年产36万吨合成氨脱硫工段工艺设计(毕业论文)(可编辑)
【】毕业论文毕业设计年产20万吨合成氨厂工艺设计
【】毕业论⽂毕业设计年产20万吨合成氨⼚⼯艺设计年产20万吨合成氨⼚⼯艺设计摘要氨的⼯业⽣产主要是利⽤氮⽓和氢⽓通过催化剂的催化⽽得到。
本设计是年产20万吨合成氨⼚的⼯艺设计，但由于合成氨的整个⽣产⼯艺较长，细节问题较多，鉴于设计时间的紧迫，本设计主要对合成氨的主要⼯段——合成⼯段进⾏了⼯艺计算、设备选型，并绘制了全⼚平⾯布置图、合成氨⼯艺流程⽰意图、合成⼯段带控制点⼯艺流程图、合成⼯段物料流程图、合成车间的⽴⾯图和平⾯图。
关键词：氨，催化剂，⼯艺，图Ammonia Plant Process of The Technological Designof 200,000 t Ammonia Per YearABSTRACTThe industrial production of ammonia is used mainly nitrogen and hydrogen through the catalyst to be obtained. The design of the annual output of 200,000 tons of synthetic ammonia plant process design, but because of the ammonia production process is longer, more details, in view of the urgency of the design time. The main design of the main section of ammonia-synthesis section of the technology, equipment selection, and the mapping of the entire plant layout map Ammonia Process Chart, Synthesis Process control point with the process flow chart Synthesis Process flowchart materials, synthetic workshop elevation and floor plans.KEY WORDS:ammonia ，catalyst ，technology ，chart⽬录摘要........................................................................................................................................... I ABSTRACT .............................................................................................................................. II 1 ⼯程设计背景与发展状况. (1)1.1⼯程设计的背景 (1)1.2我国合成氨产业概况 (1)1.3我国合成氨需求现状及设计规模 (1)2 ⼯程设计条件与总平⾯布置 (3)2.1⼯程设计条件 (3)2.1.1 原材料及辅助物料的资源条件 (3)2.1.2 公⽤⼯程概述 (3)2.1.3 劳动⼒资源条件 (3)2.2总平⾯布置 (3)2.2.1 总平⾯布置的基本原则 (3)2.2.2 总平⾯布置概述 (4)3 化⼯⼯艺设计 (7)3.1车间组成概述 (7)3.2车间⽣产综合叙述 (7)3.2.1 合成⼯段的概况及特点 (7)3.2.2 ⼯作制度 (7)3.2.3 产品的主要技术规格及标准 (8)3.2.4 ⼯艺流程叙述 (8)4 合成⼯段的⼯艺计算及设备选型 (10)4.1合成⼯段设计要求 (10)4.2合成⼯段物料衡算图 (10)4.3.1 物料衡算 (11)4.3.2 热量衡算 (24)4.3.3 主要设备的计算 (31)4.3.4 主要设备型号⼀览表 (45)5 安全⽣产及环境保护 (46)5.1环境保护与综合利⽤ (46)5.2劳动安全卫⽣ (46)致谢 (48)参考⽂献 (49)1⼯程设计背景与发展状况1.1 ⼯程设计的背景合成氨是化学⼯业中的⼀种重要的基础原料。
【毕业设计】年产30万吨合成氨工艺设计
毕业设计题目名称：年产30万吨合成氨转变工序设计系别：化学工程系专业：应用化学班级： 06101学生：学号：指导教师（职称）：（教授）摘要氨是重要的基础化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。
合成氨生产经过多年的发展，现已发展成为一种成熟的化工生产工艺。
本设计是以天然气为原料年产三十万吨合成氨转变工序的设计。
