合成氨合成工段課程設(shè)計說明書

合成氨合成工段課程設(shè)計說明書 1 2020 年 4 月 19 日 文檔僅供參考 太 原 理 工 大 學 課 程 設(shè) 計 任 務 書 課程設(shè)計題目： 年產(chǎn) 20 萬噸合成氨合成工段工藝設(shè)計 課程設(shè)計要求： 設(shè)計采用中壓兩級分氨流程，年產(chǎn) 20 萬噸合成氨合成工段的工藝設(shè)計。設(shè)計配有設(shè)計說明書一份，圖紙二張。說明書內(nèi)容：原料氣來源、流程方案的確定、物料衡算、熱量衡算、設(shè)備選型及設(shè)計計算、車間布置、三廢”治理及綜合利 用。二張圖紙： 1. 帶控制點的合成工段物料流程圖； 2. 中壓合成塔的工藝裝配圖。 學生應交出的設(shè)計文件（紙質(zhì)及電子版）： 1.設(shè)計說明書（首頁附設(shè)計任務書） 2.工程設(shè)計圖（ CAD 版） （ 1）主要設(shè)備圖 （ 2）工藝流程圖 主要參考資料（電子版）： 一．手冊 1. 小合成氨廠工藝技術(shù)與設(shè)計手冊 ( 上冊 ) ，化學工業(yè)出版社， 1994。 2. 小合成氨廠工藝技術(shù)與設(shè)計手冊 ( 下冊 ) 梅安華主編，化學工業(yè)出版社， 1994。 3. 氮肥工藝設(shè)計手冊氣體壓縮 氨合成 甲醇合成，化學工業(yè)出版社， 1989。 4. 氮肥工藝設(shè)計手冊 理化數(shù)據(jù)分冊，石油化學工業(yè)出版社， 1977。二．參考文獻 1 中國環(huán)球化學工程公司編 . 氮肥工藝設(shè)計手冊 [M] .1985 2 郝曉剛等編著 . 化工原理課程設(shè)計 . 北京：化學工業(yè)出版社， 0 2020 年 4 月 19 日 文檔僅供參考 3 陳甘棠主編 . 化學反應工程 [M]. 第三版 . 北京：化學工業(yè)出版社 .1990 （11） 4 黃璐 . 化工設(shè)計 . 北京：化學工業(yè)出版社， 5 陳五平主編 . 無機化工工藝學 . 第三版 . 北京：化學工業(yè)出版社， 1985 6 姜勝階 .合成氨工學【 J】.石油化學工業(yè)出版社， 1978（ 7） 7 湖北華工設(shè)計院 .氨合成塔【 J】.石油化學工業(yè)出版社， 1977(12) 8 化學工業(yè)出版社組織編寫 .中國化工產(chǎn)品大全 [M]. 第二版上卷 . 9 司航主編 .化工產(chǎn)品手冊 [M]. 第三版 .北京：化學工業(yè)出版社 . 10 李祥君著 .新編精細化工產(chǎn)品手冊 [M]. 北京：化學工業(yè)出版社 .1996. 11 萬家亮 曾勝年主編 .分析化學 [M]. 第三版 . 北京：高等教育出版社 . （ 6）． 12 天津化工研究院編 .無機與工業(yè)手冊【 M 】 .北京 :化學工業(yè)出版， 1988(2) 13 江壽建 . 化工廠共用設(shè)施設(shè)計手冊 . 北京：化工工業(yè)出版社， 14 時 均等 . 化學工程手冊 . 北京：化學工業(yè)出版社， 1996 15 趙國方 . 化工工藝設(shè)計概論 . 北京：原子能出版社， 1990 16 化工工程師手冊編輯委員會 . 化學工程師手冊 . 北京：機械工業(yè)出版社， 17 陳敏恒等 . 化工原理，上下冊 . 北京：化學工業(yè)出版社， 1985 18 吳志泉等 . 化工工藝計算，物料、能量衡算 . 上海：華東理工大學出版社， 1992 18 倪進方 . 