20萬噸合成氨工廠畢業設計-文庫吧資料

　　

【正文】 陜西科技大學畢業設計 242H ∑ （18）弛放氣% 33m()/tNH標 3m()/h標 Kmol/h3NH ∑ （19）液氨% 33m()/tNH標 3m()/h標 Kmol/h3NH ∑ 熱量衡算（1） 廢熱鍋爐Ⅰ熱量計算① 管內熱氣體帶入熱量 7Q P= 7t452C?。V().%.5?????誤 差液氨儲罐出口液體含量（%）表 49 液氨儲罐出口液體含量（%）NH3 Ar H2 N2 小計 放出氣體組分含量由式 計算iiMLyV??液氨儲罐出口氣體含量（%）410 液氨儲罐出口氣體含量（%）NH3 Ar H2 N2 小計 （4） 液氨儲罐物料計算以液氨儲罐出口一噸液氨為基準折標 計算3米液氨儲罐出口液體量 ().7???標其中:陜西科技大學畢業設計 18 3NH33 %()NNHLx???標 ..ArAr 標 222 ()Hx 標 2N22 %.mNL???標液氨儲罐出口氣體量 ..208()L????標其中: 3NH33 %()NNHVy 標 ..2ArAr???標 222 31818..()Hy標 2N22 %???標918LV?液 氨 儲 罐 出 口 總 物 料 =+ = 3()標由物料平衡 19817LV??()標則進口液體組分 3NH33 %()NNHLx???標 ..9ArAr 標年產 20 萬噸合成氨工廠工藝設計 19 2H22 %.86m()HLx???標 2N22 31717...1N 標（5） 合成系統物料衡算將整個合成系統看作一個系統,進入該系統的物料有新鮮補充氣體 ,離開該系統的物V補料有去深冷凈化裝置的回收氣 ,液氨儲罐弛放氣 ,產品液氨 。分離液體組分含量液體中氨含量 %???液體中氬含量 液體中氫含量 年產 20 萬噸合成氨工廠工藝設計 %???液體中氮含量 氨分離器出口液體含量（%）表 45 氨分離器出口液體含量（%）NH3 Ar H2 N2 小計 分離氣體組分含量：氣體氨含量 333 %.4937NHmLyV????氣體氬含量 氣體氫含量 %?????氣體氮含量 氨分離器出口氣體含量（%）表 46 氨分離器出口氣體含量（%）NH3 Ar H2 N2 小計 （3） 液氨儲罐氣液平衡計算陜西科技大學畢業設計 16液氨儲罐入口液體含量（%）表 47 液氨儲罐入口液體含量（%）3NHmAr2Hm2N小計 查得 t=17℃ P= 平衡常數表 48 平衡常數KNH3 KAr KH2 KN2 540 575 620根據氣液平衡原理以液氨儲罐入口 1Kmol 液氨為計算基準設 代入上式得()?33 ()NHNmL KmolVK??????..210854()ArAr lL22 .()HmKmolVK????22 ()NL l出口液體總量 322NHArHNLL??m(i)L(i)=V1+K年產 20 萬噸合成氨工廠工藝設計 17=+++=放出氣體總量 ???計算氣液比 39。 .()39。2N表 41 入塔氣組分含量（％）NH3 Ar H2 N2 小計 ② 合成塔出氣組成：以 1000kmol 入塔氣作為基準求出塔氣組分由下式計算塔內生成氨含量： 33367NH6NH(y)1()???????出塔氣量=入塔氣量 —生成氨含量==出塔氨含量： =％37NHy出塔氬含量： 陜西科技大學畢業設計 12=1/16%=%67ArArNy??出塔氫含量： 2326HN77y10%???=（）/100%=%出塔氮含量： 28Ny()%?????表 42 出塔氣體組分含量（％）NH3 Ar H2 N2 小計 ③ 合成率： 3NH66210%(1y)Ar???合 成 率=［1()］x100％=％（2） 氨分離器氣液平衡計算設氨分離器進口氣液混合物 F，進口物料組分 m（i） ；分離氣相組分 y（i ） ，氣量V；分離液相組分 x（i） ，液量 L；其中進口物料組分 m（i ）等于合成塔出口氣體組分，根據氣液平衡原理，以 1Kmol 進口物料為計算基準，即 F=1Kmol。凈化器的廢氣是前端過量的氮、氬、甲烷及合成回路弛放氣的最終弛放點。合成塔出口氣的熱量回收產高壓蒸汽，熱回收后的氣體中的氨使用組合式換熱器和冰機冷凝成為氨產品。合成氣也由凈化器進氣預熱。進入精餾塔的全部甲烷、約 60%的氬和多余的氮都作為廢物除去。