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1、沈阳化工大学本科毕业论文题目：年产20万吨合成氨装置低压部分工艺设计院系：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：0708班学生姓名：张驰指导教师：张丽论文提交口期：2011年6月24口论文答辩日期：2011年6月28日毕业设计（论文）任务书化学工程学院化学工程与工艺0708班学生张驰毕业论文题目：年产20万吨合成氨装置低压部分工艺设计毕业设计（论文）内容：1•文献综述2.合成氨工艺概述3.工艺计算4•设备计算5.带控制点的工艺流程图毕业设计（论文）专题部分：合成氨装置低压部分工艺设计指导教师：签字2011年3月1日教研室主任：签字2011年月日院长：签字2011年月
2、日毕业设计工艺条件表学生姓名：张驰设计题目：年产20万吨合成氨低压部分装置设计生产能力：1000tNIl3/a年工作口：300天1、气体流量和组成新鲜气量:2890NmVtNHs水碳比：3.3返氢后气体的氢含量：5.00%吸收塔出口CO?含量：0.1%（干基）再生塔经冷却后的再生气中CO?含量：＞98.5%大气压:740mmIlg平均温度：25°C序号组分原料气mol%新鲜气mol%返氢气mol%空气mol%1n20.3124.6724.497&002h274.0274.053CHi90.361.001.084Ar0.140.310.381.005CO<60ppmC
3、O+CO26CO20.547gh65.708CA1.249n-C4H100.89i-QHio0.6410n—CoHi20.12i-呀仏0.06S%60ppm含唾吩11022112H2O总计1001001001002、设备操作条件位号管程壳稈介质温度（°C）压力（表MPa）介质温度（°C）压力（表MPa）进口出口进口出口进口出口进口出口102-C原料气4824272.892.88水3143142.892.88103-C原料气4563302.842.82水3143142.842.82104-C原料气3302252.932.92水3143142.932.92指导教师：张丽
4、内容摘要合成氨用氢气约占氢气生产量的50%,主要用作制氮肥，还可用来制造硝酸、纯碱、氨基塑料、聚酰胺纤维、丁月青橡胶、磺胺类药物及其他含氮的无机和有机化合物。在国防部门，用氨制备的硝酸是制造硝化甘油、硝化纤维、三硝基甲苯（TNT）、三硝基苯酚等炸药及导弹火箭推进剂的重要原料。氨还是常用的冷冻剂之一。由于氨在农业生产中的特殊地位，故在国民经济中占有重要地位。本设计是对合成氨工艺低压工段部分装置进行设计计算，我们采用的是美国凯洛格公司所研发的凯洛格合成氨工艺。此工艺是以天然气作为原料来进行合成氨。结合工艺流程对低压部分包括脱硫，一、二段转化，高低温变换，以及原料气的脱碳
5、和甲烷化进行精确的物料衡算和能量衡算，而且还对换热器进行了设备的计算。本设计的水碳比为3.3:1,年产量为20万吨（年开工按7200小时算）,时量为27.7778t/h,在一段和二段转化炉我们根据一氧化碳的变换反应求出各组分的量进而计算得出甲烷化反应的平衡常数幻2^4=169.9184,查氮肥设计手册得出温度t=794.848°C,计算△T二805.657-794.848=10.80900°C在给定的温距内，所以一段炉的设计温度805.657°C符合要求。并且在最后的整个物料的校核中得出进出的物料的误差为0.000106%,说明计算还是很精确的。在能量衡算过程中为了
6、更加精确的计算各个组分的恰值，我们通过热力学中的R-K方程求解压缩因子Z进行压力校正来计算，同时用此方法对一段炉进行燃料用量的进行了计算。在对四个换热器101-C,102-C,103-C,104-C计算我们采用了直接计算显热来计算换热器所产生的热量值。本设计中的设备计算是对换热器102-C进行了整体的计算并且最后校核为《/Kh・19在1.15—1.25之间，我们选取的K二700符合换热器要求。关键词：合成氨；低压部分；物料衡算；热量衡算；AbstractUsingsyntheticammoniaproductionofhydrogenabout50%,mainlyu
7、sedformakingnitrogen,alsocanbeusedtomanufacturenitricacid,aminoplastics,soda,polyamidefiber,NBR,sulfadrugsandotherinorganicandorganicnitrogencompounds.Inthedefensedepartmentandinthepreparationofammonianitrateismanufacturingnitroglycerin,nitrificationfiberandtrinitrotoluene(TNT),sucha
