年产10万吨合成氨精制工段工艺设计 毕业论文.doc

摘 要 在整个合成氨工艺中，精制工序是非常重要的环节。经CO变换和脱硫脱碳后的原料气中尚含有少量残余的CO和CO2，它们会毒害氨合成催化剂。因此，原料气在进入合成工序前，必须进行原料气的最终净化，即精制工序。本设计采用了工艺上比较成熟的精制方法铜氨液洗涤法。设计中介绍了铜氨液洗涤法的工艺原理、工艺流程及工艺条件的选择、控制。进行了相关的物料衡算和热量衡算，确定了工艺过程中的消耗定额，并计算了主要设备—铜洗塔的塔径、塔高等相关参数。 关键词 精制工艺 铜氨液 吸收 CO CO2 The Design of the Refining Section in the Production of the 120 thousand tons Synthetic Ammonia per year Abstract Refining section is one of the absolutely necessary sections in the synthetic Ammonia. The raw gas after CO conversion and desulfurization, decarburization still contains a small amount of residual CO and CO2. They will poison the ammonia synthesis catalyst. Therefore, the raw gas before entering the synthesis process, must be purified finally, what is called refining process. This design uses a mature refining process which is copper ammonia solution. In the design, describing copper ammonia solution’s process principles, process and selection of process conditions, control. Working out what related to material balance and heat balance, determining consumption fixing of the process, and calculating the main equipment-copper scrubber tower’s diameter, the to wer’s higher and other parameters. Key words Refining process Copper ammonia solution absorption CO CO2 目 录 摘 要 I 外文 II 1 前言 1 2 背景介绍 1 2.1 合成氨的历史 1 2.2 合成氨的现状 1 2.3 合成氨发展前景 1 3 合成氨的概述 2 3.1 氨的性质 2 3.2 合成氨的生产工艺及主要方法 2 4 合成氨精制工段方法的选择 3 4.1 原料气精制的主要方法 3 4.2 本设计采用的精制方法 4 4.3 铜洗和再生工艺流程简图 8 5 工艺计算 8 5.1 概述 8 5.2 物料衡算 9 5.3 能量衡算 16 6 主要设备的计算 22 6.1 铜洗塔的结构设计 22 6.2 铜洗塔设备计算小结 27 7 设备布置和成本估算 27 7.1 设备的布置原则 27 7.2 本工段设计设备布置规划 27 7.3 成本估算 28 8 安全措施与环境保护 28 8.1 安全生产的特点及重要性 28 8.2 环境保护 29 9 结论 29 10 附：带控制点的工艺流程图和铜洗塔设备装配图 29 参考文献： 29 致谢 29 年产1万吨合成氨精制工段工艺设计 1 前言 氨是重要的基础化工产品之一，其产量居各种化工产品的首位；同时也是能源的大户，世界上大约有10%的能源用于氨的合成。氨主要用于农业，合成氨是氨肥工业的基础，氨本身也是重要的氨素肥料，其他氨素肥料也大多是合成氨、再加工成尿素或各种氨盐肥料，这部分约占70%，称之为“化肥氨”；同时氨也是重要的无机化学和有机化学工业基础原料，用于生产铵、胺、染料、炸药、制药、合成纤维、合成树脂的原料，这部分约占30的比例，称之为工业氨。 2 背景介绍 2.1 合成氨的历史 过去制氢是在水煤气发生炉中加水蒸汽使焦炭气化，氮则以空气形式通入，使氢氮维持正确比例。在本法中吹入蒸汽通过灼热焦炭层生成氢。当焦炭因吸热反应被充分