年產(chǎn)15萬噸合成氨一氧化碳變換工段工藝設(shè)計

目    錄

摘  要 1

第一章  總  論 2

1.1  概述 2

1.1.1  一氧化碳變換反應(yīng)的意義與作用 2

1.1.2  國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2

1.2 設(shè)計依據(jù) 2

1.3  設(shè)計規(guī)模與生產(chǎn)制度 3

1.3.1  設(shè)計規(guī)模 3

1.3.2  生產(chǎn)制度 3

1.4  原料與產(chǎn)品規(guī)格 3

1.4.1  原料規(guī)格 3

1.4.2  產(chǎn)品規(guī)格 3

第二章  工藝原理和流程 4

2.1  工藝原理 4

2.2 工藝流程 4

2.3 工藝參數(shù) 5

2.3.1 原料氣體組分 5

2.3.2 工作溫度 5

2.4 工藝條件 5

2.4.1 壓力 5

2.4.2 溫度 5

2.4.3 汽氣比 6

第三章  工藝計算 7

3.1 中變爐一段催化床層的物料和熱量衡算 7

3.1.1 確定轉(zhuǎn)化氣組成 7

3.1.2 水汽比的確定 7

3.1.3 中變爐一段催化床層的物料衡算 8

3.1.4 中變爐一段催化床層的熱量衡算 11

3.1.5中變爐催化劑平衡曲線 14

3.1.6 最佳溫度曲線的計算 14

3.1.7 操作線計算 15

3.2 中間冷淋過程的物料和熱量衡算 16

3.3 中變爐二段催化床層的物料和熱量衡算 17

3.3.1 中變爐二段催化床層的物料衡算 17

3.3.2 中變爐二段催化床層的熱量衡算 19

3.4 低變爐的物料和熱量計算 20

3.4.1 低變爐的物料衡算 20

3.4.2 低變爐的熱量衡算 22

3.4.3 低變爐催化劑平衡曲線 23

3.4.4 最佳溫度曲線的計算 24

3.4.5最適宜溫度曲線 24

3.6  主換熱器的物料與熱量的計算 26

3.7 調(diào)溫水加熱器的物料與熱量計算 28

第四章  設(shè)備的計算 29

4.1 低溫變換爐計算 29

4.1.1 已知條件： 29

4.1.2 催化劑用量計算 29

4.1.3 催化床層直徑計算 29

4.2 中變換熱器計算 30

4.2.1已知條件 30

4.2.2 傳熱面積的計算 30

4.2.3設(shè)備直徑與管板的確定 31

4.2.4傳熱系數(shù)的驗算 31

4.2.5殼側(cè)對流傳熱系數(shù)計算 33

4.2.6總傳熱系數(shù)核算 33

4.2.7傳熱面積的核算 33

第五章 車間設(shè)備布置設(shè)計 34

5.1  車間布置設(shè)計的原則 34

5.1.1  車間設(shè)備布置的原則 34

5.1.2  車間設(shè)備平立面布置的原則 34

5.1.3  本工段設(shè)計設(shè)備布置規(guī)劃 35

第六章  自動控制 35

6.1  主要的控制原理 35

6.2  自控水平與控制點 36

第七章  安全和環(huán)境保護 36

7.1  三廢產(chǎn)生情況 36

7.2  三廢處理情況 36

第八章  公用工程 36

8.1  供水 37

8.2  供電 37

8.3  通風(fēng) 37

8.4  供暖 37

8.5  電氣 38

結(jié)束語 38

參考文獻 39

致  謝 40

摘  要

本文是關(guān)于天然氣為原料年產(chǎn)15萬噸氨一氧化碳變換工段初步設(shè)計。在合成氨的生產(chǎn)中，一氧化碳變換反應(yīng)是非常重要的反應(yīng)。用天然氣制造的原料氣中，含有一部分一氧化碳，這些一氧化碳不能直接作為合成氨的原料，而且對合成氨的催化劑有毒害作用，必須在催化劑的催化作用下通過變換反應(yīng)加以除去。一氧化碳變換反應(yīng)既是原料氣的凈化過程，又是原料氣的制造過程。本設(shè)計主要包括工藝路線的確定、中溫變換爐的物料衡算和熱量衡算、中溫變換爐工藝計算和設(shè)備選型、換熱器的物料衡算和熱量衡算以及設(shè)備選型等。并且綜合各方面因素對車間設(shè)備布置進行了合理的設(shè)計，最終完成了20 000字的設(shè)計說明書及生產(chǎn)工藝流程圖、車間平立面布置圖及主體設(shè)備裝配圖的繪制。

關(guān)鍵詞：天然氣  一氧化碳變換  中溫變換爐  流程圖

 ABSTRACT

This paper was about the annual output of gas tax as raw materials to transform fifteen thousand tons of carbon monoxide ammonia preliminary design section. In the production of ammonia, transformation of carbon monoxide was a very important reaction. Manufactured using gas tax feed gas which contains part of carbon monoxide, carbon monoxide could not be directly used as those of the raw materials of synthetic ammonia, but also a catalyst for ammonia poisoning effect there must be a catalyst for transformation through the catalytic reaction to be removed. Transformation of carbon monoxide is a gas purification process of raw materials, but also the manufacturing process of feed gas. The design of the main routes which include the identification process, the medium variant of the furnace material balance , heat balance, in the variable furnace process of calculation and selection of equipment, heat exchanger of the material balance and heat balance as well as equipment selection type and so on. Taking all factors and workshop equipment to carry out is a reasonable arrangement of the design. In the end, the20 000-word statement and map production process, shopping facade and the main equipment layout drawing assembly were completed.

Key words: Natural gas; Transformation of carbon monoxide; Temperature shift converter; Flow chart