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合成氨中低低变换工艺的能量回收策略

摘要

合成氨作为一种化学材料，可用于生产多种农业化肥，但也可用在工业等领域，

应用价十分明显。近几十年来，合成氨技术水平得到了国内外深入研究，取得了有

效的效果。在合成氨的生产中，变换工段的意义就是除掉对工艺不利的一氧化碳，经

过近来数十年的发展变化，合成氨变换的技术水平已大大提高，为合成氨的节能低耗

作出很大的贡献。

本文主要基于武汉市江岸区远卓化工厂生产现状及条件对合成氨变换工段展开

设计，选择具体的变换工艺进行分析设计，远卓公司现状本次设计选择中低低变换工

艺。本文主要对合成氨变换中的中低低变换工艺进行物料热量衡算及设备选型等内

容。中低低工艺是原料气中温变换后接两段宽温耐硫变换过程。每一段都需要传热，

这可以使催化剂的入口温度达到适当的，然后充分发挥催化剂的优点。

关键词：合成氨；变换工段；中低低工艺；变换催化剂

目录

引言1

第一章绪论2

1.1概述2

1.2合成氨变换工艺2

1.2.1变换工艺的发展2

1.2.2变换工艺原理2

1.2.3变换工艺介绍3

1.3变换工艺的选择4

1.3.1工艺条件4

1.3.2工艺流程的确定5

1.3.3中低低变换工艺流程5

第二章变换工艺的主要设备7

2.1变换炉7

2.2饱和热水塔8

2.3换热设备9

2.4变换工段的控制系统10

242变换工段仪表选型10

第三章一氧化碳变换催化剂11

3.1变换催化剂的选择原则11

3.2铁铭系中温变换催化剂11

3.3钻钥系耐硫宽温变换催化剂11

第四章节能与环保12

4.1变换系统的节能12

4.1.1降低变换过程的汽气比12

4.1.2加强变换系统热量回收13

4.1.3减少系统散热13

4.2三废处理14

4.2.1废水的处理14

4.2.2废气的处理14

4.2.3废油的处理15

4.3经济效益分析15

第五章工艺计算结果汇总17

5.1变换炉物料及热量衡算17

5.1.1一段中变催化床层17

5.1.2二段低变催化床层18

5.1.3三段低变催化床层18

5.2饱和热水塔物料及热量衡算19

5.2.1饱和塔计算19

5.2.2热水塔计算20

5.3热交换器物料及热量衡算20

5.3.1物料衡算20

5.3.2热量衡算20

5.4调温水加热器变换气放热计算21

5.5热水塔设备计算21

5.5.1已知条件21

5.5.2塔径计算：21

5.5.3理论塔板数计算：22

5.6主热交换器设备计算22

5.6.1已知条件22

5.6.2设备直径及管数的确定22

5.6.3传热系数的计算23

结论24

参考文献25

附录A错误!未定义书签。

一、变换工艺计算错误!未定义书签。

（-）变换炉物料及热量计算错误!未定义书签。

（~）热水塔出口热水温度计算错误!未定义书签。

（三）饱和热水塔物料及热量衡算错误!未定义书签。

（四）热交换器物料及热量衡算错误!未定义书签。

（五）调温水加热器II5中变换气放出热量计算错误!未定义书签。

二、典型设备计算错误!未定义书签。

（-）热水塔的计算错误!未定义书签。

（二）主热交换器的设计计算错误!未定义书签。

引言

氨类产品是重要的无机和有色化工制品之一，在国民经济中也起着重要的作用。

由于我国工农业应用上对合成氨的需求持续增长，合成氨工业己经发