成氨工业概况 1898年，德国A.弗兰克等人发现空气中的氮能被碳化钙固定而生成氰氨化钙（又称石灰氮），进一步与过热水蒸气反应即可获得氨： CaCN2＋3H2O（g）→2NH3（g）＋CaCO3 在合成氨工业化生产的历史中，合成氨的生产规模（以合成塔单塔能力为依据）随着机械、设备、仪表、催化剂等相关产业的不断发展而有了极大提高。50年代以前，最大能力为200吨/日，60年代初为400吨/日，美国于1963年和1966年分别出现第一个600t/d 和1000t/d的单系列合成氨装置，在60-70年代出现1500-3000t/d规模的合成氨。世界上85%的合成氨用做生产化肥，世界上99%的氮肥生产是以合成氨为原料。虽然全球一体化的发展减少了用户的选择范围，但市场的稳定性却相应地增加了，世界化肥生产的发展趋势是越来越集中到那些原料丰富且价格便宜的地区，中国西北部有蕴藏丰富的煤炭资源，为发展合成氨工业提供了极其便利的条件。 2.2 项目背景及建设必要性 1.2.1 项目背景我国是一个人口大国，农业在国民经济中起着举足轻重的作用，而农业的发展离不开化肥。氮肥是农业生产中需要量最大的化肥之一，合成氨则是氮肥的主要来源，因而合成氨工业在国民经济中占有极为重要的位置。我国合成氨工业始于20世纪30年代，经过多年的努力，我国的合成氨工业得到很大的发展，建国以来合成氨工业发展十分迅速，从六十年代末、七十年代初至今，我国陆续引进了三十多套现代化大型合成氨装置，已形成我国特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小规模并存的合成氨生产格局。目前我国合成氨产能和产量己跃居世界前列。但是，由于在我国合成氨工业中，中小型装置多，技术基础薄弱，国产化水平低，远远不能满足农业生产和发展的迫切需要，因此，开发新技术的同时利用计算机数学模型来提高设汁、生产、操作和管理等的核算能力，促进设计、管理和生产操作的优化，从而推动合成氨工业发展，提升整体技术水平，己成为国内当前化学工程科研、工程设计的重要课题。

年产40万吨合成氨合成工段工艺设计

目录摘要 (3) ABSTRACT (4) 第一章总论 (5) 1.1 概述 (5) 1.2 氨的性质 (5) 1.2.1 氨的物理性质 (5) 1.2.2氨的化学性质 (6) 1.3 原料气来源 (6) 1.4 文献综述 (6) 1.4.1 合成氨工业的发展 (7) 1.4.2我国合成氨工业的现状 (7) 1.4.3合成氨工业的发展趋势 (7) 1.5 设计任务的项目来源 (8) 第二章流程方案的确定 (9) 2.1生产原理 (9) 2.2各生产方法及特点 (9) 2.3工艺条件的选择 (10) 2.4合成塔进口气的组成 (11) 第三章工艺流程简述 (13) 3.1 合成工段工艺流程简述 (13) 3.2 工艺流程方框图 (14) 第四章工艺计算 (15) 4.1 物料衡算 (15) 4.1.1设计要求 (15) 4.1.2计算物料点流程图 (16) 4.1.3合成塔入口气组分 (16) 4.1.4合成塔出口气组分 (17) 4.1.5合成率 (18)

4.1.6氨分离器气液平衡计算 (18) 4.1.7冷交换器气液平衡计算 (20) 4.1.8液氨贮槽气液平衡计算 (21) 4.1.9合成系统物料计算 (24) 4.1.10合成塔物料计算 (25) 4.1.11水冷器物料计算 (26) 4.1.12氨分离器物料计算 (27) 4.1.13冷交换器物料计算 (27) 4.1.15氨冷器物料计算 (30) 4.1.17液氨贮槽物料计算 (30) 4.2 热量衡算 (30) 4.2.1冷交换器热量计算 (30) 4.2.2 氨冷凝器热量衡算 (33) 4.2.3循环机热量计算 (33) 4.2.4合成塔热量衡算 (35) 4.2.5废热锅炉热量计算 (37) 4.2.6热交换器热量计算 (38) 4.2.7水冷器热量衡算 (39) 第五章设备选型及设计计算 (40) 5.1 合成塔催化剂层设计 (40) 5.2 废热锅炉设备工艺计算 (42) 5.2.1计算条件 (42) 5.2.2管内给热系数的计算 (42) 5.2.3管外给热系数 (46) 5.2.4传热总系数K (46) 5.2.5传热温差 (47) 5.2.6传热面积 (47) 参考文献 (50) 致谢 (51)

