年产8万吨合成氨合成工段工艺设计

摘 要
合成氨生产任务设计决定了生产合成氨的规模，设备的要求以及工艺流程的状况。本设计所采用的方法是半水煤气合成法，其主要原料是煤和氮气，利用煤来生成氢气，而本设计主要是对合成塔工段的设计，故所用原料直接采用氮气和氢气，其以合成塔为主要设备，在氨冷器、水冷器、气—气交换器、循环机、分离器、冷凝塔等辅助设备的作用下，以四氧化三铁为触媒，在485—500℃的高温条件下来制得氨气。本设计要求要掌握合成塔的工作原理，生产的工艺路线，并能根据工艺指标进行操作计算。在工艺计算过程中，包含物料衡算，热量衡算及设备选型计算等。生产的氨的用途和产生的三废在本设计也有所提到，在合成效率方面也有进一步研究。

[关键词]： 半水煤气合成法 合成塔 催化剂
目 录
第一章 总 论 6
1.1 概述 6
1.2 氨的性质 6
1.2.1 氨的物理性质 6
1.2.2 氨的化学性质 7
1.3 原料气来源 7
1.4 文献综述 9
1.4.1 合成氨工业的发展 9
1.4.2 合成氨工业的现状 9
1.4.3 合成氨工业的发展趋势 10
1.5 设计任务的项目来源 10
第二章 流程方案的确定 11
2.1 生产原理 11
2.2 各生产方法及特点 11
2.3 工艺流程的选择 12
2.4 合成塔进口气的组成 14
第三章 工艺流程简述 16
3.1 合成工段工艺流程简述 16
3.2 工艺流程方框图 17
第四章 工艺计算 18
4.1 物料衡算 18
4.1.1 新鲜气流量的确定 18
4.1.2 计算反应的转化率x 19
4.2 热量衡算 20
4.2.1 计算依据： 20
4.2.2对氨冷器的热量衡算 20
4.2.3对冷凝塔作热量衡算 23
4.2.4对合成塔作热量衡算 24
4.2.5对废锅作热量衡算 27
4.2.6对气—气换热器作热量衡算 28
4.2.7对水冷器作热量衡算 29
4.2.8对氨分离器作热量衡量 31
4.2.9循环机热量衡算 31
第五章 设备选型及设计计算 33
5.1 合成塔的设备计算 33
5.1.1 对触媒筐的设备计算 33
5.1.2 废锅的设备计算 33
第六章 车间布置 38
第七章“三废”治理及综合利用 39
7.1 “三废”的产生及污染 39
7.1.1废气污染危害 39
7.1.2废水污染危害 40
7.1.3工业废渣对环境的污染 41
7.2 “三废”治理原则 41
第八章 结束语 43
第九章 致谢 44
参考文献 45
附 录 47