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摘 要
我國是農(nóng)業(yè)大國，尿素是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的基本生產(chǎn)資料，尿素的生產(chǎn)在我國占有重要地位。本設(shè)計為30萬t/a合成尿素車間的初步設(shè)計，結(jié)合循環(huán)法、汽提法各自的優(yōu)缺點，對其能耗方面進行比較分析，并結(jié)合實際情況，采取水溶液循環(huán)法用液氨和二氧化碳直接合成尿素，采用連續(xù)的方法生產(chǎn)尿素,主要包括壓縮、合成、分離、蒸發(fā)造粒四個工序。從合成塔出來的尿液經(jīng)過兩次減壓加熱，脫除甲銨分解生成的氨、二氧化碳和尿液中的氨、二氧化碳，得到的溶液經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、造粒得到尿素。本設(shè)計主要包括整個尿素生產(chǎn)過程的工藝設(shè)計，車間布置設(shè)計，分析了合成尿素的影響因素，對整個工藝進行物料衡算、熱量衡算及設(shè)備的選型計算。主要設(shè)計圖包括尿素合成塔裝配圖、尿素生產(chǎn)工藝流程圖和尿素合成車間的平立面布置圖。
關(guān)鍵字 尿素 水溶液循環(huán)法 工藝設(shè)計 基本原理
Abstract
China is a large agricultural country, agricultural production of urea is an indispensable basic means of production, the production of urea plays an important role in our country. The design for the 300,000 t / a urea plant in the preliminary design synthesis, combined cycle method, stripping their advantages and disadvantages, a comparative analysis of their energy consumption, combined with actual conditions, adopt with aqueous ammonia and carbon dioxide cycle method direct synthesis of urea, using a continuous method of production of urea, including compression, synthesis, separation, evaporation of four granulation process. Out of the urine from the reactor after two decompression heating, removal of ammonium decomposition of ammonia, carbon dioxide and ammonia in urine, carbon dioxide, the resulting solution by evaporation, concentration, granulation by urea. The design includes the whole process of urea production process design, plant layout design ,analysis factors of synthetic urea, on the whole technology of material balance, heat balance and equipment sizing. Mainly urea reactor design, including assembly drawings, process flow diagram of urea and urea production plant layout and facade.
Keywords urea aqueous circulation method process design the basic principles
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 尿素的應(yīng)用領(lǐng)域 1
1.1.1 尿素用作肥料 1
1.1.2 尿素用作工業(yè)原料 1
1.2 設(shè)計的目的及意義 1
1.3 尿素的質(zhì)量指標 2
1.4 哈爾濱地區(qū)的自然條件 2
1.4.1 氣象條件 2
1.4.2 地震烈度 3
第2章 工藝論證 4
2.1 國外工藝 4
2.1.1 司塔米卡幫公司的二氧化碳汽提法 4
2.1.2 氨汽提法 4
2.1.3 東洋工程公司的改良ACES工藝 5
2.1.4 蒙特愛迪生等壓雙循環(huán)工藝 5
2.1.5 碳銨液水溶液全循環(huán)法 6
2.2 國內(nèi)工藝 6
2.2.1 循環(huán)法 7
2.2.2 汽提法 7
2.2.3 水溶液全循環(huán)法和二氧化碳汽提法的比較 8
第3章 工藝詳述 13
3.1 合成尿素的基本原理 13
3.2 工藝流程 13
3.2.1 尿素的合成 13
3.2.2 未反應(yīng)的氨與二氧化碳的分離 13
3.2.3 尿素溶液加工 14
3.2.4 未反應(yīng)氨與二氧化碳的回收 14
3.2.5 尾氣中氨的回收 14
3.3 操作參數(shù) 15
3.3.1二氧化碳壓縮機的操作參數(shù) 15
3.3.2尿素合成塔的操作參數(shù) 15
3.4 影響合成尿素反應(yīng)的因素 16
3.4.1 溫度 16
3.4.2 氨碳化或氨過量率 16
3.4.3水碳比 17
3.4.4 壓力 17
3.5 該工藝存在的問題和解決方法 17
第4章 工藝計算 19
4.1 物料衡算 19
4.1.1 計算條件 19
4.1.2 二氧化碳壓縮系統(tǒng) 22
4.1.3 合成系統(tǒng) 24
4.1.4 一段分離系統(tǒng) 26
4.1.5 二段分離系統(tǒng) 29
4.1.6 一段蒸發(fā)系統(tǒng) 31
4.1.7 二段蒸發(fā)器 35
4.2 熱量衡算 38
4.2.1 合成塔的熱量衡算 38
4.2.2 一段分離器熱量衡算 42
4.3 主要設(shè)備的選型計算 46
4.3.1 尿素合成塔計算 46
4.3.2 中壓加熱器計算 48
4.4 設(shè)備一覽表 51
第5章 車間布置及崗位定員 52
5.1 車間布置 52
5.1.1 車間布置設(shè)計的意義 52
5.1.2 車間布置的原則 53
5.2 車間工作制度 54
5.3 車間崗位定員 54
第6章 非工藝部分 55
6.1安全生產(chǎn)原則 55
6.1.1 對廠房構(gòu)筑物的要求 55
6.1.2防火防爆 55
6.1.3 制定操作規(guī)程和安全技術(shù)規(guī)程 55
6.1.4 各工序安全操作要點 56
6.2 生產(chǎn)物料的特性 57
6.2.1 氨 57
6.2.2 二氧化碳 57
6.2.3 氨基甲酸銨溶液和尿素溶液 57
6.3 熱力和給排水 58
6.3.1熱力 58
6.3.2 給排水 58
6.4 電力和土建 58
6.4.1 電力 58
6.4.2 土建 59
6.5 采暖通風(fēng)系統(tǒng) 59
第7章 經(jīng)濟評價 60
7.1 投資估算 60
7.1.1 建設(shè)費用 60
7.1.2 設(shè)備及安裝費用 60
7.1.3 技術(shù)開發(fā)轉(zhuǎn)讓費 62
7.1.4 不可預(yù)見費 62
7.1.5 固定資產(chǎn)投資 62
7.1.6 建設(shè)期利息 62
7.1.7 固定資產(chǎn)總投資 62
7.1.8 鋪底流動資金 62
7.1.9 項目總投資 62
7.2 成本核算 63
7.2.1 單耗 63
7.2.2 能耗 63
7.2.3 加工費 64
7.2.4 設(shè)備折舊及維護費 64
7.2.5 車間成本 64
7.2.6 工廠管理費 65
7.2.7 工廠成本 65
7.2.8 年銷售費用 65
7.2.9 銷售成本 65
7.2.10 年銷售稅金 65
7.2.11 年銷售利潤 65
7.2.12 年所得稅 65
7.2.13 年純利潤 65
7.3 經(jīng)濟效益評估 66
7.3.1 投資回收期 66
7.3.2 投資利潤率 66
7.3.3 投資利稅率 66
結(jié)束語 67
致 謝 68
參考文獻 69
Contents
Abstract I
Abstract II
Chapter 1 Introduction 1
1.1 The areas of application of urea 1
1.1.1 Urea as fertilizer 1
1.1.2 Urea used as industrial raw materials 1
1.2 The purpose and significance of the design 1
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