氨合成工艺参数对吨氨气耗的影响分析

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1、目录摘要：-1-Abstract:-1-1引言-1-2装置反应原理-2-3数据来源及处理-3-4数据分析及讨论-3-4.1变量与目标值关系的单因子分析-3-4.1.1单因子分析的Matlab程序编制-3-4.1.2单因子图分析及讨论-6-4.2变量与变量关系的双因子分析-7-4.2.1双因子分析编程-7-4.2.2双因子图分析及讨论-12-5结束语-15-参考文献-16-致谢-17--17-氨合成工艺参数对吨氨气耗的影响分析李斌化学化工学院07级应用化学专业指导老师：张运陶摘要：以吨氨气耗为目标值，以合成塔循环量FI-511(Nm3/h)、合成塔压力

2、PI-511(MPa)、合成塔阻力(MPa)、合成塔入口温度TI-501等为主要影响目标值的自变量，借助Matlab平台对某合成氨装置的生产数据进行单因子和双因子分析，由此找出各变量对吨氨气耗的影响，从而为该合成氨装置的生产提供一些指导性意见。关键词：合成氨装置;吨氨气耗;Matlab;单因子;双因子分析InfluenceAnalyseofAmmoniaSynthesisProcessParametersonthetonsofAmmoniaLiBinCollegeofChemistryandChemicalEngineeringIuswtwteofA

3、ppliedChemistry,Grade2007Instructor:ZHANGYun-taoAbstract:TonsofammoniaconsumptionisthetargetvaluetotheamountofreactorcyclesFI-511(Nm3/h),takingreactorpressureofPI-511(MPa)cwdreactorresistance(MPa),reactorinlettemperatureasthemainTI-501independentvariablesaffectthetarget,usingMa

4、tlabplatformfortheproductionofammoniaplantofasinglefactoranddouble-dataanalysis.Toidentifythevariousvariablesontheconsumptionoftonsofammonia,andwoprovidesomeguidanceviewsou.theproductionoftheammoniaplant.Keywords:Ammoniaplant;Naturalgasconsumptionofatonofammonia;Matlab;singlefa

5、ctor;two-factoranalysis1引言氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位[1-2]，如何提高氨生产的合成率，降低原料的浪费是每个氨生产企业都十分重视的问题。目前大多数化工装置都采用了集散控制系统（DistributedControlsystem,DCS）装置的生产过程进行调控。DCS存储了生产过程中产生的大量信息-17-。通过对这些生产数据信息的分析挖掘[3-4]，从中发现有用信息，可以为装置的生产过程提供指导性意见，达到优化生产的目的。本课题以吨氨气耗为目标值，以影响目标值的主要因素为自变量，借助Matlab软件平

6、台设计编制相应作图程序，对某氨合成装置前期生产数据进行变量对目标值的的单因子分析和变量之间的双因子分析[3-5]，由此找出一些影响吨氨气耗的主要因素，为制定合理的生产工艺参数指导生产，提高氨的合成率、降低吨氨气耗，从而达到节能减排提供一些指导性的意见[6-8]。2装置反应原理该氨合成装置采用循环法法，其工艺流程如下：（1）原料气制备将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。（2）净化对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气（3）氨合成将纯净的氢、氮混合气压缩到高压，在催化剂的作用下合成氨。氨的合成是提供液

7、氨产品的工序，是整个合成氨生产过程的核心部分。氨合成反应在较高压力和催化剂存在的条件下进行，由于反应后气体中氨含量不高，一般只有10%~20%，故采用未反应氢氮气循环的流程。其工艺流程图如下：-17-3数据来源及处理本课题以该氨合成装置2009年9—11月共835组生产数据作为研究数据集。吨氨气耗是合成氨装置运行效益评价的一个重要指标。吨氨气耗低，反应产物收率高，能耗小，从而能提高企业的节能效益和经济效益[9-11]。因此我们把吨氨气耗（V）作为目标值，以合成塔循环量FI-511(Nm3/h)、合成塔压力PI-511(MPa)、合成塔阻力(MPa)、

8、合成塔入口温度TI-501、合成塔上层温度TI-511-3、合成塔出口压力(MPa)、补充气压力(MPa)、