量，„„„„„„„„„„„„„„ 参考文献及致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 前言 氨是种重要的化工产品，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，由于是合 成氨催化剂的毒物，所以必须进行净化处理，通常，先经过变换反应，使其 转化为易于清除的和氨合成所需要的。因此，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，变换工段主要采用中变串低变的工艺流程，这是从年代中期发展 起来的。所谓中变串低变流程，就是在等系催化剂之后串入 系宽温变换催化剂。在中变串低变流程中，由于宽变催化剂的串入，操作条件发 生了较大的变化。方面入炉的蒸汽比有了较大幅度的降低另方面变换气中 的含量也大幅度降低。由于中变后串了宽变催化剂，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， 采用气体的统基准焓进行热量平衡计算，不必考虑系统中反应如何进行， 步骤有多少，只要计算出过程始态和末态焓差，即得出该过程的总热效果。 始末 式中过程热效应，其值为正数时为放热，为负数时系统为吸热， 始态或末态气体的千摩尔数 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 指导教师 教研室主任 学生姓名 接受任务日期年月日 完成任务日期年月日 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 起迄日期年月日起至年月日止 指导老师 教研室主任签名 系主任签名 学生姓名 批准日期年月日 接受任务日期年月日 完成任务日期年月日 设计论文的要求 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 能耗。 工艺原理 氧化碳变换反应式为 其中反应是主反应，反应是副反应，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具有良好选择性催化剂，进而抑制 其它副反应的发生。 氧化碳与水蒸气的反应是个可逆的放热反应，反应热是温度的函数。 变换过程中还包括下列反应式 工艺条件 压力 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。具体操作压力的数值，应根据中小型氨厂的特点， 特别是工艺蒸汽的压力及压缩机投各段压力的合理配置而定。般小型氨厂 操作压力为，中型氨厂为。本设计的原料气由小型合 成氨厂天然气蒸汽转化而来，故压力可取 温度 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 数增大对反确定，以及主要设备的选择说明，对本设计的评述。 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。 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