A公司合成氨裝置由于使用時間長、設備陳舊缺陷、裝置運行效率不高、生產能耗達不到設計值、工人操作不夠熟練等一系列問題,本論文針對A公司上述實際問題,在現有天然氣制氨裝置的基礎上進行技術改造。氨合成裝置采用南京聚拓化工科技有限公司的高效、低阻DC型氨合成塔以及軸徑向合成塔內件、膜分離提氫等節(jié)能技術和新型的操作設備,在工藝上注重操作的靈活性,充分利用新技術,針對舊的裝置進行一定的改造。合成裝置改造后實現了年增產15萬噸合成氨的目標,進而使氨合成裝置達到年產35萬噸的生產能力,滿足后續(xù)有機化工等項目的需求。本文充分闡述了國內外合成氨的工藝狀況,詳細介紹了天然氣生產合成氨各工序流程,分析確定了采用15.0MPa低壓氨合成技術節(jié)能改造的具體工藝。對合成系統(tǒng)需要改造的設備進行物料、熱平衡計算,得出能量損失主要集中在壓縮機組和氨合成塔。對合成系統(tǒng)的工藝進行優(yōu)化,提出采用更換DC型合成塔內件擴容來實現合成過程的整體系統(tǒng)節(jié)能思路。在重新裝填、還原催化劑的基礎上,對合成系統(tǒng)的尾氣系統(tǒng)進行改造,利用膜分離提氫技術進一步實現合成裝置的高效節(jié)能。改造后的氨合成塔的工藝運行數據表明:系統(tǒng)阻力可降低0.3MPa,天然...

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【學位級別】：碩士

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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 合成氨工業(yè)發(fā)展現狀
    1.2 氨合成生產技術
        1.2.1 以煤、焦油為原料的合成氨裝置技術狀況
        1.2.2 以渣油為原料的合成氨裝置技術狀況
        1.2.3 以天然氣、輕油為原料的合成氨裝置技術狀況
    1.3 先進的合成氨生產技術
    1.4 現代大型氨廠的生產特點
    1.5 合成氨裝置發(fā)展趨勢
        1.5.1 合成氨工藝將會更加低能耗、高效率
        1.5.2 變換技術將會呈現出低碳比特征
        1.5.3 氨合成催化劑向低溫、高活性方向發(fā)展
        1.5.4 氨合成系統(tǒng)趨向高轉化率、低壓降
    1.6 產品液氨應用價值
    1.7 研究內容與意義
第二章 天然氣生產合成氨的工藝
    2.1 原料氣的處理
        2.1.1 原料的脫硫
        2.1.2 造氣
        2.1.3 一氧化碳變換
        2.1.4 CO₂的脫除
        2.1.5 微量CO、CO₂的脫除
    2.2 氨合成系統(tǒng)
        2.2.1 生產原理
        2.2.2 氨合成生產方法以及特點
    2.3 生產工藝流程的評述
        2.3.1 Kellogg節(jié)能流程
        2.3.2 Brown流程
        2.3.3 AMV工藝流程
        2.3.4 托普索節(jié)能流程
        2.3.5 伍德低能耗工藝流程
    2.4 氨合成生產工藝流程注意事項
第三章 天然氣生產合成氨節(jié)能改造項目核算
    3.1 改造的氨合成系統(tǒng)工藝流程
    3.2 節(jié)能改造裝置物料核算
        3.2.1 改造的合成塔出入口氣體組分
        3.2.2 改造的氨分離器氣液平衡計算
        3.2.3 改造的冷交換器氣液平衡計算
        3.2.4 改造的液氨貯槽氣液平衡計算
    3.3 改造的合成系統(tǒng)物料計算
        3.3.1 改造的合成塔物料組分計算
        3.3.2 改造的水冷器物料計算
        3.3.3 改造的氨分離器物料計算
        3.3.4 改造的冷交換器物料計算
        3.3.5 改造的氨冷器物料計算
        3.3.6 改造的液氨貯槽物料計算
    3.4 改造的氨合成系統(tǒng)的熱量衡算
        3.4.1 改造的冷交換器熱量計算
        3.4.2 改造的氨冷凝器熱平衡計算
        3.4.3 改造的循環(huán)機熱量計算
        3.4.4 改造的合成塔熱平衡計算算
        3.4.5 改造的廢熱鍋爐熱量計算
        3.4.6 改造的熱交換器熱量衡算
        3.4.7 改造的水冷器熱量衡算
        3.4.8 改造的氨分離器熱量核算
第四章 氨合成系統(tǒng)優(yōu)化改造方案
    4.1 氨合成工藝流程方案的選擇
    4.2 壓縮工段技改方案的選擇
    4.3 節(jié)能改造的氨合成特點
    4.4 催化劑的改造方案
        4.4.1 催化劑的裝填
        4.4.2 催化劑的還原
        4.4.3 改造投產后的運行參數
    4.5 改造氨合成裝置技術特點
    4.6 氨合成馳放氣、放空氣體回收改造方案
    4.7 氣氨系統(tǒng)的改造
第五章 節(jié)能與效益評價
    5.1 改造裝置節(jié)能效果評價
        5.1.1 低壓氨合成技術節(jié)能效果
        5.1.2 改造氨合成塔內件節(jié)能效果
        5.1.3 膜提氫回收裝置節(jié)能降耗效果
    5.2 改造裝置經濟效益評價
        5.2.1 直接經濟效益評價
        5.2.2 間接經濟效益分析
    5.3 社會效益評價
結論
附圖 氨合成塔內件
參考文獻
致謝



本文編號：3749111