合成氨合成工段工艺论文.doc

毕业设计内容介绍 设计 题目 十万吨合成氨＼年合成氨厂合成工段工艺设计 关键词 合成氨 合成氨厂催化剂 氨合成反应 液氨 设计题目的来源、理论和实践的意义。 设计题目来源：本设计以两年所学专业知识为理论指导，结合在瑞星集团化肥公司的实习实践经历，以及实习期间记录的各项工艺数据，学习具体工艺流程。 理论：精练气脱除油分后，经换热提高温度，循环机提升压力，然后进入合成塔，在高温高压及且有铁触媒催化剂的情况下进行氨合成反应。然后混合气经过水冷排冷却降温。在冷交换器的作用下分离出液氨，液氨进入液氨贮槽，剩余的混合气再与补充气混合进入合成塔。 实践意义：回校之后在老师的指导下，进行年产十万吨合成氨合成工段的工艺设计，将理论与实践相结合，自己动手动脑，不仅巩固了所学的理论知识，而且对化工行业有了深刻而全面的认识，为以后走向工作岗位奠定了坚实的基础。 设计的主要内容及创新点： 主要内容：本设计包括两大部分。第一部分概述了合成氨在国民经济中的地位及用途;国内外发展前景；主要设计依据；设计规模；主要工艺流程的选取及重要的工艺指标。第二部分主要对合成氨各设备进行物料衡算及热量衡算，并绘制了设备一览表。重点在于合成工段工艺计算及工艺选择。 创新点：本次设计的创新点在于减少能耗，最大限度有利于环保以及增加经济效益 十万吨合成氨／年合成工段工艺设计 一、说明 （一）概述 1. 氨工业在国民经济中的地位入用途 是重要的无机化学品之一，氨在国民经济中占有重要地位。现在约有80%的氨用来造化学肥料，其余的作为其他化工产品的原料。 农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化氨、氨水以及各种含氨复肥和混肥，都是以氨作为原料。 氨在工业上主要用来制造炸药、和各种化学纤维和塑料。从氨可以制得硝酸，进而再制造硝酸铵，硝化甘油，三硝基甲苯和硝基纤维素等。在化纤和塑料工业中，则以氨，硝酸和尿素等作为氮源生产己内酰胺，尼龙6单体，己二胺，人造丝，丙烯腈，酚酸树脂和脲醛树脂等产品。 氨在其他工业用途也十分广泛。例如，用作制冰，空调，冷藏等系统的制冷剂。在冶金工业中用来提炼矿石中的铜、镍等金属。在医药和生物化学方面用作生产磺胺类药物、维生素、蛋氨酸和其他氨基酸等。 总之，合成氨工业的发展，促进了一系列科学技术和化学合成工业的发展，如高压低温技术，催化和特殊金属材料的应用，石油加氮高聚合物的生产等，都是在合成氨工业的基础上发展起来或应用其他生产技术成就而获得成品的。随着科学与工程技术的发展，合成氨工业在国民经济各部门的作用也必将日益显著。 2. 合成氨国内外发展状况 合成氨工业自生起经历了发明阶段，推广阶段，原料结构变迁阶段，大型化阶段和节能降耗阶段。 发明阶段（1901 ——1981） 1901年，吕·查得利在法国采用高温高压合成氨，开创了高压合成氨的试探。 1909年，合伯担也了工业氨合成方法 ，这是目前工业普遍采用的直接合成法，即“循环法”用锇催化剂，在17.5～20.1Mpa和500～600oC下获得6%和氨，反应过程为解决合成转化率你低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。 1922年，德国BASF公司在奥堡（Oppau）——博施法。它标志着工业上实现高压催化反应的第一个里程碑。 推广阶段 第一次世界大战，德国战败后，德国被迫把合成氨技术公开，一些国家在此基础上做了改进，也现了不同压力下的合成方法：低压法（10Mpa），中压法（20～30MPa）Pa） 以煤为原料，以空气和水蒸汽为气化剂，对煤进行热加工，生产出含一氧化碳和氢气的半水煤气，要求半水煤气中氢气和一氧化碳的含量要高，半水煤气经降温除尘后送往脱硫岗位。目前，应用的脱硫方法主要是ADA法，以NaCO3为吸收剂，NaVO3为催化剂，ADA为载体，在脱硫塔内吸收硫化氢后去压缩工段。压缩机二段来的半水煤气中的一氧化碳一般为26%左右，一氧化碳不是合成氨的原料，而且对催化剂有毒害作用，因此原料送往合成前应彻底清除一氧化碳，利用一氧化碳和水蒸气的变换反应，不仅可把一氧化碳变为易除去的二氧化碳气体，而且得到等体积的氢气，变化后的气体经冷却至常温，送往脱硫工序。 造气工序 工艺原理 煤和焦炭等固体燃料在高温加压下或加压条件下与气化剂（适宜空气与水蒸汽）反应转化为气体产物，或和少量残渣产物，即半水煤气。 C与O2反应 C＋O2=CO2 2C＋ O2=2CO C＋CO2=2CO 2CO＋O2=2CO2 C与水蒸气反应 C＋H2O=CO+H2 CO＋H2O=CO2＋H2