年產(chǎn)5萬(wàn)噸尿素工藝設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、濃淤2015屆學(xué)生淤畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料淤（一）淤濃用*誠(chéng)，陷畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書課題名稱年產(chǎn)5萬(wàn)噸尿素車間設(shè)計(jì)工藝姓名學(xué)號(hào)-24學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院專業(yè)化學(xué)工程與工藝一、設(shè)計(jì)的教學(xué)目的了解本課題研究領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外的最新科研動(dòng)態(tài)，通過(guò)文獻(xiàn)資料的查閱，文獻(xiàn)綜述 的撰寫，設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)研究方案的確定等，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；培養(yǎng)認(rèn)真細(xì)致的科學(xué)研究精神和嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的工作態(tài)度，通過(guò)扎實(shí)的科學(xué)設(shè)計(jì)或 實(shí)驗(yàn)研究，提升研究設(shè)計(jì)能力或?qū)嶒?yàn)動(dòng)手能力，掌握科學(xué)研究和設(shè)計(jì)的基本方法，并 學(xué)會(huì)規(guī)范地撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告或科研論文；培養(yǎng)運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，并通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合，鞏固專業(yè) 知識(shí)，使所學(xué)知識(shí)在設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)研究

2、中得到拓展與升華。二、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容工藝流程選擇。物料衡算。熱量衡算。主要工藝設(shè)備計(jì)算和選型。繪制工藝流程圖。車間布置設(shè)計(jì)。三、設(shè)計(jì)的基本要求根據(jù)設(shè)計(jì)或論文題目查閱文獻(xiàn)資料，詳細(xì)閱讀20篇左右的參考文獻(xiàn)，在對(duì)該領(lǐng) 域的研究現(xiàn)狀有較充分了解的基礎(chǔ)上，撰寫2000字以上的文獻(xiàn)綜述；根據(jù)對(duì)文獻(xiàn)的理解，結(jié)合研究課題，提出新的觀點(diǎn)，并進(jìn)行邏輯研究與論證， 使設(shè)計(jì)的研究方案在保證科學(xué)性的基礎(chǔ)上具有一定新穎，性；充分利用所學(xué)知識(shí)與資源進(jìn)行系統(tǒng)的分析，通過(guò)周密的準(zhǔn)備和扎實(shí)的研究工作， 收集詳實(shí)的設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行整理和分析；適時(shí)調(diào)整研究設(shè)計(jì)方案，按期完成 設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)研究?jī)?nèi)容，并確保研究結(jié)果的真實(shí)性、科學(xué)性

3、；根據(jù)研究結(jié)果，按學(xué)校規(guī)定的設(shè)計(jì)格式要求，撰寫8000-10000字左右的設(shè)計(jì)報(bào) 告，做到格式規(guī)范、表述清楚、分析合理、結(jié)論可靠。四、進(jìn)度安排序號(hào)設(shè)計(jì)各階段內(nèi)容起止日期1論文選題、文獻(xiàn)資料查閱2014.9-2014.102文獻(xiàn)綜述的撰寫、實(shí)驗(yàn)方案的初步確定2014.103畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告、設(shè)計(jì)及研究方案的調(diào)整2014.10-2014.114設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)研究，數(shù)據(jù)整理、分析，初稿的撰寫、修改2014.11-2014.125設(shè)計(jì)定稿，答辯2014年兀月五、主要參考文獻(xiàn)劉曉勤.化工工藝學(xué):M .北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2009, 56-60.張艷飛，李巖，欒智宇.改良節(jié)能型全循環(huán)法尿素工藝J.石油和化工

4、節(jié)能，2010，1：15-17.錢鏡清.水溶液全循環(huán)法尿素工藝在我國(guó)45年的發(fā)展歷史一并記Q-1100節(jié)能型水溶液全循環(huán) 法尿素工藝J.化肥工業(yè)，2011，38(1) : 11-15.張潔謹(jǐn)，王維杰，張慶喜.水溶液全循環(huán)法和CO2汽提法尿素生產(chǎn)工藝的比較J .氮肥技術(shù)， 2006，27(4) : 15-17.柴誠(chéng)敬，賈紹義，張鳳寶.化工原理.第二版.下冊(cè)M.北京:高等教育出版社，2010，230-234.吳指南.基本有機(jī)化工工藝學(xué)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，1999, 4-5.中國(guó)寰球化學(xué)工程公司.氨肥工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，1988, 54-82.石油化學(xué)工業(yè)部設(shè)計(jì)院主編.氮肥工

