目录
1.前言 (1)
1.1概述 (2)
1.2 产品性质与用途 (4)
1.2.1 产品性质 (4)
1.2.2 产品用途 (4)
1.2.3 产品世界产业状况 (4)
2项目名称、地址、承办单位及性质 (7)
2.2 项目背景 (7)
2.3 项目意义 (8)
2.4 研究范围 (8)
2.5 研究结论 (8)
2.5.1 项目产品及生产规模 (8)
2.5.2生产制度 (8)
2.5.3 生产工艺 (8)
3工艺介绍 (9)
3.1工艺简述 (9)
3.2煤气风机工段： (9)
3.3常压脱硫工段： (9)
3.4一氧化碳变换工段： (10)
3.5精脱硫工段： (10)
3.6脱碳工段： (11)
3.7 工艺优化→热水循环 (11)
4 设备选型 (11)
4.1煤气风机工序设备一览表 (11)
4.2常压脱硫工序设备一览表 (12)
4.3一氧化碳变换工序设备一览表 (13)
4.4精脱硫工序设备一览表 (13)
4.5脱碳工序设备一览表 (14)
5.物料衡算和热量衡算 (16)
5.1全流程物料简算 (16)
5.2计算基准及已知条件 (16)
5.3一号变换炉物料及热量衡算 (17)
5.4变换炉一段催化剂层及热量衡算 (17)
5.5变换炉二段催化剂层及热量衡算 (19)
5.6变换炉三段物料及热量衡算 (20)
5.7饱和热水塔物料及热量衡算 (21)
5.7.1热水塔出水温度的估算 (21)
5.7.2饱和塔物料及热量衡算 (22)
5.7.3热水塔物料及热量衡算 (24)
5.8水加热器的物料和热量衡算 (25)
6 列管式换热器设计 (26)
7 厂址选择 (28)
8 公用工程设施 (29)
8.1 公用工程方案 (29)
8.2 给排水 (29)
9 节能 (29)
10 环境保护 (29)
10.1执行的环境保护法规 (29)
11 劳动安全卫生 (30)
11.1 设计依据 (30)
11.2 危险化学品分类储存全预防措施 (31)
12 经济概算 (31)
13. 结论 (32)
参考文献 (34)
附图 (34)
致谢 (35)
1.前言
氨是一种重要的化工产品，主要用于化学肥料的生产。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。合成氨的生产主要分为：原料气的制取；原料气的净化与合成。粗原料气中常含有大量的CO ，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CO 2和氨合成所需要的H 2。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。
变换工段是指CO 与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的过程。在合成氨工艺流程中起着非常重要的作用。
目前，变换工段主要采用全低变的工艺流程，这是新型的反应工艺。所谓全低变流程，就是采用在三段变换中加入低变催化剂，使其反应条件温和，使操作系统的操作弹性大大增加，使变换系统便于操作，也大幅度降低了能耗。
一氧化碳变换反应式为：
CO+H 2O=CO 2+H 2+Q (1-1)
CO+H 2 = C+H 2O (1-2)
其中反应（1）是主反应，反应（2）是副反应，为了控制反应向生成目的产物的方向进行，工业上采用对式反应（1—1）具有良好选择性催化剂，进而抑制其它副反应的发生。
一氧化碳与水蒸气的反应是一个可逆的放热反应，反应热是温度的函数。 变换过程中还包括下列反应式：
H 2+O 2=H 2O+Q
压力方面：压力对变换反应的平衡几乎没有影响。但是提高压力将使析炭和生成甲烷等副反应易于进行。单就平衡而言，加压并无好处。但从动力学角度，加压可提高反应速率。从能量消耗上看，加压也是有利。由于干原料气摩尔数小于干变换气的摩尔数，所以，先压缩原料气后再进行变换的能耗，比常压变换再进行压缩的能耗底。
温度方面： 变化反应是可逆放热反应。从反应动力学的角度来看，温度升高，反应速率常数增大对反应速率有利，但平衡常数随温度的升高而变小，即 CO 平衡含量增大，反应推动力变小，对反应速率不利，可见温度对两者的影响是相反的。因而存在着最佳反应温对一定催化剂及气相组成，从动力学角度推导的计算式为：
Tm=
1
2
12ln 1E E E E RT T e e
-+
式中Tm 、Te —分别为最佳反应温度及平衡温度，最佳反应温度随系统组成和催化剂
的不同而变化。[1]
1.1概述
通过近几十年的发展，合成氨变换工艺的技术水平得到了较大的提高，为合成氨的节能降耗作出了突出贡献。合成氨变换工艺发展至今，先后经历中温变换、中串低、全低变及中低低等四种工艺。目前，中串低变换工艺由于能耗高，已被淘汰。由齐鲁石化公司研究院开发技推广的中低低工艺和由湖北化学研究所及湖北省化肥公司等单位开发的全低
变工艺得到了广泛的应用。变换各工艺流程的特点：
中低低工艺：
变换反应为放热反应，中低低工艺较好地满足了工艺设计中“高温提高反应速度，低温提高转化率”的基本原则，利用中变的高温来提高反应速度，脱除有毒杂质（如氧等），同时由于中变催化剂价格低，节约资金，利用两段低变来提高转化率实现节能降耗，这样充分发挥了中变催化剂和低变催化剂的特点。
全低变工艺：
全低变工艺为一种节能新工艺，具有能耗低，在相同条件下其反应温度低，设备生产能力大的优点。但全低变工艺催化剂活性下降快，使用寿命相对较短。基于此，一般在一段入口前装填保护剂和抗毒催化剂，从而起到保护低变触媒的作用。这样可防止触媒老化，使用寿命缩短，系统阻力升高较快等问题的出现。全低变工艺目前大致可以分为喷水增湿型和调温水加热器。全低变工艺一般为三段，为一个或两个变换炉。如采用一低变出口喷水增湿降温，一般在变换炉前设置一个预变炉，上部装填保护剂和抗毒催化剂,夏布装填不锈钢材料，喷水在此段进行，后设置一个主反应器(变换炉)。这种工艺比较节能，几乎不需要外加蒸汽。若采用调温水加热器来调入口温度,一般不设预变炉，主反应器为一个或两个，这种工艺由于是间接换热,不如喷水型节能，吨氨消耗蒸汽150kg~200kg。
中低低工艺与全低变工艺的比较：
从目前情况来看，中低低与全低变各有利弊：中低低实现了触媒活性温度的最佳组合，创造出能耗、阻力及操作的理想效果。而全低变则有能耗低、相同产能下设备小的优点，但操作相对复杂。鉴于目前合成氨企业规模日大，企业的管理水平、职工的操作水平也相应提高，故全低变工艺前景看好。[2]
全低变工艺的技术特征：
(1)低温变换有利于节省蒸汽:中温变换在变换气CO为3%～3.5%时,吨氨汽耗曾高达1～
1.5t。采用低变催化剂后,有利于CO变换放热反应的平衡,使吨氨汽耗得以降至0.25t以下。采用全低变工艺,可在较长时间内保持这一指标,同时变换气CO可维持1%～1.8%。
(2)低温变换有利于有机硫转化:低温变换对进系统气体的无机硫(H2S)浓度指标要求比较宽松(0.03～0.3g/Nm3),催化剂适应性较强,低温变换对有机硫(COS)水解转化为H2S也很有利。中温变换COS转化率约90%～95%,而低温变换约98%～99%,其主要原因是低变用的是钴钼催化剂,而中变用铁铬催化剂,前者反应温度低,对COS具有较高的催化活性。且从一些实验数据可以判断,低变催化剂对有机硫转化的催化活性比中变催化剂要好。
全低变工艺的优点：
(1)换热设备的热负荷低:相关的换热设备有两类,一类是为提高入炉温度而设的主热交换器和中间热交换器等;另一类是为回收余热而设的饱和塔、热水塔、水加热器等。采用低温变换技术与中温变换相比,热交换设备的换热面积可缩小四倍左右,余热回收设备的能力只需一半左右。由中串低流程改造为全低变流程,在主要设备不变,只调整或加粗部分管线的情况下,原装置的综合生产能力可提高一倍左右。
(2)催化剂的性能优越:由于采用B303Q耐硫钴钼低变催化剂,其空速是中变催化剂的二倍多,用量减少一半以上,床层反应温度下降100～200℃,降低了床层阻力,气体体积缩小约25%。提高了有机硫的水解转化能力,在相同的工况和条件下,全低变工艺比中串低工艺有机硫转化率可提高5个百分点左右。这种催化剂具有较宽的活性温区,一般为170～480℃,这是能用于全低变工艺的基本保证。它还具有良好的耐低硫、抗高硫和抗毒性能。它强度高,经硫化后原始强度可提高0.5～1倍。对比中变催化剂,这种催化剂使用寿命较长,在全低变工艺中一般可达3～5年,并可在较宽的汽气比条件下正常使用。采用这种催化剂从根本上解决了中变催化剂的粉化给正常生产带来的各种问题,也杜绝了生成乙炔的反应,可减少铜液消耗,并防止铜洗塔带液。
(3)生产操作条件较好：全低变工艺流程改善了变换系统的生产操作条件,降低了设备管道材质的要求,并延长了设备、管道及管件的使用寿命。全低变工艺放宽了一次脱硫的指标,从而降低了脱硫费用。且该流程运行稳定易于操作,催化剂升温还原和硫化容易掌握。开车起动快,增加了有效生产时间。[3]
1.2 产品性质与用途
1.2.1 产品性质
氨（Ammonia，即阿摩尼亚），或称“氨气”，分子式为NH3，是一种无色气体，有强烈的刺激气味。
物理性质：氨气通常情况下是有刺激性气味的无色气体，密度比空气小，极易溶于水，易液化，液氨可作制冷剂。以700：1的溶解度溶于水。摩尔质量：17.0306 密度：0.6942 熔点：-77.73℃沸点：-33.34℃在水中溶解度：89.9g/100 mL, 0℃偶极距：1.42 D