近年来合成氨工业发展很快，大型化、低能耗、清洁生产均是合成氨设备发展的主流，技术改进主要方向是开发性能更好的催化剂、降低氨合成压力、开发新的原料气净化方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位热能等方面上。
设计采用的工艺流程简介：天然气经过脱硫压缩进入一段转化炉，把CH4和烃类转化成H2，再经过二段炉进一步转化后换热进入高变炉，在催化剂作用下大部分CO和水蒸气反应获H2和CO2，再经过低变炉使CO降到合格水平，去甲烷化工序。
本设计综述部分主要阐述了国内外合成氨工业的现状及发展趋势以及工艺流程、参数的确定和选择，论述了建厂的选址；介绍了氨变换工序的各种流程并确定本设计高-低变串联的流程。
工艺计算部分主要包括转化段和变换段的物料衡算、热量衡算、平衡温距及空速计算。
设备计算部分主要是高变炉催化剂用量的具体计算，并根据设计任务做了转化和变换工序带控制点的工艺流程图。
本设计的优点在于选择较为良好的厂址和原料路线，确定良好的工艺条件、合理的催化剂和能源综合利用。
另外，就是尽量减少设备投资费用。
关键字：合成氨；天然气；转化；变换；AbstractAmmonia is the most important one of basic chemical products, plays an important role in the national economy. Ammonia production after years of development, now has developed into a mature chemical production processes. The design is based on annual output of 300,000 tons of natural gas as raw material, the design of synthetic ammonia transformation process. In recent years, the large-scale industrial development soon ammonia, low energy consumption, the clean production of synthetic ammonia equipment development are the main direction of technical improvement, is to develop better performance of catalyst, reducing ammonia synthesis pressure, the development of new materials gas purification methods, reduce fuel consumption, low heat recovery and reasonable utilization, etc.The design process used in brief are: compressed natural gas afterdesulfurization and conversion into a furnace, the methane and hydrocarbons into hydrogen, through the Secondary reformer further transformed into the highly variable furnace heat exchanger, the great catalyst part of the reaction of carbon monoxide and hydrogen and carbon dioxide vapor, then through the low-temperature shift to reduce to an acceptable level of carbon monoxide to methanation process. The design review described some of the major domestic and international situation and the development of synthetic ammonia industry trends and technological process, parameter identification and selection, discusses the plant's location; introduced the transformation process of the various processes and determine the design of high temperature shift and low temperature Transformation