化工過程設(shè)計 . 北京：化學工業(yè)出版社， 1999 專業(yè)班級 化學工程與工藝 0802 班 學生 李林豪 組別 第四組 組員 李林豪 李旭 連文豪 馬楠 宋路華 要求設(shè)計工作起止日期 .11.21～ .12.16 指 導 教 師 簽 字 日期 系主任批 準簽 字 日期 1 2020 年 4 月 19 日 文檔僅供參考 前 言 《化工設(shè)計》課程設(shè)計是培養(yǎng)學生化工設(shè)計能力的重要教學環(huán)節(jié)，經(jīng)過課程設(shè)計使我們初步掌握化工設(shè)計的基礎(chǔ)知識、設(shè)計原則及方法；學會各種手冊的使用方法及物理性質(zhì)、化學性質(zhì)的查找方法和技巧；掌握各種結(jié)果的校核，能畫出工藝流程、各類塔結(jié)構(gòu)等圖形。在設(shè)計過程中不但要考慮理論上的可行性，還要考慮生產(chǎn)上的安全性、經(jīng)濟合理性。 本設(shè)計就合成車間的工藝生產(chǎn)流程，著重介紹化工設(shè)計的基本原理、標準、規(guī)范、技巧和經(jīng)驗。本說明書主要確定優(yōu)化的工藝流程、工藝條件、設(shè)備選型及其它非工藝專業(yè)等內(nèi)容。在全面介紹化工設(shè)計的基礎(chǔ)知識上，重點闡述工藝流程設(shè)計、物料和能量衡算及車間布置等內(nèi)容，并結(jié)合工藝計算、工程經(jīng)濟，力求體現(xiàn)當今化工設(shè)計的水平。 合成氨生產(chǎn)任務設(shè)計決定了生產(chǎn)合成氨的規(guī)模，設(shè)備的要求以及工藝流程的狀況。本設(shè)計所采用的方法是半水煤氣合成法，其主要原料是煤和氮氣，利用煤來生成氫氣，而本設(shè)計主要是對合成氨合成工段的設(shè)計，故所用原料直接采用氮氣和氫氣，其以合成塔為主要設(shè)備，在氨冷器、水冷器、氣—氣交換器、循環(huán)機、分離器、冷凝塔等輔助設(shè)備的作用下，以四氧化三鐵為觸媒，在 485—500℃的高溫條件下來制得氨氣。 本設(shè)計要求要掌握合成塔的工作原理，生產(chǎn)的工藝路線，并能根據(jù)工藝指標進行操作計算。在工藝計算過程中，包含物料衡 2 2020 年 4 月 19 日 文檔僅供參考 算，熱量衡算及設(shè)備選型計算等。生產(chǎn)的氨的用途和產(chǎn)生的三廢在本設(shè)計也有所提到，在合成效率方面也有進一步研究。 摘 要 合成氨生產(chǎn)任務設(shè)計決定了生產(chǎn)合成氨的規(guī)模，設(shè)備的要求以及工藝流程的狀況。本設(shè)計所采用的方法是半水煤氣合成法，其主要原料是煤和氮氣，利用煤來生成氫氣，而本設(shè)計主要是對合成氨合成工段的設(shè)計，故所用原料直接采用氮氣和氫氣，其以合 成塔為主要設(shè)備，在氨冷器、水冷器、氣 —氣交換器、循環(huán)機、分離器、冷凝塔等輔助設(shè)備的作用下，以四氧化三鐵為觸媒，在485—500℃的高溫條件下來制得氨氣。本設(shè)計要求要掌握合成塔 的工作原理，生產(chǎn)的工藝路線，并能根據(jù)工藝指標進行操作計 算。在工藝計算過程中，包含物料衡算，熱量衡算及設(shè)備選型計 算等。生產(chǎn)的氨的用途和產(chǎn)生的三廢在本設(shè)計也有所提到，在合 成效率方面也有進一步研究。 [關(guān)鍵詞 ]： 半水煤氣合成法 合成塔 催化劑 3 2020 年 4 月 19 日