机械工程学院毕业设计(论文)

机械工程学院毕业设计（论文）管理规范毕业设计（论文）教学是实现本科培养目标的重要环节。毕业设计（论文）是学生毕业前的最后学习阶段，是学习的深化与升华的重要过程；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是对学生创新思维、综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验；是学生毕业及学位资格论证的重要依据；是衡量教育质量和办学效益的重要评价内容。为提高毕业设计（论文）教学质量，加强毕业设计（论文）教学管理，提高学生毕业设计（论文）质量，经学院教学管理委员会讨论，制定该管理规范。 1毕业设计（论文）基本要求与成果形式 1.1 毕业设计（论文）教学基本要求 1.1.1主要任务 1）工程设计类学生应在指导教师的指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确地绘制机械与电气工程图纸或独立地撰写一份毕业设计（论文）论文。侧重于计算机测控系统的设计、试验以及嵌入式计算机、工控计算机在机电系统中应用的论文，还应绘制有关图表。 2）工业设计类学生应在指导教师的指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计任务书，并正确地绘制产品设计创意草图、产品电脑效果图、产品工程图及制作产品模型，以上都通过展板体现出来；并要求做出幻灯片以便于毕业设计（论文）答辩的演示。 3）工业工程类学生应在指导教师的指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确地绘制机械图纸或独立地撰写一份毕业设计（论文）。 1.1.2知识要求学生在毕业设计（论文）工作中，应综合运用多专业的理论、知识与技能，分析与解决工程问题。通过学习、研究与实践，使得理论知识深化、知识领域扩展、专业技能延伸。1.1.3能力培养要求 1）工程设计类学生应会依据课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理,学会正确使用工具书；熟悉有关的工程设计的程序、方法与技术规范；锻炼工程设计计算、图纸绘制及编写技术文件的能力；掌握实验、测试等科学研究的基本方法;提高分析与解决实际问题的能力。 2）工业设计类学生应会依据课题任务，进行市场调研，资料的收集、加工与整理；培养学生掌握有关的设计创意方法，产品设计的程序、方法，提高产品设计创意、表现、效果

丙烯腈合成工段的工艺设计

丙烯腈合成工段的工艺设计前言毕业设计是培养学生运用理论知识进行实际设计能力的重要实践教学环节，是理论与实际结合的重要连接点。在教师指导下毕业设计可以培养我们独立思考，运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合的分析和解决工程实际问题的能力。本次毕业设计所设计的内容为年产6万吨丙烯腈合成工段的工艺设计，通过认真细听老师课堂上讲解和任务布置，我们了解到了为完成设计需要查找资料的方向，并进行了细心的查阅，掌握了基本的理论知识。对于刚进行设计的人来说，学会收集、理解、熟悉和使用各种资料，正是设计课程需要培养的重要方面，化工设计非常强调标准规范。但是并不是限制设计的创造和发展，因此遇到与设计要求有矛盾时，经过必要的手续可以放弃标准而服从设计要求。通过设计应知道如何查取数据知道如何查找资料对丙烯腈合成工段的工艺设计有了一个全新的认识，知道如何选取相关数据参数，建立一个工程概念，知道工程和理论的区别。对于物料衡算和热量衡算、主要设备的工艺计算（反应器）等都有一个全新的认识和了解，知道如何使用手册和资料，认识工程。

