【正文】 y(i),氣量 V；分離液相組分 x(i),液量 L，其中進(jìn)口物料組分 m(i)等于合成塔出口氣體組分。二、三、四層 (觸媒 )溫度，一路作為塔底副線調(diào)節(jié)一層溫度，另一路為二入主線氣體，通過(guò)下部換熱器管間與反應(yīng)后的熱氣體換熱、預(yù)熱后沿中心管進(jìn)入觸媒層頂端，經(jīng)過(guò)四層觸媒的反應(yīng)后進(jìn)入下部換熱器管內(nèi)，從二次出口出塔、出塔后進(jìn)入廢熱鍋爐進(jìn)口，在廢熱鍋爐中副產(chǎn) 25MPa 蒸氣送去管網(wǎng)，從廢熱鍋爐出來(lái)后分成二股，一股進(jìn)入氣氣換熱器管內(nèi)與管間的冷氣體換熱，另一股氣體進(jìn)入鍋爐給水預(yù)熱器在管內(nèi)與管間的脫鹽，脫氧水換熱，換熱后與氣氣換熱器出口氣體會(huì)合，一起進(jìn)課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 入水冷器。在氨冷凝過(guò)程，部分氫氮?dú)饧岸栊詺怏w溶解在液氨中。氨分離的方法有兩種，一是水吸法，二是冷凝法，將合成氣體降溫，使其中的氨氣冷凝成液氨，然后在氨分離器中，從不凝氣體中分離出來(lái)。由于氣體在設(shè)備、管道中流動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生了壓力損失。高壓過(guò)熱蒸汽的價(jià)值較高 , 當(dāng)然投資要多 , 根據(jù)整體流程統(tǒng)一考慮。 一般中小氮肥廠多為 32MPa , 大型廠壓力較低 ,為 10～ 20MPa。 考慮氨合成工段的工藝和設(shè)備問(wèn) 題時(shí)，必須遵循三個(gè)原則：一是有利于氨的合成和分離；二是有利于保護(hù)催化劑，盡量延長(zhǎng)使用壽命；三是有利于余熱回收降低能耗。 動(dòng)力學(xué)過(guò)程 氨合成為氣固相催化反應(yīng)，它的宏觀動(dòng)力 學(xué)過(guò)程包括以下幾個(gè)步驟 : a．混合氣體向催化劑表面擴(kuò)散 (外 ,內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程 )； b．氫 ,氮?dú)庠诖呋瘎┍砻姹晃?，吸附的氮和氫發(fā)生反應(yīng)，生成的氨從催化劑表面解吸 (表面反應(yīng)過(guò)程 )； c. 氨從催化劑表面向氣體主流體擴(kuò)散 (內(nèi) ,外擴(kuò)散過(guò)程 )。 (2)是放熱反應(yīng)。 的依據(jù) 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)是項(xiàng)目設(shè)計(jì)的目的和依據(jù)： 產(chǎn)量： 30 kt/a 液氨 放空氣（惰性氣 Ar +CH4 ）： 17% 原料：新鮮補(bǔ)充氣 N2 %， H2 %， CH4 % 合成塔進(jìn)出口氨含量： %， % 合成塔入口惰性氣含量 :（惰性氣 Ar +CH4 ）～ 17% 年工作日 330 d 計(jì)算基準(zhǔn) 生產(chǎn) 30000t 氨 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品的名稱(chēng)：氨 (NH3)； 產(chǎn)品的質(zhì)量規(guī)格：氨含量≥ %（ wt%）； 產(chǎn)品的規(guī)模： 30kt/a 液氨； 產(chǎn)品 的包裝方式：氨為高壓低溫液體，合成后直接送到下一工段作為原料繼續(xù)生產(chǎn)，多余部分設(shè)立氨儲(chǔ)槽儲(chǔ)存起來(lái)。 同時(shí)也是能源消耗的大戶(hù)，世界上大約有 10 %的能源用于生產(chǎn)合成氨。另外為限制循環(huán)氣中惰氣含量的積累，使其濃度不致于過(guò)高，故在氨分離器后放出一部分循環(huán)氣，成為放空氣。氣體則進(jìn)入循環(huán)壓縮機(jī)補(bǔ)充壓力形成循環(huán)回路。 (i)溶解液氨中的氣體量； (ii)部分設(shè)備和管道的阻力； (iii)部分設(shè)備和管道的熱損失。 (6)新鮮氣溫度： 35。 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 設(shè)計(jì)條件 (1)生產(chǎn)能力：液氨產(chǎn)量為 30kt/a。但此法所用催化劑對(duì)毒物很敏感，易中毒，使用壽命短，因此對(duì)原料氣的精制純度要求嚴(yán)格。但功耗決不但取決于壓力一項(xiàng)，還要看其它工藝指標(biāo)和流程的布置情況。目前工業(yè)上很少采用此法生產(chǎn)。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是氨合成效率高，混合氣中的氨易被分離。 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 合成氨常見(jiàn)工藝方法 氨的合成是合成氨生產(chǎn)的最后一道工序，其任務(wù)是將經(jīng)過(guò)精制的氫氮混合氣在催化劑的作用下多快好省地合成為氨。 第二 ,實(shí)施與環(huán)境友好的清潔生產(chǎn)是未來(lái)合成氨裝置的必然和惟一的選擇。 大型化、集成化、自動(dòng)化 , 形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模的生產(chǎn)中心、低能耗與環(huán)境更友好將是未來(lái)合成氨裝置的主流發(fā)展方向?