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【】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。
工艺流程图绘制方法——PID图PID图图纸规格采用1号图纸规格（594 mm×841 mm），并用多张1号图分开表示。
每张图纸的有关部分均应相互衔接，完善地表示出整个生产过程。
少数物流和控制关系来往密切且内容较多，表示在一张1号图中太挤的情况下，可按图纸延长的标准加长1/4或1/2。
PID图的内容应根据工艺流程图和公用工程流程图的要求，详细地表示装置的全部设备、仪表、管道和其他公用工程设施，具体内容如下：a) 全部设备；b) 全部仪表（包括控制、测量及计算机联结）；c) 所有管道、阀门（低高点放空除外）、安全阀、大小头及部分法兰；d) 公用工程设施、取样点、吹扫接头；e) 工艺、仪表、安装等特殊要求。
PID图中设备画法编号例如E-1由三台换热器并联操作，其编号分别为E-1A，E-1B，E-1C （或E-1A/B/C）；如P-1为两台泵（一台操作，一台备用），其编号为P-1A，P-1B （或P-1A/B）。
用细实线画出装置全部操作和备用的设备，在设备的邻近位置（上下左右均可）注明编号（下画一粗实线）、名称及主体尺寸或主要特性。
编号及名称应与工艺流程图相一致，编号方法与“工艺流程图”2.4.2规定相同。
但同一作用的设备由多台组成（或备用）时，可在编号数字后加A，B，C。
设备的主体尺寸或特性的标注方法按不同外型或特性规定如下：a) 立式圆筒型：内径ID×切线至切线高T/T，mm，b) 卧式圆筒型：内径ID×切线至切线长T/T，mm，c) 长方型：长×宽×高，mm，d) 加热及冷换设备：标注编号、名称及其特性（热负荷、及传热面积）e) 机泵，设备大小可不按比例画，但应尽量有相对大小的概念，有位差要求的设备，应表示其相对高度位置，例如热旁路控制流程中的冷凝器和回流罐。
设备内部构件的画法与PFD图规定要求相同。
相同作用的多台设备应全部予以表示，并按生产过程的要求表示其并联或串联的操作方式。
连续气化合成氨项目PID参数一览表PID控制参数一览表PID控制参数一览表PID控制参数一览表PID控制参数一览表PID控制参数一览表烧嘴冷却水和火检冷却水流量标定用表14、气化炉塔、罐液位测试结果渣池水溢流主控: 80%灰水槽溢流主控: 95%洗涤塔现场满液位现场:2.4m 主控: 73%气化炉封黑水管线现场:35cm 主控:①17%②14%③15%高闪黑水封至真闪出口主控: 15%洗涤塔封P1703进口主控:25%18FV0019可以通过的最大水量:72m3/h 加开4圈旁路:136 m3/h15、P1805A/B、P1806A/B带有辅助油泵的启停注意事项一、启动前检查1、开泵前应熟悉操作规程,按规程检查泵的润滑,冷却,密封等情况。
2、开泵前按正确方向盘车。
3、检查进出口阀门：离心泵:进口全开, 出口微开。
4、按规程启动主泵(有辅助油泵的先启动辅助油泵),待泵出口压力上来后,缓慢开启出口阀至合适开度。
5、检查运行电机的电流应稳定无摆动,出口压力无大幅度波动,泵体及电机无异声，轴温、振动不超标(轴温不大于90度，振动不大于6丝)。
二、 P1805(密封水泵)开机注意：1、润滑,冷却正常,泵体充液排气后先启动辅助油泵。
2、油压应不低于0.14MPa方可启动主电机。
3、主电机启动2~7秒后，辅助油泵停止 (防止油压过高损坏O型密封圈)。
4、正常运行中油压应在0.25~0.6MPa之间。
三、P1806(洗涤塔给料泵) 开机注意：1、检查具备开泵条件后先启动辅助油泵，油压：泵出口0.25~0.45MPa,轴前0.08~0.25Mpa时方可启动主泵。
2、该泵自带PLC控制，主泵启动后辅助油泵自动停运；主泵停运时辅助油泵自动启动。
但是，在PLC（或DCS联锁）不可用时，千万不能忘记：主泵启动后人工停运辅助油泵；主泵停运前也要人工启动辅助油泵3、运行中低油镜油位应过半，泵停下时高油镜油位应过半，否则，要及时补油。
