[医学]张广勋——毕业设计——40万吨每年合成氨正文

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1、河南城建学院本科毕业设计前言前言化工设计是将一个系统（如一个工厂、一个车间或一套装置等）全部用工程制图的方法，描绘成图纸、表格及必要的文字说明，也就是把工艺流程、技术装备转化为工程语言的过程。随着化学工业的快速发展，化工产品已经无所不在无处不有。因此化工设计的任务越来越重。其一、在化工生产中，通过运用化工设计方面的知识和方法，可以实现对化工厂的改建和扩建，对单元操作设备或整个装置进行生产能力标定和技术经济指标评定；对工艺流程进行评价等等。其二、在科学研究中，从小型试验到中试放大，以至投入工业生产，都离不开设计。其三、在基本建设中，设计是基

2、本建设的首要环节，是现场施工的依据。从单个设备到全套装置，从一个小型化工厂到大型石油化工企业，它们在建设施工之前都必须先做好工程设计。要想建成一个质量优良、水平先进的化工装置，重要的先决条件是要有高质量、高水平的设计。提高设计的质量和速度对基本建设事业的发展起着关键性的促进作用。化工设计的知识和技能，不仅对专门从事化工设计的人员需要学习和掌握，而且，对从事化工生产、科学实验和技术管理方面的人员，也同样需要具备。因此，化工工艺类专业的学生，学习并掌握一定的化工设计方面的基础知识是非常必要的。对我们学生进行化工设计方面的基本训练，有助于培养我

3、们综合运用多学科基础理论，联系生产实际，提高我们查阅文献资料、收集和整理数据的能力，有助于提高我们学生的运算能力和设计绘图能力。总之，经过初步训练，具有一定的化工设计能力，在从事生产、基建、科研和管理等方面发挥出更好的作用。本设计所采用的方法是半水煤气合成法，其主要原料是焦炭和氮气，利用焦炭来生成氢气，而本设计主要是对合成塔工段的设计，故所用原料直接采用氮气和氢气，其以合成塔为主要设备，在氨冷器、水冷器、热交塔、冷交塔、循环机、分离器、冷凝塔、氨分离器、油分离器等辅助设备的作用下，以四氧化三铁为触媒，在485—500℃的高温条件下来制得氨

4、气。本设计要求要掌握合成塔的工作原理，生产的工艺路线，并能根据工艺指标进行操作计算。在工艺计算过程中，包含物料衡算，热量衡算及设备选型计算等。66河南城建学院本科毕业设计合成氨综述1合成氨综述1.1合成氨产能概况合成氨是重要的无机化工产品之一，别名：氨气，分子式NH3英文名：syntheticammonia，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副产外，绝大部分是合成的氨。 最早在1902年德国化学家哈伯开始研究由氮气和氢气直接合成氨，于1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1

5、909年改进了合成，氨的含量达到6%以上。合成氨合成氨工业在20世纪初期形成，开始用氨作火炸药工业的原料，为战争服务;第一次世界大战结束后,转向为农业、工业服务。随着科学技术的发展，对合成氨的需要量日益增长。50年代后氨的原料构成发生重大变化，近30年来合成氨工业发展很快，大型化、低能耗、清洁生产成为合成氨装置发展主流，技术改进主要方向是研制性能更好的催化剂、降低氨合成压力、开发新的原料气净化方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位热能等。   合成氨工业发展已经经历90多年的历史，在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外，农业上使

6、用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。合成氨也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。1982年，世界合成氨的生产能力为1.25Mt,但因原料供应、市场需求的变化，合成氨的产量远比生产能力要低。近年，合成氨产量以中国、俄罗斯、美国、印度等十国最高，占世界总产量的一半以上。2004年中国合成氨生产能力约为4400万吨，产量为4222.2万吨，消费量约为4228.49万吨，据Chemsino统计，2007年全球合成氨产量

7、接近1.544亿吨NH3，比2006年增长4.5%，2008年中国合成氨年总产量约为5000万吨，约占全球总产量的1/3，世界合成氨贸易量接近1920万吨，通过海运的合成氨贸易量稳定在1660万吨。   据IFA全球合成氨产能的调查，统计从2007年的1.763亿吨NH3将增加到2012年的2.103亿吨NH366河南城建学院本科毕业设计合成氨综述，增加量的三分之一将通过产能改造实现，其余三分之二将通过全球范围内近50套生产装置的开车实现，其中有一半来自中国。从地域分布来看，产能的净增长将来自于中国、西亚、东欧、中亚、非洲和南亚，北美，欧

8、洲和大洋洲将保持稳定。   2008年中国合成氨新建或拟建项目产能达300万吨，其中平安化肥有限责任公司设计年产合成氨15万吨、硝铵30万吨，项目总投资8亿元，建设周期为2009年-2010年