化学性质：1）NH3遇HCl气体有白烟产生,可与氯气反应。2）氨水（混称氢氧化铵，NH4OH）可腐蚀许多金属，一般若用铁桶装氨水，铁桶应内涂沥青。3）氨的催化氧化是放热反应，产物是NO，是工业制硝酸的重要反应，NH3也可以被氧化成N2。4）NH3能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝
1.2.2 产品用途
NH3用于制氨水、液氨、氮肥（尿素、碳铵等）、HNO3、铵盐、纯碱，广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料、染料等。如生产肥料、制作氨化饲料、用于医药行业、合成硝酸铵、合成各种染料、液态氨燃料电池、氨水制冷机、作为弱碱配置缓冲溶液、银饰或者黄金饰品翻新、用于酒精(发酵工艺)生产、用于油墨生产、利用废轮胎生产柴油、生产化肥硫酸铵、生产杀虫剂、铜铬催化剂的生产、生产4－甲基咪唑、钼酸铵生产、制备纳米氧化锌、TiO2/SiO2气凝胶的生产、用于稀土金属的分离、适合冬季用乳化柴油的乳化剂、印花增稠剂、皮革涂饰等。[4]
1.2.3 产品世界产业状况
据统计，世界合成氨产能已超过1.76亿吨/年，主要生产能力分布情况：美国1000万吨/年、加拿大520万吨/年、墨西哥291万吨/年、南美地区856万吨/年(其中特立尼达453万吨/年)、西欧1218万吨/年、东欧3333.4万吨/年、中东/非洲1560.2万吨/年、亚太地区8720万吨/年。合成氨按终端用途来分，约85%-90%的合成氨用作化肥：液态氨、硝酸铵、尿素或其他衍生物，仅13%用于其他商品市场。
据美国SRI咨询公司指出，近年来部分产能关闭使世界合成氨供需平衡得到稳固。由于美国天然气价格持续居高位使合成氨行业盈利困难，美国一些公司均关闭了产能。总部位于纽约的J.P. Morgan公司咨询师David Silver指出，世界合成工业已经走出困境，仍在复苏之中，由于需求强劲增长，加上产能增加很少推进复苏，另外北美产能关闭使得全球
合成氨开工率维持在85%以上，并使生产商有条件抬高价格。由于北美地区天然气原料价格走高，过去5年美国有相当数量的合成氨产能被永久关闭，合成氨生产正向天然气低价格地区转移，将集中在中东、北非和特立尼达。随着天然气价格不断上涨，欧洲已成为世界上生产成本最高地区，相当数量的产能也正经受考验。
1.3 产品的市场需求预测
由于因地球变暖而导致的气候异常现象、新兴国家内需增长、将粮食转用于生物燃料等原因，导致全球性粮食价格高涨。在这种背景之下，用于肥料原料的氨便被视为粮食供给中重要的战略物资。
目前全球氨的生产量约为1亿5000万吨。一提到氨，人们首先想到的便是刺鼻的味道，除此之外对氨似乎并不了解。事实上，将近80%的氨被用于肥料原料，其余大约20%被用于生产合成树脂或纤维。肥料的三大要素是氮、磷、钾，将氮用于肥料时需要对空气中的氮气进行固化。唯一的工业生产方法便是使氮气与氢相结合生成氨，这种方法早在大约100年前被发明，而且一直沿用至今。换言之，只有氨才能提供氮成分，氨是化学肥料中必不可缺的原料。自不待言，肥料对农业生产而言是至关重要的。由于世界人口数量的增加、耕地面积的减少以及新兴国家饮食文化水平的提高，为了解决粮食不足的问题，就要提高单位面积的农作物的产量。为了实现这一目的，适宜地使用肥料至关重要。在上述背景之下，今后氨的年需求量增长比例预计将达到3～4%。尤其是面临粮食危机的亚洲、中南美以及非洲的需求量增长是毋庸置疑的。
我国经济市场的逐渐复苏是市场发展的主要动力，2010年随着液氨下游市场的形式转好，主要是非化肥行业用氨情况的好转，液氨行业是一个快速发展的阶段。目前我国的农业用氨一年基本固定在（合成氨量）3500万吨，按我国基本的合成氨量在5000万吨左右，其中有1500万吨要应用在非化肥行业以及化肥出口的方面。
一、化肥消耗液氨的情况：作为商品氨的主要发展基石，化肥用商品氨依然是液氨行业的基础，包括复合肥、尿素等外购氨。每年平均消耗液氨在550-600万吨之间。2007-2008年，我国的化肥出口政策呈现内紧的形式，国家一度对化肥出口征收150%的临时关税，这在客观上大大限制了化肥企业的生产情况，也对液氨市场造成了直接的影响，一度液氨价格降到了1500元/吨的水平。
2009年底，国家取消了化肥出口的关税限制。预计2010年我国化肥出口要有一个质的增长，这在客观上要大大带动液氨市场的快速流通。如果化肥行业的出口一经启动，液氨市场的基础会有一个稳定快速的增长。
我国化肥在国际市场上价格还占一定的优势，尤其是东南亚的市场。2010年我国化肥出口按保底的500万吨（N折纯计算），那要带动液氨市场的300万吨左右的市场增量，这个
增量足以改变目前主要液氨产地液氨市场的变化格局。
化肥市场的变化是呈现一个周期的变化，2010年是我国经济持续转好的关键一年，国家对经济的预测以及实际的刺激经济增长的力度都是很大的，农业是我国经济发展的基础，粮食的安全历来是我国上层领导极为重视的内容。作为和农业息息相关的化肥行业，一直是我国重要的基础行业。3500万吨的合成氨消耗量，在2010年只会增长。
二、非化肥行业消耗液氨情况：液氨行业的基础是化肥行业，液氨行业的推进剂是非化肥行业。重点在氨基酸、谷氨酸、冶炼、制冷、小化工等行业当口。
这些行业对液氨的需求是液氨行业的利润点以及增长点。这些行业受2008年以来的金融危机的影响，2009年一直处于复苏的过程。2010是这些行业真正恢复的年份，2009年以来国家在经济政策方面的大力度的政策刺激，在2009年底已经有了一个明显的趋势。例如2009年12月份的液氨平均价格。较8-11月份的价格，整整增加了20%。液氨下游市场的吸货量有了一个明显的提升。[10]
1.4 产品价格分析
2010年是液氨市场全面恢复的一年，价格有受供需形势的可能有大幅度的波动，产量会有很大的增长。我国目前的液氨行情正恢复前些年的行情，随着我国经济形势的逐渐好转，合成氨行业也借助经济的复苏，发生着明显的变化。
2010年一月份，我国液氨价格普遍上涨。四川地区一度上涨到3000元/吨，涨幅达到1000元左右.市场的行情随着下游化肥市场以及小化工市场的启动也逐步显示出强劲的提升趋势。价格的变化只是一个价值规律的体现，还不能实质表现出整体市场的变化。在价格提升的同时，液氨的产量也发生着明显的增长。下游市场对液氨的需求活跃程度日渐增加。
去年，一年的时间液氨市场都在动荡中起伏，市场的最低价格达到1500元/吨；2010年第一季度各个方面都显示出液氨整体市场趋好的变化。[4]
1.5 原料采购
由于本车间的主要原料半水煤气是由造气车间转化后直接输送而来。所以我们主要考虑催化剂的购买，就节省运输费用而言，我们选择了忂州百川催化剂有限公司，该公司紧靠大型化工集团--巨化集团公司，专业生产变换、水解、脱硫、甲烷化等系列催化剂，品种齐全，质量优良，价格低廉，且售后服务周到。
1.5.1原材料性质
表1-1 原料半水煤气含量
组成CO2CO H2N2CH4H2S O2
含量% 8.33 29.34 38.12 22.57 1.06 0.27 0.31
原料来源是煤气化法生产的合成气即半水煤气。
2项目名称、地址、承办单位及性质
项目名称：年产20万吨合成氨变换车间
地址：浙江省衢州市工业区
性质：新建项目
2.1 项目编制的依据和原则
编制依据：
（1）教材《化工设计》中的设计指导
（2）《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》
（3）《中华人民共和国环境保护法》
（4）《中华人民共和国安全生产法》
编制原则：
（1）从国内行情、企业实力出发，严格控制工程建设项目的生产规模和投资。
（2）设计方案要特别注意生产的安全性和可靠性，经济的合理性，严格执行项目建设的有关规定、标准、规范。
（3）充分考虑环境保护和职业安全卫生要求。环保和安全卫生设施与设备装置同步建设，同时投用，确保项目投产后污染物处理和环境保护达标。
（4）平面布置合理。在满足有关安全、防火的标准和规范条件下，尽可能节省用地，并考虑今后项目的发展建设要求。
（5）设备、仪表全部立足国内解决，以节省投资。[5]
2.2 项目背景
氨对地球上的生物相当重要，它是所有食物和肥料的重要成分。氨也是所有药物直接或间接的组成。合成氨是氮肥工业的主要原料，85－90％的合成氨用于化肥生产。美国约有30％的液氨作为氮肥直接施用，但在世界范围内，通常是将合成氨加工成下游氮肥品种
施用。氮肥的主要品种包括尿素、硝酸铵、硫酸铵及磷酸铵等。世界工业用氨量占合成氨总消费量的10-15％。工业用氨主要用于动物饲料、炸药以及聚合物产品等，由于氨有广泛的用途，氨是世界上产量最多的无机化合物之一。
2.3 项目意义
本项目将设计一个年产20万吨合成氨化工厂中的变换车间，该项目的成功投产将有利于缓解国内外的氨供需矛盾。本项目采用全低温变换法，以由造气车间转化半水煤气为原料,通过原料预处理、一氧化碳加压变换和产物的分离净化得到产物氢气和副产物二氧化碳。且该项目的建设能有效推动地方经济发展，创造更多就业机会，达到经济效益，社会效益和环境效益相统一。
2.4 研究范围
（1）对产品进行市场调查和需求预测，确定本项目的生产规模和产品方案；
（2）综合比较生产工艺技术，确定技术先进、安全可靠、经济合理的工艺技术路线；
（3）根据国家有关法规，对项目的环境保护、节能、工业安全卫生、消防等内容进行论证；
（4）作出项目的投资估算和财务评价，提出研究报告结论。
2.5 研究结论
2.5.1 项目产品及生产规模
本项目采用一氧化碳全低温变换反应制取氢气来合成氨，充分利用了浙江省衢州市的地理，交通，原料优势。考虑产品的市场需求，工艺技术的情况，本项目的设计生产规模为年产20万吨合成氨变换工段。[6]
2.5.2生产制度