粗合成氣體進入凈化器后首先在原料/流出物換熱器的頂部與凈化氣及凈化器廢氣換熱被冷卻，然后流過膨脹機,膨脹機移去熱量以提供深冷裝置所需要的冷量。進一步的凈化包括甲烷化、急冷和干燥。KRES 流出物溫度為 645℃，經蒸汽發生器冷卻到370℃后流到高、低變爐。965℃的 ATR 流出物進入 KRES 的殼側,剩余的原料氣和蒸汽進入 KRES 的管側。本流程使用過量的空氣，然后將過量的氮排出，年產 20 萬噸合成氨工廠工藝設計 9這就不需要氧氣或富氧空氣,過量空氣的量根據最終優化確定,約為化學計量的(40~60)%。 工作制度法定假日和星期假日采用輪換倒班制度，連續工作制(四班三運轉)：工作日=365 —設備維修日陜西科技大學畢業設計 8 =365－ 35 =330(天) 產品的主要技術規格及標準表 31 液氨產品技術規格規格序號名稱等級 組分 含量國家標準 備注氨 ＞1 液氨 一級品水和油 ＜GB35665氨 ＞2 液氨 二級品水和油 ＜GB35665表 32 氨水產品技術規格規格序號 名稱等級 組分 含量標準 備注一級品 氨 ＞20二級品 氨 ＞181農業用氨水三級品 氨 ＞15部標HGI8864氨 ＞25一級品殘渣 ＜氨 ＞20二級品殘渣 ＜氨 ＞202工業用氨水三級品殘渣 ＜部標HGI8864 工藝流程敘述原料氣（天然氣）經預熱、脫硫后，分成兩股，它們與蒸汽混合、再預熱后分別送到轉化換熱器（KRES ）和絕熱自熱式轉化爐（ATR） 。另外，釕系催化劑的活性也比鐵系催化劑有了很大的提高。目前國內大多數采用的是鐵系催化劑，雖說這種催化劑的研究已達到了國際的領先水平，但仍不能使合成氨的生產真正的做到“低溫、低壓” 下生產；因此，本設計中所采用的催化劑為釕系催化劑。 車間生產綜合敘述 合成工段的概況及特點合成工段的主要任務是將精制的合成氣通過壓縮機壓縮到所需的壓力進入合成塔內進行催化反應生成產品氨。本圖采用 1：500 的比例。原料﹑半成品和成品形成整個順序，盡量保證流水作業，避免逆行和交叉；B 鍋爐房﹑水泵房﹑配電站等輔助車間盡量靠近其主要部門，以縮短期間距離，節省投資；陜西科技大學畢業設計 6C 由前區到生產區主要干道，應避免與主要運輸道路交叉；D 盡量使大多數廠房向陽﹑背風﹑避免瓦斯等，盡可能使各廠區有條件采用自然采光和自然通風等；E 按防火規范的要求，保證建筑物之間的距離，符合規定；F 根據衛生規范的要求，保證廠區內衛生符合規定；G 根據環境發展的要求，生產區設在有廢渣處理系統﹑廢水處理系統﹑廢氣處理系統等設施 ；H 考慮工廠今后的發展，在廠區留有建筑余地；I 盡量做到以生產區為軸線，再考慮輔助車間﹑行政樓和道路的安排。注：為了不妨礙管道的布置及消防的要求，各生產工段的周圍不設綠化帶。綠化帶以草坪為主，路旁加種樹木。（6） 綠化和美化區：本廠的綠化包括生產區﹑福利區的綠化帶。這樣有利于原料或產品的進廠和出廠，且有利于火災發生時，消防車的順利到達出事地點。（3） 運輸設備布置：車庫油庫均布置在主干道邊緣，道路設計為主力干道，寬 10 米，行道每邊各 1 米，車間引道 4 米，這樣有利于消防和道路的改造。C 變配電站：靠近電力負荷中心，縮短了電線路線，減少了投資，且在水處理車間的上風向，煤堆場的平行風向。（2） 輔助車間布置：以生產車間為中心，根據總平面布置原則，綜合各種因素對各個輔助車間布置如下： A 維修車間：遠離廠區前，降低噪音污染，在主力生產車間附近，便于設備維修。建筑系數一般為 25%～40%，場地利用系數一般為 50%～60%，這是總平面設計的主要技術經濟指標。（8） 為保證平面圖具有建筑藝術性，廠房形狀要規則簡單，使道路徑直，廠房中心線保持垂直或平行。（6） 綜合管線統籌安排，防止干擾，力求管線短，拐彎少。對易燃易爆的各類儲罐和有危險性的庫房（油庫、危險品庫） ，應力求遠離火源和人員往來集中地，一般應布置在廠區邊緣，主導風向的下風向以及地勢較低的地段。（3） 大多數廠房，特別是主要生產車間的布置，應考慮到日照方位和主導風向，保證自然通風，廠前區和防污染的車間放在上風向，產生粉塵、煙、熱等的車間及易燃庫布置在下風向。同時，應將水電汽等公用工程耗量大的車間，盡量集中布置，以形成負荷中心與供應來源靠近，使各種公用系統介質的工程管線減少和輸送距離最短，達到節約能源。 勞動力資源條件廠區所在的市內有著數所高等院校，人力資源