series of the process. Calculation of some of the major transformation process, including segment and transform section material balance, heat balance, equilibrium temperature and airspeed calculation. Calculation of some of the major equipment is a high temperature shift catalyst of specific terms, and according to the design task to do the conversion and transformation process flow chart with control points.Advantage of this design is to choose a better site and raw materials line to determine the good conditions, reasonable catalyst and energy utilization. In addition, investment in equipment designed to minimize costs.Keywords: ammonia; natural gas; transformation; transformation；目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (IV)1 综述.................................................................. - 1 -1.1 氨的性质、用途及重要性.......................................... - 1 -1.1.1 氨的性质................................................... - 1 -1.1.2 氨的用途及在国民生产中的作用............................... - 1 -1.2 合成氨生产技术的发展............................................ - 2 -1.2.1世界合成氨技术的发展....................................... - 2 -1.2.2中国合成氨工业的发展概况................................... - 5 -1.3合成氨转变工序的工艺原理......................................... - 6 -1.3.1 合成氨的典型工艺流程介绍................................... - 6 -1.3.2 合成氨转化工序的工艺原理................................... - 8 -1.3.3合成氨变换工序的工艺原理................................... - 8 -1.4 设计方案的确定.................................................. - 9 -1.4.1 原料的选择................................................. - 9 -1.4.2 工艺流程的选择............................................ - 10 -1.4.3 工艺参数的确定............................................ - 10 -1.4.4 工厂的选址................................................ - 11 -2 设计工艺计算......................................................... - 13 -2.1 转化段物料衡算................................................. - 13 -2.1.1 一段转化炉的物料衡算...................................... - 14 -2.1.2 二段转化炉的物料衡算...................................... - 17 -2.2 转化段热量衡算................................................. - 20 -2.2.1 