合成氨变换工段
合成氨变换工段工艺中变串低变换热设计
合成氨变换工段工艺中变串低变换热设计合成氨是一种重要的化学原料，广泛应用于农业、化工、制药等领域。
合成氨变换工段是合成氨生产过程中的核心环节，其主要目的是将天然气和氮气催化转化为氨气。
变换热设计在合成氨变换工段中起到至关重要的作用，影响着变换器的热平衡和工艺效率。
合成氨变换工段工艺中的变换热设计主要包括换热管束和变换器结构的设计两个方面。
换热管束的设计主要考虑到换热面积的确定、管束布置和流体参数的选择。
变换器结构的设计则包括变换器壳体的形状和材质选择、空气和水的进出口位置等。
在合成氨变换工段中，变换热设计的关键是保证足够的换热面积，使得催化剂能够充分利用，同时又要考虑到压降、流阻等因素对工艺效率的影响。
为了实现这一目标，可以采用多种方式进行变换热设计。
首先，可以通过增大换热管束的数量和长度来增加换热面积。
可以采用多层管束并且每层管束之间留有一定的间隙，以增加空气和水的流动路径，提高换热效果。
此外，还可以通过增加管束的内径和减小换热管的壁厚，增加有效的换热面积。
其次，可以通过选择合适的流体参数来优化变换热设计。
例如，可以通过调整空气和水的流量、温度、压力等参数，以达到最大的换热效果。
另外，变换器结构的设计也起到非常重要的作用。
变换器壳体的形状和材质的选择直接影响着换热器的热传导性能和机械强度。
一般来说，可以选择球形、管式或壳管式的结构，以满足不同工艺要求。
材质方面，可以选择耐高温、耐腐蚀的材质，以延长换热器的使用寿命。
最后，合成氨变换工段的变换热设计还需要考虑到安全性和可靠性。
例如，需要保证换热器的壳体有足够的强度，能够承受工作压力和温度的变化。
此外，还需要考虑到清洗和维护的便利性，以减少生产中的停机时间和成本。
总之，合成氨变换工段工艺中的变换热设计是一个复杂而关键的问题。
通过合理的换热管束和变换器结构设计，可以实现高效、安全、可靠的合成氨生产。
合成氨生产中变换工段的设计
合成氨生产中变换工段的设计
合成氨是化学工业中重要的基础产品，遍布在各个工业应用之中。
为保证合成氨的质量，改造变换工段绝对是大势所趋。
首先，利用先进的技术来改进变换工段，增加产品的质量和效率。
在传统的合成氨设计中，由于变换工段的设计有很大的不足，耗损了大量的能量和原料，从而导致产品质量下降。
因此，现在开始利用现代化技术对变换工段进行改进。
通过改进，可以减少此工段中能量及原料的损耗，从而保证产品质量，增加产品的产量，同时还可增加效率。
其次，实现工段的自动化。
传统的合成氨设计中，每个工序都是手动完成的，需要大量的人力和物力，会导致成本高，工艺操作尚未实现自动化。
为了节省成本，实现高效的生产，现在可以采用工段的自动化技术来实现。
实施后能够减少生产过程中的人力，加快生产进度，同时实现高效和高质量的生产。
最后，建立完善的质量控制体系。
随着生产技术的发展，合成氨工段的质量控制很重要。
因此，必须建立一套完善的质量保证体系，在于执行有关的质量管理措施。
通过完善的质量保证体系，可以有效地提高产品的质量，满足消费者的需求，有利于长期的企业发展。
总之，改进变换工段是当前合成氨生产中一个必要的改革，它可以减少损耗，提高产品质量，同时实现高生产效率和更高的质量。
采用现代化技术，实现自动化，建立完善的质量控制体系，都对保证合成氨高质量有着不可替代的作用。
年产2万吨合成氨变换工段工艺设计设计
合成氨是一种重要的工业化学品，广泛用于农业肥料、化肥、塑料、炸药等领域。
为了满足市场需求，设计一个年产2万吨合成氨变换工段的工艺。
合成氨工艺通常包括三个主要步骤：气体净化、合成反应和分离纯化。
以下是一个基本的工艺设计方案。
1.气体净化从天然气中提取氢气（H2）和氮气（N2），一种常用的方法是通过蒸汽重整和高温转热反应。
天然气先经过脱硫除硫化氢（H2S）处理，然后进入蒸汽重整器，与水一起反应生成H2和CO。
