【工艺技术）合成氨变换工段工艺设计.doc

（工艺技术）合成氨变换工段工艺设计 摘要 变换工序是合成氨中最重要的工序之一，在合成氨工艺的流程中起着非常重要的作用 本次设计为70kt/a合成氨变换工段的工艺设计。本设计采用全低变的工艺流程.。根据有关文献资料，完成物料、热量的计算。并对第一变换炉、第二变换炉、煤气换热器以及变换气换热器等主要设备进行选型计算。并做出了合成氨变换工段全低变的工艺流程图和设备布置图。所得结果基本满足设计要求，工艺流程可行。 关键词：合成氨；低温变换；热量衡算；物料衡算 . Abstract Transformprocessesisoneofthemostimportantprocesses,anditplaysaveryimportantroleintheindustryofsyntheticammonia. Thetaskisthedesignofshiftprocessin70kt/aNH3.Thelow-temperatureshifttechnologywasadoptedinthiscalculation.Accordingtotherelevantculturalheritagedata,completethecalculationofmaterial,calories.Furthermore,thesizeandtypeoftheequipmentsweredeterminedsuchasheatexchanger,shiftconverter,etc.Alsodotosynthesizeanalloftheammoniatransformationworksegmentlowcraftflowchartandequipmentschangingsetoutdiagram.Theresultsmeettherequirementsofthedesigntaskwell,thecraftprocesscango. TOC \o 1-3 \h \z \u 摘 要I AbstractII 第一章 前言1 1.1 变换气反应原理1 1.2 CO变换反应化学平衡2 1.3 CO低温变换催化剂5 1.3.1 低变催化剂的发展5 1.3.2 低变催化剂的主要成分5 1.3.3 催化剂的活性降低和中毒7 1.4 工艺流程简述8 第二章 物料衡算及热量衡算10 2.1设计条件10 2.2 CO全变换过程总蒸汽比的计算10 2.3第一变换炉催化剂床层物料与热量衡算11 2.3.1入第一变换炉催化剂床层汽气比11 2.3.2 CO平衡变换率及出催化剂床层气体的组成12 2.3.3 第一变炉热量衡算13 2.3.4第一变换炉催化剂层CO变换反应平衡曲线14 2.3.5 CO在第一变换炉催化剂床层最适宜温度15 2.3.6 CO在第一变换炉催化剂层变换反应操作线16 2.4 第二变换炉第一段催化剂层物料及热量衡算17 2.4.1 第二变换炉第一段催化剂层汽/气比17 2.4.2 第二变换炉第一段催化剂层CO的平衡转化率计算18 2.4.3 出口温度校核18 2.4.4 第二变换炉第一段催化剂热量衡算18 2.4.5 第二变换炉第一段催化剂床层平衡曲线计算19 2.4.6 CO在第二变换炉第一段催化剂层最适宜变换温度20 2.4.7 CO在第二变换炉第一段催化剂层变换反应操作线20 2.5 第二变换炉第二段催化剂床层物料及热量衡算21 2.5.1 第二变换炉第二段催化剂层CO的平衡转化率计算22 2.5.2第二变换炉第二段催化剂热量衡算22 2.5.3平衡温距校核23 2.5.4第二变换炉第二段催化剂床层平衡曲线计算24 2.5.5 CO在第二变换炉第二段催化剂层最适宜变换温度24 2.5.6 CO在第二变换炉第二段催化剂层变换反应操作线25 2.6煤气换热器热量衡算26 2.7 变换气换热器热量衡算27 2.7.1进设备热量计算27 2.7.2出设备热量计算28 第三章 主要设备计算29 3.1第一变换炉的计算29 3.1.1 催化剂用量计算29 3.1.2 催化剂床层阻力计算30 3.2第二变换炉的计算31 3.2.1 第二变换炉第一段催化剂用量计算31 3.2.2 第二变换炉第二段催化剂用量计算32 3.2.3 第二变换炉催化剂床层阻力的计算33 3.3煤气换热器的计算35 3.3.1 设备直径及管数确定36 3.3.2 设备规格的确定37 3.3.3 传热系数计算37 3.3.4 传热面积计算42 3.3.5 列管长度的计算42 主要设备一览表43 设计结果及总结44 参考文献45 致 谢46 第一章前言 合成氨生产常用的原料包括：焦碳、煤、焦炉气、天然气、石脑油和重油。 不论以固体、液体或气体为原料，所得到的合成氨原料气中均含