年产20万吨合成氨造气工段工艺设计毕业设计论文.docx

年产20万吨合成氨造气工段工艺设计毕业设计论文.docx

《年产20万吨合成氨造气工段工艺设计毕业设计论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产20万吨合成氨造气工段工艺设计毕业设计论文.docx（66页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

年产20万吨合成氨造气工段工艺设计毕业设计论文

湖南科技大学

毕业设计（论文）

题目

年产20万吨合成氨

造气工段工艺设计

作者

学院

专业

学号

指导教师

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

年月日

湖南科技大学

毕业设计（论文）任务书

化学化工院化工系（教研室）

系（教研室）主任:

（签名）年月日

学生姓名:

刘丽花学号:

0706040332专业:

化学工程与工艺

1设计（论文）题目及专题：

年产20万吨合成氨造气工段的工艺设计

2学生设计（论文）时间：

自2011年02月20日开始至2011年06月07日止

3设计（论文）所用资源和参考资料：

（1）《化工设计》

（2）《化工设备设计》（3）《化工工艺设计手册》

（4）《合成氨工艺与节能》（5）《小型合成氨厂工艺设计手册》（6）《合成氨生产工》（7）《小型合成氨厂生产操作问答》（8）《物理化学手册》（9）《合成氨原料气生产》（10）氮肥厂现场实习资料

4设计（论文）应完成的主要内容：

（1）总论

（2）生产流程及生产方案的确定（3）生产工艺流程叙述（4）工艺计算（5）工艺管道设计（6）安全与“三废”处理（7）技术经济

5提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：

（1）递交设计说明书一份，字数达20000-25000字；

（2）图纸三张，包括带控制点生产工艺流程图，车间立面布置图，车间平面布置图。

6发题时间：

二〇一一年二月二十日

指导教师：

（签名）

学生：

（签名）

湖南科技大学

毕业设计（论文）指导人评语

[主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价]

指导人：

（签名）

年月日

指导人评定成绩：

湖南科技大学

毕业设计（论文）评阅人评语

[主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价]

评阅人：

（签名）

年月日

评阅人评定成绩：

湖南科技大学

毕业设计（论文）答辩记录

日期：

2011年6月11日

学生：

刘丽花学号：

0706040332班级：

化学工程与工艺三班

题目：

年产20万吨合成氨造气工段工艺设计

提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：

1设计（论文）说明书共51页

2设计（论文）图纸共3页

3指导人、评阅人评语共2页

毕业设计（论文）答辩委员会评语：

[主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价]

答辩委员会主任：

（签名）

委员：

（签名）

（签名）

（签名）

（签名）

答辩成绩：

总评成绩：

摘要

本设计是年产能力为20万吨合成氨造气工段（合成氨所需原料气---半水煤气）的初步工艺设计。

本设计采用常压固定床间歇制气法。

根据株化集团合成氨厂现场实习及有关文献资料，完成物料、热量的计算。

此设计配有设计说明书一份，图纸三张。

说明书内容：

1.煤造气的发展及发展趋势；2.造气工段的生产原理，流程选择及生产方法的论证与选择；3.物料衡算、热量衡算；4.主要设备的计算及选型；5.安全技术，绿色环保及节能；6.技术经济.

三张图纸：

1.带控制点的物料流程图；2.设备平面布置图；3.发生炉工艺装配图。

关键词：

合成氨；造气；半水煤气；工艺；设计

Abstract

Thisdesignisaprimarydesignaboutthesynthesisofammonia200000T/yeartechniquesaccidencecontrive.Thedesignownstheprocessofproducingsemi-watergas.Thedesigncompletedthecalculationofmaterialandheatquantityaccordingtorelevantdate.Duringthedesignperiodaninstructionandfourserialsofdiagramhavebeenworkedout.

Theinstructionincludes:

1.Thedevelopmenthistoryofproducingcoalgasandthedevelopingtrend.

2.Theproductionwayofproducingsemi-watergas、demonstratingandthechoosing,factorychamberplan.

3.Thecalculationofmaterialandthecalculationofheatquantity.

4.Thedesigningandtechnologicalcalculationaboutthemainequipment.

5.Safety,GreenInitiativeandsavingenergy.

6.Economicestimate.

