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年产18万吨合成氨脱碳工段工艺设计
学 生:指导教师:
开题时间: 年 月 日
我国合成氨的工业概况
中国合成氨工业经过50多年的发展,产量已跃居世界第1位,掌握了以焦炭、无烟煤、褐煤、焦炉气、天然气及油田伴生气和液态烃灯气固液多种原料生产合成氨的技术,形成中国大陆特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小生产规模并存的合成氨生产格局。
我国合成氨的发展趋势
¡
未来合成氨产能分布的走势将是向资源地转移,尤其是向煤炭资源地转移。
¡ 未来合成氨技术进展的主要趋势是大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行 。
合成氨生产工艺简述
合成氨的生产工艺通常包括三个基本过程:
原料气的制取与净化
氨的合成
氨的分离
以焦炭(无烟煤)为原料的制氨流程
空气
焦炭
(无烟煤)
蒸汽
造
气
脱
硫
变
换
压缩
脱一氧化碳
脱二氧化碳
合
成
氨
二、脱碳工段在合成氨生产中的重要作用
各种原料制取的粗原料气经CO变换后,除含氢、氮气外,还含有大量二氧化碳、少量一氧化碳和甲烷等杂质,因此在进入合成回路之前必须彻底除去,否则将影响合成过程并使催化剂中毒。出于节能与环境保护的考虑,脱除CO2的洗涤液必须能够再生和循环使用
脱碳工艺的概况
脱碳方法主要有:物理吸收、化学吸收、物理化学吸收法三大类。目前国内中小氮肥厂所采用较普遍的有碳酸丙烯酯脱碳工艺
(简称PC法);0.7MPa水洗、碳化联合脱碳工艺(简称联合法);变压吸附脱碳法
(简称PSA法);聚乙二醇二甲醚脱碳工艺
(简称NHD法);多胺法(改良MDEA)等。
脱碳工艺的选择
NHD脱硫、脱碳技术是一种新型的低能耗净化工艺。NHD溶剂的主要成分为聚乙二醇二甲醚的混合物,属于物理吸收溶剂。NHD溶剂不仅对H2S、CO2、COS等酸性气体有较强的吸收能力,而且能选择性地脱除合成气中H2S。该工艺适用于天然气
为原料的氨厂,也可用于以煤为原料,硫化物和二氧化碳含量较高的氨合成气、甲醇合成气等气体的净化。故本次设计中我选用NHD法作为合成氨脱碳工段工艺。
NHD脱碳过程流程图
1,12-换热器;2,9,10,11,13-分离器;3-脱碳塔;4-高压闪蒸槽;5-低压闪蒸槽;6-鼓
7,14-溶液泵;8-汽提搭;15,16-水力透平
NHD脱硫脱碳优点
吸收气体能力强、净化度高。
溶剂的化学稳定性和热稳定性好,不氧化、不降解、不起泡,溶剂蒸汽压极低,使用过程中挥发损失少,运行中不需添加消泡剂、活化剂,生产运行稳定操作方便,且运行及维修费低。
NHD溶液无毒、挥发少、对环境无污染,可在自然界中分解,装置设计中对静、动密封泄漏点采用全封闭收集,可使运行中的泄漏降为零。
溶剂无腐蚀性,吸收能力强。
三、本次课题的任务
1)绘图
¡ 绘制设备图;
¡ 绘制带控制点的工艺流程图;
¡ 绘制平面布置图2)计算
¡ 对主要设备作物料衡算和热量衡算
四、本课题的目标及意义
熟练掌握化工制图软件的使用
综合运用专业知识做到学有所得学有所用
学会查找相关资料不断补充完善自己
五、本次设计的研究方法
¡1)到工厂实习采集数据
¡2)查询检索文献资料
¡3)与同学相互讨论
¡4)请教指导教师
六、本次设计的时间安排
¡(1)3月10日—4月10日:毕业设计实习
¡(2)4月10日—4月25日:计算
¡(3)4月26日—5月20日:绘图
¡(4)5月21日—5月26日:设计说明书编写
¡(5)5月29日—5月31日:答辩
七、参考文献
¡[1]张子锋,郝启刚.《合成氨生产技术》.第二版.北京:化学工业出版社
¡[2]赵军,张有忱,段成红.《化工设备机械基础》.第二版.北京化学工业出版社
¡[3]陈敏恒,丛德兹,方图南等.化工原理(下)[M].北京:化学工出版社,.
¡[4]陈敏恒,丛德兹,方图南等.化工原理(上)[M].北京:化学工出版社.
¡[5]姜淮,李正西NHD脱硫脱碳工艺在合成氨装置的应用2008年12月第6期
¡[6]孟岩合成氨的生产方法以及工艺流程研究孟岩科技文汇2008年8月上旬刊
谢谢
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