5、藝設(shè)計(jì)手冊(cè)-理化數(shù)據(jù)M.北京:石油化學(xué)工業(yè)出版社， 2002， 232-236.朱有庭，曲文海，于浦義.化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005, 60-95.譚蔚.化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M.天津:天津大學(xué)出版社，2005，163-194.李長(zhǎng)福.改進(jìn)型全循環(huán)法尿素裝置設(shè)計(jì)運(yùn)行總結(jié)J.化肥設(shè)計(jì)，2011，49(1):46-51.王穎.750t/d尿素裝置循環(huán)A系統(tǒng)擴(kuò)能至20000kg/h CO2物料平衡J.瀘天化科技，2006,林棣生.年產(chǎn)四萬(wàn)噸尿素裝置(水溶液全循環(huán)法)通用設(shè)計(jì)總結(jié)J.化肥設(shè)計(jì)，1989, 2:17-25.王君，祁勇，崔琨.尿素生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介J.中氮肥，2001，5(3):

6、27-28.俞曉梅，袁孝競(jìng)，塔器M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2010， 51-58，56-298.周文.車間布置中的一些技術(shù)問(wèn)題J.醫(yī)藥工程設(shè)計(jì)，1985, 4:28-32.辛向陽(yáng)，張曉旭，江海霞.水溶液全循環(huán)法尿素生產(chǎn)環(huán)保治理J.小氮肥，2010， 38(9):18-19.黃濤，王世桃，楊道金.水溶液全循環(huán)法與ACES21法尿素生產(chǎn)工藝對(duì)比J.川化，2011，3： 5-10.淤淤淤淤嵌淤淤淤 淤 2015屆學(xué)生淤畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料 淤（二）淤濃物/愀禮子防學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)題報(bào)告書課題名稱年產(chǎn)5萬(wàn)噸尿素車間設(shè)計(jì)工藝姓 名學(xué) 號(hào)-24學(xué) 院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院專 業(yè)化學(xué)工程與工藝指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)題目年產(chǎn)5

7、萬(wàn)噸尿素車間設(shè)計(jì)工藝課題的根據(jù)：1）說(shuō)明本課題的理論、實(shí)際意義2）綜述國(guó)內(nèi)外有關(guān)本課題的研究動(dòng)態(tài)和自己的見(jiàn)解本課題設(shè)計(jì)的理論意義尿素是一種重要的化學(xué)肥料和工業(yè)原料，在世界范圍內(nèi)廣泛使用。自從1922年 尿素開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái)，許多國(guó)家都致力于尿素生產(chǎn)系統(tǒng)的研究，在合成機(jī)理、熱 力學(xué)性質(zhì)和工藝流程方面都有創(chuàng)新和進(jìn)展。20世紀(jì)30年代，世界上首先以一次通過(guò) 法實(shí)現(xiàn)尿素的工業(yè)化生產(chǎn)。40年代中，改進(jìn)為部分循環(huán)法工藝；50年代末，實(shí)現(xiàn)水 溶液全循環(huán)法工藝的工業(yè)化生產(chǎn)。之后，陸續(xù)出現(xiàn)各種水溶液全循環(huán)法工藝。60年代 期間，建立起日產(chǎn)1000噸以上的單系列大型化裝置。80年代初，為了進(jìn)一步降低能 耗，又推

8、出了多種節(jié)能型高壓氣提工藝，如改良CO2氣提工藝，改良氨自身氣提工藝。 以尿素生產(chǎn)工藝的發(fā)展歷史而言，實(shí)現(xiàn)全循環(huán)是一次工藝技術(shù)的飛躍，它解決了尾氣 氨加工制造其他氮肥的問(wèn)題，而實(shí)現(xiàn)高壓合成圈等壓氣提回收則是尿素工藝技術(shù)的又 一次飛躍，在高壓圈內(nèi)回收了大量的未反應(yīng)物，從而大幅度減輕下游分解及回收的負(fù) 荷，而且回收了用于分離未反應(yīng)物所耗的熱量，用來(lái)副產(chǎn)低壓蒸汽以用于下游工序。 至于節(jié)能型尿素工藝的問(wèn)世，只能視為尿素氣提工藝經(jīng)過(guò)十幾年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，作 出了較為重大的合理化改造，使氨基甲酸銨生成熱更合理的回收利用，較大幅度地降 低能耗，工藝技術(shù)更趨成熟，裝置運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠。本課題設(shè)計(jì)的實(shí)際意義目前世界

