年产10万吨合成氨工程项目工艺设计论文.doc

年产10万吨合成氨工程项目工艺设计毕业论文 目 录 第一章 总论部分 1 1.1设计对象 1 1.1.1产品在国民经济中的重要性及国内外的发展趋势 1 1.1.2设计对象规格 1 1.1.3原料的来源和规格 2 1.2厂址的选择 2 1.3全厂工艺路线的选择论证 4 1.3.1全厂工艺流程如图1.3.1 4 1.3.2造气工段 4 1.3.3变换工段 5 1.3.4脱硫工段 5 1.3.5脱碳工段 6 1.3.6精制工段 7 1.3.7合成工段 8 1.3.8能量的综合利用 8 1.4年工作日和工作制度 8 1.4.1年工作日 8 第二章 工艺部分 9 2.1 车间或工序的生产基本原理 9 2.1.1 热力学 9 2.1.2 催化剂的选择 10 2.1.3 动力学 11 2.2 生产方法的选择论证 12 2.2.1 合成压力的选择论证 12 2.2.2 新鲜气的补入位置 12 2.2.3 放空气的排放位置 13 2.2.4 循环压缩机的形式和位置 13 2.2.5 氨分离的型式和级数 13 2.2.6 氨合成反应热的利用 14 2.2.7 氨合成工序方块流程图 14 2.3 设备选择论证 15 2.3.1 氨合成塔的选择论证 15 2.3.2 氨合成工序其他设备的选型 15 2.4 工艺操作条件的确定 16 2.4.1氨合成压力 16 2.4.2氨合成温度 16 2.4.3 氢氮比 17 2.4.4 进塔氨含量和氨分离温度 17 2.4.5 惰性气体含量 18 2.4.6 废热回收参数 18 第三章 合成氨工序物料衡算 19 3.1 氨合成方块工艺流程图 19 3.2 计算基准 19 3.3 已知条件 20 3.4 合成回路压力分布 20 3.5 氨合成塔出口氨含量估计 20 3.6 氨合成塔 21 3.7 水冷器 22 3.8 冷凝塔 25 3.9 氨合成工序物料衡算 26 第四章 氨合成热量衡算 34 4.1 氨合成反应热 34 4.1.1 合成塔一进带入热量 34 4.1.2 合成塔一出带走热量 35 4.1.3 合成塔二进带入热量 36 4.1.4 合成塔二出带走热量 37 4.1.5合成塔反应热 38 4.2 废热锅炉热量计算 39 4.2.1 入口气带入热量 39 4.2.2 出口气带走热量 40 4.2.3 废热锅炉热负荷 40 4.2.4 可副产蒸汽量 41 4.3 软水加热器热量计算 41 4.3.1 热气体（从废热锅炉来气）带入热量 42 4.3.2 热气体（去热交换器）带出热量 42 4.3.3 热负荷（可回收的热量，忽略热损失） 43 4.3.4 软水量 43 4.4 热交换器能量衡算： 43 4.4.1 冷气体（即合成一次出口塔气）带入热量 44 4.4.2 冷气体（即合成二次入塔气）带出热量 44 4.4.3 热气体（即软水加热器来气）带入热量 44 4.4.4 热气体出口带出热量 44 4.5 水冷器和氨分离器热量衡算 45 4.5.1 气体带入热量 45 4.5.2 气体带出热量 45 4.5.3 液氨带出热 46 4.5.4 液氨冷凝放出热 47 4.5.6 需要冷却水量W 47 4.6 冷交换器与氨冷器能量衡算 48 4.6.1 热气体（氨分离器来）带入热 48 4.6.2 气体（去合成塔）带出热 48 4.6.3 氨的冷凝热 49 4.6.4液氨带出热 49 4.6.5 由液氨蒸发移出的热量 49 4.6.6 新鲜气带入热 49 4.6.7 冷冻液氨含量G 50 4.7 循环压缩机能量衡算： 50 4.7.1循环压缩机出口温度计算 50 4.7.2 进口气体带入热 51 4.7.3 出口气带出热 51 4.7.4 绝热压缩提供能 52 4.7.5 压缩功校核： 52 4.8合成全系统能量平衡总汇 53 4.8.1 氨冷凝热QY包括水冷器中和氨冷却器中的氨冷凝热。 54 4.8.2 放空气带出热 ,由分氨后与入冷凝塔的气体的热量之差确定。 54 4.8.3 由氨分离器和冷交换器排出液氨量Q7和Q15作为支出项。包括了驰放气和产品氨的热量。 54 4.8.4 其他各项均为各单元设备计算结果 54 第五章 主要设备计算 55 5.1 合成塔设备工艺计算 55 5.1.1 平衡温度曲线 55 5.1.2 作最佳温度曲线 57 5.1.3 确定触媒框的形式与尺寸 58 5.1.4 工艺设计参数 59 5.1.5 物性数据的计算 60 第六章 非工艺部分 79 6.1 环境保护 79 6.2 《工业“三废”排放试行标准》 79 6.2.1 废气的处理 80 6.2.2 废液的处理 81 6.2.