1、 1 目 录 中文摘要 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 英文摘要 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 1 引 言 5 1.1 天然气制氨工业的重要性 .5 1.2 以天然器为原料的生产方法 .6 1.3 设计概述 .6 2 工艺原理 7 2.1 甲烷水蒸气转化反应和化学平衡： .7 2.2 转化催化剂与反应动力学 .8 3 工艺流程与主要设备 .10 3.1 工艺流程 10 3.2 主要设备 11 4 基本设计参数 .12 5 物料衡算 .13 5.1 一段转化炉的物料衡算 13 5.1.1 计算依据 13 5.1.2 计算过程 13 5.1.3 一段转化炉的物料平衡表 14 5.
2、2 二段转化炉的物料衡算 15 5.2.1 计算依据 15 5.2.2 计算过程 15 6 一段转化炉热量衡算 .17 6.1 已知数据 17 6.2 计算过程（以每小时为基准） 17 6.2.1 计算需要供给的热量 17 6.2.2 计算供热用燃料和空气的用量 .18 6.2.3 转化反应器的热平衡 21 7 设备设计与选型 .22 7.1 钴钼加氢脱硫器的设计 22 7.1.1 催化剂装填量 .22 7.1.2 加氢反应器内径 .22 7.1.3 催化剂层高 .23 7.2 钴钼加氢脱硫器设备壁厚计算 .23 7.2.1 筒体壁厚计算 23 7.2.2 封头厚度的计算 24 7.3 氧化锌
3、脱硫槽的设计 25 2 7.3.1 脱硫剂装填量 25 7.3.2 脱硫槽的内径 25 7.3.3 脱硫剂层高 25 7.3.4 脱硫槽设备壁厚计算 26 7.3.5 脱硫槽设备封头的计算 26 7.4 设备选型 26 8 管道计算 .28 8.1 管径的确定 28 8.1.1 预热后天然气管道 28 8.1.2 工艺蒸汽 28 8.1.3 混合气 29 8.1.4 一段转化气 29 8.1.5 二段转化气 29 8.1.6 燃料天然气 30 8.1.7 加氮空气工艺 30 8.2 管道管径及流速表 30 9 环境与安全分析 .32 9.1 环境风险评价 32 9.1.1 环境风险评价的目的
4、.32 9.1.2 本项目环境风险评价的内容 32 9.1.3 风险识别 .33 9.1.4 评价等级及评价范围 33 9.1.5 事故发生对环境的影响 33 9.1.6 环境风险防范措施 34 9.1.7 自控设计 35 9.2 应急预案体系 35 9.3 应急措施 .36 9.4 环境影响经济损益分析 37 9.4.1 循环经济分析 37 9.4.2 环境保护效益 38 9.4.3 环境影响经济损益分析 38 结 论 39 谢 词 40 参考文献 41 附录 1：天然气蒸气转化设计设备布置图 .42 附录 2：天然气蒸气转化设计工艺流程图 .42 3 陕北天然气蒸汽转化过程设计 摘要： 本
5、课程设计内容为日产千吨合成氨厂制气装置设计，以“陕北”天然气为原料， 采用水蒸气转化法生产合成氨的原料气。天然气制合成气可以降低成本并且此 举对我国能源结构调整，保障能源、粮食安全具有重大意义。本设计文件由设 计说明书,工艺管道及仪表流程图和设备布置图组成。其中，设计内容包括：物 料衡算、热量衡算、设备选型、管径管速计算、环境与安全分析。设计过程中 对一段转化炉和二段转化炉都作了物料衡算，只对一段转化炉作热量衡算。对 一段转化炉、二段转化炉、加氢反应器、氧化锌脱硫槽、排风机等设备进行了 选择。管道计算主要是初步确定不同管路需要的管径、壁厚以及流速。 关键词： 天然气 合成气 蒸汽转化 物料衡算
6、 热量衡算 4 Design of Steam Reforming Process of Natural Gas Produced from Northern Shaanxi Area Abstract: This course with natural gas from northern Shaanxi area as raw materials to product feed gas of ammonia by steam conversion legal syngas is designed for daily output one thousand tons of gas device of synthetic ammonia. Natural gas to syngas can reduce costs ,and the move has great significant on Chinas energy structure adjustment,energy security and food security.The design documents be m