；谘b置經(jīng)濟(jì)性考慮 ,“輕油”和“重油”型合成氨裝置已經(jīng)不具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力 , 絕大多數(shù)裝置目前已經(jīng)停車(chē)或進(jìn)行以結(jié)構(gòu)調(diào)整為核心內(nèi)容的技術(shù)改造。目前合成氨工業(yè)的發(fā)展方向是優(yōu)化原料路線 , 實(shí)現(xiàn)制氨原料的多元化 , 引進(jìn)先進(jìn)的煤氣化工藝制取合成氣 , 降低產(chǎn)品成本 , 改善生產(chǎn)環(huán)境 。氮肥工業(yè)已基本滿足了國(guó)內(nèi)需求 , 在與國(guó)際接軌后 , 具備與國(guó)際合成氨產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的能力 , 今后發(fā)展重點(diǎn)是調(diào)整原料和產(chǎn)品結(jié)構(gòu) , 進(jìn)一步改善經(jīng)濟(jì)性。還可以將氨加工制成各種含氮復(fù)合肥料。 關(guān)鍵詞： 物料衡算，雙極氨合成，能量衡算 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 The Design of 30kt/a Synthetic Ammonia Process Abstract: There are many types of Ammonia synthesis technology and process, Generally,they includes ammonia synthesis, separation and recycling, inert gases Emissions and other basic steps, Combining the above basic steps turnning into the ammonia synthesis reaction and recycling process , in which ammonia synthesis section is the central part of a synthetic ammonia process. The task of curriculum design is the ammonia synthesis section of an annual fifty thousand tons synthetic ammonia plant . The position of fresh feed gas is: H2(%),N2(%),CH4(%),Ar(%), the temperature is 35℃ , the operating pressure is 31MPa, the inlet gas position of the Reactor is : NH3(%),CH4+Ar(%),it Requires the mole fraction of ammonia reacheds to % of outlet gas of synthesis reactor. By consulting the relevant literature and information,we designed the ammonia synthesis section of an annual fifty thousand tons synthetic ammonia plant, with the help of CAD technology,we designed piping and instrument diagram and equipment layout. Finally,we did the material balance accounting ,and the energy balance accounting of the process, also we selected piping size and material according to the design operation of temperature, pressure and relevant standards . Keywords: ammonia synthesis section material balance accounting energy balance accounting 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 1 引言 氨的基本用途 氨是基本化工產(chǎn)品之一，用途很廣。其中氨合成工段是合成氨工藝的中心環(huán)節(jié)。 結(jié)論 ................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 合成全系統(tǒng)能量平衡匯總 ........................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 軟水預(yù)熱器能量衡算 ............................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 3 能量衡算 ............................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 冷交換器分離出的液體組成 ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 合成塔入口氣組成 ................