【正文】 ...................................................31 主要設(shè)備型號一覽表 ..............................................................................................455 安全生產(chǎn)及環(huán)境保護 ...........................................................................................................46 環(huán)境保護與綜合利用 ....................................................................................................46 勞動安全衛(wèi)生 ................................................................................................................46致 謝 .........................................................................................................................................48參考文獻 ...................................................................................................................................49年產(chǎn) 20 萬噸合成氨工廠工藝設(shè)計 11 工程設(shè)計背景與發(fā)展狀況 工程設(shè)計的背景合成氨是化學(xué)工業(yè)中的一種重要的基礎(chǔ)原料。但與國外相比，合成氨工業(yè)存在著生產(chǎn)規(guī)模不合理、品種結(jié)構(gòu)不合理和生產(chǎn)所用的原料結(jié)構(gòu)不合理等問題。同時，應(yīng)將水電汽等公用工程耗量大的車間，盡量集中布置，以形成負荷中心與供應(yīng)來源靠近，使各種公用系統(tǒng)介質(zhì)的工程管線減少和輸送距離最短，達到節(jié)約能源。（8） 為保證平面圖具有建筑藝術(shù)性，廠房形狀要規(guī)則簡單，使道路徑直，廠房中心線保持垂直或平行。（3） 運輸設(shè)備布置：車庫油庫均布置在主干道邊緣，道路設(shè)計為主力干道，寬 10 米，行道每邊各 1 米，車間引道 4 米，這樣有利于消防和道路的改造。注：為了不妨礙管道的布置及消防的要求，各生產(chǎn)工段的周圍不設(shè)綠化帶。目前國內(nèi)大多數(shù)采用的是鐵系催化劑，雖說這種催化劑的研究已達到了國際的領(lǐng)先水平，但仍不能使合成氨的生產(chǎn)真正的做到“低溫、低壓” 下生產(chǎn)；因此，本設(shè)計中所采用的催化劑為釕系催化劑。965℃的 ATR 流出物進入 KRES 的殼側(cè),剩余的原料氣和蒸汽進入 KRES 的管側(cè)。進入精餾塔的全部甲烷、約 60%的氬和多余的氮都作為廢物除去。2N表 41 入塔氣組分含量（％）NH3 Ar H2 N2 小計 ② 合成塔出氣組成：以 1000kmol 入塔氣作為基準求出塔氣組分由下式計算塔內(nèi)生成氨含量： 33367NH6NH(y)1()???????出塔氣量=入塔氣量 —生成氨含量==出塔氨含量： =％37NHy出塔氬含量： 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 12=1/16%=%67ArArNy??出塔氫含量： 2326HN77y10%???=（）/100%=%出塔氮含量： 28Ny()%?????表 42 出塔氣體組分含量（％）NH3 Ar H2 N2 小計 ③ 合成率： 3NH66210%(1y)Ar???合 成 率=［1()］x100％=％（2） 氨分離器氣液平衡計算設(shè)氨分離器進口氣液混合物 F，進口物料組分 m（i） ；分離氣相組分 y（i ） ，氣量V；分離液相組分 x（i） ，液量 L；其中進口物料組分 m（i ）等于合成塔出口氣體組分，根據(jù)氣液平衡原理，以 1Kmol 進口物料為計算基準，即 F=1Kmol。V補 回 入 V出循環(huán)回路中氫平衡 （1）22332 2HNHNVyyyL???回 回 弛 弛 回 回 弛 弛補 補 氨循環(huán)回路中氮平衡 （2）22332 112NNHNHyVyVy回 回 弛 弛 回 回 弛 弛補 補 氨循環(huán)回路中惰性氣體平衡陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 20rrAVyVy??r回 回 弛 弛補 弛補 （3）846982回補循環(huán)回路中氨平衡 33 33NHNNNHVyVyL???入 入出 出 回 回 弛 弛 ???入出 回 （4）入出 回循環(huán)回路中總物料平衡 （5）??????入 出 回 弛 出 回補 氨 補將（1）式（2）式聯(lián)立 22322322()()()2HNHHNHHNyyyyyL??回 回 回 回 弛 弛 弛 弛補 補 補 ??回補 （6）.7回補將（3）式（6）式聯(lián)立求解= 3m()標代入（6）式得 = 3()標聯(lián)立（4）式和（5）???? ?? ?? ???? ?入出 回入 出 回 補將 ， 代入上式得回 ??入出年產(chǎn) 20 萬噸合成氨工廠工藝設(shè)計 ??入 出解得： ()入 標760?出 標合成塔物料計算:入塔物料： ()標其中： 3NH3 %()???標 22 ()標 2N2 %???標出塔物料： ()標其中： 3NH3 %()???標 22 .()標 2N2 .%???標合成塔生成氨含量： 333 ()????標（6） 物料計算匯總表表 412 物料計算匯總陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 22（1）補充新鮮氣% 33m()/tNH標 3m()/h標 Kmol/h3NH—— —— —— ——Ar ∑ （2） （15）組合深冷器出口氣體% 33m()/tNH標 3m()/h標 Kmol/h3NH ∑ （3） （4） （5） （6）合成塔入口氣體% 33m()/tNH標 3m()/h標 Kmol/h3NH ∑ （7） （8） （9） （10） （11）合成塔出口氣體% 33m()/tNH標 3m()/h標 Kmol/h年產(chǎn) 20 萬噸合成氨工廠工藝設(shè)計 233NH ∑ （12） （13）氨分離器進口（氣體）% 33m()/tNH標 3m()/h標 Kmol/h3NH ∑ （12） （16） （17）氨分離器進口（液體）% 33m()/tNH標 3m()/h標 Kmol/h3NH ∑ （14）回收氣% 33m()/tNH標 3m()/h標 Kmol/h3NH 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 242H ∑ （18）弛放氣% 33m()/tNH標 3m()/h標 Kmol/h3NH ∑ （19）液氨% 33m()/tNH標 3m()/h標 Kmol/h3NH ∑ 熱量衡算（1） 廢熱鍋爐Ⅰ熱量計算① 管內(nèi)熱氣體帶入熱量 7Q P= 7t452C?。在本設(shè)計中，在流程中設(shè)有廢熱鍋爐，可以對熱進行循環(huán)利用，合成氨生產(chǎn)中產(chǎn)生的二氧化碳可以做為生產(chǎn)尿素的原料而無須排放，既保護了環(huán)境，也實現(xiàn)了循環(huán)利用的原則。培養(yǎng)了科學(xué)的工作方法，循序漸進，思路清晰，同時又反復(fù)設(shè)計，不斷提高，以求精益求精，提高了獨立思考與科學(xué)分析問題的能力。 在設(shè)計過程中，學(xué)習(xí)并掌握了查閱文獻資料、數(shù)據(jù)、控理分析資料數(shù)據(jù)以及編寫文件等技能。表 423 設(shè)備一覽表設(shè)備位號 設(shè)備名稱 設(shè)備規(guī)格 材料L402 廢熱鍋爐Ⅰ DN1800mm L=L403 廢熱鍋爐Ⅱ DN1400mm L=E401 熱交換器 DN900mm L=G401 氨分離器 DN18006196mmPT401 氨合成塔 DN180015486mm 低碳鋼 年產(chǎn) 20 萬噸合成氨工廠工藝設(shè)計 475 安全生產(chǎn)及環(huán)境保護 環(huán)境保護與綜合利用隨著世界特別是我國環(huán)境的明顯惡化，國民