文档介绍：毕业设计(论文)
题目
年产3000吨合成氨变换系统
饱和热水塔工艺设计
专业
化学工程与工艺
姓名
学号
指导教师
起讫日期
年产3000吨合成氨变换系统饱和热水塔工艺设计
摘要
氨是一种重要的化工产品,主要用于化学肥料的生产。合成氨的生产主要分为原料气的制取,原料气的净化与合成。变换工段是指一氧化碳于水蒸气反应生成二氧化碳和氢的过程;氢又是合成氨的原料气一。本设计则是年产3000吨合成氨变换工段饱和热水塔的工艺计算。
本设计工艺计算部分是对饱和塔的物料和热量衡算;热水塔的物料和热量衡算,及饱和塔出口处半水煤气添加的热量平衡计算;饱和塔和热水塔进的塔板数、塔径、开孔率和塔板阻力等的计算;设备计算部分是饱和热水塔的壁厚、封头的计算。
关键词:变换系统饱和塔热水塔合成氨
目录
摘要 I
第一章设计项目 1
第二章前言 2
、现状 2
氨的性质及用途 3
4
5
6
第三章工艺设计说明书 7
产品用途、原料规格要求 7
设计任务书及本设计主要工艺技术指标 7
主要公式、物性数据来源及计算公式 9
第四章设计计算书 10
10
11
12
热水塔塔物料及热量衡算 13
15
26
35
第五章结语 37
参考文献 38
附录 39
致谢 40
第一章设计项目
设计项目名称:年产3000吨合成氨变换系统饱和热水塔工艺设计
工艺设计条件:
(以1吨氨计)
混合煤气(干)成份(以水煤气+再生气)(见表1-1)
表1-1混合煤气(干)成份(以水煤气+再生气)
成份
合计
%(体积)
标准
18
100
注:经脱硫后余下的少量硫化氢略去不计
2. %
-2。
表1-2饱和热水塔设计条件
名称
指标
饱和塔
热水塔
工作压力,(表压)
工作温度,℃
设计压力,(表压)
设计温度,℃
工作介质
135
150
半水煤气
135
150
变换气
第二章前言
、现状
中国合成氨生产是从20世纪30年代开始的,但是仅在南京、大连两地建有氨厂,最高年产量不超过50kt(1941年)。此外,在上海还有一个电水解制氢成产合成氨、硝酸的小型车间。对高能耗的小厂显然是一种极大的压力。近年来合成氨工业发展很快,大型化、低能耗、清洁生产均是合成氨设备发展的主流,技术改进主要方向是开发性能更好的催化剂、降低合成压力、开发新的原料气净化方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位热能等方面上。目前合成氨产量规模以中国大陆、俄罗斯、美国、印度等国最大,约占世界总产量的一半以上。合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤等,因为天然气为原料的合成氨生产设备投资较低、能耗较低、成本较低的缘故,世界大多数合成氨生产设备均是以天然气为原料,但是自从石油涨价后,由煤制取氨的制法重新受到重视,因从世界燃料储量来看,煤的储量约为石油、天然气总和的10倍。目前中国大陆合成氨生产设备是大、中、小规模并存,总生产能力为4,160万公吨/年。
2008年我国有500多家合成氨生产企业,总产能5970万。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。目前合成氨总生产能力为4 500万左右,氮肥工业已基本满足了国内需要,在与国际接轨后,具备与国际合成氨产品竞争的能力,今后发展重点是调整原料和产品结构,进一步改善经济性。
中国大陆合成氨产量虽然已跃居世界第一位,但单一设备规模较小,合成氨平均规模为5万公吨/年,无法适应全球合成氨的发展趋势。除上海吴泾化工厂为国产化设备外,其余均是国