年產(chǎn)30萬(wàn)噸合成氨脫碳工段工藝設(shè)計(jì)

年產(chǎn)30萬(wàn)噸合成氨脫碳工段工藝設(shè)計(jì)學(xué)生：指導(dǎo)老師：一、合成氨工業(yè)概況二、脫碳方法概述三、課題研究的目標(biāo)四、進(jìn)度安排五、參考文獻(xiàn)一、合成氨工業(yè)概況1.我國(guó)合成氨工業(yè)發(fā)展概況2.合成氨發(fā)展趨勢(shì)3.合成氨生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)述4.合成氨工業(yè)中脫碳單元的作用1.1、我國(guó)合成氨工業(yè)發(fā)展概況始于20世紀(jì)30年代1949年4.5萬(wàn)噸/年1992年2298萬(wàn)噸/年世界第一2008年突破5100萬(wàn)噸/年2012年已超過6000萬(wàn)噸/年

1產(chǎn)能快速增長(zhǎng)2合成氨貿(mào)易量及利用3合成氨裝置大中小并存，規(guī)模趨于合理4原料以煤為主，適合中國(guó)資源特點(diǎn)1.2、合成氨發(fā)展趨勢(shì)合成氨工業(yè)是化肥工業(yè)的基礎(chǔ)，其發(fā)展要與農(nóng)業(yè)、資源和環(huán)境相協(xié)調(diào)。重點(diǎn)仍是推動(dòng)結(jié)構(gòu)調(diào)整、創(chuàng)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè),提高競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)合成氨行業(yè)目前已進(jìn)入競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度較大的時(shí)期。整個(gè)行業(yè)面臨布局調(diào)整、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、技術(shù)升級(jí)的局面。我國(guó)合成氨行業(yè)仍有較大的提升空間，如何克服瓶頸問題，使裝置能力獲得較大的提升，從而確立在行業(yè)中的地位，是合成氨生產(chǎn)企業(yè)需要解決的一個(gè)問題。1.3、合成氨生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)述造氣除塵脫硫變換壓縮脫碳合成精脫煤空氣蒸汽3H2+N2=2NH3CO+H2O=CO2+H2C+O2+N2=CO2+N22C+O2+N2=2CO+N2C+H2O=CO+H24.合成氨工業(yè)中脫碳單元的作用在化工生產(chǎn)中，二氧化碳有時(shí)是生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品的原料，有時(shí)它在生產(chǎn)過程中又是毒物，在合成氨工藝過程和氫裂解過程中，CO2對(duì)催化劑有毒害作用，燃料氣中二氧化碳含量過多會(huì)影響燃料熱值?？傊瑹o(wú)論是利用二氧化碳作為原料，還是要消除其毒副作用，都應(yīng)將其從它與其他氣體的混合氣中加以脫除分離出來(lái)才能實(shí)現(xiàn)，因此，二氧化碳的脫除具有十分重要的意義。二、脫碳方法概述

在化工生產(chǎn)中采用的脫碳方法主要是液體吸收法，其中又分為兩大類:一類是物理吸收法，即利用二氧化碳能溶于某些液體的這一特性將其從混合物中分離出來(lái).另一類是化學(xué)吸收法，根據(jù)二氧化碳是酸性氣體的特性，人們開發(fā)了各種利用堿性吸收劑與CO2進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來(lái)除去CO2的方法。用于尿素生產(chǎn)（脫碳）2.1、脫碳技術(shù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀前面己經(jīng)介紹了脫碳的基本方法,其中物理吸收法處理量小,滿足不了大規(guī)模生產(chǎn)的要求,因此國(guó)內(nèi)外大型氨廠的脫碳工藝都是以化學(xué)吸收法為主。目前我國(guó)化學(xué)吸收脫碳工藝主要包括熱鉀堿工藝和醇胺工藝。2.2脫碳方法比較Pc法溶劑損失大;為了達(dá)到較高凈化度，需有較高吸收壓力和較低吸收溫度;碳丙溶液對(duì)碳鋼有腐蝕，裝置內(nèi)需要使用不銹鋼材料;碳丙再生過程中易產(chǎn)生硫堵現(xiàn)象;需要增加氨洗，能耗士曾力口。MDEA法MDEA吸收能力大，溶液損耗小，且對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕;凈化度高;不需要增加氨洗;對(duì)吸收壓力適用的范圍較寬;再生能耗低，對(duì)設(shè)備幾乎無(wú)腐蝕。NHD法工藝流程簡(jiǎn)單，投資少;溶劑化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好，不起泡;能耗低，凈化度高;溶劑損耗低，對(duì)設(shè)備腐蝕極小。低溫甲醇洗法工藝流程復(fù)雜，設(shè)備較多，需要購(gòu)買專利技術(shù)，投資高，但運(yùn)行成本較低;溶液具有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性;吸收選擇性好，凈化度高;溶劑價(jià)廉易得。

2.3脫碳技術(shù)改進(jìn)發(fā)展趨勢(shì)脫碳技術(shù)的改進(jìn)方法主要有三個(gè):1、更換脫碳溶劑或改變組成成分;2、對(duì)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化;3、對(duì)操作設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。其中，第一種方法由于具有無(wú)需更換設(shè)備、投資少、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為脫碳技術(shù)改進(jìn)的重要方法。課題研究的目標(biāo)熟悉并熟練掌握讀圖及繪圖的能力與技巧；綜合運(yùn)用學(xué)過的專業(yè)知識(shí)，學(xué)會(huì)用各種方法查閱相關(guān)數(shù)據(jù)；通過實(shí)際的考察與計(jì)算，比較計(jì)算的數(shù)據(jù)和生產(chǎn)結(jié)果之間的差距并分析原因；熟悉氨合成過程中常見的事故，并分析原因找出解決的辦法通過計(jì)算和國(guó)內(nèi)先進(jìn)工藝相比，并找出改進(jìn)舉措。四、進(jìn)度安排2013.10-------2013.12工廠實(shí)習(xí)，采集數(shù)據(jù)2014.2.23-------2014.3.08查閱文獻(xiàn)，選定脫碳工藝方案，準(zhǔn)備開題2014.3.10-------2014.4.10脫碳工段主要裝置工藝計(jì)算2014.4.10-------2014.5.10繪制脫碳塔、脫水塔、氨冷器設(shè)備圖，脫碳工段工藝流程圖，脫碳工段車間平面圖2014.5.10-------2014.5.20編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書2014.5.29-------2014.5.30畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯五、參考文獻(xiàn)[1]孟巖.合成氨的生產(chǎn)方法以及工藝流程研究[J]科教文匯,2008(上旬刊):279.[2]王紹貴.二氧化碳脫除工藝及發(fā)展趨勢(shì)[J].瀘天化科技,2012,2:100-104.[3]王之德.值得推廣的節(jié)能型MDEA脫碳新技術(shù)[J].四川化工,2010,2,51。[4]張宏偉.MDEA溶液脫碳工藝在合成氨中的應(yīng)用[J].小氮肥設(shè)計(jì)技術(shù),2005,26(6):31-32.[5]吳永由,覃富智.ACT-1在富島合成氨裝置脫碳系統(tǒng)的應(yīng)用[J].大氮肥,2005,28(5):299-300.[6]石天寶.脫除CO2工藝技術(shù)進(jìn)展綜述[J].四川化工,2011,1:38-51.[7]張敬忠.NHD脫碳改造運(yùn)行小結(jié)[J].山東化工,2008,37(7