30萬噸氨合成工段的設(shè)計與計算

1、畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告（學(xué)生用表）系（部）：化學(xué)化工系專業(yè)：化學(xué)工程與工藝班級課題名稱30萬噸氨合成工段的設(shè)計與計算指導(dǎo)教師學(xué)生學(xué)號、設(shè)計來源與意義來源：以蘭花集團晉城一化氨合成工段的實際生產(chǎn)為模板進行分析及研究。意義：以合成氨為基礎(chǔ)原料的化肥工業(yè)對糧食增產(chǎn)的貢獻占50%左右。合成氨已經(jīng)成為數(shù)以百計的無機化工產(chǎn)品和有機化工產(chǎn)品的生產(chǎn)原料，如：無機化工產(chǎn) 品有硝酸純堿所有銨鹽和含氮無機鹽工業(yè)制冷劑等；有機化工產(chǎn)品有含氮中間體磺胺類藥物、維 生素和尿素等。合成氨工業(yè)化作為工業(yè)史上加壓催化過程的里程碑，標(biāo)志著工業(yè)催化新紀(jì)元的開端，也 奠定了多相催化科學(xué)和化學(xué)工程科學(xué)的基礎(chǔ)。二、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與發(fā)

2、展前景研究現(xiàn)狀：目前，日本豐田汽車公司和美國福特（Ford）汽車公司在NSR催化技術(shù)領(lǐng)域的研究成果顯著，前 者占據(jù)了日本國內(nèi)市場，正在開拓歐美市場;后者正向工業(yè)化邁進。瑞典、德國、意大利和英國的科 研機構(gòu)在催化劑性能、反應(yīng)機理等方面做了許多卓有成效的作。中國科技大學(xué)及中國科學(xué)院大連 化學(xué)物理研究所等科研機構(gòu)在催化劑性能和結(jié)構(gòu)方面作了初步研究。如活性組分研究與NOx吸附儲 存材料的研究。我國的氮肥工業(yè)不斷發(fā)展以躍居世界第一位?，F(xiàn)已掌握了多種合成氨、尿素的技 術(shù)。形成了特有的煤、石油、天然氣原料并存的生產(chǎn)規(guī)模。但與外國相比仍存在一些嚴重問題， 集中表現(xiàn)為裝置規(guī)模小、生產(chǎn)能力不足，使整體競爭能力差。

3、發(fā)展前景：由于煤的儲量是天然氣與石油儲量總和的10倍，以煤制合成氨等煤化工技術(shù)的開發(fā)再度成為 世界技術(shù)開發(fā)的熱點，煤在未來的合成氨裝置原料份額中的比例將進一步提高，將再次占有舉足 輕重的地位，并形成與天然氣共為合成氨原料主體的格局，以油改氣和油改煤為核心的原料結(jié)構(gòu) 調(diào)整勢在必行，借氮肥裝置原料結(jié)構(gòu)的調(diào)整之機，及時調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，聯(lián)產(chǎn)氫氣多種4化工產(chǎn)品 及其他相關(guān)化工產(chǎn)品是合成氨裝置改善經(jīng)濟性的有效途徑。開發(fā)與采用高效低溫低壓催化劑及其 相應(yīng)的低壓合成工藝技術(shù)進行降壓改造，是我國中小型合成氨裝置今后節(jié)能減排的方向和重點。三、設(shè)計的內(nèi)容與目標(biāo)內(nèi)容：（1）繪制設(shè)備圖：裝配圖、帶控制點的工藝流程圖、工廠

4、平面布置圖、配管圖；（2）合成工段的每一個設(shè)備的物料衡算，熱量衡算，以及對催化劑用量的計算；（3）找出所研究的工藝流程圖（晉城一化）與世界先進水平工藝的差距；（4）分析氨合成工段常見的事故，并找出處理的方法；（5）繪制一份帶控制點的工藝流程CAD圖。目標(biāo)：1、熟悉并熟練掌握繪圖技巧；2、學(xué)會測量原件使用和安裝，閥門和閥件的使用和安裝；3、 綜合運用化工原理、化工設(shè)備等知識，并學(xué)會用化工設(shè)計手冊工具書查閱數(shù) 據(jù)；4、比較計算的數(shù)據(jù)和生產(chǎn)結(jié)果之間的差距并分析原因；5、通過計算和國內(nèi)先進工藝相比，并找出改進舉措。四、設(shè)計的研究方法及進度安排1、2、3、4、研究方法: 查閱相關(guān)書籍。和同學(xué)討論。向指導(dǎo)

5、老師請教。進度安排：準(zhǔn)備開題報告開題報告答辯畢業(yè)設(shè)計實習(xí)計算繪圖編寫設(shè)計說明書設(shè)計答辯五、主要參考文獻2014.3.1 2014.3.82014.3.92014.4.102014.4.252014.4.262014.5.202014.5.21 2014.5.262014.5.292014.5.31上網(wǎng)查閱相關(guān)資料。張子鋒主編.合成氨生產(chǎn)技術(shù).第2版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.劉化章.合成氨工業(yè)：過去、現(xiàn)在和未來一一合成氨工業(yè)創(chuàng)100周年回顧、啟迪和挑戰(zhàn)化工進 展，2013,32(9):1995-2005.顏鑫.我國合成氨工業(yè)的回顧與展望一一紀(jì)念世界合成氨工業(yè)化100周年.化肥設(shè)計，2013,51 (5) :1-6.蔣德軍.合成氨工藝技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢.現(xiàn)代化工，2005, 25 (8)，1319