一段炉辐射段热量衡算...................................... - 20 -2.2.2 二段炉的热量衡算.......................................... - 27 -2.2.3 换热器101-C、102-C的热量衡算............................. - 28 -2.3 变换段的衡算................................................... - 30 -2.3.1 高温变换炉的衡算.......................................... - 30 -2.3.2 低温变换炉的衡算.......................................... - 32 -2.4 换热器103-C及换热器104-C的热负荷计算......................... - 35 -2.4.1 换热器103-C热负荷........................................ - 35 -2.4.2 换热器104-C热负荷........................................ - 35 -2.5 设备工艺计算................................................... - 36 -参考文献............................................................... - 40 -致谢................................................................... - 41 -附录................................................................... - 41 -1 综述1.1 氨的性质、用途及重要性1.1.1 氨的性质氨分子式为NH，在标准状态下是无色气体，比空气轻，具有特殊的刺激性臭味。
(完整版)年产8万吨合成氨合成工段设计_1毕业设计论文
优秀论文审核通过未经允许切勿外传年产8万吨合成氨合成工段设计设计说明书1 总论氨是最为重要的基础化工产品之一，其产量居各种化工产品的首位; 同时也是能源消耗的大户，世界上大约有10 %的能源用于生产合成氨。
氨主要用于农业,合成氨是氮肥工业的基础，氨本身是重要的氮素肥料，其他氮素肥料也大多是先合成氨、再加工成尿素或各种铵盐肥料，这部分约占70 %的比例，称之为“化肥氨”；同时氨也是重要的无机化学和有机化学工业基础原料，用于生产铵、胺、染料、炸药、制药、合成纤维、合成树脂的原料，这部分约占30 %的比例,称之为“工业氨”。
世界合成氨技术的发展经历了传统型蒸汽转化制氨工艺、低能耗制氨工艺、装置单系列产量最大化三个阶段。
根据合成氨技术发展的情况分析, 未来合成氨的基本生产原理将不会出现原则性的改变, 其技术发展将会继续紧密围绕“降低生产成本、提高运行周期, 改善经济性”的基本目标, 进一步集中在“大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行”等方面进行技术的研究开发[1]。
(1) 大型化、集成化、自动化, 形成经济规模的生产中心、低能耗与环境更友好将是未来合成氨装置的主流发展方向。
以Uhde公司的“双压法氨合成工艺”和Kellogg 公司的“基于钌基催化剂KAAP 工艺”,将会在氨合成工艺的大型化方面发挥重要的作用。
氨合成工艺单元主要以增加氨合成转化率(提高氨净值) ,降低合成压力、减小合成回路压降、合理利用能量为主，开发气体分布更加均匀、阻力更小、结构更加合理的合成塔及其内件; 开发低压、高活性合成催化剂, 实现“等压合成”。
(2) 以“油改气”和“油改煤”为核心的原料结构调整和以“多联产和再加工”为核心的产品结构调整,是合成氨装置“改善经济性、增强竞争力”的有效途径。
实施与环境友好的清洁生产是未来合成氨装置的必然和惟一的选择。
生产过程中不生成或很少生成副产物、废物,实现或接近“零排放”的清洁生产技术将日趋成熟和不断完善。
合成氨脱硫工艺设计
第一章绪论1.1 我国脱硫技术发展的回顾1.1.1湿法脱硫20世纪70年代，特别是70年代后期，我国生产氮肥上采用的脱硫方法开始多样化。
由于一批有经验的专家进入气体净化队伍，并且有大量小化肥厂作为方便的生产实验场所，研究出较多别具特色的湿法脱硫方法，如MSQ（郑州大学）、栲胶法（广西化工研究所）、FD法（福州大学）、茶酚法（浙江化工研究所）和EDTA络合铁法（郑州大学工学院），并且在生产中得到了应用。
同时，还对传统的ADA法和醇胺法也开始了更为深入的研究。
80年代以来，除了ADA、MSQ等方法外，PDS（酚氰钴，东北师范大学开发）法和栲胶法[1]是络合催化、酚酞催化两大类方法的典型代表，各具特色，应用最广。
他们对防止塔内结垢和硫堵都有很好的效果。