一、产品的性状、用途、国内外市场情况 1.1 丙烯腈简介丙烯腈是一种重要的有机合成单体，在丙烯产品系列中居第二，仅次于聚丙烯，是三大合成材料(纤维、橡胶、塑料)的重要化工原料，主要用来生产聚丙烯腈纤维(腈纶)、丙烯腈- 丁二烯-苯乙烯(ＡＢＳ)塑料、苯乙烯(ＡＳ)塑料、丙烯酰胺等。丙烯腈在合成纤维、合成树脂等高分子材料中占有显著地位，应用前景广阔。除此之外，丙烯腈聚合物与丙烯腈衍生物也广泛应用于建材及日用品中 1.2 丙烯腈物化性质 1.2.1 丙烯腈物理性质无色或淡黄色液体，有特殊气味，分子量：53.06 沸点：77.3℃冰点：－83.5 ℃生成热：184.2 kJ/mol(25℃) 燃烧热：1761.5 kJ/mol 聚合热：72.4 kJ/mol 蒸汽压：11.0KPa(20℃) 闪点：0℃自燃点：481℃爆炸极限：在空气中 3.0%～17%（体积）油水分配系数：辛醇/水分配系数的对数值为-0.92 毒性：剧毒，毒作用似氢氰酸溶解性：溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚、乙醇等有机溶剂，微溶于水 1.2.2 丙烯腈化学性质丙烯腈由于分子结构带有C=C双键及-CN键，所以化学性质非常活泼，可以发生加成、聚合、腈基及氢乙基化等反应。聚合反应和加成反应都发生在丙烯腈的C=C 双键上，纯丙烯腈在光的作用下能自行聚合，所以在丙烯腈成品及丙烯腈生产过程中，通常要加少量阻聚剂，如对苯酚甲基醚（阻聚剂MEHQ）、对苯二酚、氯化亚铜和胺类化合物等。除发生自聚外，丙烯腈还能与苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯、丙烯酰胺等发生共聚反应，由此可制得合成纤维、塑料、涂料和胶粘剂等。丙烯腈经电解加氢偶联反应可以制得已二腈。氰基反应包括水合反应、水解反应、醇解反应等，丙烯腈和水在铜催化剂存在下，可以水合制取丙烯酰胺。氰乙基化反应是丙烯腈与醇、硫醇、胺、氨、酰胺、醛、酮等反应；丙烯腈和醇反应可制取烷氧基丙胺，烷氧基丙胺是液体染料的分散剂、抗静电剂、纤维处理剂、表面活性剂、医药等的原料。丙烯腈与氨反应可制得1，3 丙二胺，该产物可用作纺织溶剂、聚氨酯溶剂和催化剂。 1.3 丙烯腈的用途

年产20万吨氯碱盐酸工段工艺设计

1引言盐酸，又称氢氯酸,是氯化氢的水溶液。亦是氯碱企业中最基本的无机酸和化工原料之一,也是氯碱厂做好氯气产品生产能力平衡的关键产品和大宗的化学合成法产品。氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。工业上用电解饱和NaCl 溶液的方法来制取NaOH 、Cl 2和H 2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。工业上利用氢气与氯气合成的方法生产氯化氢，因此盐酸是氯碱工业的重要产品。 1.1盐酸概况 1.1.1物理性质盐酸是无色液体，具有腐蚀性，是氯化氢的水溶液（工业用盐酸会因有杂质三价铁盐而略显黄色）。氯化氢分子量36.46，密度大于空气，标准状态下的密度为1.639g ／L ，临界温度为51.54℃，临界压力为8314kPa 。氯化氢气体在水中的溶解度很大，随着氯化氢的分压的升高而增加，随着温度的上升而降低。在化学上人们把盐酸和硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸合称为六大无机强酸，有刺激性气味。由于浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气作用形成盐酸小液滴，所以会看到酸雾。主要成分：氯化氢，水。熔点(℃)：-114.8(纯HCl) 沸点(℃)：108.6(20%恒沸溶液) 相对密度(水=1)：1.20 相对蒸气密度(空气=1)：1.26 饱和蒸气压(kPa)：30.66(21℃) 溶解性：与水混溶，浓盐酸溶于水有热量放出。溶于碱液并与碱液发生中和反应。能与乙醇任意混溶，溶于苯。氯化氢在101.3kPa 压力下，沸点为—85℃，凝固点为—114.2℃。氯化氢的比热容在常压下15℃时为0.8124kJ ／kg ℃，在0—1700℃范围内，可按下式计算(其误差为1.5％) 50.7557511.2505C T -=+?10 (8-1),式中，T 为绝对温度K 。 15℃时盐酸的密度与浓度之间的关系