本项目年工作时间7200 小时（300 天），合成氨的生产过程属连续生产，变换工段也属于连续生产。
2.5.3 生产工艺
采用以造气车间转化的半水煤气通过一氧化碳全低温变换来制取氢气净化气后，与氮气高温高压催化反应生产氨。
3工艺介绍
3.1工艺简述
本厂是将原料半水煤气先于煤气风机工段升压、降温、除尘来克服原料带来的阻力，再通过常压脱硫，一氧化碳变换工段，精脱硫工段，二氧化碳的脱除工段，后产出含氮气的氢气作目的产物，副产物二氧化碳气体供尿素等生产使用，回收副产物硫磺，并回收循环使用脱硫、脱碳的副产物。
3.2煤气风机工段：
工艺流程：
半水煤气→进口水封→煤气柜→出口水封→风机进口总管→进口水封→风机→煤气冷却塔→煤气总管→脱硫进口总管＜主流程＞
煤气总管→气水分离器→煤气风机进口总管＜副流程＞
主流程为原料气所经过的流程，本工段将原料半水煤气先于煤气风机工段升压、降温、除尘来克服原料带来的阻力，再送至压缩机进口。
3.3常压脱硫工段：
湿法脱硫原理：Na2CO3+H2S→NaHS+NaHCO3（以PH8.5-9.2的稀碱液吸收H2S）2NaHS+4NaVO3+H2O→Na2V4O9+4NaOH+2S↓
(硫氢化钠于偏钒酸钠反应析出单质硫)
Na2V4O9+2Q(氧化态)+2NaOH+ H2O→4N aVO3+2Q(还原态)
（氧化态栲胶氧化焦钒酸钠为偏钒酸钠）
2Q(还原态)+O2→2Q(氧化态) +2H2O（还原态栲胶被空气中O2氧化成氧化态）
工艺流程：进口总管→脱硫塔→分离器→洗涤塔→进口水封→电除尘
→半水煤气去压缩＜半水煤气脱硫流程＞
脱硫塔→水封→富液槽→富液泵→喷射再生槽→泡沫槽→硫泡沫泵→泡沫槽↑ ↓ ↓
↖←←溶液加热器← 贫液泵← 贫液槽熔硫釜
＜脱硫液流程＞↓
回收硫
半水煤气脱硫流程为风机工段送来的半水煤气通过逆流接触含NaVO3、氧化态栲胶的Na2CO3碱液来脱去H2S，为气相流程
脱硫液流程为吸收了H2S的溶液，经喷射再生槽与空气氧化使溶液再生并浮选出单质硫，溶液循环使用，为液相流程。
本工段是将从煤气风机工段来的半水煤气。脱除硫化氢、交友、粉尘制得干净的半脱气，送至压缩工段。
3.4一氧化碳变换工段：
反应原理：
CO+H2O≒CO2+H2+Q
COS+H2O≒CO2+H2S+Q
半水煤气中的一氧化碳和水蒸气通过变换催化剂层时，放映生成氢气和二氧化碳，并将大部分有机硫转化为硫化氢。
工艺流程：四段加压→水冷器→焦炭过滤器→饱和塔→水分离器→主热交→变换炉一段→增淋器→变换炉二段→主热交→调温水加热器→变换炉三段→一水加→热水塔→二水加→冷却分离器＜主流程＞
本工段是将来至压缩机三段的半水煤气与水蒸气通过CO全低温三段变换反应生成二氧化碳和氢气，并除去部分硫化氢。
3.5精脱硫工段：
反应原理：H2S+Fe2O3→H2O+S+FeS+FeSx（预脱塔中的反应）
H2S+ 1/2O2≒H2O+S（精脱塔中的反应）
工艺流程：变换气→变脱塔→塔后分离器→水冷器→预脱塔→脱碳工序→精脱塔＜变脱气流程＞
变脱塔→再生槽→循环槽→循环泵→变脱塔＜脱硫液流程＞
变脱气流程为预脱塔中的干法脱硫反应和精脱塔中的特种活性炭精吸附脱硫。脱硫液流程为脱硫液流程为吸收了H2S的溶液，经喷射再生槽与空气氧化使溶液再生并浮选出单质硫，溶液循环使用，为液相流程。
本工段是进一步脱除变脱气中的有机无机硫，并回收硫磺。
3.6脱碳工段：
原理是用NHD（聚乙二醇二甲醚）高压低温时选择性物理吸收二氧化碳来
得到合格的净化气，并降压回收使用NHD
工艺流程：预脱塔→三元换热器→变换气分离器→脱碳塔→净化器分离器→三元换热器→精脱塔＜变脱气流程＞
预脱塔→高闪槽→低压闪蒸槽→富液泵→气提塔→贫液泵→氨冷器→脱碳塔
↓ ↓
高闪气分离器低闪气分离器
↓ ↓
送锦纶、电化送化肥车间＜脱碳液流程＞
变脱气流程为NHD的高压低温时选择性物理吸收变脱气中的CO2。
脱碳液流程为吸收了CO2的溶液，通过高闪槽、低压闪蒸槽和气提再生塔等后，使溶液循环使用，为液相流程。
本工段是脱除二氧化碳得到净化气，回收副产物二氧化碳。[7]
3.7 工艺优化→热水循环
工艺流程：热水塔→热水泵→一水加→调温水加热器
↖↙
← 水封← 饱和塔←
本工段是热量充分利用的体现，减少了能耗。
4 设备选型
4.1煤气风机工序设备一览表
表4-1 煤气风机工序设备一览表
序号名称规格型号工作温度工作压力备注
1 煤气风机D700-22-1 65℃12.8kpa Q=700m3/min电压6000V
转速2965r/min功率450kw
2 煤气柜25℃0.004MPa V=10000m3直升湿式
3 冷却塔E0027 60℃0.019MPa
4 煤气风机D300-4
5 65℃0.065MPa Q=18000m3/min转速2973r/min
4.2常压脱硫工序设备一览表
表4-2 常压脱硫工序设备一览表
序号设备名称工作温度℃工作压力
MPa
材质规格
1 脱硫塔45 0.03 Q235A Φ3500×31500Q=3600m3/h
2 溶液水封45 0.0
3 Q235A Φ800×8×6800
3 贫液槽40 常压Q235A Φ6000×8×5300
4 富液槽40 常压Q235A Φ6000×8×5300
5 溶液加热器250/40 0.42/0.59 Q235A F = 21.4 m2
6 泡沫槽40 常压1Cr18Ni9Ti Φ3000×6×2825
7 熔硫釜内150/
套200
0.59 1Cr18Ni9Ti Φ900、1000×10.5×3597
8 分离器45 0.02 Q235A Φ4024×10×9310
9 洗涤塔45 0.02 Q235A Φ416×8×9378聚丙烯鲍尔环填
料H=1000Φ38×38
10 洗涤塔水封45 0.02 Q235A Φ616×8×3500
11 电除尘器进口
水封
45 0.02 Q235A Φ1420×10×4120
12 电除尘器45 0.02 Q235A Φ3440×10700
气量：30000N m3/h
13 贫液泵40 0.6 Q=486 m3/h
H=65.4M
14 富液泵40 1.0 组合Q=900-1332 m3/h
4.3一氧化碳变换工序设备一览表
4-3一氧化碳变换工序设备一览表序号设备名称工作温度℃工作压力MPa 材质规格
1 主热交管程：177-310
壳程：370-480 管程：2.05
壳程：2.05
304 Φ1400×11424
A=510m2
2 调温水加热器管程：210-370
壳程：161-190 管程：2.05
壳程：2.3
304 Φ1000×8104
A=400m2
3 一水加管程：168-191
壳程：148-153 管程：2.05
壳程：2.3
304 Φ1000×6504
A=210m2
4 二水加管程：168-191
壳程：148-153 管程：2.05
壳程：0.6
304 Φ900/1400×9759
A=420m2
5 冷却分离器管程：168-40
壳程：25-40 管程：2.05
壳程：0.3
304/204R Φ900/1400×12746
A=350m2
6 1号变换炉480 2.05 16MnR Φ4400×16140
7 2号变换炉425/280 2.05 16MnR Φ4400×15990
8 饱和热水塔200 2.05 16MnR Φ2600/2800×21840
9 焦炭过滤器40 2.05 16MnR Φ2400×8700
10 冷凝水槽101 常压0Cr18Ni9Ti Φ2000×3230
11 蒸汽分离器230 2.73 16MnR Φ800×4650
12 水封165 2.05 16MnR Φ800×9954
13 热水循环泵150 排出压力2.4 流量：225m3/h
扬程：55m
4.4精脱硫工序设备一览表
表4-4精脱硫工序设备一览表
序号名称规格型号工作温度℃工作压力
MPa
材质
1 变脱塔Φ4472×36，H=37850，
装栅板填料，243.2 m3
40 2.05 16MnR
2 再生槽Φ5124×12/6020×10，Q235-A
H=6953，V=159 m3
3 循环槽Φ6020×10，
H=1025，V=175 m3
45 0.5 Q235-A
4 塔后分离器Φ2640×20，
H=7832
16MnR
5 中间槽Φ3016×8，
H=4960，V=23m3
45 0.02 Q235-A
6 溶液循环泵Q=550 m3/h，H=280m
7 硫泡沫泵Q25m3/h，H=32m
8 过滤器Φ920×8，H=900 45 0.02 碳钢
9 预脱塔Φ3660×30×19700，
装脱硫剂Φ3×5-15，97.66 m3
40 2 16MnR
10 精脱塔Φ3660×30×19100，装脱硫剂
Φ3×5-10，92 m3
45 2 16MnR
11 预热器Φ720×10×3590
F=64.8m2壳程：158
管程：100
壳程：0.5
管程：2
16MnR
12 水冷器Φ920×10×6244
F=240.8m2壳程：158
管程：100
壳程：0.3
管程：2
16MnRF
4.5脱碳工序设备一览表
表4-5 脱碳工序设备一览表
序
号
设备名称操作温度/℃操作压力/MPa 规格材质
1 三元换热
器脱硫气：4～18
净化气：-2～30
低闪气：1.1～30
脱硫气2：
净化气：2
低闪气：0.13
板翅式铝合金
2 氨冷器管内：40～-8
管间：-2～2 管内：0.36
管间：2.65
Φ2400/1600
H:9846,1224m2
碳钢
3 空气冷却
器空气：60-20
气提排气：5-35
空气：0.13
气提排气：0.13
铝合金
4 溶液换热