此外，PDS还有一定脱初有机硫的能力。
1.1.2阶段研究的鲜明特点⑴研究具有深度及理论特色剖析了ADA的多种异够化合物，提出了用于脱硫的主要活性体。
考察了湿法脱硫的控制段，提出了其传质过程的数学模型。
⑵理论和实践结合紧密在传质量研究的基础上，提出了旋流板塔、喷旋塔等新型脱硫装置以及喷射再生工艺。
⑶深入的调查研究通过查定，揭示和运用了氮肥厂整个生产链中硫的变化规律。
碳化系统加铁二次脱硫（太原理工大学）、无硫氨水脱硫（江苏如皋化肥厂）的新方法就是在此基础上诞生的。
⑷脱硫技术体现了全方位开发研究的内容不仅涉及到催化剂，还包括了脱硫再生设备和工艺条件的优化，以及分析手段的改进。
广西大学、浙江大学和上海化工研究院在这方面做了突出的贡献。
⑸大力宣传国外脱硫新技术对国外脱硫最新动态的情报研究及宣传，为我国开发脱硫技术提供了很好的借鉴。
中国科技情报研究所重庆分所在这方面做的工作对我国当时的脱硫技术的发展起到了很重要的作用。
1.1.3干法脱硫70年代湿法脱硫在氮肥净化系统几乎占到统治地位。
当时化工生产还比较粗放，小化肥厂尤其如此。
人们对干法脱硫的认识也较肤浅，直到70年代后期，郑州大学采用廉价煤种为原料制出RS型活性炭并用于化肥厂煤气粗放硫和原料气二次脱硫；太原理工大学开辟新的原料资源，制备TC系列成型/粉状氧化铁脱硫剂应用于燃气（煤气、沼气等）的粗脱硫及化工原料气的脱硫；西南化工研究院利用贵州锰矿资源[2]，制备MF型铁锰复合中温脱硫剂并用于天然气净化，在全国干法脱硫技术上迈出了新的一步。
合成氨毕业设计论文
合成氨毕业设计论文【篇一：毕业论文合成氨】目录前言 (2)第一章总论 (3)1.1生产方法论述 (4)1.2氨合成催化剂的使用 (5)第二章氨合成工艺 (5)2.1氨合成工艺流程叙述 (5)2.2主要设备特点 (6)2.2.1氨合成塔(r1801) (7)第三章冷冻工艺流程说明 (8)3.1冷冻工艺流程叙述及简图 (9)第四章自动控制 (10)4.1控制原则 (10)4.2 仪表选型 (10)第五章安全技术与节能 (11)5.1 生产性质及消防措施 (11)5.1.1生产性质 (11)5.1.2消防措施 (11)5.2节能措施 (12)参考文献 (13)致谢 (14)前言在常温常压下，氨是有强烈刺激臭味的无色气体，氨有毒，且易燃易爆，空气中含氨0.5％，在很短时间内即能使人窒息而死，含氨0.2％，在几秒钟内灼烧皮肤起泡，含氨0.07％，即会损伤眼睛。
氨的燃点150℃，在空气中的爆炸范围为16％～25％（体积）。
在标准状态下氨的密度0.771克/升，沸点－33.35℃，熔点（三相点）－77.75℃，气态氨加热到132.4℃以上时，在任何压力下都不会变成液态，此温度称为氨的临界温度。
氨极易溶于水，在常温常压下1升水约可溶解700升氨，氨溶于水时放出大量的热氨易与许多物质发生反应，例如：在催化剂的作用下能与氧反应生成no与co2反应生成氨基甲酸铵，然后脱水生成尿素。
4nh3?5o2?4no?6h2o2nh3?co2?nh4coonh2 （氨基甲酸铵）nh4coonh2?co(nh2)2?h2o氨还可与一些无机酸（如硫酸、硝酸、磷酸）反应，生成硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵等。
除了化肥工业以外，氨在工业上主要用来制造炸药和化学纤维及塑料。
氨还可以用作制冷剂，在冶金工业中用来提炼矿石中的铜、镍等金属，在医药工业中用做生产磺胺类药物、维生素、蛋氨酸和其他氨基酸等。
氨是在1754年由普利斯特里（priestly）加热氯化铵与石灰而制得。
年产30万吨合成氨工艺设计毕业论文
合成氨是一种广泛应用于化肥、塑料、药品等领域的化学物质，具有
重要的经济和社会价值。
本文旨在设计一种年产30万吨合成氨的工艺，
以满足市场需求并提高生产效率。
首先，我们需要选择适合的反应器类型。
合成氨工艺通常采用催化剂
床层反应器，可有效控制反应温度和催化剂床的压力。
选择适宜的催化剂，如铁-铝催化剂，具有高催化活性和稳定性。
其次，反应器的设计需要考虑反应温度和压力。
合成氨反应的最佳工
艺条件为300-500摄氏度和150-250大气压。
通过调节反应条件，可以提
高氨气的产量和选择性。
在反应器后，需要进行气体分离和氨纯化处理。
气体分离通常采用低
温分离技术，如低温凝析法，可将氮气和未反应的氢气从产生的氨气中分
离出来。
随后，利用吸附剂和膜分离技术进行氨纯化处理，以提高氨气的
纯度和产品质量。
最后，废水处理也是一个重要的环节。
合成氨工艺中会产生废水，其
中含有高浓度的氨和其他有机物。
采用适当的废水处理工艺，如生物降解
和化学氧化等方法，可以有效降解有机物和去除氨，以达到环保要求。
总之，设计一种年产30万吨合成氨的工艺需要综合考虑反应器类型、反应条件、气体分离和氨纯化处理以及废水处理等因素。
通过合理设计和
优化工艺，提高生产效率和产品质量，将为合成氨行业的发展做出积极贡献。