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 低壓法 ....................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 合成氨技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) ............................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 氨的基本用途 ..................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 中壓法 ....................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 2 物料衡算 ............................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 氨分離器出口氣液組成計(jì)算 ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 合成循環(huán)回路總物料衡算 ........................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 熱交換器能量衡算 ................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 冷交換器與氨冷器能量衡算 ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 設(shè)備選型 ......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 年產(chǎn)三萬(wàn)噸雙極氨冷式合成氨工藝流程設(shè)計(jì) 摘要： 本次課程設(shè)計(jì)任務(wù)為年產(chǎn)三萬(wàn)噸雙極氨冷式合成氨工藝流程設(shè)計(jì)，氨合成工藝流程一般包括分離和再循環(huán)、氨的合成、惰性氣體排放等基本步驟，上述基本步驟組合成為氨合成循環(huán)反應(yīng)的工藝流程。最后對(duì)該工藝流程進(jìn)行了物料衡算、能量衡算，并根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)及操作溫度、壓力按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工藝管道的尺寸和材質(zhì)進(jìn)行了選擇。 以氨為主要原料可以制造尿素、硝酸銨、碳酸氫銨、硫酸銨、氯化銨等氮素肥料。 我國(guó)的氮肥工業(yè)自 20世紀(jì) 50年代以來(lái) , 不斷發(fā)展壯大 , 目前合成氨產(chǎn)量已躍居世界第一位 , 現(xiàn)已掌握了以焦炭、無(wú)煙煤、 焦?fàn)t氣、天然氣及油田伴生氣和液態(tài)烴多種原料生產(chǎn)合成氨、尿素的技術(shù) , 形成了特 有的煤、石油、天然氣原料并存和大、中、小生產(chǎn)規(guī)模并存的生產(chǎn)格局 。我國(guó)大多數(shù)合成氨企業(yè)的煤制氣技術(shù)沿用固定床水煤氣爐 , 爐型老化、技術(shù)落后、能源利用率低、原 料價(jià)格高 , 是當(dāng)前急需進(jìn)行技術(shù)改造的重點(diǎn)。 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 合成氨技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 由于石油價(jià)格的飛漲和深加工 技術(shù)的進(jìn)步 ,以“天然氣、輕油、重油、煤”作為合成氨原料結(jié)構(gòu)、并以天然氣為主體的格局有了很大的變化。 根據(jù)合成氨技術(shù)發(fā)展的情況分析 , 估計(jì)未來(lái)合成氨的基本生產(chǎn)原理將不會(huì)出現(xiàn)原則性的改變 , 其技術(shù)發(fā)展將會(huì)繼續(xù)緊密?chē)@“降低生產(chǎn)成本、提高運(yùn)行周期 , 改善經(jīng)濟(jì)性”的基本目標(biāo) ,進(jìn)一步集中在“大型化、低能耗、結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔生產(chǎn)、長(zhǎng)周期運(yùn)行”等方面進(jìn)行技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)。 第一 ,以“油改氣”和“油改煤”為核心的原料結(jié)構(gòu)調(diào)整和以“多聯(lián)產(chǎn)和再加工”為核心的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整 , 是合成氨裝置“改善經(jīng)濟(jì)性、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力”的有效途徑。有利于“提高裝置生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)率、延長(zhǎng)運(yùn)行周期”的技術(shù) , 包括工藝優(yōu)化技術(shù)、先進(jìn)控