器热测：142-45
冷侧：5-120
热测：0.3
冷侧：0.7
不锈钢
5 脱水塔水管内：32-40 管内：0.5 Φ600×3226，不锈钢
冷器管间：100-60 管间：0.12 A=44m2
6 变换气分
离器
18-40 2 Φ2600，H=8374 碳钢
7 净化器分
离器
-1.9～50 2 Φ2000×7072碳钢
8 高闪气分
离器
5-10 0.5 Φ800×4635 碳钢
9 高闪槽5-10 0.4-0.6 Φ3600,L=15140碳钢
10 低闪槽3-7 0.02-0.2 Φ3200,L=12908碳钢
11 低闪气分
离器
2-7 0.15 Φ2200×7683碳钢
12 解吸气分
离器
1.5-10 0.12 Φ3000×9256碳钢13 空气水分
离器
20-40 0.13 Φ26×8552碳钢14 溶液过滤
器
2-10 0.8 Φ700×2743碳钢
15 溶液贮槽10-40 常压Φ8450×9353碳钢
16 地下槽常压Φ2460×3000不锈钢
17 冷凝液槽60 0.15 Φ800,L=2262碳钢
18 二氧化碳
塔-2～10 2 Φ4000×56555,
装5层聚丙烯阶梯环，层高
7m，
Φ50×25×1.5
碳钢
不锈钢
19 气提塔常温0.15 Φ2800/Φ4600×55928，5层聚
丙烯阶梯环，层高6m
碳钢
20 脱水塔塔顶：70-14
塔底：100-140
下塔煮沸器158 0.2
煮沸器：0.6
Φ1400×13435，
塔顶：A=31m2，
煮沸器：A=45m2不锈钢
21 贫液泵P入=0.115 750m3/h，H=278m
22 富液泵P入=0.159 1500m3/h，H=82m
23 贮槽泵80m3/h，H=50m
24 液下泵P入=常压30m3/h，H=50m
25 鼓风机P=31.4kPa Q=480 m3/h
5.物料衡算和热量衡算
5.1全流程物料简算
表5-1 原料半水煤气含量
组成CO2CO H2N2CH4H2S O2
含量% 8.33 29.34 38.12 22.57 1.06 0.27 0.31
在0摄氏度，101.33kPa状态下：
空气密度ρ=1.293 kg/ m3，CO2密度ρ=1.976 kg/ m3，CO密度ρ=1.250 kg/ m3，H2密度ρ=0.0899 kg/ m3，N2密度ρ=1.251 kg/ m3，H2S密度ρ=1.539 kg/ m3，O2密度ρ=1.429 kg/ m3为了每年生产20万吨氨，若100%转化率时即相当于生产35294.118吨的氢气，则需原料半水煤气进料体积流量为80828.37 m3/h
原料半水煤气进料体积流量为80828.37 m3/h
硫化氢：V H2S=80828.37 m3/h×0.27%=218.2366 m3/h
G H2S=80828.37m3/h×0.27%×1.539 kg/ m3=335.8661 kg/h
产生的硫磺：G S=335.8661kg/h ×32/34 =316.11 kg/h
产生的二氧化碳：V CO2=80828.37×37.67%=30448.05 m3/h
G CO2=80828.37×37.67%×1.429=43510.26kg/h
产生的氢气：V H2=80828.37×67.46%=54526.8m3/h
G H2=80828.37×67.46%×0.0899=4901.96kg/h[8]
5.2计算基准及已知条件
1、计算基准
以1吨氨产品为计算基准;
设备能力以25t氨/h为基准。
2、设生产每吨氨所消耗的半水煤气量为3300Nm3
3、半水煤气组成（干）
表5-2 半水煤气组成
组分CO2CO H2N2CH4H2S O2合计含量% 8.33 29.34 38.12 22.57 1.06 0.27 0.31 100
m3 (标) 274.89 968.22 1257.96 744.814 34.98 8.91 10.23 3300
kmol 12.345 43.22411 56.5453 33.277 1.568 0.403 0.457 147.581
kg 543.183 1210.275 113.091 931.757 25.081 13.71214.61914.619 2851.717
4、压力
进工段煤气压力为2.0MPa（表）；
进工段蒸汽压力为2.2MPa（表）
5、温度
进系统半水煤气温度35℃
进一段催化剂层气体温度320℃
出系统变换气（干）中CO含量0.9%
5.3一号变换炉物料及热量衡算
1、干变换气量及变换率的计算
设氧与氢在变换炉一段催化剂内完全燃烧生产水，即：
2H2+O2=2H2O
则实际参与CO变换反应的半水煤气量：
3300-3V氧=3300-3*10.23=3269.3m3 (标)
则干变换气量应为：
V变=V+V*y CO*x ，V为半水煤气体积
y CO 混合气中CO含量
x=96.93%
则V
=3269.3+3269.3*29.34%*96.93%=4199.06 m3 (标)
变
CO总变换量：
3269.3*29.34%*96.93%=929.76 m3 (标)=41.51kmol
变换气中CO量：3269.3*29.34%-929.76=29.45 m3 (标)=1.31kmol
5.4变换炉一段催化剂层及热量衡算
（1）物料衡算
选定一段出口温度为330℃，温距为25℃，则平衡温度t e=355℃，CO在一段催化剂层转化64.8%。且一段催化剂层与氢气反应成水，则CO反应量为：
△CO=29.34*64.8%=19.01 Nm3/100Nm3干半水煤气
摘要 变换工段是指一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的过程。一氧化碳变换既是原料气的净化过程，又是原料气制备的继续。目前，变换工段主要采用中变串低变的工艺流程。本设计针对中低温串联变换流程进行设计，对流程中各个设备进行物料、能料衡算、以及设备选型，并绘制了带控制点的流程图。 关键词：合成氨,变换,工艺设计，设备选型
30kt/a Retention Of Ammonia Synthesis Process Preliminary Design Abstact Transform section refers to the reactions that produce carbon dioxide carbon monoxide and hydrogen and water vapor in the process. Carbon monoxide transformation is the gas material purification process, and the preparation of gas material to continue. At present, the transformation mainly by grow string sections of variable process low. This design of low-temperature series transformation process of process design, materials, each device can material calculation, and the equipment selection, and plotted take control in the flow chart and variable furnace equipment assembly drawing. Keywords：ammonia, transformation, process design,equipment choice
年产五万吨合成氨合成工段工艺设计设计
目录 中文摘要 (1) 英文摘要 (2) 1 引言 (2) 1.1 氨的基本用途 (2) 1.2 合成氨技术的发展趋势 (2) 1.3 合成氨常见工艺方法 (2) 1.3.1 高压法 (2) 1.3.2 中压法 (2) 1.3.3 低压法 (2) 1.4 设计条件 (2) 1.5 物料流程示意图 (2) 2 物料衡算 (2) 2.1 合成塔入口气组成 (2) 2.2 合成塔出口气组成 (2) 2.3 合成率计算 (2) 2.4 氨分离器出口气液组成计算 (2) 2.5 冷交换器分离出的液体组成 (2) 2.6 液氨贮槽驰放气和液相组成的计算 (2) 2.7 液氨贮槽物料衡算 (2) 2.8 合成循环回路总物料衡算 (2) 3 能量衡算 (2) 3.1 合成塔能量衡算 (2) 3.2废热锅炉能量衡算 (2) 3.3 热交换器能量衡算 (2) 3.4 软水预热器能量衡算 (2) 3.5 水冷却器和氨分离器能量衡算 (2) 3.6 循环压缩机能量衡算 (2) 3.7 冷交换器与氨冷器能量衡算 (2) 3.8 合成全系统能量平衡汇总 (2) 4 设备选型及管道计算 (2) 4.1 管道计算 (2) 4.2 设备选型 (2) 结论 (2) 致谢 (2) 参考文献 (2)
年产五万吨合成氨合成工段工艺设计 摘要：本次课程设计任务为年产五万吨合成氨工厂合成工段的工艺设计，氨合成工艺流程一般包括分离和再循环、氨的合成、惰性气体排放等基本步 骤，上述基本步骤组合成为氨合成循环反应的工艺流程。其中氨合成工 段是合成氨工艺的中心环节。新鲜原料气的摩尔分数组成如下：H 2 73.25%，N 2 25.59%， CH 4 1.65%,Ar 0.51%合成操作压力为31MPa， 合成塔入口气的组成为NH 3(3.0%),CH 4 +Ar(15.5%),要求合成塔出口气中 氨的摩尔分数达到17%。通过查阅相关文献和资料，设计了年产五万吨 合成氨厂合成工段的工艺流程，并借助CAD技术绘制了该工艺的管道及 仪表流程图和设备布置图。最后对该工艺流程进行了物料衡算、能量衡 算，并根据设计任务及操作温度、压力按相关标准对工艺管道的尺寸和 材质进行了选择。 关键词：物料衡算，氨合成，能量衡算