再通过转热反应，将CO转化为CO2和H22.合成反应合成反应通常采用哈贝-博斯曼工艺（Haber-Bosch Process），即在高温（400-500摄氏度）和高压（200-300巴）下，将氢气与氮气催化反应生成氨。
反应器通常采用固定床催化剂，催化剂常用的是铁（Fe）或铁钼（Fe-Mo）催化剂。
反应器主要分为顶座和底座两部分，用以升温和降温，以保持恒定的反应温度。
3.分离纯化合成氨的产物中除了氨外还含有一些杂质，如副产物氮氧化物（NOx）和未反应的氢气。
因此，需要对产物进行分离纯化，以获得高纯度的合成氨。
分离纯化一般采用蒸馏、吸附和压缩等方法。
首先，通过蒸馏将氨与轻杂质分离。
然后，使用吸附剂去除重杂质，如CO、CO2和H2O。
最后，利用压缩机将氨气压缩，得到最终产品。
此外，为了实现连续生产，工艺中还需要一些辅助设备，如冷却器、加热器、循环泵和控制阀等。
以上是一个简单的年产2万吨合成氨变换工段的工艺设计方案。
实际设计中还需要考虑各种因素，如安全性、能源消耗、成本等。
同时，工艺设计还应根据具体情况进行优化和改进，以提高产量和效率。
年产13万吨合成氨项目变换工段工艺设计
本科毕业设计设计题目：年产13万吨合成氨项目变换工段工艺设计（CO进口27.4%）学院：化学与化工学专业：化学工程与工艺摘要氨是无机化工业的重要原料，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非常重要的部分。
本设计是以煤为原料年产十三万吨合成氨工艺设计，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全低变的流程。
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。
关键词：合成氨、变换工序、全低变AbstractAmmonia is an important raw material of inorganic chemical industry, synthetic ammonia industry occupies a very important position in the national economy, ammonia and ammonia processing industry has become a very important part of the modern chemical industry.The design is based on coal as raw material with an annual output of one hundred and thirty thousand tons of synthetic ammonia process design,Mainly describes the identification and selection of current situation and development trend of synthetic ammonia industry at home and abroad, and process parameters, discusses the construction site；introduces the process of ammonia transformation process and to determine the design of all low temperature shift process. Process calculation of material balance consists of conversion and conversioncalculation, heat balance, balance temperature distance and