年产30万吨合成氨脱碳工段工艺设计

年产30万吨合成氨脱碳工段工艺设计学生：指导老师：一、合成氨工业概况二、脱碳方法概述三、课题研究的目标四、进度安排五、参考文献一、合成氨工业概况1.我国合成氨工业发展概况2.合成氨发展趋势3.合成氨生产工艺简述4.合成氨工业中脱碳单元的作用1.1、我国合成氨工业发展概况始于20世纪30年代1949年4.5万吨/年1992年2298万吨/年世界第一2008年突破5100万吨/年2012年已超过6000万吨/年

1产能快速增长2合成氨贸易量及利用3合成氨装置大中小并存，规模趋于合理4原料以煤为主，适合中国资源特点1.2、合成氨发展趋势合成氨工业是化肥工业的基础，其发展要与农业、资源和环境相协调。重点仍是推动结构调整、创建资源节约型和环境友好型产业,提高竞争力，实现可持续发展。我国合成氨行业目前已进入竞争强度较大的时期。整个行业面临布局调整、结构优化、技术升级的局面。我国合成氨行业仍有较大的提升空间，如何克服瓶颈问题，使装置能力获得较大的提升，从而确立在行业中的地位，是合成氨生产企业需要解决的一个问题。1.3、合成氨生产工艺简述造气除尘脱硫变换压缩脱碳合成精脱煤空气蒸汽3H2+N2=2NH3CO+H2O=CO2+H2C+O2+N2=CO2+N22C+O2+N2=2CO+N2C+H2O=CO+H24.合成氨工业中脱碳单元的作用在化工生产中，二氧化碳有时是生产其他化工产品的原料，有时它在生产过程中又是毒物，在合成氨工艺过程和氢裂解过程中，CO2对催化剂有毒害作用，燃料气中二氧化碳含量过多会影响燃料热值。总之，无论是利用二氧化碳作为原料，还是要消除其毒副作用，都应将其从它与其他气体的混合气中加以脱除分离出来才能实现，因此，二氧化碳的脱除具有十分重要的意义。二、脱碳方法概述

在化工生产中采用的脱碳方法主要是液体吸收法，其中又分为两大类:一类是物理吸收法，即利用二氧化碳能溶于某些液体的这一特性将其从混合物中分离出来.另一类是化学吸收法，根据二氧化碳是酸性气体的特性，人们开发了各种利用碱性吸收剂与CO2进行化学反应来除去CO2的方法。用于尿素生产（脱碳）2.1、脱碳技术国内外现状前面己经介绍了脱碳的基本方法,其中物理吸收法处理量小,满足不了大规模生产的要求,因此国内外大型氨厂的脱碳工艺都是以化学吸收法为主。目前我国化学吸收脱碳工艺主要包括热钾碱工艺和醇胺工艺。2.2脱碳方法比较Pc法溶剂损失大;为了达到较高净化度，需有较高吸收压力和较低吸收温度;碳丙溶液对碳钢有腐蚀，装置内需要使用不锈钢材料;碳丙再生过程中易产生硫堵现象;需要增加氨洗，能耗士曾力口。MDEA法MDEA吸收能力大，溶液损耗小，且对设备无腐蚀;净化度高;不需要增加氨洗;对吸收压力适用的范围较宽;再生能耗低，对设备几乎无腐蚀。NHD法工艺流程简单，投资少;溶剂化学稳定性和热稳定性好，不起泡;能耗低，净化度高;溶剂损耗低，对设备腐蚀极小。低温甲醇洗法工艺流程复杂，设备较多，需要购买专利技术，投资高，但运行成本较低;溶液具有较好的热稳定性和化学稳定性;吸收选择性好，净化度高;溶剂价廉易得。

2.3脱碳技术改进发展趋势脱碳技术的改进方法主要有三个:1、更换脱碳溶剂或改变组成成分;2、对工艺流程进行优化;3、对操作设备进行改进。其中，第一种方法由于具有无需更换设备、投资少、操作简便等优点，已经成为脱碳技术改进的重要方法。课题研究的目标熟悉并熟练掌握读图及绘图的能力与技巧；综合运用学过的专业知识，学会用各种方法查阅相关数据；通过实际的考察与计算，比较计算的数据和生产结果之间的差距并分析原因；熟悉氨合成过程中常见的事故，并分析原因找出解决的办法通过计算和国内先进工艺相比，并找出改进举措。四、进度安排2013.10-------2013.12工厂实习，采集数据2014.2.23-------2014.3.08查阅文献，选定脱碳工艺方案，准备开题2014.3.10-------2014.4.10脱碳工段主要装置工艺计算2014.4.10-------2014.5.10绘制脱碳塔、脱水塔、氨冷器设备图，脱碳工段工艺流程图，脱碳工段车间平面图2014.5.10-------2014.5.20编写毕业设计说明书2014.5.29-------2014.5.30毕业设计答辩五、参考文献[1]孟岩.合成氨的生产方法以及工艺流程研究[J]科教文汇,2008(上旬刊):279.[2]王绍贵.二氧化碳脱除工艺及发展趋势[J].泸天化科技,2012,2:100-104.[3]王之德.值得推广的节能型MDEA脱碳新技术[J].四川化工,2010,2,51。[4]张宏伟.MDEA溶液脱碳工艺在合成氨中的应用[J].小氮肥设计技术,2005,26(6):31-32.[5]吴永由,覃富智.ACT-1在富岛合成氨装置脱碳系统的应用[J].大氮肥,2005,28(5):299-300.[6]石天宝.脱除CO2工艺技术进展综述[J].四川化工,2011,1:38-51.[7]张敬忠.NHD脱碳改造运行小结[J].山东化工,2008,37(7