25万吨合成氨生产精炼合成工段工艺设计
氨是很重要的无机化工产品，化工行业对于的氨的需求逐渐上升。同时，合成氨工业逐渐演变为支柱产业，原料与产品都需要进行结构上的调整，技术需要不断的优化。本文是25万吨合成氨生产的精炼、合成工段的工艺设计。原料的主要组成为氮气和氢气，生产方法采用铜洗法和中压法，主要设备有铜洗塔、合成塔和废热锅炉等，对这些设备进行物料衡算、能量衡算及设备选型的计算。每年工作日为330天，根据计算结果可知，平均每天生产合成氨757.6吨。关键词 铜洗塔，合成塔，物料衡算
目 录
1 总论 1
1.1 设计依据、方案及生产规模 1
1.2 设计地区的自然条件 1
1.3 厂址选择 2
2 合成氨发展概况 2
2.1 合成氨概述 2
2.2 生产方法的选择与论证 3
3 工艺叙述 4
3.1 设计的生产方法选择与论证 4
3.2 工艺的原理、生产方法及流程叙述 4
4 工艺计算 8
4.1 精炼工段的物料衡算 8
4.2 合成工段的物料衡算 14
4.3 精炼工段的热量衡算 22
4.4 合成工段的热量衡算 26
5 主要设备选型及计算 33
5.1 铜洗塔 34
5.2 回流塔 34
5.3 下加热器 35
5.4 上加热器 36
5.5 再生器 36
5.6 废热锅炉 37
6 安全技术与环保部分 41
6.1 环境保护 41
6.2 安全措施 41
6.3 “三废”治理 42
7 技术经济概算与项目管理 42
7.1 铜洗工段 42
7.2 合成工段 44
结 论 47
致 谢 48
参 考 文 献 49
1 总论
合成氨是一项既基础又不可或缺的工艺，在农业、工业及其他行业都用很大的用途，在国民经济里占 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
据了重要地位。在一些基础的化工产品中，氨是很重要的，并且在氮肥的工业中，合成氨这一项是十分重要的环节。“化肥氨”大概占七成，而“工业氨”大概占据三成。在地球上，合成氨的生产大概占据一成的资源。原料与产品都需要进行结构上的调整，技术需要不断的优化。根据有关专家对这一工艺的研究，未来的一段时间内它的原理不会发生很大改变，环境保护与能耗降低将会是一个主体趋势，我们必须减少有害气体的排放及污染。
1．1 设计依据、方案及生产规模
1.1.1年产量：25万吨的合成氨
1.1.2 组成（原料）：， ，，
（）：
1.1.3 合成塔:1、操作压力
2、进口氨浓度：
3、出口氨浓度:
1.1.4 精练气
1.1.5 水冷器出口气体
1.1.6 循环机进出口压差
1.1.7 年工作日
1.1.8 用氨当做计算基准
本课题是对年产25万吨合成氨生产精炼、合成两个工段的初步设计。
本课题计划采用铜洗法和中压法进行设计。
1．2 设计地区的自然条件
我们此次设计的地点选为淮安市。
由于淮河是我们国家亚热带和暖温带的划分界限，所以淮安既具备南方气候特点，同时也具备北方气候特点。这座城市，春夏秋冬区分十分鲜明，光照十分充裕夏天比较热，冬天比较冷。本市的年太阳辐射总量在115千卡/平方厘米上下；年日照时长大约2200小时；年无霜期一般在220天左右，年平均气温大概在14℃~14.7℃。和全国大多数地区一样，一月份的温度比较低，七月份的温度比较高。年降水量多年平均在910毫米~1100毫米。西南风和偏东风为主要的风向，年平均风速在3.0米/秒～3.5米/秒。
这座城市是冲积形成的平原，它的土壤中有机质的含量比较低，少于，值大于七，总的来说，土壤的负荷力还是较好的。本市还有着充足的位于地下的水资源，水量为亿立方米,深层的地下水可以达到亿立方米的采集量。
1．3 厂址选择
1.3.1 原料供应及产品销售
本次所设计的地址设置在郊区附近比较适合。我们应当尽量降低某些运输成本。我们把原料送到工厂里，之后应当找到合适的存贮方式，不然难以确保操作流程能够顺利进展。与此同时，留意关于所选工厂，它产品的销售方式，选择靠近产品的消费地区是最为稳妥。
1.3.2 交通运输条件
众所周知，交通运输绝对是一个重要的方面。如果选择运输较远的地方，增加费用，得不偿失。况且，工厂的废弃物很多。还有，陆路运输也不是唯一的选择，我们也可以选择水运，水上运输，相对来说，比较便宜。
1.3.3 选取水源
需要关注建厂地域的水的具体情形。因为对工厂而言，它消耗的水资源相当大，我们如果选择离水源近的地区，就会减去一部分没必要的花销，省时省力。要把厂子建在水质没被破坏的地方，但是要注意不能乱排放污水，不能破坏水质。
1.3.4 能源
能源供应如果不方便的话，一切都将无法跟上。所以，可以把工厂地址选择离高压电网较近的地方，如此便可以使供应得到保证。
1.3.5 “三废”
在选择地址的时候，要考虑到三废的排放，尽量避免影响环境。
2 合成氨发展概况
2．1 合成氨概述
1909年，工业氨合成法被哈伯研究得到，到现在已经过去了一百余年。随着时代的发展和科技的进步，合成氨技术也取得了很大的提高和突破。经过多年的发展，中国的合成氨工业，产量排名已经达到首位，根据目前的统计，中、美、印和俄国的产量排名靠前，加起来大概占总的产量以上。现在我们国家的原料，以煤、石油与天然气为主，许多装置用天然气当做原料，但是由于近几年，石油价格不稳定，所以煤这种原料又开始被人们重视，而且煤存贮量是其他原料的几倍。