velocitycalculation. Equipment calculation part is mainly calculated variablefurnace catalyst, process flow diagrams and the transformation andtransformation process with the control points according to the design task.Key words:Synthetic ammonia, commutation process, the low-temperature shift process第一章总论1.1 设计项目年产13万吨合成氨项目变换工段工艺设计（CO进口27.4%）1.2 产品介绍1.2.1 氨的物化性质氨（英语：Ammonia，或称氨气、阿摩尼亚或无水氨，分子式为NH3）是一种无色气体，有强烈的刺激气味。
小合成氨厂低温变换工段工艺设计综述
《化工工艺设计任务书》变换工艺设计说明书设计题目小合成氨厂低温变换工段工艺设计课题来源小合成氨厂低温变换工段工艺设计变换工段化学工艺设计标准变换工段在合成氨生产起的作用既是气体净化工序，又是原料气的再制造工序，经过变换工段后的气体中的CO含量大幅度下降，符合进入甲烷化或者铜洗工段气质要求。
要求：1. 绘制带控制点的工艺流程图2. 系统物料、能量衡算3. 系统主要设备能力及触媒装填量核算4. 该工段设备多，工艺计算复杂，分变换炉能力及触媒装填量核算、系统热量核算和系统水循环设备及能力核算。
变换工艺流程低压机四段来的半水煤气压力2.0 MPa，温度40℃的半脱气经热水洗涤塔除去气体中的油污、杂质，进入饱和塔下部与上部喷淋下来的166～175℃的热水逆流接触，进行传质传热，使气体中的水汽含量接近饱和，从塔顶出来到蒸汽喷射器，补入外管来的高压蒸汽，进一步提高气体的温度和水气比，使H2O/干气＝0.6～0.7。
达到变换所需的液气比值。
接着气体进入半水煤气换热器Ⅰ，半水煤气换热器Ⅱ管内加热，温度升至300℃，经过加压电炉进入中变炉内。
中变炉触媒分三段，每段各装一层触媒，上段出口变换气CO含量13～15%，温度437℃，通过甲烷化加热器壳程换热和增湿器降温，增湿温度降至370℃进入中变二段，二段出口CO变换率8～9%，温度403℃进入增温器，三段出口变换气中，CO 3～3.5%，温度386℃，经过半水煤气换热器Ⅱ和半水煤气换热器Ⅰ的管间，加热进中变的半水煤气，温度降至285℃然后进入一水加热器被管内的循环热水降温至185℃，进入低变炉进行低温变换。
低变炉触媒分上、下两段，每段各层一层耐硫变换催化剂，上段出口变换气温度222℃，含CO 0.5～0.6%，进入段间冷却器管间，温度降至190℃，进入低变炉下段反应，出口变换气温度232℃，含CO 0.2～0.3%，进入二水加热器降温后，温度170℃进入热水塔与饱和塔底出来的热水逆流接触，进行传质传热，进一步降温并回收热量，147℃的变换气接着又进入脱盐水预热器管内与来自脱盐水站的脱盐水换热后进入变换气水冷器管间，出来后温度降至40℃，在变换气水分离器内，分离冷凝水后去变脱工段。
合成氨变换工段换热器设计
合成氨变换工段换热器设计合成氨变换工段换热器设计，说起来，啊，真是个“活儿”。
说它难吧，不至于，毕竟我们现在是做了这么多年化工设备了，手上有的是经验；但要说简单，嗯，也不那么简单。
每个小细节都可能影响到工艺的效率，甚至整个生产线的稳定性。
所以呢，咱们就得好好琢磨琢磨这个换热器的设计，弄明白它为什么这么重要，怎么把它设计得又经济又高效，做到事半功倍。
得先弄个大概的概念，换热器就像是一个“温暖的桥梁”，把不同温度的物质连接起来。
想象一下，工厂里气体温度很高，反应物要在一个合适的温度下进行反应，冷却液却得保持低温，这时候就得用换热器把热量从一个流体传递到另一个流体。