年产三十万吨合成氨合成工段工艺设计_毕业设计说明书
年产三十万吨合成氨合成工段工艺设计1.绪论合成氨简介在高温高压和催化剂存在的条件下，将精制的氢氮混合气直接合成为氨，然后将所得的气氨从未合成的为氨的混合气中冷凝分离出来。
由于受反映平稳阻碍，氢氮混合气不能全数转化为氨，反映后气体中一样只有10%-20%，通常采纳冷冻的方式将已合成的氨分离，然后在未反映的氢氮混合气中补充新鲜气进行循环反映。
氨合成反映是一个放热反映，而氨分离进程又要消耗大量的冷量。
在氨合成系统中合理设计回收反映热的设备，可降低冷量的消耗。
氨合成工段的生产状况直接阻碍到合成氨厂生产本钱的高低，它是合成氨厂节能减排的关键工序之一。
依照合成氨反映中采纳的压力、温度及催化剂型号的不同，氨合成的方式能够分为低压法（15-20MPa）、中压法(20-32MPa)和高压法三种。
目前合成氨厂普片采纳的采纳的是低压法和中压法。
合成氨概况合成氨是重要的无机化工产品之一，最先是由德国化学家哈伯于1902年研究出来的，其原理是由氮气和氢气在必然条件下直接合成氨，并于1908年申请专利。
后来，他继续研究，于1909年改良了合成技术，使氨的含量达到6%以上。
合成氨工业起初是因为制作火药而被重视，在20世纪初期形成规模，为战争效劳;第一次世界大战终止后,转向为农业、工业效劳。
随着科学技术的进展，对合成氨的需要量日趋增加。
20世纪50年代后氨的原料组成发生重大转变，近数十年来合成氨工业进展专门快，大型化、低能耗、清洁生产成为合成氨装置进展主流，技术改良要紧方向是研制性能更好的催化剂、降低氨合成压力、开发新的原料气净化方式、降低燃料消耗、回收和合理利用低位热能等。
合成氨工业已有一个世纪的历史，在国民经济中占有重腹地位。
合成氨在农业上有超级重要的地位，氮肥，尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵和各类含氮复合肥，都是以氨为原料的。
同时，合成氨也是大宗化工产品之一，世界每一年合成氨有80%用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。
氨法脱硫技术论文
氨法脱硫技术论文氨法脱硫法是一种在化学工业领域应用普遍的技术。
这是店铺为大家整理的氨法脱硫技术论文，仅供参考!浅议烟气氨法脱硫技术篇一摘要：氨法脱硫技术是一种新的烟气脱硫技术，属于环保装置。
本文首先介绍了国内外烟气脱硫脱硫工艺各种技术的特点，对几种湿法脱硫工艺进行了对比分析，最后对氨法脱硫技术做了重点阐述和详细的说明。
关键字：烟气脱硫;氨法脱硫;二氧化硫;氨水我国是世界产煤和燃煤大国，燃煤排放的二氧化硫也不断增加，连续多年超过2000万吨，已居世界首位，致使我国酸雨和二氧化硫污染日趋严重。
国家把解决烟气脱硫问题纳入国家大计之中，强制要求火电厂必须安装烟气脱硫装置。
根据GB13223-2011，目前SO2排放限制为100mg/m3。
氨法脱硫技术是以氨作为吸收剂脱除烟气中的SO2，达到化害为利、变废为宝。
1.湿法烟气脱硫技术概述吸收法是净化烟气中SO2的最重要的、应用最广泛的方法。
吸收法通常指用液体吸收净化烟气中的SO2 ，因此吸收法烟气脱硫也称为湿法烟气脱硫。
按脱硫剂的种类划分为：以CaCO3(石灰石)为基础的钙法、以NH3为基础的氨法、以MgO为基础的镁法、以NaCO3为基础的钠法。
(1)MgO法锅炉烟气由引风机送入吸收塔预冷段，冷却至适合的温度后进入吸收塔，往上与逆向流下的吸收浆液反应，脱去烟气中的硫份。
净烟气经过除雾器降低烟气中的水分后排入烟囱。
粉尘与脏东西附着在除雾器上，会导致除雾器堵塞、系统压损增大，需由除雾器冲洗水泵提供工业水对除雾器进行喷雾清洗。
主要缺点是副产品销售没有形成规模，没有良好的销售渠道，并且对烟气的杂质要求很高。
(2)NaCO3法本法是用NaOH、Na2CO3和Na2SO3的水溶液为吸收剂，吸收烟气中的SO2。
此法实际上是采用Na2CO3和NaHSO3混合液为吸收剂。
当吸收剂中NaHSO3浓度达到80%-90%时，就要对吸收剂进行再生，可获得较高浓度的SO2和Na2CO3。
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年产36万吨合成氨脱硫工段工艺设计(毕业论文)届本科生毕业论文学院毕业论文(设计)论文(设计)题目: 年产36万吨合成氨脱硫工段工艺设计English Topic: The year produces 36 0,000 tons to synthesize an ammoniato take off sulphur work a segment a technological design系别: 化学与生物科学系专业: 化学工程与工艺班级:学生: 指导老师:20年5月20日前言本设计是年产36万吨合成氨脱硫工段的工艺设计。
对合成氨和脱硫工艺的发展概况进行了概述。
