合成氨变换工段工艺设计毕业论文

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1、摘要变换工序是合成氨中最重要的工序之一，在合成氨工艺的流程中起着非常重要的作用本次设计为70kt/a合成氨变换工段的工艺设计。本设计采用全低变的工艺流程.。根据有关文献资料，完成物料、热量的计算。并对第一变换炉、第二变换炉、煤气换热器以及变换气换热器等主要设备进行选型计算。并做出了合成氨变换工段全低变的工艺流程图和设备布置图。所得结果基本满足设计要求，工艺流程可行。关键词：合成氨；低温变换；热量衡算；物料衡算.AbstractTransformprocessesisoneofthemostimportantprocesses,a

2、nditplaysaveryimportantroleintheindustryofsyntheticammonia.Thetaskisthedesignofshiftprocessin70kt/aNH3.Thelow-temperatureshifttechnologywasadoptedinthiscalculation.Accordingtotherelevantculturalheritagedata,completethecalculationofmaterial,calories.Furthermore,thesiz

3、eandtypeoftheequipmentsweredeterminedsuchasheatexchanger,shiftconverter,etc.Alsodotosynthesizeanalloftheammoniatransformationworksegmentlowcraftflowchartandequipmentschangingsetoutdiagram.Theresultsmeettherequirementsofthedesigntaskwell,thecraftprocesscango.摘要IAbstra

4、ctII第一章前言11.1变换气反应原理11.2CO变换反应化学平衡21.3CO低温变换催化剂51.3.1低变催化剂的发展51.3.2低变催化剂的主要成分51.3.3催化剂的活性降低和中毒71.4工艺流程简述8第二章物料衡算及热量衡算102.1设计条件102.2CO全变换过程总蒸汽比的计算102.3第一变换炉催化剂床层物料与热量衡算112.3.1入第一变换炉催化剂床层汽气比112.3.2CO平衡变换率及出催化剂床层气体的组成122.3.3第一变炉热量衡算132.3.4第一变换炉催化剂层CO变换反应平衡曲线142.3.5CO在第一

5、变换炉催化剂床层最适宜温度152.3.6CO在第一变换炉催化剂层变换反应操作线162.4第二变换炉第一段催化剂层物料及热量衡算172.4.1第二变换炉第一段催化剂层汽/气比172.4.2第二变换炉第一段催化剂层CO的平衡转化率计算182.4.3出口温度校核182.4.4第二变换炉第一段催化剂热量衡算182.4.5第二变换炉第一段催化剂床层平衡曲线计算192.4.6CO在第二变换炉第一段催化剂层最适宜变换温度202.4.7CO在第二变换炉第一段催化剂层变换反应操作线202.5第二变换炉第二段催化剂床层物料及热量衡算212.5.1第

6、二变换炉第二段催化剂层CO的平衡转化率计算222.5.2第二变换炉第二段催化剂热量衡算222.5.3平衡温距校核232.5.4第二变换炉第二段催化剂床层平衡曲线计算242.5.5CO在第二变换炉第二段催化剂层最适宜变换温度242.5.6CO在第二变换炉第二段催化剂层变换反应操作线252.6煤气换热器热量衡算262.7变换气换热器热量衡算272.7.1进设备热量计算272.7.2出设备热量计算28第三章主要设备计算293.1第一变换炉的计算293.1.1催化剂用量计算293.1.2催化剂床层阻力计算303.2第二变换炉的计算313

7、.2.1第二变换炉第一段催化剂用量计算313.2.2第二变换炉第二段催化剂用量计算323.2.3第二变换炉催化剂床层阻力的计算333.3煤气换热器的计算353.3.1设备直径及管数确定363.3.2设备规格的确定373.3.3传热系数计算373.3.4传热面积计算423.3.5列管长度的计算42主要设备一览表43设计结果及总结44参考文献45致谢46第一章前言合成氨生产常用的原料包括：焦碳、煤、焦炉气、天然气、石脑油和重油。不论以固体、液体或气体为原料，所得到的合成氨原料气中均含有一氧化碳。固体燃料气化所得半水煤气中的一氧化碳含

8、量为28%~30%，烃类蒸汽转化为12%~13%，焦炉转化气为11%~15%，重油部分氧化为44%~48%。一氧化碳的清除一般分为两次。大部分一氧化碳，先通过变换反应，即在催化剂存在的条件下，一氧化碳与水蒸气作用生成氢气和二氧化碳。通过变换反应，既能把一氧化碳变