合成氨仿真转化工序毕业设计

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1、 毕业设计（论文） 题 目 合 成 氨 仿 真 转 化 工 序 操 作 手 册 系 （部） 化 学 工 程 系 专 业 应 用 化 工 i 目 录 1 概述 1 1.1 氯碱国内外现状 . 1 1.1.1 国外氯碱生产现状和发展分析 . 1 1.1.2 国内发展生产现状和发展分析 . 1 1.2 氯碱的性质及用途 . 1 1.3 离子交换膜法制烧碱工艺流程 1 2 盐水制备 3 2.1 盐水流程示意图 . 3 2.2 盐水制备 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 2.3 盐水的精制 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 2.3.1 一次精制 3 2.3.2 二次精制 3 3 盐水电解 .

2、 6 3.1 电解原理. 6 3.2 电解制碱的主要生产流程 . 6 3.3 北化机电解工艺设备 . 6 4 片碱 8 4.1 片碱的性质及用途 . 8 4.2 片碱产生原理 . 8 4.4 烧碱制片机 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 5 生产安全及环保 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 ii 5.1 氯碱生产安全措施 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 参考文献 10 致谢 . 12 1 1 1 概述概述 转化装置转化工段仿真以主工艺物流的工艺过程和设备为主，对于公用工程和附属 系统不进行过程定量模拟，只做事故定性仿真(如：停冷却水，停蒸汽等)，具体包括如 下过程在内：原料

3、气脱硫、原料气的一段转化、转化气的二段转化、变换、蒸汽系统、 燃料气系统。 由于本仿真系统主要以仿 DCS 操作为主，因而，在不影响操作的前提下，对一些 不很重要的现场操作进行简化，简化主要内容为：不重要的间歇操作，部分现场手阀， 现场盲板拆装，现场分析及现场临时管线拆装等等。另外，根据实际操作需要，对一些 重要的现场操作也进行了模拟，并根据 DCS 画面设计一些现场图，在此操作画面上进 行部分重要现场阀的开关和泵的启动停止。对 DCS 的模拟，以化工厂提供的 DCS 画面 和操作规程为依据，并对重要回路和关键设备在现场图上进行补充。 1.11.1 合成氨转化技术合成氨转化技术 1.1.11.

4、1.1 本仿真所采用的转化技术本仿真所采用的转化技术 1.1.21.1.2 国内发展生产现状和发展分析国内发展生产现状和发展分析 1.21.2 氨的性质及用途氨的性质及用途 1.31.3 合成氨转化工段工艺流程图合成氨转化工段工艺流程图 空 蒸 蒸 气 汽 汽 图 1-1 天然气蒸汽转化工艺流程图 1.3.11.3.1 合成氨转化工段总图合成氨转化工段总图 1.3.21.3.2 脱硫脱硫 DCSDCS 图图 天然气 预热器 脱硫 废热锅炉 二段转化 一段转化 预热 预热 去变换 2 1.3.31.3.3 一段一段 DCSDCS 图图 1.3.41.3.4 二段二段 DCSDCS 1.3.51.

5、3.5 蒸汽系统蒸汽系统 DCSDCS 图图 3 2 原料气脱硫原料气脱硫 2.1 原理原理 天然气中含有少量硫化物，这些硫化物可以使多种催化剂中毒而不同程度地使其失 去活性，硫化氢能腐蚀设备管道。因此，必须尽可能地除去原料气中的各种硫化物。 （1）加氢转化 指在加入氢气的条件下使原料气中有机硫转化为无机硫。加氢转化不 能达到直接脱硫的目的，但经转化后就大大的利于硫的脱除。在有机硫转化的同时，也 能使烯烃类加氢转化为烷氢类从而可减少下一工序蒸汽转化催化剂析炭的可能性。 （2）氧化锌 是一种内表面积大，硫容较高的接触反应型脱硫剂。除噻吩及其衍生物 外，脱除硫化氢及各种有机硫化物的能力极高，可将出

6、口气中硫含量降至 0.1ppm 以下。 2.2 各脱硫剂影响因素各脱硫剂影响因素 2.2.1 铁钼加氢脱硫的影响因铁钼加氢脱硫的影响因素素 在 350430的操作温度范围内，有机硫的转化率很高，加氢反应速率与温度 和氢气分压有关，温度升高，氢气分压增大，加氢反应速率加快。 2.2.2 氧化锌脱硫的影响因素氧化锌脱硫的影响因素 氧化锌脱硫的化学反应速度很快。硫化物从脱硫剂的外表面通过毛细孔到达脱硫剂 的内表面，内扩散速度较慢，他是脱硫反应过程的控制步骤。因此，脱硫剂粒度越小， 孔隙率越大， 越有利于反应的进行。 同样， 压力高也能提高反应速率和脱硫剂的利用率。 2.32.3 本仿真转化工段脱硫工艺本仿真转化工段脱硫工艺 原料天然气中含有 6.0ppm左右的硫化物，这些硫化物可以通过物理的和化学的方 法脱除。天然气首先在原料气预热器（141-C）中被低压蒸汽预热，流量由 FR30