年产九万吨合成氨脱碳工段设计

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1、年产九万吨合成氨厂脱碳工段初步设计摘要本设计是年产九万吨合成氨厂脱碳工段的初步设计，采用改良的热钾碱法和两段吸收两段再生的的工艺流程来脱除合成气中的二氧化碳，并对吸收液进行再生。脱除原料气中的二氧化碳,对以后的合成工段意义重大,同时回收的二氧化碳也可以用于其他化学物质的合成。设计内容主要包括生产工艺的确定和比较、物料衡算和能量衡算、设备的选型与设计和管道尺寸设计。附带的图纸有带控制工艺流程图、车间设备的平面图和二氧化碳再生塔设备结构图。关键词：热钾碱法;二氧化碳;工艺设计ABSTRACT1Thedesignisanelementarydesignaboutremovi

2、ngthecarbondioxideofthefactorythatmakesammonia90,000tayear.Recoveringthecarbondioxideisnotonlyveryimportanttothenextmanufacturingprocess,butalsocanbeusedfortheproductionofotherchemicals.Itusesthedevelopedwayofhotsolutionofaqueouspotassiumcarbonateandtheprocessoftwoabsorbtionandtworecove

3、rytoremovethecarbondioxideofsyngasandtorecoverthecarbondioxidefromthesolution.Thecontentofthedesignmainlyincludesthechoiceofthemakingtechnologe,massandenergybalance,thedesignoftheequipmentsandtubes.Besidesthese,itincludesthedrawingofcontrollabletechnologicalprocess,thedrawingofworkshop′

4、sequipments,theequipmentdrawingoftheabsorbingtowerandtherecorveringtowerofcabondioxide.Keywords:Thehotsolutionofaqueous;Carbondioxide;technologicaldesign1第一章前言氨的用途很广，在国民生产中具有举足轻重的地位。在合成氨的过程中，经变换后的合成气含有较多的二氧化碳，如不将其清除，在合成氨生产时二氧化碳会使合成氨催化剂中毒。此外，二氧化碳是制造尿素、纯碱、碳酸氢铵等的重要原料，二氧化碳的脱除和回收利用是脱碳过程的双重任务

5、，也在合成氨中占有较重要的地位。本课题是年产九万吨合成氨厂脱碳工段的初步设计。设计的目的是为了寻找出一套合理的脱碳工艺，获得纯度较高的净化气，提高二氧化碳的回收率，简化流程，降低能耗，达到较高的经济效益指标。设计内容主要包括生产工艺的确定和比较，物料衡算和能量衡算，设备的选型与设计和管道尺寸设计以及绘制带控制点的工艺流程图、车间设备的平面图和一张主体设备结构图。由于脱碳分离过程中，溶液吸收和再生是可逆过程，所以溶液的浓度、循环量以及吸收和再生的温度、压力都需要进行合理的选择，这就是本课题所要解决的关键问题。在本设计中，主要是参考相关资料进行选择。本次设计力求以理论为基

6、础，贴近实际为目标，争取让设计更合理。但由于本人水平有限，经验不足，时间有限，资料收集不全面等因素，本次设计难免有疏漏甚至错误，敬请老师批评指正。1第二章合成氨的概述[1]2.1氨的发现与制取氨是1754年由J.普里斯特利在加热氯化铵和石灰混合物时发现的，1784年C.L.伯托利确定氨由氢和氮组成。19世纪中叶，炼焦工业兴起，生产焦炭过程中制得了氨。煤中的氮约有20%～25%转化为氨，煤气中氨含量为8～11g/m3，因而可从副产焦炉气中回收氨。但这样回收的氨量不能满足需要，促使人们研究将空气中的游离态氮变成氨的方法，20世纪初先后实现了氰化法和直接合成法制氨的工业方法

7、。2.2氨的用途氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、氯水以及各种含氮混肥和复肥，都是以氨作为原料的。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。氨在工业上主要用来制造炸药和各种化学纤维及塑料。从氨可以制得硝酸，进而再制造硝酸铵、硝化甘油、硝基纤维素等。在化纤和塑料工业中，则以氨、硝酸和尿素等作为氮源，生产己二胺、人造丝等产品。氨的其它工业用途也十分广泛，例如，用作制冰