年产10万吨合成氨合成工艺设计
2023-05-24 10:10:45
论文总字数：23775字
摘 要
本设计主要介绍了年产10万吨合成氨工艺的设计过程，对合成段进行了物料衡算，对合成塔采用Aspen plus进行了模拟，给出了相关的设备选型，提出了安全防护及环境保护方面的建议。关键词：氨，合成，天然气，中压法
Abstract: The paper introduces the design process with the annual output of 100,000 tons of synthetic ammonia process. The material balance was calculated in this paper, the heat balance of the tower were simulated using Aspen plus. This paper aslo given the relevant equipment selection, proposed security and environmental protection.
Keywords: ammonia, synthetic , natural gas, the medium- pressure
目 录
1 综述 3
1.1 氨（ammonia）的性质和用途 3
1.2 合成氨技术的发展概况 5
1.3 工艺流程的确定 6
1.4 厂址的选择 7
2 物料衡算 9
2.1 设计条件 9
2.2 工艺流程图 10
2.3 合成塔入口气组成 10
2.4 合成塔出口气组成 11
2.5 合成率计算 12
2.6 氨分离器出口气液组成计算 12
2.7 冷交换器出口液体组成 15
2.8 液氨贮槽驰放气和液相组成的计算 15
2.9 液氨贮槽物料衡算 18
2.10 合成循环回路总物料衡算(各个部位物料量) 19
3 能量衡算 28
3.1 合成塔能量衡算 29
4 设备选型 34
5 安全防护 34
5.1 人身财产安全 34
5.2 环境安全 36
参 考 文 献 38
致谢 39
1 综述
1.1 氨（ammonia）的性质和用途
1.1.1 简述
氨分子为三角锥形分子，是极性分子。N原子以sp3杂化轨道成键。
化学式：NH3
电子式： 分子示意图：
三维模型：
1.1.2 物理性质
外观：无色有刺激性气味
摩尔质量：18g/mol
CAS：7664-41-7
熔点（mp）：-77.73 ℃
沸点（bp）：-33.34 ℃
爆炸极限：15.8%～28%
偶极距：1.42 D
溶解性：氨极易溶于水，一般情况下，按照1:700（体积比）的比例溶解。
相对密度： 0.638567 （标况）
25%～28%浓氨水密度：0.899 g/ mL，0 ℃
表1-1 液氨的密度
温度℃ 密度kg/L 温度℃ 密度㎏/L 温度℃ 密度㎏/L |
-50 0.701997 -16 0.659846 18 0.613188 |
-49 0.700807 -15 0.658546 19 0.611726 |
-44 0.694816 -10 0.651991 24 0.604324 |
-43 0.693610 -9 0.650668 25 0.602824 |
-42 0.692400 -8 0.649341 26 0.601318 |
-41 0.691188 -7 0.648009 27 0.599805 |
-40 0.689973 -6 0.646673 28 0.598285 |
-39 0.688755 -5 0.645333 29 0.596759 |
-38 0.687534 -4 0.643989 30 0.595225 |
-37 0.686309 -3 0.642640 31 0.593684 |
-36 0.685082 -2 0.641287 32 0.592136 |
-35 0.683852 -1 0.639929 33 0.590581 |
-33 0.681382 1 0.637200 35 0.587447 |
-32 0.680142 2 0.635828 36 0.585869 |
-31 0.678899 3 0.634451 37 0.584283 |
-30 0.677653 4 0.633070 38 0.582688 |
-29 0.676404 5 0.631684 39 0.581086 |
-28 0.675151 6 0.630293 40 0.579475 |
1.1.3 化学性质
氨的化学性质主要由以下几点：
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