合成氨中串低变工艺设计

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1、宁夏理工学院毕业设计摘要本文是关于以天然气为原料年产15万吨合成氨变换工段初步设计。在合成氨的生产中，一氧化碳变换反应是非常重要的反应。本设计的原料气中含有部分一氧化碳，不能直接作为合成氨的原料，而且对合成氨的催化剂有毒害作用，必须在催化剂的作用下通过变换反应除去。因此，一氧化碳变换反应既是原料气的净化过程，又是原料气的制造过程。本设计采用中串低工艺流程，其主要包括工艺路线的确定、中低温变换炉的物料衡算和热量衡算、变换炉和换热器进行总体结构设计及计算。最终绘制出了该工序带控制点的工艺流程图。关键词：天然气；一氧化碳变换；低温变换炉-40-宁夏理工学院毕业设计AbstractThisart

2、icleisapreliminarydesignsectionwhatabouttheannualoutputofnaturalgasasrawmaterialstotransformfifteenthousandtonsofcarbonmonoxideammonia.Intheproductionofammonia,carbonmonoxideshiftconversionisaveryimportantreaction.Becausethegascontainspartofcarbonmonoxideanditnotonlycouldn'tbedirectlyusedasthoseo

3、ftherawmaterialsofsyntheticammonia,butalsohavepoisoningeffectonthecatalystofammoniatheremustberemovedthroughthecatalyticreactionaboutthecatalystfortransformation.Sothecarbonmonoxideshiftconversionisnotonlyagaspurificationprocessofrawmaterials,butalsothemanufacturingprocessoffeedgas.Thisdesignuses

4、mediumandlowtemperatureshiftinseriesprocess,itcontainsthedeterminationofprocessroute,theMediumandLowTemperatureShiftingFurnaceofmaterialbalanceandheatbalance,shiftingfurnaceandheatexchangerinoverallstructuredesignandcalculation.Finallydrawouttheprocesscontrolwithprocessflowdiagram.Keywords:natura

5、lgas;carbonmonoxideshiftconversion;LowTemperatureShiftingFurnace-40-宁夏理工学院毕业设计目录摘要IAbstractII目录III1综述-1-1.1氨的性质和用途-1-1.1.1氨的理化性质-1-1.1.2氨的用途-1-1.2合成氨技术的发展史-2-1.2.1世界合成氨技术的发展-2-1.2.2中国合成氨工业的发展概况-3-1.3合成氨转变工序的工艺原理-4-1.3.1合成氨的典型工艺流程介绍-4-1.3.2合成氨转化工序的工艺原理-5-1.3.3合成氨变换工序的工艺原理-6-1.4设计方案的确定-6-1.4.1原料的选择

6、-6-1.4.2工艺流程的选择-7-1.4.3工艺参数的确定-8-1.4.4工厂的选址-8-2变换工段物料及热量衡算-10-2.1中温变换物料衡算及热量衡算-10-2.2低变炉的物料与热量计算-21-2.3废热锅炉的热量和物料计算-26-2.4主换热器的物料与热量的计算-28-2.5调温水加热器的物料与热量计算-29-3设备的计算-31-3.1低温变换炉计算-31-3.2中变废热锅炉-32--40-宁夏理工学院毕业设计主要参考文献-37-结束语-38-致谢-39-附录-40--40-宁夏理工学院毕业设计1综述1.1氨的性质和用途1.1.1氨的理化性质（1）物理性质：在常温常压下，氨是具有

7、特殊刺激性臭味的无色气体，能刺激人体器官的粘膜。氨有强烈的毒性，空气中含有0.5%（体积）的氨，就能使人在几分钟内窒息而死。在标准条件下，氨的相对密度为0.5971（空气为1）。氨还易被液化，在0.1MPa下，将其冷却到－33.5℃，氨就能冷凝成无色液体，同时放出大量的热量。若氨在0.10MPa下冷却至－77.7℃，就凝结成略带臭味的无色结晶。液氨也很易气化，降低压力可急剧蒸发，并吸收大量热量。氨极易溶于水，可制成含氨15～30%（