文档介绍：以天然气为原料的年产10万吨合成氨合成工段
目录
1 引言 1
氨的性质 1
氨的用途 2
合成氨的发展历史 2
氨气的发现 2
合成氨的发现及其发展 2
国外合成氨工业发展 3
国内合成氨工业发展 3
国内合成氨工业的发展趋势 4
合成氨工段设计主要参数计算的主要内容 5
2 工艺计算 6
生产流程简述 6
原始条件 6
物料衡算 8
合成塔物料衡算 8
氨分离器气液平衡计算 9
冷交换器气、液平衡计算 11
液氨贮槽气、液平衡计算 11
液氨贮槽物料计算 13
合成系统物料计算 14
进出合成塔物料计算 15
进出水冷器物料计算 16
进出氨分离器物料计算 16
冷交换器物料计算 17
氨冷器物料计算: 18
冷交换器物料衡算 20
液氨贮槽物料计算 21
物料计算结果汇总 21
热量核算 22
交换器热量核算 22
氨冷器热量核算 25
循环机热量核算 27
合成塔热量核算 28
废热锅炉热量核算 31
热交换器热量核算 32
水冷器热量核算 33
氨分离器热量核算 34
3 氨合成过程中的绿色化学化工 35
绿色化学化工的基本概念 35
合成氨工段的原子经济性 35
合成氨工段的热能综合利用 35
合成氨工段的“三废”处理 36
4 设备选型 37
合成塔催化剂层设计 37
换热器: 42
废热锅炉设备工艺计算 43
计算条件 43
官内给热系数α计算 43
管内给热系数αi计算 45
总传热系数K 计算 46
平均传热温差Δtm计算 46
传热面积 46
水冷器设备工艺计算: 47
计算条件 47
管内给热系数的计算 47
管外给热系数 48
传热温差 49
传热总系数K 49
传热面积 49
冷交换器设备工艺计算 49
计算条件 49
管内给热系数的计算 50
管外给热系数 52
总传热系数 55
传热面积核算 55
主要设备选型汇总表 55
5 合成氨合成车间的安全生产 57
合成氨车间的职业危害 57
安全措施 58
合成氨工序重大事故危险与防范 59
蒸汽锅炉的重大事故危险与防范 59
容器爆炸 60
灼烫 60
起重伤害 60
参考文献 62
致谢 63
设计参数
年产10万吨合成氨的合成工段工艺设计(以天然气为原料)
产量:10万吨/年,液氨
合成塔入口惰性气体含量:15%
合成塔进口氨浓度:%
合成塔出口氨浓度:%
合成塔操作压力:30MPa
新鲜补充气:N2 24%;H2 75%;CH4 %;Ar %
精炼气温度:35℃
水冷器出口气体温度:35℃
循环机进出口压差:
年工作日:300d
产品质量规格:氨含量(wt%)>=99%
以天然气为原料
年产10万吨合成氨厂合成工段的工艺设计
设计说明书
任务来源:本次设计按照化工系下达的设计任务书进行编制的,并且参照石家庄双联化工厂合成氨工段的现场生产而设计而成。
设计标准:按照国家相关化工安全生产标准和化工仪器设备设计标准设计
设计原则:本设计的原则是以绿色化工为准则,低耗能、低成本、无污染的原则。
设计的主要内容及特点:
本工段生产液氨,生产能力为10万吨液氨/年,与传统的流程相比较具有节能低耗的特点。在废热锅炉和水冷器之间设计一个热交换器,通过热交换器回收了废热锅炉出来的气体中剩余的热量并同时为原料气进行了预热,另外也进一步降低了合成气的温度,为对后续的冷凝工作有利,间接的节约了消耗的热量和冷量。
现将具体的设计内容介绍如下:
(1)循环机位置
本工段循环机设置在氨分离系统后,合成塔之前,从而充分利用循环机压缩功,提高进合成塔温度,减少冷量消耗,降低氨冷器负荷,同时提高进