本科毕业设计 任务书 题目年产20万吨合成氨变换工段及换热器的设计 学院化学与材料工程专业化学工程与工艺班级06化工学号0611401110学生姓名范重泰指导教师乔迁 温州大学教务处制
温州大学本科毕业设计任务书 一、设计的主要任务与目标： 主要任务： 1.阅读资料，了解国内外合成气和CO变换工艺 2.根据实习地—巨化集团合成氨厂的资料，确定CO变换工艺 3.完成设计说明书及相应的图纸 主要目标： 年产20万吨合成氨变换工段工艺以及换热器的设计 1.完成带控制点的工艺流程图 2.完成换热器的设备图 二、设计的主要内容与基本要求： 主要内容： 1.确定合成氨变换工段的工艺路线，生产方法的论证 2.根据规定的年产量准确的进行车间的物料和热量衡算。 3.根据确定的生产工艺条件并结合物料横算对换热器进行衡算。 4.计算换热器设备的体积、主要尺寸和进出口管径及材质规格。在设计中，记录各个过程的详细计算过程。 5.设计图纸的绘制，工段工艺流程图和设备图.
基本要求： 1.完成对生产工艺的设计及工艺流程图 2.完成换热器的设计及相应的设备图 三、计划进度： 1、2010.2.14-2010.2.19 查阅相关资料、确定论文的题目、资料收集并整 理。 2、2010.2.20-2010.2.27 确定设计方案，并做开题报告、任务书。 3、2010.2.28-2010.5.10 进行设计 4、2010.5.11-2010.5.19 进行总结、撰写论文并上交 5、2010.5.20-2010.5.27 导师审阅论文及修改 6、2010.5.28 准备论文答辩
四、主要参考文献： [1] 陈声宗. 化工设计[M] .北京: 化学工业出版社, 2001: 15-81. [2] 胡建生，江会保. 化工制图[M].北京：化学工业出版社 [3] 贺匡国.化工容器及设备简明设计手册[M].北京：化学工艺出版社. [4] 赵军，张有忱，段成红.化工设备机械基础[M].北京：化学工业出版社. [5] 陈英南，刘玉兰. 常用化工单元设备的设计[M].上海：华东理工大学出版社. [6] 董大勤. 化工设备机械基础[M].北京: 化学工业出版社, 2002: 164-202, 247-308. [7] 贾绍义, 柴诚敬. 化工原理课程设计[M].天津: 天津大学出版社, 2002(2007.重印): 101-134. [8] 谢端绶, 苏元复. 化工工艺算图（第一册）[M].北京: 化学工业出版社, 1982(1985.重印): 1-158. [9] 胡建生，江会保. 化工制图[M].北京：化学工业出版社. [10] 陈声宗.化工过程开发与设计[M].北京：化学工业出版社，2005 [11] 茅晓东,李建伟.典型化工设备机械设计知道[M].上海：华东理工大学出版社. [12] 崔小明. 国外聚丙烯生产工艺及催化剂技术进展[J].科技经纬.2005年第一期. [13] 崔小明聚丙烯的供需现状及发展前景[J].化学工业.2008年5月第26卷第5期. [14] 孙涛，张宝森，刘田库. 聚丙烯生产工艺进展[J].辽宁化工.2007年6月第36卷第6期 指导教师（签名）： 年月日学院审核意见： 签名： 年月日注：任务书必须由指导教师和学生互相交流后，由指导老师下达并交学院本科毕业设计领导小组审核后发给学生，最后同学生毕业论文等其它材料一起存档。
四川理工学院 毕业设计 题目年产五万吨合成氨变换工段工艺初步设计 系别化学工程与工艺 专业无机化工 011 指导教师 教研室主任 学生姓名 接受任务日期 20XX年2月28日 完成任务日期 20XX年6月1日
四川理工学院 毕业论文任务书 材料与化学工程系无机化工专业2001-1 班题目年产五万吨合成氨变换工段工艺初步设计 起迄日期20XX年 2 月25 日起至20XX 年 6 月1日止 指导老师 教研室主任（签名） 系主任（签名） 学生姓名 批准日期20XX 年 2 月25 日 接受任务日期20XX 年 2 月25 日 完成任务日期20XX 年 6 月 1 日
一、设计（论文）的要求： 1、说明书包括前言，合成氨变换工段工序原理，工艺条件及工艺流 程确定，以及主要设备的选择说明，对本设计的评述。 2、计算部分包括物料衡算，热量衡算，有效能利用率计算，主要设备 计算。 3、图纸带控制点的工艺流程图。 二、设计（论文）的原始数据： 天然气成分：以鸿化厂的实际工作数据为依据来进行。 年工作日330天,其余数据自定。 三、参考资料及说明： 《化工工艺设计手册》（上、下册）、《氮肥工艺设计手册》理化数据、《化肥企业产品能平衡》、《小合成氨厂工艺技术与设计手册》、《合成氨工学》、《化工制图》、《化工原理》、《化学工程》、《化工设计概论》以及关于氮肥的其他相关杂志。
目录 1.前言 (4) 2.工艺原理 (4) 3.工艺条件 (5) 4.工艺流程的确定 (6) 5.主要设备的选择说明 (6) 6.对本设计的综述 (6) 第一章变换工段物料及热量衡算 (8) 第一节中变物料及热量衡算 (8) 1．确定转化气组成 (8) 2．水汽比的确定 (8) 3．中变炉一段催化床层的物料衡算 (9) 4．中变炉一段催化床层的热量衡算 (11) 5．中变炉催化剂平衡曲线 (13) 6. 最佳温度曲线的计算 (14) 7．操作线计算 (15) 8．中间冷淋过程的物料和热量计算 (16) 9．中变炉二段催化床层的物料衡算 (17) 10.中变炉二段催化床层的热量衡算 (18) 第二节低变炉的物料与热量计算 (19) 第三节废热锅炉的热量和物料计算 (24) 第四节主换热器的物料与热量的计算 (26) 第五节调温水加热器的物料与热量计算 (28) 第二章设备的计算 (29) 1. 低温变换炉计算 (29) 2. 中变废热锅炉 (31) 及致谢 (35)
目录 摘要 (3) ABSTRACT (4) 第一章总论 (5) 1.1 概述 (5) 1.2 氨的性质 (5) 1.2.1 氨的物理性质 (5) 1.2.2氨的化学性质 (6) 1.3 原料气来源 (6) 1.4 文献综述 (6) 1.4.1 合成氨工业的发展 (7) 1.4.2我国合成氨工业的现状 (7) 1.4.3合成氨工业的发展趋势 (7) 1.5 设计任务的项目来源 (8) 第二章流程方案的确定 (9) 2.1生产原理 (9) 2.2各生产方法及特点 (9) 2.3工艺条件的选择 (10) 2.4合成塔进口气的组成 (11) 第三章工艺流程简述 (13) 3.1 合成工段工艺流程简述 (13) 3.2 工艺流程方框图 (14) 第四章工艺计算 (15) 4.1 物料衡算 (15) 4.1.1设计要求 (15) 4.1.2计算物料点流程图 (16) 4.1.3合成塔入口气组分 (16) 4.1.4合成塔出口气组分 (17) 4.1.5合成率 (18)
4.1.6氨分离器气液平衡计算 (18) 4.1.7冷交换器气液平衡计算 (20) 4.1.8液氨贮槽气液平衡计算 (21) 4.1.9合成系统物料计算 (24) 4.1.10合成塔物料计算 (25) 4.1.11水冷器物料计算 (26) 4.1.12氨分离器物料计算 (27) 4.1.13冷交换器物料计算 (27) 4.1.15氨冷器物料计算 (30) 4.1.17液氨贮槽物料计算 (30) 4.2 热量衡算 (30) 4.2.1冷交换器热量计算 (30) 4.2.2 氨冷凝器热量衡算 (33) 4.2.3循环机热量计算 (33) 4.2.4合成塔热量衡算 (35) 4.2.5废热锅炉热量计算 (37) 4.2.6热交换器热量计算 (38) 4.2.7水冷器热量衡算 (39) 第五章设备选型及设计计算 (40) 5.1 合成塔催化剂层设计 (40) 5.2 废热锅炉设备工艺计算 (42) 5.2.1计算条件 (42) 5.2.2管内给热系数的计算 (42) 5.2.3管外给热系数 (46) 5.2.4传热总系数K (46) 5.2.5传热温差 (47) 5.2.6传热面积 (47) 参考文献 (50) 致谢 (51)
