年产18万吨合成氨一氧化碳变换工段工艺设计.docx

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摘要

本设计是对年产18万吨合成氨一氧化碳变换工段的工艺设计，根据设计要求对工艺流程进行了选择与论证，与换热式工艺流程对比论证，经过多方面的比较最终选择了饱和热水塔工艺流程。本设计对整个流程进行了物料与能量的衡算，根据物料衡算和能量衡算数据对主要设备进行了设计及选型，反应器为固定床列管式变换器，反应装置材料选择不锈钢材质。同时对本设计工艺的安全生产与“三废”治理作了相关讨论，并对其经济性进行评价。

关键词：合成氨一氧化碳变换；物料衡算；能量衡算；工艺流程

ABSTRACT

Thisdesignisaprocessdesignforthecarbonmonoxideconversionsectionof180000tonsofsyntheticammoniaperyear.Theprocessflowwasselectedanddemonstratedaccordingtothedesignrequirements,andcomparedwiththeheatexchangeprocessflow.Aftermultiplecomparisons,thesaturatedhotwatertowerprocessflowwasultimatelyselected.Thisdesignhasconductedmaterialandenergybalancecalculationsfortheentireprocess.Basedonthematerialandenergybalancedata,themainequipmenthasbeendesignedandselected.Thereactorisafixedbedtubularconverter,andthematerialofthereactiondeviceisstainlesssteel.Atthesametime,relevantdiscussionswereconductedonthesafetyproductionandthreewastestreatmentofthisdesignprocess,anditseconomicefficiencywasevaluated.

Keywords：Conversionofsyntheticammoniaandcarbonmonoxide,Materialbalance,Energybalance,Technologicalprocess

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目录

TOC\o1-3\u摘要 I

ABSTRACT II

第1章绪论 1

1.1氨的综述 1

1.1.1氨的物化性质 1

1.1.2氨的性能及用途 1

1.2合成氨的生产与技术 3

1.2.1合成氨的历史背景 3

1.2.2合成氨的发展现状 3

1.3合成氨一氧化碳变换工艺简介 4

1.3.1工艺原理 4

1.3.2工艺条件的影响因素 4

1.4本设计研究的内容及意义 6

1.4.1研究目的 6

1.4.2研究内容 6

1.4.3研究意义 6

第2章一氧化碳变换方案比选与工艺流程的确定 8

2.1一氧化碳变换工艺流程的选择与论证 8

2.1.1饱和热水塔工艺流程 8

2.1.2换热式工艺流程 8

2.2变换方案比选 8

2.2.1工艺技术比较 8

2.2.2饱和热水塔和换热式工艺流程特点的比较 9

2.3生产工艺流程示意图 10

第3章物料衡算及能量衡算 11

3.1计算依据 11

3.2物料衡算 11

3.2.1发生系统物料衡算 11

3.2.2清洗系统物料衡算： 12

3.3中变炉物料衡算与热量衡算 12

3.3.1转化气的组成： 12

3.3.2确定水汽比： 13

3.3.3中变炉第一段催化床层的物料衡算 14

3.3.4中变炉一段催化床层的热量衡算 15

3.3.5中温变换炉平衡曲线 16

3.3.6最佳反应温度线计算 17

3.3.7变换中段的冷凝物料衡算和热量衡算 17

3.3.8中变炉二段催化床层的物料衡算 19

3.3.9中变炉二段催化床层的热量衡算 19

3.4低变炉的物料衡算与热量衡算 20

3.4.1低变炉的物料衡算 21

3.4.2低变炉的热量衡算 22

3.4.3低变炉催化剂平衡曲线 23

3.4.4最佳