合成氨畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、合成氨畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要合成氨變換工段工序是合成氨生產(chǎn)中的重要一步，也是較為關(guān)鍵的一步，因?yàn)?能否正常生產(chǎn)出合格的壓縮氣，是后面的所有工序正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提條件。因此， 必須控制一定的工藝條件，使轉(zhuǎn)化氣的組成，滿足的工藝生產(chǎn)的要求。在本設(shè)計(jì)中，首先介紹中低溫變換的意義，然后根據(jù)已知的氣體組成，操作條 件，采用了中變串低變的工藝流程路線。首先對(duì)中，低變進(jìn)行了物料和熱量衡算， 確定催化劑最佳溫度曲線，催化劑用量，高度，根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)主要設(shè)備選型， 最終完成了本設(shè)計(jì)的宗旨。設(shè)計(jì)中一共有中變爐、主換熱器、低變爐幾個(gè)主要設(shè) 備，并且還對(duì)中變爐進(jìn)行了機(jī)械強(qiáng)度的計(jì)算及校核。最后根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，繪制出 合成氨中-低變換工

2、藝的帶控制點(diǎn)的流程和主要設(shè)備圖。關(guān)鍵詞：中-低溫變換；一氧化碳；變換爐；1AbstractSection of synthetic ammonia transformation process is an important step in ammonia production, is more crucial step, because a normal production of qualified compressed air, is all the processes behind the prerequisite for the normal operation. Therefore

3、, certain conditions must be controlled so that the composition of transformation of gas to meet the requirements of the production process.In this design, first introduced in the low temperature shift of meaning, then according to the known gas composition, operating conditions, using variable stri

4、ng line of low-change process. First of all, the low variable for the material and heat balance, determine the optimal temperature curve of the catalyst, catalyst amount, height, according to the results of major equipment selection, the final completion of the purpose of this design. Design of a to

5、tal, in the temperature shift, the main heat exchanger, low-temperature shift of several major equipment. And also on the temperature shift to the mechanical strength of calculation and checking. Finally, design results, drawing out the ammonia in the - low shift process control points with the proc

6、ess and major equipment plan.Key words: mid-low temperature transformation; carbon monoxide; shift converter2目錄1緒論11.1前言11.2工藝原理11.3工藝條件2壓力21.3.2溫度21.3.3 汽氣比21.4工藝流程確定31.5 設(shè)備的選擇說(shuō)明31.6 對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)述32變換工段物料及熱量衡算5中溫變換物料恒算及熱量衡算5確定轉(zhuǎn)化氣的組成5水汽比的確定52.1.3中換爐一段催化床層的物料恒算62.1.4中變爐一段催化床層的熱量衡算82.1.5 中變爐催化劑平衡曲線112.1.6最佳

7、溫度度曲線的計(jì)算112.1.7操作線計(jì)算132.1.8中間冷淋過(guò)程的物料和熱量衡算14 2.1.9中變爐二段催化床層的物料衡算15 2.1.10中變爐二段催化床層的物料衡算16 2.2低變爐的物料與熱量計(jì)算18 2.2.1低變爐的物料衡算18 2.2.2低變爐的熱量衡算19 2.2.3低變爐催化劑平衡曲線21 2.2.4低變爐最佳溫度曲線的計(jì)算21 2.2.5最適宜溫度曲線22 2.3爐的熱量和物料計(jì)算23 2.3.1熱量計(jì)算23 2.3.2水蒸氣的加入25 2.4 主換熱器的物料與熱量的計(jì)算26 3 設(shè)備的計(jì)算29 3.1低溫變爐的計(jì)算2913.1.1媒用量的計(jì)算29 3.1.2第一段床層觸

8、媒用量29 3.1.3二段床層觸媒用量30 3.1.4 觸媒直徑的計(jì)算31 3.2中變廢熱鍋爐35 3.2.1 設(shè)備直徑與列管數(shù)量確定36傳熱系數(shù)計(jì)算37 3.3 設(shè)備的選型40 4參考文獻(xiàn)41 5致謝42緒論1 緒論1.1 前言氨是一種重要的化工產(chǎn)品，主要用于化學(xué)肥料的生產(chǎn)。合成氨生產(chǎn)經(jīng)過(guò)多年的 發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)展成為一種成熟的化工生產(chǎn)工藝。合成氨的生產(chǎn)主要分為：原料氣 的制??；原料氣的凈化與合成。粗原料氣中常含有大量的C,由于CO是合成氨 催化劑的毒物，所以必須進(jìn)行凈化處理，通常，先經(jīng)過(guò)CO變換反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化 為易于清除的CO2和氨合成所需要的H2。因此，CO變換既是原料氣的凈化過(guò)程， 又是原

9、料氣造氣的繼續(xù)。最后，少量的CO用液氨洗滌法，或是低溫變換串聯(lián)甲 烷化法加以脫除。變換工段是指CO與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的過(guò)程。在合成氨工藝流 程中起著非常重要的作用。目前，變換工段主要采用中變串低變的工藝流程，這是從80年代中期發(fā)展起 來(lái)的。所謂中變串低變流程，就是在B107等Fe-Cr系催化劑之后串入Co-Mo系 寬溫變換催化劑。在中變串低變流程中，由于寬變催化劑的串入，操作條件發(fā)生 了較大的變化。一方面入爐的蒸汽比有了較大幅度的降低；另一方面變換氣中的 CO含量也大幅度降低。由于中變后串了寬變催化劑，使操作系統(tǒng)的操作彈性大 大增加，使變換系統(tǒng)便于操作，也大幅度降低了能耗。工藝原理一氧化碳變換反應(yīng)式為：CO+H2O=CO2+H2+Q （1-1）CO+H2 = C+H2O