目 录
1 总论 1
1.1 设计依据、方案及生产规模 1
1.2 设计地区的自然条件 1
1.3 厂址选择 2
2 合成氨发展概况 2
2.1 合成氨概述 2
2.2 生产方法的选择与论证 3
3 工艺叙述 4
3.1 设计的生产方法选择与论证 4
3.2 工艺的原理、生产方法及流程叙述 4
4 工艺计算 8
4.1 精炼工段的物料衡算 8
4.2 合成工段的物料衡算 14
4.3 精炼工段的热量衡算 22
4.4 合成工段的热量衡算 26
5 主要设备选型及计算 33
5.1 铜洗塔 34
5.2 回流塔 34
5.3 下加热器 35
5.4 上加热器 36
5.5 再生器 36
5.6 废热锅炉 37
6 安全技术与环保部分 41
6.1 环境保护 41
6.2 安全措施 41
6.3 “三废”治理 42
7 技术经济概算与项目管理 42
7.1 铜洗工段 42
7.2 合成工段 44
结 论 47
致 谢 48
参 考 文 献 49
1 总论
合成氨是一项既基础又不可或缺的工艺，在农业、工业及其他行业都用很大的用途，在国民经济里占 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
据了重要地位。在一些基础的化工产品中，氨是很重要的，并且在氮肥的工业中，合成氨这一项是十分重要的环节。“化肥氨”大概占七成，而“工业氨”大概占据三成。在地球上，合成氨的生产大概占据一成的资源。原料与产品都需要进行结构上的调整，技术需要不断的优化。根据有关专家对这一工艺的研究，未来的一段时间内它的原理不会发生很大改变，环境保护与能耗降低将会是一个主体趋势，我们必须减少有害气体的排放及污染。
1．1 设计依据、方案及生产规模
1.1.1年产量：25万吨的合成氨
1.1.2 组成（原料）：， ，，
（）：
1.1.3 合成塔:1、操作压力
2、进口氨浓度：
3、出口氨浓度:
1.1.4 精练气
1.1.5 水冷器出口气体
1.1.6 循环机进出口压差
1.1.7 年工作日
1.1.8 用氨当做计算基准
本课题是对年产25万吨合成氨生产精炼、合成两个工段的初步设计。
本课题计划采用铜洗法和中压法进行设计。
1．2 设计地区的自然条件
我们此次设计的地点选为淮安市。
由于淮河是我们国家亚热带和暖温带的划分界限，所以淮安既具备南方气候特点，同时也具备北方气候特点。这座城市，春夏秋冬区分十分鲜明，光照十分充裕夏天比较热，冬天比较冷。本市的年太阳辐射总量在115千卡/平方厘米上下；年日照时长大约2200小时；年无霜期一般在220天左右，年平均气温大概在14℃~14.7℃。和全国大多数地区一样，一月份的温度比较低，七月份的温度比较高。年降水量多年平均在910毫米~1100毫米。西南风和偏东风为主要的风向，年平均风速在3.0米/秒～3.5米/秒。
这座城市是冲积形成的平原，它的土壤中有机质的含量比较低，少于，值大于七，总的来说，土壤的负荷力还是较好的。本市还有着充足的位于地下的水资源，水量为亿立方米,深层的地下水可以达到亿立方米的采集量。
1．3 厂址选择
1.3.1 原料供应及产品销售
本次所设计的地址设置在郊区附近比较适合。我们应当尽量降低某些运输成本。我们把原料送到工厂里，之后应当找到合适的存贮方式，不然难以确保操作流程能够顺利进展。与此同时，留意关于所选工厂，它产品的销售方式，选择靠近产品的消费地区是最为稳妥。
1.3.2 交通运输条件
众所周知，交通运输绝对是一个重要的方面。如果选择运输较远的地方，增加费用，得不偿失。况且，工厂的废弃物很多。还有，陆路运输也不是唯一的选择，我们也可以选择水运，水上运输，相对来说，比较便宜。
1.3.3 选取水源
需要关注建厂地域的水的具体情形。因为对工厂而言，它消耗的水资源相当大，我们如果选择离水源近的地区，就会减去一部分没必要的花销，省时省力。要把厂子建在水质没被破坏的地方，但是要注意不能乱排放污水，不能破坏水质。
1.3.4 能源
能源供应如果不方便的话，一切都将无法跟上。所以，可以把工厂地址选择离高压电网较近的地方，如此便可以使供应得到保证。
1.3.5 “三废”
在选择地址的时候，要考虑到三废的排放，尽量避免影响环境。
2 合成氨发展概况
2．1 合成氨概述
1909年，工业氨合成法被哈伯研究得到，到现在已经过去了一百余年。随着时代的发展和科技的进步，合成氨技术也取得了很大的提高和突破。经过多年的发展，中国的合成氨工业，产量排名已经达到首位，根据目前的统计，中、美、印和俄国的产量排名靠前，加起来大概占总的产量以上。现在我们国家的原料，以煤、石油与天然气为主，许多装置用天然气当做原料，但是由于近几年，石油价格不稳定，所以煤这种原料又开始被人们重视，而且煤存贮量是其他原料的几倍。
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