Fourseriousofdiagramincludes:

1.100000T/Yammoniaprocesstechniqueflowheatwithcontrolledpoint.

2.Thefactorychamberplandiagram.

3.Thefactorysparepicture.

4.Themainequipmentinstallingpicture.

Keywords:

synthesisammonia;gasmaking;semi-watergas;technologydesign

第一章前言

本设计为年产20万吨合成氨厂造气工段的初步设计。

氨的分子式为NH3,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，能刺激人的黏膜。

氨易溶于水，能溶于醇、丙酮、三氯甲烷、苯、乙醚及其他有机溶剂中。

氨在常温下化学性质稳定，在高温、电火花或紫外光的作用下可分解为氮和氢。

氨是重要的化工产品之一，用途广泛，在国民经济各部门中占有重要的地位。

在农业方面，以氨为原料可以加工各种氮素肥料。

氨还是一种重要的工业原料，广泛用于制药、炼油、合成纤维、合成树脂以及制造含氮无机盐等。

合成氨生产包括三个主要步骤。

第一步是制造含氮和氢的原料气；第二部是将原料气进行净化处理，以除去各种杂质和有毒成分，从而获得纯净的氮氢混合气体；第三步是氨的合成。

氨的合成以氮、氢两种气体为原料，所以制造含氮和氢的原料气是合成氨的主要阶段。

合成氨要求原料气为洁净的1：

3的氮氢混合气。

氢气来源于水蒸气和含有碳氢化合物的各种燃料，氮气来源于空气，如以煤为原料制气时，在制氢过程中直接加入空气，将空气中的氧与可燃性物质反应而除去，剩下的氮气与氢气混合，即得到氢、氮混合原料气。

本设计是在工艺和设备计算的基础上加以工艺论证及选择而编制的。

主要内容包括：

绪论、设计任务及要求、生产方案，生产流程的选择及论证、制气生产原理、工艺指标、设备计算及选型、设备投资及成本估算。

此外，随书附有造气工段带控制点工艺流程图、造气工段平面及立面布置图。

第二章合成氨造气概况

2.1合成气原料的选择

合成气制造的原料种类很多，凡是含有碳、含有氢或含有碳氢化合物的物质都可以作为制造合成气的原料。

一般原料可分为三类：

固体原料——焦炭、无烟煤、褐煤等；液体原料——重油、原油、轻油以及水等；气体原料——天然气、油田气、焦炉气以及炼厂气等。

在合成气制造过程中，除需上述各种原料之外，还需其他一些气体。

如空气、氧气、水蒸气等。

通常把这些气体成为气化剂。

目前小合成氨厂大多使用固体燃料气化法制取煤气。

本设计即使采用无烟煤气化法制取半水煤气。

2.2煤气化发展史

煤炭气化，是以煤或焦碳为原料，用氧气（空气、富氧或纯氧）水蒸汽或氢气等作为气化剂（或称气化介质），在高温条件下通过化学反应将煤或焦碳中的可燃部分转化为气体燃料的过程。

煤炭气化包括煤的热解、气化和燃烧3部分。

煤炭气化时所得的可燃气体称气化煤气。

气化煤气可用于城市煤气、工业燃气和化工原料气及联合循环发电等。

煤炭气化至今已有150多年的历史。

19世纪50年代第一台阶梯式炉篦的西门子煤气化发生炉正式诞生，20世纪20年代研制成功沸腾床气化炉（1926年温克勒气化炉），30年代出现了加压气化技术，50年代出现了气流夹带床粉煤气化技术。

50年代后期，由于石油、天然气工业的兴起，煤制气技术的开发研究工作受到冲击。

70年代初，世界范围内发生了“石油危机”，一些工业发达国家又重新重视煤炭转化技术，各种新型的气化方法和气化炉型应运而生。

其种类繁多，方式各异。

现今，煤气化所制得煤气，主要用于如下几方面：

（1）生产燃料煤气：

（2）生产合成气：

（3）生产还原气或氢：

（4）联合循环发电。

2.3煤气化技术发展趋势

当前国内外煤完全气化技术发展的趋势，概括地可以归纳出如下几点：

（1）气化向大型化方向发展，因为大型化可以提高单位设备的生产能力；

（2）使用氧气为气化剂，提高煤气化炉的操作温度；

（3）提高煤气化操作压力，几乎各种类型的新开发的