工艺流程说明： 将无烟煤（或焦炭）由炉顶加入固定床层煤气发生炉中，并交替向炉内通入空气和水蒸汽，燃料气化所生成的半水煤气经燃烧室、废热锅炉回收热量后送入气柜。 半水煤气由气柜进入电除尘器，除去固体颗粒后依次进入压缩机的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段，加压到1.9~2.0Mpa，送入脱硫塔，用A.D.A.溶液或其他脱硫溶液洗涤,以除去硫化氢，随后，气体经饱和塔进入热交换器，加热升温后进入一氧化碳变换炉，用水蒸汽使气体中的一氧化碳变为氢。变换后的气体，返回热交换器进行降温，并经热水塔的进一步降温后，进入变换器脱硫塔，以除去变换时产生的硫化氢。然后，气体进入二氧化碳吸收塔，用水洗法除去大部分二氧化碳。脱碳后的原料进入压缩机Ⅳ、Ⅴ段，升压到压缩机12.09~13.0Mpa后，依次进入铜洗塔和碱洗塔，使气体中残余的一氧化碳和二氧化碳含量进一步降至20（ppm）以下，以满足合成氨的要求。 净化后的原料气进入压缩机的最后一段，升压到30.0~32.0 MPa进入滤油器，在此与循环压缩机来的循环气混合，经除油后，进入冷凝塔和氨冷器的管内，再进入冷凝塔的下部，分离出液氨。分离出液氨后的气体进入冷凝塔上部的管间，与管内的气体换热升温后进入氨合成塔。在高温高压并有催化剂存在的条件下，将氮氢气合成氨。出合成塔的气体中，约含氨10~20%，经水冷器与氨冷器将氨液化并分离后，其气体进入循环压缩机循环使用。分离出的液氨进入液氨贮槽。 原料气的制备:制备氢氮比为3:1的半水煤气 即造气。将无烟煤（或焦炭）由炉顶加入固定床层煤气发生炉中，并交替向炉内通入空气和水蒸汽，燃料气化后生成氢氮比为3:1的半水煤气。整个生产过程由煤气发生炉、燃烧室、废热锅炉、气柜等设备组成。 固定床半水煤气制造过程由吹风、上吹制气、下吹制气、二次上吹、空气吹净等5个阶段构成，为了调节氢氮比，在吹风末端要将部分吹风气吹入煤气，这个过程通常称为吹风回收。 吹风阶段：空气从煤气炉的底部吹入，使燃料燃烧，热量贮存于燃料中，为制气阶段碳与水蒸汽的反应提供热量。吹风气经过燃烧室和废热锅炉后放空。 上吹制气阶段：从煤气炉的底部通入混有适量空气的水蒸汽，和碳反应生成的半水煤气经过炉的顶部引出。向水蒸汽中加入的空气称为加氮空气。 下吹制气阶段：将水蒸汽和加氮空气由炉顶送入，生成的半水煤气由炉底引出。 二次上吹制气阶段：水蒸汽和加氮空气自下而上通过燃料层，将炉底残留的半水煤气排净，为下一步送入空气创造安全条件。 空气吹净阶段：从炉底部吹入空气，所得吹风气为半水煤气中氮的主要来源，并将残留的半水煤气加以回收。 以上五个阶段完成了制造半水煤气的主过程，然后重新转入吹风阶段，进入下一个循环。原料气的净化：除去原料气中的硫化氢、二氧化碳等杂质，将一氧化碳转化为氢气本阶段由原料气脱硫、一氧化碳变换、水洗（脱除二氧化碳）、铜洗（脱除一氧化碳）、碱洗（脱除残余二氧化碳）等几个工段构成，主要设备有除尘器、压缩机、脱硫塔、饱和塔、热水塔、一氧化碳变换炉、二氧化碳吸收塔、铜洗塔、碱洗塔等。 脱硫：原料气中硫化物的存在加剧了管道及设备的腐蚀，而且能引起催化剂中毒，必须予以除去。脱硫方法可分为干法脱硫和湿法脱硫两大类。干法脱硫是用固体硫化剂，当气体通过脱硫剂时硫化物被固体脱硫剂吸附，脱除原料气中的少量硫化氢和有机硫化物。一般先进行湿法脱硫，再采用干法脱硫除去有机物和残余硫化氢。湿法脱硫所用的硫化剂为溶液，当含硫气体通过脱硫剂时，硫化物被液体剂吸收，除去气体中的绝大部分硫化氢。 CO变换：一氧化碳对氨催化剂有毒害，因此在原料气进入合成氨工序之前必须将一氧
毕业设计 题目年产五万吨合成氨变换工段工艺初步设计 系别化学工程与工艺 专业 指导教师 教研室主任 学生姓名 接受任务日期 完成任务日期
四川理工学院 毕业论文任务书 指导老师 教研室主任（签名） 系主任（签名） 学生姓名 批准日期2005 年 2 月25 日接受任务日期2005 年 2 月25 日完成任务日期2005 年 6 月 1 日
一、设计（论文）的要求： 1、说明书包括前言，合成氨变换工段工序原理，工艺条件及工艺流 程确定，以及主要设备的选择说明，对本设计的评述。 2、计算部分包括物料衡算，热量衡算，有效能利用率计算，主要设备 计算。 3、图纸带控制点的工艺流程图。 二、设计（论文）的原始数据： 天然气成分：以鸿化厂的实际工作数据为依据来进行。 年工作日330天,其余数据自定。 三、参考资料及说明： 《化工工艺设计手册》（上、下册）、《氮肥工艺设计手册》理化数据、《化肥企业产品能平衡》、《小合成氨厂工艺技术与设计手册》、《合成氨工学》、《化工制图》、《化工原理》、《化学工程》、《化工设计概论》以及关于氮肥的其他相关杂志。
目录 1.前言 (4) 2.工艺原理 (4) 3.工艺条件 (5) 4.工艺流程的确定 (6) 5.主要设备的选择说明 (6) 6.对本设计的综述 (6) 第一章变换工段物料及热量衡算 (8) 第一节中变物料及热量衡算 (8) 1．确定转化气组成 (8) 2．水汽比的确定 (8) 3．中变炉一段催化床层的物料衡算 (9) 4．中变炉一段催化床层的热量衡算 (11) 5．中变炉催化剂平衡曲线 (13) 6. 最佳温度曲线的计算 (14) 7．操作线计算 (15) 8．中间冷淋过程的物料和热量计算 (16) 9．中变炉二段催化床层的物料衡算 (17) 10.中变炉二段催化床层的热量衡算 (18) 第二节低变炉的物料与热量计算 (19) 第三节废热锅炉的热量和物料计算 (24) 第四节主换热器的物料与热量的计算 (26) 第五节调温水加热器的物料与热量计算 (28) 第二章设备的计算 (29) 1. 低温变换炉计算 (29) 2. 中变废热锅炉 (31) 参考文献及致谢 (35)
合成氨工艺控制方案总结 一合成氨工艺简介 中小型氮肥厂是以煤为主要原料，采用固定层间歇气化法制造合成氨原料气。从原料气的制备、净化到氨的合成，经过造气、脱硫、变换、碳化、压缩、精炼、合成等工段。工艺流程简图如下所示： 该装置主要的控制回路有：（1）洗涤塔液位； （2）洗涤气流量； （3）合成塔触媒温度； （4）中置锅炉液位； （5）中置锅炉压力； （6）冷凝塔液位； （7）分离器液位； （8）蒸发器液位。 其中触媒温度控制可采用全系数法自适应控制，其他回路采用PID控制。 二主要控制方案 （一）造气工段控制 工艺简介： 固定床间歇气化法生产水煤气过程是以无烟煤为原料，周期循环操作，在每一循环时间里具体分为五个阶段；(1)吹风阶段约37s；(2)上吹阶段约39s；(3)下吹阶段约56s；(4)二上吹阶段约12s；(5)吹净阶段约6s. l、吹风阶段 此阶段是为了提高炉温为制气作准备的。这一阶段时间的长短决定炉温的高低， 时间过长，炉温过高；时间过短，炉温偏低并且都影响发气量，炉温主要由这一阶段控制。般工艺要求此阶段的操作时间约为整个循环周期的18％左右。 2、上吹加氮制气阶段 在此阶段是将水蒸汽和空气同时加入。空气的加入增加了气体中的氮气含量，是调节H2/N2的主要手段。但是为了保证造气炉的安全该段时间最多不超过整个循环周期的26％。 3、上吹制气阶段 该阶段与上吹加氯制气总时间为整个循环的32％，随着上吹制气的进行下部炉温逐渐下降，为了保证炉况和提高发气量，在此阶段蒸汽的流量最好能得以控制。 4、下吹制气阶段 为了充分地利用炉顶部高温、提高发气量，下吹制气也是很重要的一个阶段。这段时间
工商职业技术学院 毕业论文 题目：合成氨变换工段设计 作者：焦鹏丽学号：2101100125系别：化工工程系 专业：应用化工技术 指导教师：晋萍专业技术职务讲师 2012 年1月1
工商职业技术学院 毕业设计说明书 题目：合成氨变换工段设计 作者：焦鹏丽学号：2101100125 系别：化工工程系 专业：应用化工技术 指导教师：晋萍专业技术职务讲师 2012 年1月1
摘要:本文是关于煤炭为原料一氧化碳变换工段初步设计。在合成氨的生产中，一氧化碳变换反应是非常重要的反应。用煤炭制造的原料气中，含有一部分一氧化碳，这些一氧化碳不能直接做为合成氨的原料，而且对合成氨的催化剂有毒害作用，必须在催化剂的催化作用下通过变换反应加以除去。一氧化碳变换反应既是原料气的净化过程，又是原料气的制造过程。本设计主要包括工艺路线的确定、中温变换炉的物料衡算和热量衡算、触媒用量的计算、中温变换炉工艺计算和设备选型、换热器的物料衡算和热量衡算以及设备选型等。 关键词：煤炭；一氧化碳变换；中温变换炉；流程图 结论中提到完成了设计宗指，但你的设计宗指到底是什么?没有表达出来。结论中也没有对你的设计做一个总结，你到底做这个设计的做用是什么?解决了什么问题?目录中二级目录应比一级目录再缩进两格，下级目录同理。
目录 第一章绪论 0 1.1 氨的性质和用途 0 1.1.1 氨的性质 0 1.1.2 氨的用途 0 1.2 我国合成氨生产现状 (1) 1.3 一氧化碳变换在合成氨中的意义 (1) 第二章变换流程及工艺条件 (2) 2.1 变换工艺原理 (2) 2.1.1变换反应的热力学分析 (2) 2.1.2 变换反应的动力学分析 (2) 2.2变换工艺的选择 (3) 2.3 工艺条件 (4) 2.3.1 温度 (4) 2.3.2 压力 (5) 2.3.3 水汽比 (5) 第三章工艺计算 (6) 3.1 基本工艺数据的确定 (6) 3.1.1水气比的确定 (6) 3.2中变炉一段催化床层的物料衡算 (7) 3.2.1 中变炉一段催化床层的物料衡算 (7) 3.2.2中变炉一段催化床层的热量衡算 (8) 3.2.3 中变一段催化剂操作线的计算 (11) 3.3中间冷凝过程的物料和热量计算 (12) 3.4中变炉二段催化床层的物料与热量衡算 (13) 3.4.1中变炉二段催化床层的物料衡算： (13) 3.4.2中变炉二段催化床层的热量衡算 (15) 3.4.3中变二段催化剂操作线计算 (16) 3.5 主换热器的物料与热量的衡算 (18)
1、合成氨生产工艺介绍 1）造气工段 造气实质上是碳与氧气和蒸汽的反应，主要过程为吹风和制气。具体分为吹风、上吹、下吹、二次上吹和空气吹净五个阶段。原料煤间歇送入固定层煤气发生炉内，先鼓入空气，提高炉温，然后加入水蒸气与加氮空气进行制气。所制的半水煤气进入洗涤塔进行除尘降温，最后送入半水煤气气柜。 造气工艺流程示意图 2）脱硫工段 煤中的硫在造气过程中大多以H2S的形式进入气相，它不仅会腐蚀工艺管道和设备，而且会使变换催化剂和合成催化剂中毒，因此脱硫工段的主要目的就是利用DDS脱硫剂脱出气体中的硫。气柜中的半水煤气经过静电除焦、罗茨风机增压冷却降温后进入半水煤气脱硫塔，脱除硫化氢后经过二次除焦、清洗降温送往压缩机一段入口。脱硫液再生后循环使用。
