【正文】 13。此時(shí) (27)a=，c=，d=將a，c，d的值代入(17)Kp==解得，b=，即如三段催化劑層汽/氣=三段入爐蒸汽量為：4 15=1 Nm3/h=入三段催化劑層濕氣組分如表211。表28 出二段催化劑層干氣組分組分CO2COH2N2CH4合計(jì)%100Nm3/h1 2 4 kmol/h出二段催化劑層剩余蒸汽量為：1 =1 Nm3/h出二段催化劑層濕氣組分如表29。表24 出一段催化劑層干氣組分組分CO2COH2N2CH4合計(jì)%100Nm3/h1 3 kmol/h出一段催化劑層剩余蒸汽量為：1 +2=出一段濕氣如表25。查表得，468℃的Kp=，則 (23)將a，c，d即O2代入上式，得b=入爐蒸汽量為3 37=1 入爐濕氣組分如表23。YCO熱水飽和塔水煤氣分離器第一換熱器第二換熱器中變爐第一交換器第二交換器圖21 變換工段流程圖 工藝參數(shù) 原料氣體組分表21 原料氣組分組分CO2COH2N2CH4O2合計(jì)%100 工作壓力進(jìn)料氣壓力：進(jìn)料汽壓力： 工作溫度進(jìn)中變爐一段催化劑的氣體溫度：320℃出中變爐一段催化劑的氣體溫度：450℃進(jìn)中變爐二段催化劑的氣體溫度：350℃出中變爐二段催化劑的氣體溫度：400℃進(jìn)中變爐三段催化劑的氣體溫度：350℃出中變爐三段催化劑的氣體溫度：380℃出系統(tǒng)變換氣(干基)中CO含量：低于3%[6] 計(jì)算基準(zhǔn)以1t/h氨為計(jì)算基準(zhǔn)，則V變==3 假設(shè)生產(chǎn)過程中的物料損失10%，則V變=3 (1+10%)=3 物料衡算原料氣組分如表22。在各段之間配有冷凝水作為冷激線，調(diào)節(jié)汽氣比和溫度。由造氣來的半水煤氣給原料氣壓縮后，進(jìn)入半水煤氣分離器分離掉油后進(jìn)入飽和塔接觸傳熱，然后進(jìn)入第一、第二換熱器進(jìn)行換熱，達(dá)到工藝要求后進(jìn)入中變爐一段進(jìn)行反應(yīng)，再依次進(jìn)入二、三段進(jìn)行反應(yīng)。 工藝流程簡(jiǎn)述中溫變換工藝大都采用加壓變換。 工藝路線的選擇目前的變化工藝主要有：多段中溫變換，中溫串連低溫變換，全低變這3種工藝。O+H2O[K]第2章 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 工藝原理半水煤氣中CO是在一定溫度和有催化劑存在的條件下與水蒸氣發(fā)生變換反應(yīng)，生成CO2和H2,同時(shí)產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱，這是一個(gè)等體積可逆的放熱反應(yīng)：CO+H2OCO2+H2+Q在變換觸媒中CO變換反應(yīng)的原理一般認(rèn)為是水分子首先被催化劑的活性表面所吸附，然后分解成氫和吸附態(tài)的氧，氫脫附后進(jìn)入氣相，當(dāng)氣相中的CO撞擊到氧原子的吸附層后，即被氧化為CO2,離開催化劑表面，催化劑則復(fù)原，然后其表面與水分子作用重新生成氧原子的吸附層，如此反應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，催化劑用[K]表示，則化學(xué)反應(yīng)過程表示如下：[K]+H2O [K]原料氣組分如表11所示。要做到時(shí)時(shí)注意安全，事事想著安全，做到早預(yù)報(bào)，做處理，盡量避免重大事故的發(fā)生。在生產(chǎn)過程中，一定要加強(qiáng)安全防范意識(shí)，嚴(yán)格按照化工行業(yè)安全生產(chǎn)規(guī)范來操作。 設(shè)計(jì)規(guī)模與生產(chǎn)制度 設(shè)計(jì)規(guī)模重油為原料年產(chǎn)8萬噸氨車間一氧化碳變換反應(yīng)工段初步設(shè)計(jì), 年生產(chǎn)時(shí)間為7200小時(shí)。另外，黑龍江又是產(chǎn)糧大省，因此化肥的需求量較大，故有較好的市場(chǎng)。 方案比較根據(jù)以上原則和依據(jù)，本設(shè)計(jì)廠址初步設(shè)在在齊齊哈爾市南郊區(qū)的下風(fēng)向處。選擇廠址的基本安全要求是：土地面積與外形，能滿足根據(jù)生產(chǎn)工藝流程特點(diǎn)合理布置建筑物、構(gòu)筑物的需要，即廠區(qū)總圖的要求；地形應(yīng)力求平坦而略有坡度(一般以不超過千分之五至十為宜)，以減少土地平整的土方工程量，有利于廠區(qū)排水和運(yùn)輸；有良好的工程地質(zhì)條件，廠址不應(yīng)設(shè)在有滑坡、斷層、泥石流、巖溶、地下水位過高， MPa的地區(qū)；應(yīng)盡可能接近水源地，并便于污水的排放和處理；應(yīng)靠近主要原料燃料的供應(yīng)源，靠近動(dòng)力供應(yīng)中心，并有利于和有關(guān)聯(lián)企業(yè)的協(xié)作；應(yīng)注意與附近交通的聯(lián)系，盡量接近鐵路、水路、公路，以縮短貨運(yùn)距離；對(duì)排放有毒廢水、廢氣、廢渣和噪聲嚴(yán)重的工廠，不要設(shè)在城鎮(zhèn)居民區(qū)的上風(fēng)向、水源上游。