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1、目录1设计任务书11.1项目101.2设计内容101.3设计规模101.4设计依据101.5产品方案101.6原料方案121.7生产方式122工艺路线及流程图设计132.1合成车间工艺流程方框图132.2合成氨车间工艺流程简述133车间生产环境153.1工艺状况（高压高温）153.2设备状况（高压、低压并存相通）153.3有催化剂存在165设计计算205.1物料衡算205.2能量衡算226主要设备设计及设备一览表246.1氨合成塔的设计246.2设备一览表249安全生产要求28致谢31主要参考文献：322
2、2附录:331设计任务书1.1生产历史及发展趋势合成氨工业有近100年的历史，氨合成的条件目前国内大型合成氨厂普遍采用高温高压在铁催化剂作用下氢氮气合成为氨的。近年来，围绕节能和降耗这个主题，并随着新型低温低压的合成氨催化剂的发展，国外大型氨厂在氨的合成部分也开始出现一些改进，以天然气蒸汽连续转化法为例，90年代后出现等压和微加压低能耗合成氨工艺。但是受设备限制，目前仍未得到推广，是我们合成氨工业发展所面临的难题之一1.2原料和产品的性质1.2.1氨的性质产品名称：氨化学名称：氨英文名：Ammonia分子
3、式：NH3分子量：17.03性质：本品属有毒气体，是一种无色、有刺激性恶臭的气体。熔点：-77.7℃22，沸点：-33.5℃，相对密度（水＝1）：0.82（-79℃），相对密度（空气＝1）：0.60，饱和蒸气压：506.62kPa（4.7℃），临界温度：132.5℃，临界压力：11.40MPa，本品易燃，闪点：无意义，爆炸下限：15.7%，爆炸上限：27.4%，引燃温度：651℃，最大爆炸压力：0.58MPa。本品与空气混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应
4、。若遇高热、容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。本品易溶于水、乙醇、乙醚。本品主要用作制冷剂及制取铵盐和氮肥。氮气和氢气的性质物理性质:通常状况下是无色无味的气体,难溶于水.密度比空气密度略少.化学性质:氮气的化学性质不活泼,常温下难与其他物质发生化学反应.在当改变条件时,如在调温下可与其他物质发生化学反应.氢气物理性质：1.密度比空气小（比空气轻）是所有气体中最小的因此使用（瓶口）向下排空气法收集应用于充灌探空气球2.难溶于水因此不和水反应，可用排水法收集3.无色无味，气体化学性质：1.可燃性氢气点燃后生
5、成水应用：高能燃料2.还原性可使黑色氧化铜变红，同时生成水应用：冶炼金属221.3产品质量标准量标准(GB536-88)如下：指标名称指标优等品一等品合格品氨含量,%≥99.999.899.6残留物含量,%≤0.1(重量法)0.20.4水分,%≤0.1--油含量,mg/kg≤5(重量法)2(红外光谱)--铁含量,mg/kg≤1--表一:1.4产品的主要用途氨为无色，有刺激性臭味气味，能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官粘膜。氨在国民经济发展中占有极其重要的地位，生产出来的氨有80％的用于制造氮肥，另外20％用于生产
6、硝酸、高能燃料、炸药、合成有机物等。氨主要用于制造氮肥和复合肥料，有的直接往土壤中施用液氨或氨水，有的将氨转化为硫酸铵、碳酸氢铵、碳酸铵等化肥。在化学工业中可制造硝酸、丙烯腈、氯化铵、硫酸铵、氰化钠、液醇胺、制冷剂等；在染料工业中可制造二氨基蒽醌等；用于在塑料工业制造尼龙1010、氨基塑料等；在医药工业中制造安乃近、氨基比林等；此外还可用作火箭、导弹的推进剂和氧化剂及钢材表面防锈等。1.5品的生产方法由22两种组分按一定比例(1:3)组成的气体(合成气)，在高温高压下(一般为400～450℃，15～30M
7、Pa)经催化反应生成氨的过程。制备上述合成气的原料，氮来源于空气，氢来源于水或含有碳氢化合物的各种原料。由于水电解制氢能耗过高，工业上用的很少。现以煤为原料，以水蒸气、空气(氧)为气化剂进行气化的方法制成含有氮、氢、一氧化碳和二氧化碳等的原料气，采用各种净化方法，脱除其中的硫化物、一氧化碳、二氧化碳、水等杂质，经压缩机加压到15～30MPa压力后，送入充填有氨合成催化剂的氨合成塔进行氮、氢合成为氨的反应。1.6焦炭是早期合成氨生产的原料，现除中国、联邦德国外,其他国家已很少采用[3]。煤直接气化有常压固定
8、床间歇气化、加压氧－蒸汽连续气化等多种方法,以空气和蒸汽为气化剂,在常压、高温下与焦炭作用,制得含(CO+H2)/N2摩尔比为3.1～3.2的煤气，称为半水煤气[4]。半水煤气经洗涤除尘后，去气柜,经过脱硫、一氧化碳变换,并压缩到一定压力后,用加压水洗涤除去二氧化碳,再进一步用压缩机压缩后用铜氨液进行洗涤，以除去少量一氧化碳、二氧化碳，然后送去合成。如用水将氨吸收，所得产品为氨水[6]。商品氨水浓度为15％～30％（质量）。如