9、上建廠最多的尿素工藝為CO2汽提和NH3汽提。我國(guó)自20世紀(jì)70年代開(kāi) 始引進(jìn)CO汽提工藝的大型尿素裝置，目前共有15套大型裝置（全套引進(jìn)或合作設(shè)計(jì)、 2采購(gòu)），6套中型裝置以及2套小型裝置（均為國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì)、自行制造設(shè)備）。通過(guò) 國(guó)內(nèi)多年的實(shí)踐，CO2汽提工藝暴露出一些不足，主要是尾氣易燃爆、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、 操作條件苛刻、操作彈性較差。傳統(tǒng)水溶液全循環(huán)工藝是20世紀(jì)40、50年代最早實(shí) 現(xiàn)全循環(huán)的尿素生產(chǎn)流程，目前中國(guó)采用水溶液全循環(huán)法的中型尿素廠有30多套， 小型廠120多套。近幾年來(lái)，這些企業(yè)在技術(shù)上不斷的改進(jìn)創(chuàng)新，這些裝置的整體消 耗有了大幅的下降，消耗已接近汽提工藝能耗。產(chǎn)量雖然上去

10、了，但在技術(shù)上沒(méi)有實(shí) 質(zhì)性進(jìn)展，成本還較高，污染嚴(yán)重。而對(duì)現(xiàn)有水溶液全循環(huán)尿素裝置的改造，部分廠 家采用卡薩里或UTI的專利技術(shù)。但上述工藝設(shè)備制造難度相對(duì)較大，制造周期長(zhǎng)， 高壓設(shè)備易腐蝕，流程較長(zhǎng)，改造投資費(fèi)用較高。所以本課題設(shè)計(jì)結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)尿 素工藝技術(shù)對(duì)國(guó)內(nèi)小中型尿素裝置進(jìn)行增產(chǎn)改造，使其投資少、見(jiàn)效快。國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)NH3汽提工藝在上世紀(jì)80年代以后在世界上的競(jìng)爭(zhēng)力不斷上升，此工藝操作安 全、設(shè)備腐蝕問(wèn)題小、加氧量少、尾氣無(wú)燃爆問(wèn)題、操作要求不苛刻，且操作彈性大， 低位能的熱量回收利用較好。只是鈦材汽提塔制造難度大，且易沖刷腐蝕。司南普吉 提公司目前已采用Cr25Ni22Mo2管襯

11、鋯的雙金屬管作為汽提塔列管，較好地解決了設(shè) 備沖刷腐蝕問(wèn)題，且設(shè)備制造難度大大下降。目前，NH3汽提工藝在世界上的競(jìng)爭(zhēng)中仍 處于領(lǐng)先的地位。日本東洋工程公司在20世紀(jì)80年代初與三井東壓共同開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的低成本低 能耗尿素工藝（簡(jiǎn)稱ACESZ藝）。如今世界上已有11套采用ACES工藝的尿素裝置， 我國(guó)也有兩套尿素裝置采用此工藝，但有兩套裝發(fā)生了爆炸事故，因此在一定程度上 影響了 ACES工藝在世界上的競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)尿素工業(yè)化生產(chǎn)始于1958年南京化肥廠的水溶液半循環(huán)法尿素中試裝置， 后開(kāi)發(fā)了高效半循環(huán)法。1962年，半循環(huán)法尿素工藝通過(guò)國(guó)家技術(shù)鑒定，并以此工藝 設(shè)計(jì)了2套40Kt/a生產(chǎn)裝置，分別

12、建于上海吳涇和浙江巨化。1965年12月，上海化 工研究院在2t/d試驗(yàn)裝置上完成了水溶液全循環(huán)法尿素工藝的研究測(cè)定，為我國(guó)1966 年自行設(shè)計(jì)水溶液全循環(huán)法尿素工藝裝置提供了詳細(xì)的技術(shù)數(shù)據(jù)。直至1986年，小 型尿素裝置工藝設(shè)計(jì)中的技術(shù)進(jìn)步已優(yōu)于引進(jìn)工藝，初步形成了中國(guó)特色的水溶液全 循環(huán)法尿素工藝。并且通過(guò)近30年來(lái)不斷的技術(shù)創(chuàng)新，我國(guó)的水溶液全循環(huán)法尿素 裝置以具備大型生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)能力，其競(jìng)爭(zhēng)力不斷加強(qiáng)，并且潛力依舊巨大。本人見(jiàn)解由于氣提法技術(shù)還有很多限制，水溶液全循環(huán)尿素工藝生產(chǎn)裝置相對(duì)于其他的生 產(chǎn)裝置來(lái)說(shuō)水溶液全循環(huán)尿素工藝可靠、設(shè)備材料要求不高、投資較低。其靜止高壓 設(shè)備較少，

