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年产30万吨合成氨工艺设计毕业论文 目录 摘要 I Abstract II 目录 IV 1 综述 - 1 - 1.1 氨的性质、用途及重要性 - 1 - 1.1.1 氨的性质 - 1 - 1.1.2 氨的用途及在国民生产中的作用 - 1 - 1.2 合成氨生产技术的发展 - 2 - 1.2.1世界合成氨技术的发展 - 2 - 1.2.2中国合成氨工业的发展概况 - 4 - 1.3合成氨转变工序的工艺原理 - 6 - 1.3.1 合成氨的典型工艺流程介绍 - 6 - 1.3.2 合成氨转化工序的工艺原理 - 8 - 1.3.3合成氨变换工序的工艺原理 - 8 - 1.4 设计方案的确定 - 9 - 1.4.1 原料的选择 - 9 - 1.4.2 工艺流程的选择 - 9 - 1.4.3 工艺参数的确定 - 10 - 1.4.4 工厂的选址 - 11 - 2 设计工艺计算 - 13 - 2.1 转化段物料衡算 - 13 - 2.1.1 一段转化炉的物料衡算 - 14 - 2.1.2 二段转化炉的物料衡算 - 17 - 2.2 转化段热量衡算 - 20 - 2.2.1 一段炉辐射段热量衡算 - 20 - 2.2.2 二段炉的热量衡算 - 27 - 2.2.3 换热器101-C、102-C的热量衡算 - 28 - 2.3 变换段的衡算 - 30 - 2.3.1 高温变换炉的衡算 - 30 - 2.3.2 低温变换炉的衡算 - 32 - 2.4 换热器103-C及换热器104-C的热负荷计算 - 35 - 2.4.1 换热器103-C热负荷 - 35 - 2.4.2 换热器104-C热负荷 - 35 - 2.5 设备工艺计算 - 36 - 参考文献 - 40 - 致谢 - 41 - 附录 - 42 - 1 综述 1.1 氨的性质、用途及重要性 1.1.1 氨的性质 氨分子式为NH3，在标准状态下是无色气体，比空气轻，具有特殊的刺激性臭味。人们在大于100cm3/m3氨的环境中，每天接触8小时会引起慢性中毒。 氨的主要物理性质有：极易溶于水，溶解时放出大量的热。氨水溶液呈碱性，易挥发。液氨和干燥的氨气对大部分物质没有腐蚀性，但在有水的条件下，对铜、银、锌等金属有腐蚀作用。 氨的化学性质有：在常温下相当稳定，在高温、电火花或紫外光的作用下可分解为氮和氢。具有可燃性，自然点为630℃，一般较难点燃。氨与空气或氧的混合物在一定范围内能够发生爆炸。氨的性质比较活泼，能与各种无机酸反应生成盐。 1.1.2 氨的用途及在国民生产中的作用 氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。世界上的氨除少量从焦炉气中回收外，绝大部分是合成的氨。氨主要用于农业，合成氨是我化肥工业的基础，氨本身是最重要的氮素肥料，其他氮素肥料也大都是先合成氨，再加工成尿素或各种铵盐肥料，这部分均占70%的比例，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、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”氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12％。硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料生产。液氨常用作制冷剂。合成氨是大宗化工产品之一，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。氨最为重要的基础化工产品之一，同时也是能源消耗的大户世界上大约有10%的能源用于合成氨一个是由著名爱国实业家范旭东先生创办的南京永利化学工业公司铔厂—— 永利宁厂，现南京化学工业公司的前身；另一个是日本占领东北后在大连开办的满洲化学工业株式会社已跃居世界第位，已掌握了以焦炭、无烟煤、褐煤、焦炉气、天然气及油田气和液态烃等气固液多种原料生产合成氨的技术，形成中国大陆特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小生产规模并存的合成氨生产格局。创建了吉化、兰州、太原三大化工基地自行设计、制造了7.5万吨合成氨系统，以川化的创建为标志。到6年中氮投产了15家。(即泸天化)(其中10套为天然气为原料，建在川化、泸天化、云南、贵州等地)同时从20世纪70年代起，我国开始了大型合成氨成套装置的自行设计、自行制造工作，第一套年产30万吨的合成氨装置于80年在上海建成投产。特别是于90年代初在川化建成投产的年产20万吨合成氨装置达到了当时的国际先进水平。(1)原料气制备 将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。 (2)净化对粗原料气进