年产50万吨合成氨中变换工段设计说明.docx

年产50万吨合成竟中变换工段设计

[摘要]变换工段工序是合成氨生产中关键的一步，其主要任务是将变换气中的一氧化碳转化为二氧化碳。

本设计采用中串低工艺流程。首先对工艺流程和工艺条件进行简单说明；然后对全厂布置进行合理的设计；其次根据工艺参数对中变

炉、低变炉、饱和热水塔等主要设备进行物料、热量衡算；再次对变换炉、换热器进行总体结构设计和计算；最后对变换炉进行强度校核。

[关键词]中串低；变换工段；工艺设计

TheDesignoftheConversionSectioninthe

Productionofthe500thousandtonsSyntheticAmmonia

peryear

Abstract:ConversionsectionisthekeystepintheSyntheticAmmoniaproduction,themaintaskistransformtheCarbonmonoxideinthefeedgastoCarbondioxide.

Thisdesignuseshighandlowtemperatureshiftinseriesprocess.Firstly,simplyintroducetheprocess

andprocessconditions;Secondlycarriesonthereasonabledesigntotheentirefactoryarrangement;Nextaccordingtotheparameterstocalculatethematerialandheatbalanceofthemainequipmentsuchasmediumtemperatureshiftfurnace、lowtemperatureshiftfurnaceandSaturatedhotwatertower.;Thendesignandcalculateoverallstructureoftheshiftconverterandtheheatinterchanger.Finallycarriesontheintensityexaminationtotheshiftconverter.

Keyword:lowandmediumtemperature;conversionsection;processdesign;

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1概述1

1.1目的和意义1

1.2合成氨工业概况1

1.2.1基本现状1

1.2.2发展趋势1

1.2.3应用领域2

1.3变换工艺介绍2

1.3.1中温变换工艺2

1.3.2中串低变换工艺2

1.3.3中低低变换工艺2

1.3.4全低变工艺3

1.4变换工艺的选择3

1.4.1工艺原理3

1.4.2工艺条件3

1.4.3工艺流程确定3

1.4.4主要设备的选择说明4

2全厂总平面布置4

2.1全场总平面布置的任务4

2.2全厂总平面设计的原则4

2.3全厂总平面布置容4

2.4全厂平面布置的特点4

2.5全厂人员编制5

3物料与热量衡算5

3.1已知条件与计算基准5

3.2中温变换炉物料与热量计算6

3.2.1水汽比的确定6

3.2.2中变炉CCfi勺实际变换率的求取6

3.2.3中变炉催化剂平衡曲线6

3.2.4最佳温度曲线的计算7

3.2.5中变炉一段催化床层的物料与热量衡算

3.2.6中变炉二段催化床层的物料与热量衡算

3.3低变炉的物料与热量衡算13

3.3.1低变炉物料计算14

3.3.2出低变炉的变换气温度估算：15

3.3.3低变炉的热量衡算15

3.3.4低变催化剂操作线计算16

3.3.5低变炉催化剂平衡曲线16

3.4饱和热水塔的热量和物料衡算18

3.4.1饱和塔的热量和物料衡算18

3.4.2热水塔的物料和热量衡算19

3.5主换热器的物料与热量的衡算20

3.6中间变换器物料与热量衡算21

4设备的计算22

4.1中温变换炉的计算22

4.1.1触媒用量的计算22

4.1.2第一段床层触媒用量23

4.1.3第二段床层触媒用量23

4.1.4触媒直径的计算24

4.1.5中变炉进出口管径的选择26

4.2低温变换炉的计算27

4.2.1催化剂用量计算27

4.2.2催化剂床层阻力27

4.3主换热器的计算28

4.3.1传热面积的计算28

4.3.2设备直径与管板的确定28

4.3.3传热系数的验算28

4.3.4