(工艺技术)合成氨工艺简介

合成氨工艺控制方案总结一合成氨工艺简介中小型氮肥厂是以煤为主要原料，采用固定层间歇气化法制造合成氨原料气。从原料气的制备、净化到氨的合成，经过造气、脱硫、变换、碳化、压缩、精炼、合成等工段。工艺流程简图如下所示：该装置主要的控制回路有：（1）洗涤塔液位；（2）洗涤气流量；（3）合成塔触媒温度；（4）中置锅炉液位；（5）中置锅炉压力；（6）冷凝塔液位；（7）分离器液位；（8）蒸发器液位。其中触媒温度控制可采用全系数法自适应控制，其他回路采用PID控制。二主要控制方案（一）造气工段控制工艺简介：固定床间歇气化法生产水煤气过程是以无烟煤为原料，周期循环操作，在每一循环时间里具体分为五个阶段；(1)吹风阶段约37s；(2)上吹阶段约39s；(3)下吹阶段约56s；(4)二上吹阶段约12s；(5)吹净阶段约6s. l、吹风阶段此阶段是为了提高炉温为制气作准备的。这一阶段时间的长短决定炉温的高低，时间过长，炉温过高；时间过短，炉温偏低并且都影响发气量，炉温主要由这一阶段控制。般工艺要求此阶段的操作时间约为整个循环周期的18％左右。 2、上吹加氮制气阶段在此阶段是将水蒸汽和空气同时加入。空气的加入增加了气体中的氮气含量，是调节H2/N2的主要手段。但是为了保证造气炉的安全该段时间最多不超过整个循环周期的26％。 3、上吹制气阶段该阶段与上吹加氯制气总时间为整个循环的32％，随着上吹制气的进行下部炉温逐渐下降，为了保证炉况和提高发气量，在此阶段蒸汽的流量最好能得以控制。 4、下吹制气阶段为了充分地利用炉顶部高温、提高发气量，下吹制气也是很重要的一个阶段。这段时间

130万吨焦化厂粗笨工段工艺的设计

1 绪论 1.1炼焦煤气中回收苯族烃的意义炼焦化学工业是煤炭综合利用的专业。煤在炼焦时除了有75%左右变成焦炭外，还有25%左右生成各种化学品及煤气，为了便于说明将煤炭炼焦时的产品列出如下：（单位：2 /Nm g） 75%25% 250~450 80~120 30~45 8~16 6~30 2~2.5 1.0~ 2.5 8~12 0.4~0.6? ? ? ? ? ? ? ←??????→? ??????? 2水煤汽焦油汽粗苯氨焦炭煤荒煤气硫化氢其它硫化物(CS,噻吩等) 氰化物萘吡啶盐基由此看来，从荒煤气中粗苯的含量来看，回收粗苯是十分必要的。焦炉煤气经硫铵工段后进入粗苯工段，进行苯族烃的回收并制取粗苯，目前我国焦化工业生产的苯类产品仍占很重要的地位。 1.2粗苯的性质粗苯是多种芳烃族和和其它多种碳氢化合物组成的复杂混合物，粗苯的主要成分是苯、二甲苯、甲苯及三甲苯等，此外，还含有一些不饱和化合物，硫化物及少量的酚类和吡啶碱类。在用洗油回收煤气中的苯族烃时，则尚有少量轻质馏分掺杂在其中。粗苯是谈黄色的透明液体，比水轻，不溶于水。在贮存时，由于轻质不饱和化合物的氧化和聚合所形成的树脂状物质能溶于粗苯使其着色并很快地变暗。在常温下，粗苯的比重是0.891～0.92kg/L。粗苯是易燃易爆物质，闪点12℃.粗苯蒸汽在空中的浓度达到1.4～7.5%（体积）范围内时，及形成爆炸性的混合物。粗苯质量的好坏以实验室蒸馏时180℃前蒸馏出量的百分数来确定，粗苯的沸点范围是75～200℃，180℃前溜出量越多，粗苯质量越好；在180℃后的溜出物则为溶剂油。粗苯易燃易爆，要求工段必须严禁烟火，并对电动机加以防爆。粗苯的组成取决于炼焦配煤的组成及炼焦产物在炭化室内热解程度，粗苯各组分的平均含量见下表（表1-1）。