脱硫工艺流程图 3）变换工段 变换工段的主要任务是将半水煤气中的CO在催化剂的作用下与水蒸气发生放热反应，生成CO2和H2。河南中科化工有限责任公司采用的是中变串低变工艺流程。经过两段压缩后的半水煤气进入饱和塔升温增湿，并补充蒸汽后，经水分离器、预腐蚀器、热交换器升温后进入中变炉回收热量并降温后，进入低变炉，反应后的工艺气体经回收热量和冷却降温后作为变换气送往压缩机三段入口。
变换工艺流程图 4）变换气脱硫与脱碳 经变换后，气体中的有机硫转化为H2S，需要进行二次脱硫，使气体中的硫含量在25mg/m3。脱碳的主要任务是将变换气中的CO2脱除，对气体进行净化，河南中科化工有限责任公司采用变压吸附脱碳工艺。来自变换工段压力约为1.3MPa左右的变换气，进入水分离器，分离出来的水排到地沟。变换气进入吸附塔进行吸附，吸附后送往精脱硫工段。 被吸附剂吸附的杂质和少量氢氮气在减压和抽真空的状态下，将从吸附塔下端释放出来，这部分气体称为解析气，解析气分两步减压脱附，其中压力较高的部分在顺放阶段经管道进入气柜回收，低于常 压的解吸气经阻火器排入大气。
年产10万吨合成氨合成工段设计毕业设计 年产10万吨合成氨合成工段设计 1引言 氮是植物营养的重要成分之一，大多数的植物不能直接吸收存在于空气中的游离氮，只有当氮与其他元素化合以后，才能被植物吸收利用。将空气中的游离氮转变为化合态氮的过程称为“固定氮”。 20世纪初，经过人们的不懈探索，终于成功的开发了三种固定氮的方法：电弧法、氰氨法、和合成氨法。其中合成氨法的能耗最低。1913年工业上实现了氨合成以后，合成氨法发展迅速，30年代以后，合成氨法已成为人工固氮的主要方法。 1.1氨的性质 氨化学式为NH3常温下为无色有刺激性辛辣味的恶臭气体，会灼伤皮肤、眼睛，刺激呼吸道器官粘膜，空气中氨的质量分数占0.5% ~ 1.0%就会使人在几分钟内窒息。氨的主要物理性质见表0-1。氨在常温加压易液化，称为液氨。氨易溶于水，与水反应形成水合氨（NH3 + H2O=NH3·H2O）简称氨水，呈弱碱性，氨水极不稳定，受热分解为氨气和水，氨含量为1%的水溶液PH为11.7。浓氨水氨含量为28% ~ 29%。氨的化学性质比较活泼，能与酸反应生成盐，如与盐酸反应生成氯化铵；与磷酸反应生成磷酸铵；与硝酸反应生成硝酸铵；与二氧化碳反应生成甲基甲酸铵，脱水后生成尿素等等。 表1-1氨的主要物理性质[1]
年产10万吨合成氨合成工段设计 1.2氨的用途 氨主要用于制造化学肥料，如农业上使用的所有氮肥、含氮混合肥和复合肥等；也作为生产其他化工产品的原料，如基本化学工业中的硝酸、纯碱、含氮无机盐，有机化学工业的含氮中间体，制药工业中磺胺类药物、维生素，化纤和塑料工业中的己酰胺、己二胺、甲苯二异氰酸酯、人造丝、丙烯腈、酚醛树脂等都需要直接或间接地以氨为原料。另外在国防工业尖端技术中，作为制造三硝基甲苯、三硝基苯酚、硝化甘油、硝化纤维等多种炸药的原料。氨还可以做冷冻，冷藏系统的制冷剂。 1.3合成氨的发展历史 1.3.1氨气的发现 十七世纪30年代末英国的牧师、化学家S.哈尔斯（HaLes，1677～1761）,用氯化铵与石灰的混合物在以水封闭的曲颈瓶中加热，只见水被吸入瓶中而不见气体放出，1774年化学家普利斯德里重做该实验，用汞代替水来密封，制得了碱空气（氨），并且他还研究发现了氨的性质，发现氨极易溶于水、可以燃烧，还发现该气体通以电火花时其容积增加，而且分解为两种气体：H2和N2，其后H.戴维（Davy，1778～1829）等化学家继续研究，进一步证明了2体积的氨通过电火花放电后，分解为1体积的氮气和3体积的氢气[2]。 1.3.2合成氨的发现及其发展 19世纪以前农业上所需的氮肥来源主要来自于有机物的副产物和动植物的废物，如粪便、腐烂动植物等等，随着农业和军工生产的发展的需要，迫切的需要建立规模巨大的探索性的研究，化学家们设想，能不能把空气中大量的氮气固定下来，从而开始设计以氮和氢为原料的合成氨流程。19世纪，大量的化学家开始试图合成氨，他们试图利用高温、高压、电弧、催化剂等手段试验直接合成氨，均未成功。19世纪末，随着化学热力学、动力学和催化剂等领域取得一定进展后，对合成氨反应的研究有了新的进展。1901年法国物理化学家吕·查得利开创性地提出氨合成的条件是高温、高压，催化剂存在。1912
《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40C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 C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，使出0/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n管内加热，温度升至300 C,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 437C，通过甲烷化加热器壳程换热和增湿器降温，增湿温度降至370C进入中变二段，二 段出口CO变换率8?9%，温度403 C进入增温器，三段出口变换气中，CO 3?3.5%，温度386C，经过半水煤气换热器n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285C 然后进入一水加热器被管内的循环热水降温至185C,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222C，含CO 0.5?0.6%，进入段间冷却器管间，温度降至190C，进入低变炉下段反应，出口变换气 温度232 C,含CO 0.2?0.3%，进入二水加热器降温后，温度170 C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，147C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 C,在变换气水分离器内，分离冷凝水后去变脱工段。 变换工段化学工艺设计原则 1.入工序气体流量：6000kmol/h （干基）压力： 2.47Mpa温度：40 C 2.入口气体组分：CO%=2.01% CO2%=10.95% 出％=41.49% 2%=1 3.93% CH4%=0.21% H2O%=31.23% Ar=0.18 %（体积比） 3.出口气体组分：CO% < 0.34% （体积比） 目录
摘要 本文是关于重油为原料年产8万吨氨一氧化碳变换工段初步设计。在合成氨的生产中，一氧化碳变换反应是非常重要的反应。用重油制造的原料气中，含有一部分一氧化碳，这些一氧化碳不能直接做为合成氨的原料，而且对合成氨的催化剂有毒害作用，必须在催化剂的催化作用下通过变换反应加以除去。一氧化碳变换反应既是原料气的净化过程，又是原料气的制造过程。本设计主要包括工艺路线的确定、中温变换炉的物料衡算和热量衡算、触媒用量的计算、中温变换炉工艺计算和设备选型、换热器的物料衡算和热量衡算以及设备选型等。并且综合各方面因素对车间设备布置进行了合理的设计，最终完成了20 000字的设计说明书及生产工艺流程图、车间平立面布置图及主体设备装配图的绘制。 关键词：重油；一氧化碳变换；中温变换炉；流程图
Abstract This article was about the annual output of heavy oil as raw materials to transform eight thousand tons of carbon monoxide ammonia preliminary design section. In the production of ammonia, transformation of carbon monoxide was a very important reaction. Manufactured using heavy oil feed gas which containa part of carbon monoxide, carbon monoxide could not be directly used as those of the raw materials of synthetic ammonia, but also a catalyst for ammonia poisoning effect there must be a catalyst for transformation through the catalytic reaction to be removed. Transformation of carbon monoxide is a gas purification process of raw materials, but also the manufacturing process of feed gas. The design of the main routes which include the identification process, the medium variant of the furnace material balance , heat balance, the calculation of the amount of catalyst, in the variable furnace process of calculation and selection of equipment, heat exchanger of the material balance and heat balance as well as equipment selection type and so on. Taking all factors and workshop equipment to carry out a reasonable arrangement of the design. In the end, the20 000-word statement and map production process, shopping facade and the main equipment layout drawing assembly were completed. Key words: Heavy oil; Transformation of carbon monoxide; Temperature shift converter; Flow chart