13、只有尿素合成塔及液氨預(yù)熱器為高壓設(shè)備，其他均為中壓和低壓設(shè)備，所 以該尿素工藝生產(chǎn)裝置的技術(shù)改造比較容易、方便，改造增產(chǎn)潛力較大。水溶液全循 環(huán)尿素裝置的運(yùn)行都比較穩(wěn)定，生產(chǎn)負(fù)荷的加減調(diào)節(jié)比較方便，操作彈性范圍較寬； 增產(chǎn)潛力比較大，均達(dá)到了其設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的160%一200% ;產(chǎn)品質(zhì)量控制較好，正 常負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)一般能控制到優(yōu)級(jí)品范圍內(nèi)。通過(guò)對(duì)水溶液全循環(huán)法裝置的改進(jìn)，現(xiàn)如 今是非常適合小氮肥企業(yè)的尿素工藝，其投資少、見(jiàn)效快、改造空間大的特點(diǎn)對(duì)我國(guó) 技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展益處頗大。課題的主要內(nèi)容：工藝流程選擇物料衡算熱量衡算主要工藝設(shè)備計(jì)算和選型繪制工藝流程圖車間布置設(shè)計(jì)研究方法：文獻(xiàn)研究法：通過(guò)調(diào)

14、查相關(guān)尿素生產(chǎn)的文獻(xiàn)來(lái)獲得資料，了解尿素生產(chǎn)的歷史和 現(xiàn)狀，進(jìn)行比較從而了解不同的尿素生產(chǎn)工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，確定設(shè)計(jì)的生產(chǎn)方法。模擬法：通過(guò)對(duì)年產(chǎn)5萬(wàn)噸尿素生產(chǎn)工藝的流程和裝置進(jìn)行模擬研究，來(lái)掌握實(shí) 際尿素生產(chǎn)裝置和流程。個(gè)案研究法：通過(guò)研究尿素裝置生產(chǎn)的個(gè)案，加以分析。弄清水循環(huán)法尿素裝置 的流程和特點(diǎn)，加深對(duì)水循環(huán)法尿素生產(chǎn)工藝的理解。完成期限和米取的主要措施：1.文獻(xiàn)查找，材料準(zhǔn)備：2014.102.確定設(shè)計(jì)方案：2014.10.253.導(dǎo)師通過(guò)，開(kāi)題：2014.114.進(jìn)行課題和計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)：2014.115.初稿撰寫，修改：2014.126.論文定稿，答辯：2015.1主要參考資料：劉曉

15、勤.化工工藝學(xué)M .北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2009, 56-60.張艷飛，李巖，欒智宇.改良節(jié)能型全循環(huán)法尿素工藝J.石油和化工節(jié) 能，2010，1： 15-17.錢鏡清.水溶液全循環(huán)法尿素工藝在我國(guó)45年的發(fā)展歷史一并記Q-1100節(jié) 能型水溶液全循環(huán)法尿素工藝J.化肥工業(yè)，2011，38(1) : 11-15.張潔謹(jǐn)，王維杰，張慶喜.水溶液全循環(huán)法和CO2汽提法尿素生產(chǎn)工藝的比 較J .氮肥技術(shù)，2006，27(4) : 15-17.柴誠(chéng)敬，賈紹義，張鳳寶.化工原理.第二版.下冊(cè)M.北京:高等教育出版 社，2010，230-234.吳指南.基本有機(jī)化工工藝學(xué)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，199

16、9, 4-5.中國(guó)寰球化學(xué)工程公司.氨肥工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1988， 54-82.石油化學(xué)工業(yè)部設(shè)計(jì)院主編.氮肥工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)-理化數(shù)據(jù)M.北京：石油 化學(xué)工業(yè)出版社，2002，232-236.朱有庭，曲文海，于浦義.化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社， 2005， 60-95.譚蔚.化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M.天津:天津大學(xué)出版社，2005，163-194.李長(zhǎng)福.改進(jìn)型全循環(huán)法尿素裝置設(shè)計(jì)運(yùn)行總結(jié)J.化肥設(shè)計(jì)，2011， 49(1):46-51.王穎.750t/d尿素裝置循環(huán)A系統(tǒng)擴(kuò)能至20000kg/h CO物料平衡J.瀘天2化科技，2006，2:118-120.林棣生.年產(chǎn)四萬(wàn)噸尿素裝置(水溶液全循環(huán)法)通用設(shè)計(jì)總結(jié)J.化肥設(shè) 計(jì)，198