合成氨生产工艺介绍

1、合成氨生产工艺介绍 1）造气工段造气实质上是碳与氧气和蒸汽的反应，主要过程为吹风和制气。具体分为吹风、上吹、下吹、二次上吹和空气吹净五个阶段。原料煤间歇送入固定层煤气发生炉内，先鼓入空气，提高炉温，然后加入水蒸气与加氮空气进行制气。所制的半水煤气进入洗涤塔进行除尘降温，最后送入半水煤气气柜。造气工艺流程示意图 2）脱硫工段煤中的硫在造气过程中大多以H2S的形式进入气相，它不仅会腐蚀工艺管道和设备，而且会使变换催化剂和合成催化剂中毒，因此脱硫工段的主要目的就是利用DDS脱硫剂脱出气体中的硫。气柜中的半水煤气经过静电除焦、罗茨风机增压冷却降温后进入半水煤气脱硫塔，脱除硫化氢后经过二次除焦、清洗降温送往压缩机一段入口。脱硫液再生后循环使用。

脱硫工艺流程图 3）变换工段变换工段的主要任务是将半水煤气中的CO在催化剂的作用下与水蒸气发生放热反应，生成CO2和H2。河南中科化工有限责任公司采用的是中变串低变工艺流程。经过两段压缩后的半水煤气进入饱和塔升温增湿，并补充蒸汽后，经水分离器、预腐蚀器、热交换器升温后进入中变炉回收热量并降温后，进入低变炉，反应后的工艺气体经回收热量和冷却降温后作为变换气送往压缩机三段入口。

变换工艺流程图 4）变换气脱硫与脱碳经变换后，气体中的有机硫转化为H2S，需要进行二次脱硫，使气体中的硫含量在25mg/m3。脱碳的主要任务是将变换气中的CO2脱除，对气体进行净化，河南中科化工有限责任公司采用变压吸附脱碳工艺。来自变换工段压力约为1.3MPa左右的变换气，进入水分离器，分离出来的水排到地沟。变换气进入吸附塔进行吸附，吸附后送往精脱硫工段。被吸附剂吸附的杂质和少量氢氮气在减压和抽真空的状态下，将从吸附塔下端释放出来，这部分气体称为解析气，解析气分两步减压脱附，其中压力较高的部分在顺放阶段经管道进入气柜回收，低于常压的解吸气经阻火器排入大气。

2016届机械工程学院毕业设计(理工类)格式规范

（201 届）本科毕业设计（论文）资料（机械工程学院理工类）题目名称：学院（部）：专业：学生姓名：班级：学号指导教师姓名：职称助教职称的填写在第二行；如只有一位指导教师理工类专业格式参考规范，打印时请题目名称如果只有一行文字则去掉第二行，如有三

职称最终评定成绩：湖南工业大学教务处 201 届本科毕业设计（论文）资料第一部分本科毕业设计（论文）（201 届）本科毕业设计（论文）题目名称：学院（部）：专业：学生姓名：班级：学号指导教师姓名：职称职称理工类专业格式参考规范，打印时请去掉此框！！助教职称的填写在第二行；如只有一位指导教师则去掉第二行，如有三位教师，则再添加一行。

(注： )

湖南工业大学本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《……》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明应承担的责任。作者签名：日期：年月日

摘要（空一行） ××××××××××××××××（小四号宋体，行距20磅，首行缩进2字符）×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。（要求400字左右）（1）用精炼、概括的语言来表达，每项内容不宜展开论证或说明，要客观陈述，不宜加主观评价；（2）结果和结论性字句是摘要的重点，在文字论述上要多些，以加深读者的印象；（3）要独立成文，选词用语要避免与全文尤其是前言和结论部分雷同；（4）摘要中不宜使用公式、图表，不标注引用文献编号。避免将摘要写成目录式的内容介绍（空1行）关键词：×××，×××，×××（小四号宋体，单倍行距，最后一个关键词后面无标点符号）（小四号黑体）关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条(参照相应的技术术语标准)。关键词一般列3~5个，按词条的外延层次排列（外延大的在前面）。（三号黑体居中，段前0.5行，段后0.5行，单倍行距）