着重详细介绍了脱硫工段的工艺流程、工艺条件、生产流程、技术指标、热量衡算及物料衡算以及设备计算和选型等内容。
就脱硫车间的工艺生产流程,着重介绍化工设计的基本原理、标准、规范、技巧和经验。
本书内容是根据化工股份有限公司脱硫车间的生产实际情况而编著的,一些工艺参数都是以工厂实际生产为准。
编写本设计总的指导思想是:理论联系实际、简明易懂、经济实用。
本书在编写过程中得到老师的指导,在此表示衷心感谢。
由于编者自身的知识水平和认识水平的有限,书中错误与不妥之处,恳请读者批评指正。
编者20年5月于目录前言2摘要5Abstract 61.总论71.1 概述71.1.1 栲胶的组成及性质81.1.2栲胶脱硫的反应机理81.1.3生产中副产品硫磺的应用91.2 文献综述91.3 设计任务的依据102. 流程方案的确定112.1 各脱硫方法对比112.2栲胶脱硫法的理论依据122.3 工艺流程方框图133. 生产流程的简述143.1 简述物料流程 143.1.1气体流程143.1.2溶液流程143.1.3硫磺回收流程143.2 工艺的化学过程143.3 反应条件对反应的影响153.3.1 影响栲胶溶液吸收的因素15 3.3.2 影响溶液再生的因素173.4 工艺条件的确定183.4.1 溶液的组成 183.4.2喷淋密度和液气比的控制18 3.4.3 温度193.4.4再生空气量194 物料衡算和热量衡算204.1 物料衡算204.2 热量衡算235 设备计算及选型 275.1 脱硫塔的设计计算275.1.1塔径计算275.1.2填料高度计算285.2 喷射再生槽的计算295.2.1 槽体计算295.2.2 喷射器计算 316. 车间布置说明347三废治理及利用357.1 废水的处理357.1.1废水的来源及特点357.1.2废水处理工艺357.2 废渣的处理357.2.1废渣的来源357.2.2废渣的处理工艺 35参考文献36附录37工艺流程图37脱硫塔装配图37车间平面布置图37致谢38年产36万吨合成氨脱硫工段工艺设计学生姓名:指导老师:摘要:年产36万吨合成氨脱硫工段工艺设计是由指导老师指定产量确定的生产规模,结合生产实习中收集的各类生产技术指标而设计的。
本设计所采用的是栲胶脱硫法,其主要原料是半水煤气和脱硫液。
本设计详细的介绍了合成氨脱硫工段的生产原理、工艺流程、工艺参数、热量衡算、物料衡算,以及设备选型、厂房布置和三废处理。
本设计在脱硫效率和再生率方面的研究有所突破。
[关键词]:栲胶脱硫法脱硫液脱硫塔The year produces 360,000 tons to synthesize an ammonia to take off sulphur work a segment a technological designName of stendent:Director:AbstractWith an annual output of 360,000 tons of synthetic ammonia Desulfurization Process design is specified by the teacher determine the scale of production output, with production internship in the collection of various production technologies designed to target.This design is used by the desulfurization extract, its main raw materials and semi-water gas desulfurization liquid.The detailed design of the Section on the production of ammonia desulfurization principle, process, technology parameters, the heat balance, the material balance and the selection of equipment, plant layout and waste treatment.The design of the desulfurization efficiency and renewable rate of a breakthrough.[Keyword]: tannin extract to take off a sulphur methodtake off asulphur liquidtake off sulphur tower1 总论1.1 概述[1]氨是重要的化工产品之一,用途很广。
在农业方面,以氨为主要原料可以生产各种氮素肥料,如尿素、硝酸铵、碳酸氢氨、氯化铵等,以及各种含氮复合肥料。
液氨本身就是一种高效氮素肥料,可以直接施用。
目前,世界上氨产量的85%?90%用于生产各种氮肥。
