【正文】 he chemical industry, but also an important pioneer of China chemical industry,in which ammonia synthesis section is the central part of the synthetic ammonia process. is to optimize outputting 200,000 t/a of synthetic ammonia synthesis is as the purpose of the design,and the use of ammonia, current situation and future development trend is briefly introduced. The production process of synthetic ammonia synthesis is designed in the medium pressure and refined hydrogen and nitrogen mixture is made into synthesis ammonia by the design,then took the synthesis ammonia gas out of the mixture that has not been bee last,the mixture of not reacting is supplied a certain amount of fresh gas to continue to cyclic response. The design of raw material of gas refining section in production process the synthetic ammonia content that gets out from synthetic ammonia tower is made rich to % in material balance calculations,synthetic ammonia t /h,synthetic rate % in this design of raw material of gas refining section in production heat change of the synthesis tower,the boiler and the heat exchanger is attained by the heat balance,also we selected piping size and material according to the design operation of temperature,pressure and relevant heat exchanging area of of vertical tube type exchanger is used as external heat exchanger of tower. Keywords: ammonia synthesis section。 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)換熱器的尺寸和材質(zhì)進(jìn)行選擇。 在中壓 法 和催化劑的條件下，設(shè)計(jì)合成氨合成工段的生產(chǎn)工藝流程 ， 將精制的氫氮混合氣直接合成為氨，然后將所得的氣氨從未合成為氨的混合氣中冷凝分離出來(lái)，最后在未反應(yīng)的混合氣中補(bǔ)充一定量的新鮮氣繼續(xù)循環(huán)反應(yīng)。 I 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸合成氨合成工段工藝設(shè)計(jì) 摘要： 合成氨是化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)，也是我國(guó)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重要先驅(qū)，其中氨合成工段是合成氨工藝的中心環(huán)節(jié)。 附錄 A：工藝流程圖 ................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸合成氨合成工藝設(shè)計(jì) The Process Design of 200kt/a of Synthetic Ammonia Synthesis 目錄 摘要 .................................................... I Abstract................................................ II 引 言 .................................................. 1 第 一 章 綜 述 ............................................. 2 氨的研究背景 .................................................. 2 氨的用途 ...................................................... 2 氨的 生產(chǎn)方法的選擇 ............................................ 3 第 二 章 氨合成過(guò)程的步驟及工藝流程 ......................... 5 氨合成的步驟 .................................................. 5 氨合成工藝流程簡(jiǎn)述 ............................................ 6 第 三 章 工藝計(jì)算 .......................................... 9 原始條件 ...................................................... 9 物料衡算 ...................................................... 9 合成塔物料衡算 .............................................. 9 氨分離器氣液平衡計(jì)算 ....................................... 10 冷凝塔氣液平衡計(jì)算 ......................................... 11 液氨貯槽氣液平衡計(jì)算 ....................................... 12 液氨貯槽物料計(jì)算 ........................................... 14 合成系統(tǒng)物料計(jì)算 ........................................... 15 合成塔物料計(jì)算 ............................................. 16 水冷器物料計(jì)算 ............................................. 17 氨分離器物料計(jì)算 ........................................... 18 冷凝塔物料計(jì)算 ............................................ 19 氨 冷器物料計(jì)算 ............................................ 