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年产12万吨合成氨合成工段工艺设计开题报告 学号 201204062041 姓 名 吴栋林 指导教师 袁芳 学院 化学与制药工程学院 专业/班级 毕业设计〔论文〕题目 题目代码 应用化工技术12/1班 年产12万吨合成氨合成工段工艺设计 氨是重要的无机化工产品,在国民经济中占有重要地位.随着世界人口的不断增加,用于制造尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵以及其他化工产品的氨用量也在增长.在化学工业中,合成氨工业已经成为了重要的支柱产业.据统计,世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上,其中约有80%的氨用来生产化学肥料,20%作为其它化工产品的原料. 合成氨的生产主要分为原料气的制取和原料气的净化与合成.粗原料气中常含有大量的C,由于CO是合成氨催化剂的毒物,所以必须进行净化处理,通常,先经过CO变换反应,使其转化为易于清除的CO2和氨合成所需要的H2.因此,CO变换既是原料气的净化过程,又是原料气造气的继续.最后,少量的CO用液氨洗涤法,或是低温变换串联甲烷化法加以脱除. 合成氨,除原料为天然气、石油、煤炭等一次能源外,整个生产过程还需消耗较多的电力、蒸汽等二次能源,而用量又很大.现在合成氨能耗约占世界能源消费总量的3%,中国合成氨生产能耗约占全国能耗的4%.因而能耗是衡量合成氨技术水平和经济效益的重要指标.因此,迫切需要改进生产工艺,降低成本,提高经济效益.世界合成氨的技术发展经历了传统型蒸汽转化制氨工艺阶段、低能耗制氨工艺阶段、装置单系列产量最大化阶段.未来合成氨的基本生产原理将不会出现原那么性的改变,其技术发展将会紧紧围绕"降低生产成本、提高运行周期、改善经济性"的基本目标,进一步集中在"大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行"等方面进行技术的研究开发. 选 题 目 的 及 意 义 1 / 4 1基本现状 设计〔研究〕现状和发展趋势 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,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4500万吨/年左右,氮肥工业已基本满足了国内需求,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. 2发展趋势 课 题 研 究 的 主 要 内 容 根据合成氨技术发展的情况分析,估计未来合成氨的基本生产原理将不会出现原那么性的改变,其技术发展将会继续紧密围绕"降低生产成本、提高运行周期,改善经济性"的基本目标,进一步集中在 "大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行"等方面进行技术的研究开发. 大型化、集成化、自动化,形成经济规模的生产中心、低能耗与环境更友好将是未来合成氨装置的主流发展方向.单系列合成氨装置生产能力将从2000t/d提高至4000~5000t/d;以天然气为原料制氨吨氨能耗已经接近了理论水平,今后难以有较大幅度的降低,但以油、煤为原料制氨,降低能耗还可以有所作为. 在合成氨装置大型化的技术开发过程中,其焦点主要集中在关键性的工序和设备,即合成气制备、合成气净化、氨合成技术、合成气压缩机；在低能耗合成氨装置的技术开发过程中,其主要工艺技术将会进一步发展；实施与环境友好的清洁生产是未来合成氨装置的必然和惟一的选择.生产过程中不生成或很少生成副产物、废物,实现或接近"零排放"的清洁生产技术将日趋成熟和不断完善；提高生产运转的可靠性,延长运行周期是未来合成氨装置"改善经济性、增强竞争力"的必要保证.有利于"提高装置生产运转率、延长运行周期"的技术,包括工艺优化技术、先进控制技术等将越来越受到重视. 1.氨的物理化学性质 2. 合成氨的方法 3. 中压法合成氨的工艺 4. 合成氨合成工段物料衡算 5. 合成氨合成工段热量衡算 6. 设备型号和尺寸的选定 7. 带控制点的工艺流程图 8. 设备的车间厂房布置 9. 三废的治理及综合应用 2 / 4 课 题 的 工 作 方 案 1.确定设计方案 2.进行物料热量衡算 3.设备工艺计算 4.画点控制点的工艺流程图 1. 小合成氨厂工艺技术与设计手册<上册>,化学工业,1994 2. 梅安华主编.小合成氨厂工艺技术与设计手册. 下册 [M].1994 3. 郝晓刚等编著. 化工原理课程设计. ：化学工业,2009 4. 陈甘棠主编.化学反应工程[M]. 第三版.：化学工业.1990〔11〕 5. 陈五平主编,无机化工工艺学.第三版. ：化学工业,1985 6. 司航主编.化工产品手册[M].第三版.：化学工业. 7.万家亮 曾胜年主编.分析化学[M].第三版. ：高等教育.2001〔6〕． 8. 时 均等. 化学工程手册. ：化学工业,1996 9. 赵国方. 化工工艺设计概论. ：原子能,1990 10. 陈敏恒等. 化工原理,上下册. ：化学工业,1985 11. 化工设备设计全书编辑委员会主编.化工容器设计[M].##：##科学技术,1987. 12. 余国琮.化工机械手册[M].##：##大学,1991. 13. 钱颂文.换热器设计手册[M].:化学工业,2002. 14. 石油化学工业部化工##主编.小氮肥厂工艺设计手册[M].石油化学工业,1979. 15. 刁玉玮,王立业,喻健良.化工设备机械基础[M].大连：大连理工,2006. 16. 黄仲九,房鼎业.化学工艺学[M].：高等教育,2008. 主要参考文献 3 / 4 本文来源：https://www.dywdw.cn/4a0d99015aeef8c75fbfc77da26925c52cc591dd.html
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2022-05-20
