年產(chǎn)萬噸合成氨脫碳工段工藝設(shè)計

年產(chǎn)萬噸合成氨脫碳工段工藝設(shè)計第1頁/共18頁年產(chǎn)52萬噸合成氨脫碳工段工藝設(shè)計第2頁/共18頁目錄一、課題的來源、研究的目的與意義二、脫碳工段在合成氨生產(chǎn)中的重要作用三、本課題的完成目標及內(nèi)容四、進度安排五、參考文獻第3頁/共18頁

課題的來源、研究的目的與意義

1.合成氨在國民經(jīng)濟發(fā)展中的重要性

2.我國合成氨的工業(yè)概況及現(xiàn)狀

3.以煤為原料合成氨工藝流程第4頁/共18頁

合成氨在國民經(jīng)濟發(fā)展中的重要性

氨是最為重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品之一，其產(chǎn)量居各種化工品的首位。氨主要用于農(nóng)業(yè)，合成氨是氮肥工業(yè)的基礎(chǔ)，氨本身是重要的氮素肥料，其他氮素肥料也大多是先合成氨、再加工成尿素或各種銨鹽肥料，；同時氨也是重要的無機化學(xué)和有機化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料，用于生產(chǎn)銨、燃料、炸藥、制藥、合成纖維、合成樹脂的原料。

第5頁/共18頁我國合成氨的工業(yè)概況及現(xiàn)狀

中國合成氨工業(yè)經(jīng)過50多年的發(fā)展，產(chǎn)量已躍居世界第1位，合成氨原料主要有煤、油和氣三種。隨著油氣價格上漲，以煤為原料的裝置也變得越來越有競爭力。隨著科技發(fā)展，合成氨的主要發(fā)展趨勢將是“大型化、低能耗、結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔生產(chǎn)、長周期運行”

第6頁/共18頁以煤為原料合成氨工藝流程圖

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脫碳工段在合成氨生產(chǎn)中的重要作用

1.脫碳工藝的概況

2.脫碳工藝的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

3.脫碳工藝的選擇第8頁/共18頁

脫碳工藝的概況

各種原料制取的粗原料氣經(jīng)CO變換后，除含氫、氮氣外，還含有大量二氧化碳、少量一氧化碳和甲烷等雜質(zhì)，其中二氧化碳含量最高，它既是合成催化劑的有害物質(zhì)，又是生產(chǎn)尿素等產(chǎn)品的重要原料，因此在進入合成回路之前必須徹底除去，否則將影響合成過程并使催化劑中毒。出于節(jié)能與環(huán)境保護的考慮，脫除CO2的洗滌液必須能夠再生和循環(huán)使用第9頁/共18頁脫碳工藝現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

我國的合成氨工藝相比國外發(fā)展較緩慢，脫碳工藝也顯得比較落后。在當今的國際環(huán)境下，未來合成氨脫碳工藝的發(fā)展趨勢是低能耗、結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔生產(chǎn)以及長周期運行。

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合成氨脫碳工藝類型目前國內(nèi)中小氮肥廠所采用較普遍的有碳酸丙烯酯脫碳工藝（簡稱PC法）；低溫甲醇洗滌法；聚乙二醇二甲醚脫碳工藝（簡稱NHD法）；熱碳酸鉀法；濃氨水法和多胺法（改良MDEA）等。第11頁/共18頁

三種工藝能耗比較[1]項目NHD法熱鉀堿法MDEA法低壓蒸汽／t0.31.30.8電耗×10-6／KJ1.3021.11.016冷卻水／m3158070綜合能耗×10-6／KJ2.7255.2334.186①注：以噸氨計。第12頁/共18頁

由于NHD法所使用的吸收溶劑穩(wěn)定，不會因原料氣中的雜質(zhì)而引起分解，不起泡，損耗少，無毒性，無腐蝕，且NHD的再生過程中幾乎不需要能量，因此從環(huán)保，經(jīng)濟等多方面考慮，本次設(shè)計我選用的合成氨脫碳工段工藝為NHD法。脫碳工藝的選擇第13頁/共18頁本次課題的任務(wù)

繪制脫碳塔氨冷氣、脫水塔設(shè)備裝配圖；繪制NHD脫碳系統(tǒng)帶控制點的工藝流程圖；繪制脫碳車間平面布置圖第14頁/共18頁本課題的完成目標及意義

熟悉且熟練地掌握繪圖技巧；學(xué)會測量元件、閥門、閥件的使用安裝；綜合運用化工原理、化工熱力學(xué)、化工設(shè)計等課程的基礎(chǔ)知識，借助化工設(shè)計手冊，計算和分析數(shù)據(jù)，找出生產(chǎn)與設(shè)計的差別；通過數(shù)據(jù)分析比較國內(nèi)外在節(jié)能降耗方面的優(yōu)劣。第15頁/共18頁進度安排2013.10-------2013.12工廠實習，采集數(shù)據(jù)2014.2.23-------2014.3.08查閱文獻，選定脫碳工藝方案，準備開題2014.3.10-------2014.4.10脫碳工段主要裝置工藝計算2014.4.10-------2014.5.10繪制脫碳塔、脫水塔、氨冷器設(shè)備圖，脫碳工段工藝流程圖，脫碳工段車間平面圖2014.5.10-------2014.5.20編寫畢業(yè)設(shè)計說明書2014.5.29-------2014.5.30畢業(yè)設(shè)計答辯第16頁/共18頁參考文獻[1]梁軍.三種脫碳工藝的比較[J].山西化工,2007,27(03):11-13[2]孟巖.合成氨的生產(chǎn)方法以及工藝流程研究[J].科技文匯,2008(08):278-279[3]張子鋒,郝啟剛.《合成氨生產(chǎn)技術(shù)》[M].第二版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011:124-140[4]陳敏恒,叢德茲,方圖南,等.化工原理(下)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:52-171[5]陳敏恒,叢德茲,方圖南,等.化工原理(上)[M