同時(shí)，還要做到有利生產(chǎn)、方便生活、便于施工，并提供有多個(gè)可供選擇的方案進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)。選擇廠址應(yīng)綜合分析與權(quán)衡廠址的地形條件以及有關(guān)的自然和經(jīng)濟(jì)資料，進(jìn)行多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)、安全可行性的比較，合理選擇，作到安全可靠。正確的選擇廠址是保障化工生產(chǎn)的重要前提。并依據(jù)以下國(guó)標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)：ZBY478GB45744608GB1009GB501609HGJ21185。國(guó)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(guó)的中小型氮肥廠大不相同[2]。其后的十年間是全低變工藝和中低低工藝推廣和完善的過程。從我國(guó)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。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀許多氮肥廠都對(duì)一氧化碳變換系統(tǒng)采取了一些相應(yīng)的改進(jìn)措施，力爭(zhēng)降低能量的消耗和成本。變換反應(yīng)既是原料氣的凈化過程，又是原料氣制造的繼續(xù)過程。在一定的條件下，利用一氧化碳和水蒸汽等摩爾反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣，除去大部分一氧化碳，使一氧化碳含量?jī)艋?%左右，然后進(jìn)入銅洗進(jìn)一步的清除。IV目 錄摘 要 ⅠAbstract Ⅱ第1章 總論 1 概述 1 一氧化碳變換反應(yīng)的意義與作用 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 設(shè)計(jì)依據(jù) 1 廠址的選擇 2 廠址選則 2 方案比較 2 設(shè)計(jì)規(guī)模與生產(chǎn)制度 3 設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)與計(jì)算 5 工藝原理 5 工藝路線的選擇 5 工藝流程簡(jiǎn)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(jì)算基準(zhǔn) 7 物料衡算 7 變換氣量及變換率計(jì)算 7 總蒸汽量計(jì)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(yīng)熱量衡算 13 中變爐二段CO變換反應(yīng)熱量衡算 13 中變爐三段CO變換反應(yīng)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(shè)備選型 17 設(shè)備選型原則 17 主要設(shè)備計(jì)算 17 中變爐設(shè)備計(jì)算 17 換熱器設(shè)備計(jì)算 24 其他主要設(shè)備 25第4章 設(shè)備一覽表 26第5章 車間設(shè)備布置設(shè)計(jì) 27 車間布置設(shè)計(jì)的原則 27 車間設(shè)備布置的原則 27 車間設(shè)備平立面布置的原則 27 本工段設(shè)計(jì)設(shè)備布置原則 28第6章 自動(dòng)控制 29 主要的控制原理 29 自控水平與控制點(diǎn) 29第7章 安全和環(huán)境保護(hù) 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(fēng) 31 供暖 32 電氣 32結(jié)束語 33參考文獻(xiàn) 34致謝 35第1章 總 論 概述 一氧化碳變換反應(yīng)的意義與作用在合成氨的生產(chǎn)中，一氧化碳變換反應(yīng)是非常重要的反應(yīng)。 Temperature shift converter。關(guān)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