【正文】 生產(chǎn)的重要前提。國外合成氨的規(guī)模一般都比較大，不管是原料還是操作壓力的選擇都與我國的中小型氮肥廠大不相同[2]。從我國目前的情況看，新建工廠或是改建的工廠基本都采用加壓變換。變換反應既是原料氣的凈化過程，又是原料氣制造的繼續(xù)過程。IV目 錄摘 要 ⅠAbstract Ⅱ第1章 總論 1 概述 1 一氧化碳變換反應的意義與作用 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 設計依據(jù) 1 廠址的選擇 2 廠址選則 2 方案比較 2 設計規(guī)模與生產(chǎn)制度 3 設計規(guī)模 3 生產(chǎn)制度 3 原料與產(chǎn)品規(guī)格 4 原料規(guī)格 4 產(chǎn)品規(guī)格 4第2章 工藝設計與計算 5 工藝原理 5 工藝路線的選擇 5 工藝流程簡述 5 工藝參數(shù) 6 原料氣體組分 6 工作壓力 6 工作溫度 6 計算基準 7 物料衡算 7 變換氣量及變換率計算 7 總蒸汽量計算 7 中變爐物料衡算 7 熱量衡算 13 中變爐一段CO變換反應熱量衡算 13 中變爐二段CO變換反應熱量衡算 13 中變爐三段CO變換反應熱量衡算 14 換熱器熱量衡算 15 物料衡算和熱量衡算一覽表 16第3章 設備選型 17 設備選型原則 17 主要設備計算 17 中變爐設備計算 17 換熱器設備計算 24 其他主要設備 25第4章 設備一覽表 26第5章 車間設備布置設計 27 車間布置設計的原則 27 車間設備布置的原則 27 車間設備平立面布置的原則 27 本工段設計設備布置原則 28第6章 自動控制 29 主要的控制原理 29 自控水平與控制點 29第7章 安全和環(huán)境保護 30 三廢產(chǎn)生情況 30 三廢處理情況 31第8章 公用工程 31 供水 31 供電 31 通風 31 供暖 32 電氣 32結束語 33參考文獻 34致謝 35第1章 總 論 概述 一氧化碳變換反應的意義與作用在合成氨的生產(chǎn)中，一氧化碳變換反應是非常重要的反應。關鍵詞：重油；一氧化碳變換；中溫變換爐；流程圖AbstractThis article was about the annual output of heavy oil as raw materials to transform eight thousand tons of carbon monoxide ammonia preliminary design section. In the production of ammonia, transformation of carbon monoxide was a very important reaction. Manufactured using heavy oil feed gas which containa part of carbon monoxide, carbon monoxide could not be directly used as those of the raw materials of synthetic ammonia, but also a catalyst for ammonia poisoning effect there must be a catalyst for transformation through the catalytic reaction to be removed. Transformation of carbon monoxide is a gas purification process of raw materials, but also the manufacturing process of feed gas. The design of the main routes which include the identification process, the medium variant of the furnace material balance , heat balance, the calculation of the amount of catalyst, in the variable furnace process of calculation and selection of equipment, heat exchanger of the material balance and heat balance