年产18万吨合成氨脱碳工段工艺设计

年产18万吨合成氨脱碳工段工艺设计学生：指导教师：开题时间：年月日总纲一、合成氨在国民经济发展中的重要性二、脱碳工段在合成氨生产中的重要作用三、本次设计的任务四、本次设计的目标及意义五、本次设计的研究方法六、本次设计的时间安排七、参考文献我国农业用氨主要用于生产尿素和碳酸铵，其消耗量约占合成氨消耗总量的75﹪，用于生产硝酸铵、氯化铵等其他肥料消耗15﹪；工业用氨占合成氨消耗总量的10﹪，主要用于制造炸药和各种化工纤维及塑料，从而制造硝酸，进而制造硝酸铵、硝酸甘油等。因此合成氨在国民经济中有着不可忽视的作用。一、合成氨在国民经济发展中的重要性我国合成氨的工业概况中国合成氨工业经过50多年的发展，产量已跃居世界第1位，掌握了以焦炭、无烟煤、褐煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃灯气固液多种原料生产合成氨的技术，形成中国大陆特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小生产规模并存的合成氨生产格局。我国合成氨的发展趋势未来合成氨产能分布的走势将是向资源地转移，尤其是向煤炭资源地转移。未来合成氨技术进展的主要趋势是大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行􀀁。合成氨生产工艺简述合成氨的生产工艺通常包括三个基本过程：1）原料气的制取与净化2）氨的合成3）氨的分离以焦炭（无烟煤）为原料的制氨流程空气焦炭（无烟煤）蒸汽造气脱硫变换压缩脱一氧化碳脱二氧化碳合成氨二、脱碳工段在合成氨生产中的重要作用各种原料制取的粗原料气经CO变换后，除含氢、氮气外，还含有大量二氧化碳、少量一氧化碳和甲烷等杂质，因此在进入合成回路之前必须彻底除去，否则将影响合成过程并使催化剂中毒。出于节能与环境保护的考虑，脱除CO2的洗涤液必须能够再生和循环使用脱碳工艺的概况脱碳方法主要有：物理吸收、化学吸收、物理化学吸收法三大类。目前国内中小氮肥厂所采用较普遍的有碳酸丙烯酯脱碳工艺（简称PC法）；0.7MPa水洗、碳化联合脱碳工艺（简称联合法）；变压吸附脱碳法（简称PSA法）；聚乙二醇二甲醚脱碳工艺（简称NHD法）；多胺法（改良MDEA）等。脱碳工艺的选择NHD脱硫、脱碳技术是一种新型的低能耗净化工艺。NHD溶剂的主要成分为聚乙二醇二甲醚的混合物,属于物理吸收溶剂。NHD溶剂不仅对H2S、CO2、COS等酸性气体有较强的吸收能力,而且能选择性地脱除合成气中H2S。该工艺适用于天然气为原料的氨厂,也可用于以煤为原料,硫化物和二氧化碳含量较高的氨合成气、甲醇合成气等气体的净化。故本次设计中我选用NHD法作为合成氨脱碳工段工艺。NHD脱碳过程流程图1,12-换热器;2,9,10,11,13-分离器;3-脱碳塔;4-高压闪蒸槽;5-低压闪蒸槽;6-鼓风机;7,14-溶液泵;8-汽提搭;15,16-水力透平NHD脱硫脱碳优点1)吸收气体能力强、净化度高。2)溶剂的化学稳定性和热稳定性好,不氧化、不降解、不起泡,溶剂蒸汽压极低,使用过程中挥发损失少,运行中不需添加消泡剂、活化剂,生产运行稳定,操作方便,且运行及维修费低。3)NHD溶液无毒、挥发少、对环境无污染,可在自然界中分解,装置设计中对静、动密封泄漏点采用全封闭收集,可使运行中的泄漏降为零。4)溶剂无腐蚀性,吸收能力强。三、本次课题的任务1)绘图绘制设备图；绘制带控制点的工艺流程图；绘制平面布置图2)计算对主要设备作物料衡算和热量衡算四、本课题的目标及意义1）熟练掌握化工制图软件的使用2）综合运用专业知识做到学有所得学有所用3）学会查找相关资料不断补充完善自己五、本次设计的研究方法1）到工厂实习采集数据2）查询检索文献资料3）与同学相互讨论4）请教指导教师六、本次设计的时间安排（1）3月10日—4月10日：毕业设计实习（2）4月10日—4月25日：计算（3）4月26日—5月20日：绘图（4）5月21日—5月26日：设计说明书编写（5）5月29日—5月31日：答辩七、参考文献[1]张子锋,郝启刚.《合成氨生产技术》.第二版.北京:化学工业出版社[2]赵军,张有忱,段成红.《化工设备机械基础》.第二版.北京:化学工业出版社[3]陈敏恒,丛德兹,方图南等.化工原理(下)[M].北京:化学工业出版社,.[4]陈敏恒,丛德兹,方图南等.化工原理(上)[M].北京:化学工业出版社.[5]姜淮，李正西NHD脱硫脱碳工艺在合成氨装置的应用2008年12月第6期[6]孟岩合成氨的生产方法以及工艺流程研究孟岩科技文汇2008年8月上旬刊谢谢