21 冷凝塔物料計(jì)算 ............................................ 23 液氨貯槽物料計(jì)算 .......................................... 24 熱量衡算 ..................................................... 26 .............................................. 26 廢熱鍋爐熱量計(jì)算 ........................................... 28 熱交換器熱量計(jì)算 ........................................... 29 第 四 章 設(shè)備的計(jì)算與選型 .................................. 31 已 知條件 ..................................................... 31 計(jì)算并初選換熱器規(guī)格 ......................................... 31 校核總傳熱系數(shù) K .............................................. 31 官內(nèi)給熱系數(shù)α計(jì)算 .......................................... 31 管外給熱系數(shù)α o ............................................ 35 總傳熱系數(shù) K ................................................ 38 管子拉脫力的計(jì)算 ............................................. 38 計(jì)算是否安裝膨脹節(jié) ........................................... 39 換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計(jì)算結(jié)果 ................................. 41 結(jié) 論 ................................................. 41 致 謝 .....................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) ................................................ 43 附錄 .......................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 附錄 B：設(shè)備圖 ..................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。本設(shè)計(jì)目的在于對(duì)年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸合成氨合成工段進(jìn)行設(shè)計(jì)，并簡(jiǎn)要介紹了氨的用途、現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。 在 物料衡算中 出塔氣氨含量達(dá)到 %， 合成氨 ，合成率為 %，由熱量衡算得到合成塔、中置鍋爐和塔外換熱器的熱量變化 。 塔外換熱器采用 換熱面積為 的立式列管式換熱器。material balance accounting。比空氣輕，相對(duì)密度 ，熔點(diǎn) － ℃ ；沸點(diǎn) － ℃ 。 在 、 ℃ ，或在常溫下加壓到 ～ ，就能將氨變成無(wú)色液體，同時(shí)放出大量的熱量。液氨的相對(duì)密度為(20℃ )。液氨容易氣化，降低壓力可急劇蒸發(fā)，并吸收大量的熱。氨溶解時(shí)放出大量的熱。 氨的化學(xué)性質(zhì)活潑，能與酸反應(yīng)生成鹽。在有水的條件下，氨對(duì)銅、銀、鋅等金屬有腐蝕作用。氨與空氣或氧按一定比例混 合后，遇火能爆炸。液氨或干燥的氣氨，對(duì)大部分物質(zhì)沒(méi)有腐蝕性，但在有水的條件下，對(duì)銅、銀、鋅等有腐蝕作用 [1]。其產(chǎn)量居于各種化工產(chǎn)品的首位，同時(shí)是能源消耗的大戶 本設(shè)計(jì)對(duì)氫、氮直接合成為氨的合成工段工藝流程進(jìn)行介紹，將在傳統(tǒng)工藝流程上加以改進(jìn)。物料消耗降低，生產(chǎn)安全性提高，從而降低了生產(chǎn)成本，提升了合 成氨市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。根據(jù)合成氨技術(shù)發(fā)展的情 況分析 , 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)緊密圍繞“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)的研究開發(fā) [2,3,4]。 在合成氨裝置大型化的技術(shù)開發(fā)過(guò)程中 , 其焦點(diǎn)主要集中在關(guān)鍵性的工序和設(shè)備 , 即合成氣制備、合成氣凈化、氨合成技術(shù)、合成氣壓縮機(jī)。 (2) 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。生產(chǎn)過(guò)程中不生成或很少生成副產(chǎn)物、廢物 ,實(shí)現(xiàn)或接近“零排放”的清潔生 產(chǎn)技術(shù)將日趨成熟和不斷完善。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)控制技術(shù)等將越來(lái)越受到重視?；适寝r(nóng)業(yè)的主要肥料，而其中的氮肥又是農(nóng)業(yè)上應(yīng)用最廣泛的一種化學(xué)肥料，其生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)裝備水平、產(chǎn)品數(shù)量，都居于化肥工業(yè)之首，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位。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。此外，液氨本身就是一種高效氮素肥料，可以直接施用，一些國(guó)家已大量使用液氨。 氨也是重要的工業(yè)原料，廣泛用于制藥、煉油、純堿、合成纖維、合成樹脂、含氮無(wú) 3 機(jī)鹽等工業(yè)部門?，F(xiàn)代國(guó)防工業(yè)和尖端技術(shù)也都與氨合成工業(yè)有密切關(guān)系，如生產(chǎn)火箭的推進(jìn)劑和氧化劑，同樣也離不開氨 。 合成氨工業(yè)的迅速發(fā)展，也促進(jìn)和帶動(dòng)了許多科學(xué)技術(shù)部門的發(fā)展，如高壓技術(shù)、低溫技術(shù)、催化技術(shù)、特殊金屬材料、固體燃料氣化、烴類燃料的合理利用等。所以合成氨工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位，氨及氨加工工業(yè)已成為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的一個(gè)重要部門。 20xx 年產(chǎn)量 已 達(dá) 。我國(guó) 1996 年合成氨產(chǎn)量已達(dá) ,20xx 年 也 達(dá) 36Mt,2020