as well as equipment selection type and so on. Taking all factors and workshop equipment to carry out a reasonable arrangement of the design. In the end, the20 000word statement and map production process, shopping facade and the main equipment layout drawing assembly were pleted.Key words: Heavy oil。用重油制造的原料氣中，含有一部分一氧化碳，這些一氧化碳不能直接做為合成氨的原料，而且對合成氨的催化劑有毒害作用，必須在催化劑的催化作用下通過變換反應加以除去。在合成氨的生產(chǎn)中，一氧化碳變換反應是非常重要的反應。并且綜合各方面因素對車間設備布置進行了合理的設計，最終完成了20 000字的設計說明書及生產(chǎn)工藝流程圖、車間平立面布置圖及主體設備裝配圖的繪制。 Flow chart所以通過一氧化碳變換反應既能把一氧化碳轉化為易在下游除去的二氧化碳同時又生產(chǎn)有效組分氫氣或生產(chǎn)具有較高H2/CO2比的合成氣。常用的有采用中溫變換串聯(lián)低溫變換工藝，使用新型高活性的低溫催化劑，常壓變換變?yōu)榧訅鹤儞Q等。國外大部分使用寬溫區(qū)的催化劑，變換催化劑從傳統(tǒng)類型FeCr系變換為CoMo系。 廠址的選擇 廠址選擇廠址選擇是工業(yè)基本建設中的一個重要環(huán)節(jié)，是一項政策性，技術性很強，牽涉面很廣，影響面很深的工作。從全局出發(fā)，正確處理工業(yè)與農(nóng)業(yè)、城市與鄉(xiāng)村、遠期與近期以及協(xié)作配套等各種關系，并因地制宜、節(jié)約用地、不占或少占耕地及林地。和人口密集之處；重要項目應遠離機場，避開國際航線，且不宜選在水庫、水力樞紐、大橋、大工廠等明顯目標附近；廠區(qū)和居住區(qū)應保持一定的間隔距離，設置必要的衛(wèi)生防護地帶；要滿足當?shù)睾娇照?，通訊發(fā)射臺等對間隔距離和技術上的要求。水也是合成氨的重要原料，齊齊哈爾靠近嫩江，水源豐富[3]。注意防火、防爆、防泄漏等一系列危險情況的發(fā)生。表11 原料氣組分組分CO2COH2N2CH4O2合計%100 產(chǎn)品規(guī)格經(jīng)過變換反應后，氣體中CO含量應低于3%。O+CO [K]+CO2從反應式看出，催化劑本身不發(fā)生氧化還原作用，而只是提供吸附反應物和活性吸附中心[4]。采用低溫高活性中變催化劑B113型，降低了工藝上對過量蒸汽的要求。系統(tǒng)中的熱水在飽和塔、熱水塔以及水加熱器中循環(huán)，定期排污，保持循環(huán)水的質(zhì)量和水的平衡。X (21)V—參加反應的班水煤氣體積 ，Nm3/hYCO—參加反應的半水煤氣中CO含量，%CO變換率為： (22)其中：YCO = X=則：V變=3 (1+%%)=4 CO變換總量為：3 %%= Nm3/h=變換氣中CO的量為：3 %= Nm3/h= kmol/h 總蒸汽量計算中溫變換爐出口變換氣溫度為38℃，平衡溫距去24℃，則t=404℃CO變換反應式為：CO+H2O=CO2+H2 設起始濃度為： a b c d則a= ，b=，d=CO反應量為：CO=%= Nm3/h(每100Nm3干半水煤氣)[7]查表，得404時，Kp==將a，c，d的值代入上式，得b=，即汽/氣=，O2為半水煤氣中氧的濃度，(包括噴的冷凝水量)為：%=[8] 中變爐物料衡算(1) 一段物料衡算入爐蒸汽比計算%，且O2在一段催化劑與氫氣完全燃燒生成水，則CO反應量為：CO反應=%=(每100Nm3干半水煤氣) CO總反應量=3 %=氣體出一段催化劑層溫度為450℃,平衡溫距取18℃，出口氣平衡溫度為428℃。表25 出一段催化劑層濕氣組分組分CO2COH2N2CH4H2O合計%100Nm3/hkmol/h(2) 二段物料衡算 二段入爐蒸汽比計算表26 二段入爐干氣組成組分CO2COH2N2CH4合計%100Nm3/h1 3 kmol/h設CO在二段催化劑層轉化為50%，則二段催化劑層中CO反應量為：CO反應量==(每100Nm3干半水煤氣) CO總反應量=3 45=氣體出二段催化劑層溫度為400℃，平衡溫距取18℃，出口氣平衡溫度為418℃，查表得418℃時的Kp=此時： (25)a=，c=