年产30万吨合成氨合成工段设计物料衡算部分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。
提高生产运转的可靠性,延长运行周期是未来合成氨装置“改善经济性、增强竞争力”的必要保证。
怎样绘制工艺管道仪表流程图(PID图)和工艺流程图 工艺流程图是化工生产的技术核心，包含了物料平衡、设备、仪表、阀门、管路等信息，无论是设计院的工程师、化工厂的工艺员，还是中控控制室的主操，能看能画工艺流程图，都是必不可少的技能。
今天昌晖仪表向大家介绍工艺流程图的内容、注意事项及实际案例，重点介绍PID图的制图标准与常用图例。
化工工艺流程图是化工工艺图中工艺流程性质的图样，它是用来表达工艺生产流程的。
由于它们的要求各不相同，其内容、重点和深度也不一致，有若干种类。
◆总工艺流程图◆工艺原则流程图（方案流程图）◆工艺管道仪表流程图(PID图)总工艺流程图总工艺流程图也称物料平衡图，它是在设计或开发方案时，为总说明部分进行可行性论证时提供的图样，用于表示全厂各生产装置之间主要的流程路线及物料衡算的结果。
总工艺流程图中各车间(工段)用细实线画成长方框来表示，流程线中的主要物料用粗实线表示，流程方向用箭头画在流程线上，图上还需注明车间名称、原料及半成品的名称、平衡数据和来源去向等。
图1某石油化工厂总流程图图2某石油化工厂物料平衡图工艺原则流程图工艺原则流程图也称物料流程图，是在总工艺流程的基础上，分别表示各车间内部工艺物料流程。
一般是以装置为单位，以图形与表格综合的表达形式，反映工艺设计计算中的物料衡算与热量衡算等的图样。
它是全厂总工艺流程图或物料平衡图的基础上，对某一具体装置生产过程的进一步展示。
它既可用作提供审查的资料，又可作为进一步设计的依据，还可供生产操作时参考。
图3某厂工艺原则流程图工艺原则流程图通常采用按工艺流程顺序，自左至右展开图的形式表示，设备以示意的图形或符号表示，并用细实线画出，流程图中的主要物料流程的流程线用粗实线表示，流程方向用箭头画在流程线上。
当物料经过设备产生变化时，可在流程的起始部分和物料产生组分变化的设备之后，在流程线上用指引线引出并列表标注(指引线及表格线皆用细实线绘制)。
pid带控制点的工艺流程图绘制方法pid带控制点的工艺流程图绘制方法工艺流程图绘制方法——PID 图PID图图纸规格采用1号图纸规格(594 mm×841 mm)，并用多张1号图分开表示。
每张图纸的有关部分均应相互衔接，完善地表示出整个生产过程。
少数物流和控制关系来往密切且内容较多，表示在一张1号图中太挤的情况下，可按图纸延长的标准加长1/4或1/2。
PID图的内容应根据工艺流程图和公用工程流程图的要求，详细地表示装置的全部设备、仪表、管道和其他公用工程设施，具体内容如下:a) 全部设备;b) 全部仪表(包括控制、测量及计算机联结);c) 所有管道、阀门(低高点放空除外)、安全阀、大小头及部分法兰;d) 公用工程设施、取样点、吹扫接头;e) 工艺、仪表、安装等特殊要求。
PID图中设备画法编号例如E-1由三台换热器并联操作，其编号分别为E-1A，E-1B，E-1C(或E-1A/B/C);如P-1为两台泵(一台操作，一台备用)，其编号为P-1A，P-1B(或P-1A/B)。
用细实线画出装置全部操作和备用的设备，在设备的邻近位置(上下左右均可)注明编号(下画一粗实线)、名称及主体尺寸或主要特性。
编号及名称应与工艺流程图相一致，编号方法与“工艺流程图”2.4.2规定相同。
但同一作用的设备由多台组成(或备用)时，可在编号数字后加A，B，C。
设备的主体尺寸或特性的标注方法按不同外型或特性规定如下:a) 立式圆筒型:内径ID×切线至切线高T/T，mm，b) 卧式圆筒型:内径ID×切线至切线长T/T，mm，c) 长方型:长×宽×高，mm，d) 加热及冷换设备:标注编号、名称及其特性(热负荷、及传热面积)e) 机泵，设备大小可不按比例画，但应尽量有相对大小的概念，有位差要求的设备，应表示其相对高度位置，例如热旁路控制流程中的冷凝器和回流罐。
设备内部构件的画法与PFD图规定要求相同。
