年产20万吨合成氨合成工艺设计大学本科毕业论文.doc

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1、年产20万吨合成氨合成工艺设计TheProcessDesignof200kt/aofSyntheticAmmoniaSynthesis目录摘要IAbstractII引言1第一章综述21.1氨的研究背景21.2氨的用途21.3氨的生产方法的选择3第二章氨合成过程的步骤及工艺流程52.1氨合成的步骤52.2氨合成工艺流程简述6第三章工艺计算93.1原始条件93.2物料衡算93.2.1合成塔物料衡算93.2.2氨分离器气液平衡计算103.2.3冷凝塔气液平衡计算113.2.4液氨贮槽气液平衡计算123.2.5液氨贮槽物料计算143.2.6合成系统物料计算153

2、.2.7合成塔物料计算163.2.8水冷器物料计算173.2.9氨分离器物料计算183.2.10冷凝塔物料计算193.2.11氨冷器物料计算213.2.12冷凝塔物料计算233.2.13液氨贮槽物料计算243.3热量衡算263.3.1合成塔热量计算263.3.2废热锅炉热量计算283.3.3热交换器热量计算29第四章设备的计算与选型314.1已知条件314.2计算并初选换热器规格314.3校核总传热系数K314.3.1官内给热系数α计算314.3.2管外给热系数αo354.3.3总传热系数K384.4管子拉脱力的计算384.5计算是否安装膨胀节394.6

3、换热器主要结构尺寸和计算结果41结论42致谢43参考文献44附录45附录A：工艺流程图45附录B：设备图45年产20万吨合成氨合成工段工艺设计摘要：合成氨是化学工业的基础，也是我国化学工业发展的重要先驱，其中氨合成工段是合成氨工艺的中心环节。本设计目的在于对年产20万吨合成氨合成工段进行设计，并简要介绍了氨的用途、现状和未来发展趋势。在中压法和催化剂的条件下，设计合成氨合成工段的生产工艺流程，将精制的氢氮混合气直接合成为氨，然后将所得的气氨从未合成为氨的混合气中冷凝分离出来，最后在未反应的混合气中补充一定量的新鲜气继续循环反应。在物料衡算中出塔气氨含量达

4、到16.50%，合成氨27.778t/h，合成率为29.133%，由热量衡算得到合成塔、中置锅炉和塔外换热器的热量变化。并根据设计任务及操作温度、压力按相关标准对换热器的尺寸和材质进行选择。塔外换热器采用换热面积为546.97m2的立式列管式换热器。关键词：氨合成；物料衡算；能量衡算 IIIITheProcessDesignof200kt/aSyntheticAmmoniaSynthesisAbstract:Ammoniaisthebasisofthechemicalindustry,butalsoanimportantpioneerofChinache

5、micalindustry,inwhichammoniasynthesissectionisthecentralpartofthesyntheticammoniaprocess.istooptimizeoutputting200,000t/aofsyntheticammoniasynthesisisasthepurposeofthedesign,andtheuseofammonia,currentsituationandfuturedevelopmenttrendisbrieflyintroduced.Theproductionprocessofsynt

6、heticammoniasynthesisisdesignedinthemediumpressureandcatalyst.Therefinedhydrogenandnitrogenmixtureismadeintosynthesisammoniabythedesign,thentookthesynthesisammoniagasoutofthemixturethathasnotbeenbecomeammonia.Atlast,themixtureofnotreactingissuppliedacertainamountoffreshgastoconti

7、nuetocyclicresponse.Thedesignofrawmaterialofgasrefiningsectioninproductionprocessthesyntheticammoniacontentthatgetsoutfromsyntheticammoniatowerismaderichto16.50%inmaterialbalancecalculations,syntheticammonia27.778t/h,syntheticrate29.133%inthisdesignofrawmaterialofgasrefiningsecti

8、oninproductionprocess.Theheatchangeofthe