目录 中文摘要 (1) 英文摘要 (2) 1 引言 (3) 1.1 氨的基本用途 (3) 1.2 合成氨技术的发展趋势 (4) 1.3 合成氨常见工艺方法 (4) 1.3.1 高压法 (5) < 1.3.2 中压法 (5) 1.3.3 低压法 (5) 1.4 设计条件 (5) 1.5 物料流程示意图 (6) 2 物料衡算 (8) 2.1 合成塔入口气组成 (8) 2.2 合成塔出口气组成 (8) 2.3 合成率计算 (9) 《 2.4 氨分离器出口气液组成计算 (10) 2.5 冷交换器分离出的液体组成 (13) 2.6 液氨贮槽驰放气和液相组成的计算 (13) 2.7 液氨贮槽物料衡算 (15) 2.8 合成循环回路总物料衡算 (17) 3 能量衡算 (28) 3.1 合成塔能量衡算 (28) 3.2废热锅炉能量衡算 (30) ~ 3.3 热交换器能量衡算 (31) 3.4 软水预热器能量衡算 (32) 3.5 水冷却器和氨分离器能量衡算 (33) 3.6 循环压缩机能量衡算 (35) 3.7 冷交换器与氨冷器能量衡算 (36) 3.8 合成全系统能量平衡汇总 (38) 4 设备选型及管道计算 (40) 4.1 管道计算 (40) , 4.2 设备选型 (42) 结论 (43) 致谢 (44) 参考文献 (45)
年产五万吨合成氨合成工段工艺设计 摘要：本次课程设计任务为年产五万吨合成氨工厂合成工段的工艺设计，氨合成工艺流程一般包括分离和再循环、氨的合成、惰性气体排放等基本步骤，上述基本步骤组合成为氨合成循环反应的工艺流程。其中氨合成工段是合成氨工艺的中心环节。新鲜原料气的摩尔分数组成如下：H273.25%， N225.59%，CH41.65%,Ar0.51%合成操作压力为31MPa，合成塔入口气的组成为NH3(3.0%>,CH4+Ar(15.5%>,要求合成塔出口气中氨的摩尔分数达到 17%。通过查阅相关文献和资料，设计了年产五万吨合成氨厂合成工段的 工艺流程，并借助CAD技术绘制了该工艺的管道及仪表流程图和设备布置图。最后对该工艺流程进行了物料衡算、能量衡算，并根据设计任务及操作温度、压力按相关标准对工艺管道的尺寸和材质进行了选择。 关键词：物料衡算，氨合成，能量衡算 , The Design of 50kt/a Synthetic Ammonia Process Abstract:There are many types of Ammonia synthesis technology and process,Generally,they includes ammonia synthesis, separation and recycling, inert gases Emissions and other basic steps, Combining the above basic stepsturnning into the ammonia synthesis reaction and recycling process , in which ammonia synthesis section is the central part of a synthetic ammonia process. The task of curriculum design is theammonia synthesis section of an annual fifty thousand tons synthetic ammonia plant . The composition of fresh feed gas is: H2(73.77%>,N2(24.56%>,CH4(1.27%>,Ar(0.4%>, the temperature is 35℃, the operating pressure is 31MPa, the inlet gas composition of the Reactor is : NH3(3.0%>,CH4+Ar(15.7%>,it Requires the mole fraction of ammonia reacheds to 16.8% of outlet gas of synthesis reactor. By consulting the relevant literature and information,we designed the ammonia synthesis section of an annual fifty thousand tons synthetic ammonia
万吨年合成氨合成工段工艺设计毕业设计
四川理工学院毕业设计 9万吨/年合成氨合成工段工艺设计 四川理工学院材料与化学工程学院
摘要 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。氨主要用于农业,合成氨是氮肥工业的基础。氨的合成主要有脱硫、转化、净化、合成几个工段。合成氨合成工段的设计，原料采用氮气和氢气，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制得液氨，工艺条件为：A201为催化剂，480℃，31Mpa。本设计进行了物料衡算，热量衡算，设备选型计算。 关键词：合成工艺参数衡算设备计算
-Ⅰ- ABSTR Ammonia is one of the most important basic chemical products in the world，Its output of various kinds of chemicals rank first in the world. Ammonia mainly used in agriculture and synthetic ammonia is the basis of nitrogen fertilizer industry. Ammonia synthesis is mainly from the four sections of desulphurization, conversion, decontamination, and synthesis. With using nitrogen and hydrogen as materials and synthesis converter as main equipment, under the action of the auxiliary equipments of ammonia air conditioning, water-cooling device, gas to gas exchanger, circulator, separator, and condenser and so on, in the end, the design of the ammonia synthesis section makes ammoniacalliquor, The process conditions are determined as following:A201 as catalyst, 480℃，31Mpa .The design is be designed to material balance, heat balance and calculation of Devices type. KEY WORDS:synthesis process parameter balance calculation of Devices
合成氨厂变换车间工艺设计 摘要：本设计主要是对合成氨工厂变换工段的设计，此设计选用中变串低变工艺流程。工艺计算过程主要包括物料衡算，能量衡算以及设备选型计算等。 关键词：合成氨；变换；计算
The Technological Design on transform System for Ammonia Plant Abstract：This design was mainly for the synthetic ammonia plant shift conversion section. The technological process used the middle temperature change first ，and then used the low temperature change .Process calculation mainly included material balance, energy balance and equipment selection. Key words:ammonia synthesis, transform , calculation.
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