因此,合成氨工业是氮肥工业的基础,对农业增产起着重要的作用。
合成氨工业对农业的作用实质是将空气中游离氮转化为能被植物吸收利用的化合态氮,这一过程称为固定氮。
氨也是重要的工业原料,广泛用于制药、炼油、纯碱、合成纤维、合成树脂、含氮无机盐等工业。
将氨氧化可以制成硝酸,而硝酸又是生产炸药、染料等产品的重要原料。
生产火箭的推进剂和氧化剂,同样也离不开氨。
此外,氨还是常用的冷冻剂。
合成氨的工业的迅速发展,也促进了高压、催化、特殊金属材料、固体燃料气化、低温等科学技术的发展。
同时尿素的甲醇的合成、石油加氢、高压聚合等工业,也是在合成氨工业的基础上发展起来的。
所以合成氨工业在国民经济中占有十分重要的地位,氨及氨加工工业已成为现代化学工业的一个重要部门。
在合成氨工业中,脱硫倍受重视。
合成氨所需的原料气,无论是天然气、油田气还是焦炉气、半水煤气都人含有硫化物,这些硫化物主要是硫化氢(H2S)、二硫化碳(CS2)、硫氧化碳(COS)、硫醇(R?SH)和噻吩(C4H4S)等。
其中硫化氢属于无机化合物,常称为“无机硫”。
天然气中硫经物的含量(标准状态)一般在0.5?15g/ m3的范围内,有机硫以硫醇为主,在气田经过粗脱磙处理后的天然气,硫化物的含量(标准状态)在20?100mg/ m3左右。
合成氨在生产原料气中硫化物虽含量不高,但对生产的危害极大。
①腐蚀设备、管道。
含有H2S的原料气,在水分存在时,就形成硫氢酸(HSH),腐蚀金属设备。
其腐蚀程度随原料气中H2S的含量增高而加剧。
②使催化剂中毒、失活。
当原料气中的硫化物含量超过一定指标时,硫化物与催化剂活性中心结合,就能使以金属原子或金属氧化物为活性中心的催化剂中毒、失活。
包括转化催化剂、高温变换催化剂、低温变换催化剂、合成氨催化剂等。
脱硫的任务是除去原料气中的各种硫化物,同时硫是一种重要的资源,应加以回收和利用。
因此,无论原料来源如何,合成氨原料必须首先脱硫。
1.1.1 栲胶的组成及性质栲胶是由植物的皮(如栲树,落叶松)、果(如橡?)、叶(如漆树)和干(如坚木、栗木)的水淬液熬制而成。
栲胶的主要成分是丹宁,丹宁是化学结构十分复杂的化合物组成的混合物。
含有大量邻二或邻三羟基酚。
多元酚的羟基受电子云的影响,间位羟基比较稳定,而连位或邻位羟基则很活泼,容易被空气中的氧氧化。
用于脱硫的栲胶属于水解类热溶栲胶,在碱性溶液中更容易氧化成醌类;已氧化的栲胶在还原过程中氧取代基又被还原为羟基。
虽然丹宁各组分的分子结构相当悬珠,但它们都是具有酚式结构的多羟基化合物,有的还含有醌式结构,这就是栲胶能用于脱硫过程的原因。
1.1.2栲胶脱硫的反应机理栲胶法脱硫属于湿法脱硫 ,是利用碱性栲胶[TOHO2]的水溶液吸收半水煤气中的 H2S,然后借助栲胶和矾作为载体和催化剂将吸收的H2S转化为单质硫,发生吸收反应后的栲胶溶液利用空气在溶液再生槽中进行再生,然后进入溶液循环槽重复循环使用。
其脱硫反应机理如下:1 碱性溶液吸收 H2S 的反应 :Na2CO3 + H2S NaHS + NaHCO3NaHCO3+H2S=NaHS+CO2+H2O2 NaHS与偏钒酸钠反应生成焦钒酸钠:硫氢化钠与偏钒酸钠反应生成焦钒酸钠,析出单质硫。
2NaHS + 4NaVO3 + H2O Na2V4O9 + 4NaOH + 2S3 将 Na2V4O9 氧化成偏钒酸钠:醌态栲胶氧化四价钒络离子为五价钒络离子使钒络离子恢复活性而醌态栲胶被还原为酚态栲胶失去活性。
4 还原态栲胶的氧化:酚态栲胶被氧化获得再生,同时生成H2O2。
H2O2+NaHS=H2O+S+NaOH1.1.3生产中副产品硫磺的应用硫磺是一种重要的化工原料,肥料工业是硫的最大用户, 硫磺的其它用途包括炸药、钢铁酸洗、医药食品工业、安全剥离、水处理、橡胶、电解工业、催化剂、颜料、化学品、硫磺胶泥、硫磺混凝土、醇类、黏合剂、农药、黑色火药、鞭炮等。
作为易燃固体,硫磺主要用于制造硫酸、染料和橡胶制品,也应用于医药、农药、火柴、火药和工业陶瓷、建材制品辅助材料等工业部门。
1.2 文献综述由于生产合成氨的各种燃料中含有一定的硫,因此所制备出来的合成氨原料气中,都含有硫化物,其中大部分是无机硫化物硫化氢(H2S),其次还含有少量的的机硫化物,如二硫化碳(CS2)、硫氧化碳(COS)、硫醇(R?SH)和噻吩(C4H4S)等。
原料气中硫化物的含量取决于气化所用燃料中硫的含量。
以煤为原料制得的煤气中一般含硫化氢1?6g/ m3 ,有机硫化物0.1?0.8g/ m3 。
用高硫煤作原料时,硫化氢高达20?30g/ m3 。
天然气、轻油及重油中硫化物含量,因产地不同,差别很大。
原料气中的硫化物,对合成氨生产危害很大,不仅能腐蚀设备和管道,而且能使合成氨生产过程所用的催化剂中毒而失去活性。
例如,天然气蒸汽所用镍催化剂,要求原料烃中总硫含量小于0.5cm3 / m3 ,铜锌系低变催化剂要求原料气中总硫含量小于1mg/ m3 ,若硫含量超过上述标准,催化剂将中毒而失去活性。