说起来挺简单的，但实际操作中，可是需要一点“巧劲”的。
要设计得合适，得考虑的因素可多了，比如流体的性质、流速、温差，还有热效率。
设计得好，节省的就是能耗，能省一分是一分，谁不愿意省呢？你想，整条生产线运行下来，能省点钱，那可是相当可观的。
换热器的基本结构到底是啥呢？不就是管子嘛，管里流气体，管外流液体，热量通过管壁传递。
听起来简单吧？但如果细究起来，那就不那么容易了。
这个管子得有合适的材质，耐高温，耐腐蚀，还得有足够的导热性，不然你光给它买个好看又贵的管子，那效果可就差了。
再说了，换热器里面的流体，流速得合适，既不能太快，也不能太慢，要不然热量根本传不过去。
太快了，热交换时间不够，效率低；太慢了，反而会浪费空间和材料。
所以，合适的流速是设计的关键。
你还得考虑压力损失的问题。
这个压力差一旦大了，流体的流动就会变得困难，甚至会影响到整个生产过程的稳定性。
换热器设计得不合理，可能流体流动不顺畅，甚至会堵塞，这时候你就得花费更多的精力去清理和维护了。
很多时候换热器在运行的时候，由于热膨胀的关系，温度变化也会引起一些机械应力，这也是我们得考虑的一点。
说到这里，可能有人会想，设计一个换热器就这么复杂，怎么办呢？很多时候我们不是“头痛医头，脚痛医脚”，而是从整体角度去设计。
年产二十万吨合成氨变换工段工艺设计
4、二氧化碳
CO2为变换反应的产物，除去CO2有利于反应平衡向生成H2
的方向移动，从而提高CO的变换率，降低变换气中CO含量。
生产中，若选用中变串低变工艺，可在两个变换炉之间串 入脱碳装置，最终CO含量可降低到0.1％。
CO变换工艺流程
CO水蒸气变换反应，简称CO变换反应:
CO+H2O
H2+CO2
转 化 气
CO 13-15%， 800℃， 3.04MPa
甲烷 化预 热器
饱和器
贫液再沸器
变换气
中串低流程特点
主要工艺参数:中变部分的进口温度~ 3000C、 出口温度~ 450℃，低变部分的进口温度~ 1800C、出口温度~ 2300C，反应汽气比~ 0.5，吨氨蒸汽消耗450Kg，中变催化剂空速 ~ 700 h-1，低变催化剂空速~ 1 800 h-1， 出口CO含量~ 1.5%。 与中变流程相比，中串低工艺蒸汽消耗下降， 饱和塔负荷减轻。
蒸汽转化法 制气
煤连续加压 气化法制气
自给
重油部分氧 化水冷激除 碳黑法制气
提供蒸汽 的方式
外供
煤间歇常压 气化法制气
一、大型氨厂一氧化碳中变串低变流程
370℃，
220℃，
CO 3-4%
废 热 锅 炉
中 变 炉
440℃，
低 变 炉
废 热 锅 炉
235℃，
CO 0. 3-0.5%
CO 3-4%
软水
474017.95
85021.13
15330.33
4737.91
中变炉 二段
89759.04
变换工段存在的意义
合成氨的生产主要分为原料气的制取和 原料气的净化与合成。粗原料气中常含有 大量的C0，由于CO是合成氨催化剂的毒物， 所以必须进行净化处理，通常，先经过CO 变换反应，使其转化为易于清除的CO2和氨 合成所需要的H2。因此，CO变换既是原料气 的净化过程，又是原料气造气的继续。最 后，少量的CO用液氨洗涤法，或是低温变 换串联甲烷化法加以脱除。
合成氨变换工段工艺过程设计
合成氨变换工段工艺过程设计
合成氨是一种氮肥的主要原材料，广泛应用于农业生产中。
合成氨的生产工艺比较复杂，需要经过多个过程的变换才能得到最终的产品。
以下是合成氨变换工段工艺过程的设计。
第一步：氨气合成
氨气合成是合成氨工艺的核心环节，是通过一系列反应将纯净的氢气和氮气合成氨气。
氮气主要来自于空分装置，而氢气主要来自于蒸汽重整装置。
氮气和氢气混合进入催化转化器，经过高温高压催化剂的作用，在催化剂的表面上发生一系列反应，生成氨气。
第二步：氨气变换
氨气变换是将氨气和过量的氮气通过低温催化转化器进行反应，生成高纯度的合成气体。
合成气体主要由氨气、氢气和少量的氮气组成。