产五万吨合成氨合成工段工艺设计方案

目录中文摘要 (1) 英文摘要 (2) 1 引言 (3) 1.1 氨的基本用途 (3) 1.2 合成氨技术的发展趋势 (4) 1.3 合成氨常见工艺方法 (4) 1.3.1 高压法 (5) < 1.3.2 中压法 (5) 1.3.3 低压法 (5) 1.4 设计条件 (5) 1.5 物料流程示意图 (6) 2 物料衡算 (8) 2.1 合成塔入口气组成 (8) 2.2 合成塔出口气组成 (8) 2.3 合成率计算 (9) 《 2.4 氨分离器出口气液组成计算 (10) 2.5 冷交换器分离出的液体组成 (13) 2.6 液氨贮槽驰放气和液相组成的计算 (13) 2.7 液氨贮槽物料衡算 (15) 2.8 合成循环回路总物料衡算 (17) 3 能量衡算 (28) 3.1 合成塔能量衡算 (28) 3.2废热锅炉能量衡算 (30) ~ 3.3 热交换器能量衡算 (31) 3.4 软水预热器能量衡算 (32) 3.5 水冷却器和氨分离器能量衡算 (33) 3.6 循环压缩机能量衡算 (35) 3.7 冷交换器与氨冷器能量衡算 (36) 3.8 合成全系统能量平衡汇总 (38) 4 设备选型及管道计算 (40) 4.1 管道计算 (40) , 4.2 设备选型 (42) 结论 (43) 致谢 (44) 参考文献 (45)

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：H273.25%， N225.59%，CH41.65%,Ar0.51%合成操作压力为31MPa，合成塔入口气的组成为NH3(3.0%>,CH4+Ar(15.5%>,要求合成塔出口气中氨的摩尔分数达到 17%。通过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 , The Design of 50kt/a Synthetic Ammonia Process Abstract:There are many types of Ammonia synthesis technology and process,Generally,they includes ammonia synthesis, separation and recycling, inert gases Emissions and other basic steps, Combining the above basic stepsturnning into the ammonia synthesis reaction and recycling process , in which ammonia synthesis section is the central part of a synthetic ammonia process. The task of curriculum design is theammonia synthesis section of an annual fifty thousand tons synthetic ammonia plant . The composition of fresh feed gas is: H2(73.77%>,N2(24.56%>,CH4(1.27%>,Ar(0.4%>, the temperature is 35℃, the operating pressure is 31MPa, the inlet gas composition of the Reactor is : NH3(3.0%>,CH4+Ar(15.7%>,it Requires the mole fraction of ammonia reacheds to 16.8% of outlet gas of synthesis reactor. By consulting the relevant literature and information,we designed the ammonia synthesis section of an annual fifty thousand tons synthetic ammonia

(完整版)年产45万吨乙醇精馏工段工艺设计毕业设计

年产45万吨乙醇精馏工段工艺设计 The Process Design of Ethanol Refining Section of 450 kt/a

目录摘要 ....................................................................................................................... Abstract ................................................................................................................引言 .......................................................................................................................第一章绪论....................................................................................................... 1.1 国内乙醇工业的发展现状 ....................................................................................... 1.2 精馏塔的相关概述 ................................................................................................... 1.2.1精馏原理及其在化工生产上的应用..................................................................... 1.2.2精馏塔对塔设备的要求......................................................................................... 1.2.3常用板式塔类型及本设计的选型......................................................................... 1.2.4本设计所选塔的特性.............................................................................................第二章工艺流程选择与原材料的计算............................................................. 2.1 乙醇精馏工艺流程的概述 ....................................................................................... 2.2 乙醇原料的计算 ..................................................................................................... 2.2.1理论玉米秸秆葡萄糖消耗量................................................................................. 2.2.2实际玉米秸秆耗量 .................................................................................................第三章精馏设备的设计内容............................................................................. 3.1 塔板的工艺设计 ....................................................................................................... 3.1.1精馏塔全塔物料衡算............................................................................................. 3.1.2理论塔板数的确定 ................................................................................................. 3.1.3精馏塔操作工艺条件及相关物性数据的计算..................................................... 3.1.4塔板主要工艺结构尺寸的计算.............................................................................