合成气体进入变换反应器，在催化剂的作用下，发生一系列反应，将多余的氮气转化为氨气，提高合成气体的纯度。
为了提高合成氨的产率和纯度，还需要进行一系列辅助工艺，如排水处理、冷凝除尘等。
排水处理是为了去除合成氨中的水分，保证合成氨的纯度。
在排水处理过程中，合成氨中的水分会通过分离器分离出来，再经过干燥塔吸附去除水分，最后得到干燥的合成氨。
冷凝除尘是为了去除合成氨中的杂质，保证合成氨的纯度。
在冷凝除尘过程中，合成氨通过冷凝器冷却，使其中的杂质凝结成固体颗粒，然后经过除尘器除去颗粒物，最后得到纯净的合成氨。
综上所述，合成氨变换工段工艺过程的设计包括氨气合成和氨气变换两个主要步骤，同时还需要进行排水处理和冷凝除尘等辅助工艺。
这些步骤的设计要考虑反应温度、反应压力、催化剂的选择和管理，以及对产物的分离、干燥和净化等。
通过合理的工艺设计和操作管理，可以提高合成氨的生产效率和产品质量。
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合成氨变换工段
简介
合成氨是一种重要的化学原料，广泛应用于农业、制药、化肥等领域。
合成氨
变换工段是合成氨生产过程中的关键环节之一，其主要功能是将合成气体通过催化剂转化为合成氨。
本文将介绍合成氨变换工段的工艺流程、设备配置以及相关操作要点。
工艺流程
合成氨变换工段的工艺流程一般包括以下几个步骤：
1.合成气体进料：合成气体主要由氢气和氮气组成，通常以一定的比例
混合供给变换装置。
合成气体进入变换装置前需要进行净化处理，去除其中的杂质和不良成分。
2.变换装置：变换装置是合成氨变换工段的核心设备，通常采用催化转
化的方式将合成气体转化为合成氨。
变换装置一般由多层反应器组成，每个反应器中都装有合成氨催化剂。
合成气体经过多次催化反应，逐渐转化为合成氨。
3.副产物处理：合成氨变换过程中会产生一些副产物，如水和二氧化碳
等。
这些副产物需要进行分离和处理，以保证合成氨的纯度和质量。
4.合成氨产品收集：经过变换装置后，合成氨会以气体形式产生。
合成
氨需要通过一系列的冷凝和分离过程，将其收集、压缩和液化，最终得到合成氨产品。
设备配置
合成氨变换工段所需的关键设备包括：
•合成气体净化装置：用于去除合成气体中的杂质和不良成分，以保证变换反应的效果。
•变换装置：包括多个反应器和催化剂，用于将合成气体转化为合成氨。
反应器通常采用高温高压的操作条件，催化剂的选择和调整对反应效果至关重要。
•副产物处理装置：用于分离和处理合成氨变换过程中产生的副产物，如水和二氧化碳等。
•合成氨收集装置：用于将合成氨从气体状态转化为液体状态，并将其收集、压缩和储存。
除了以上主要设备，合成氨变换工段还需要配备相应的控制系统、安全防护设
施和检测仪器等。
操作要点
在进行合成氨变换工段操作时，需要注意以下几个要点：
1.催化剂的选择和管理：催化剂是合成氨变换工段的核心，应根据具体
的生产条件和要求选择适合的催化剂，并且定期检测和管理催化剂的活性和寿命。
2.反应条件的控制：合适的反应条件对于合成氨变换的效果至关重要。
包括控制合成气体的压力、温度和流速等参数，以及调整催化剂的载量和比例等。
3.安全生产措施：由于合成氨变换工段涉及高温高压的操作条件，必须
加强安全防护措施。
包括定期检测设备的安全性能，保证操作人员的安全培训和防护用具的使用。
4.质量控制和检测：合成氨产品的质量是生产的关键指标之一，应进行
定期的质量控制和检测工作。
包括合成氨的纯度、含水量、杂质含量等指标的检测和跟踪。
总结
合成氨变换工段是合成氨生产过程中不可或缺的环节。
正确操作合成氨变换工段，并合理配置设备，可以提高合成氨的产量和质量，降低生产成本。
同时，加强对催化剂的管理和使用，做好安全措施和质量控制，也是保证合成氨生产安全和稳定运行的重要保障。
以上内容介绍了合成氨变换工段的工艺流程、设备配置以及操作要点，希望对读者了解合成氨生产过程有一定的帮助。