30万吨氨合成工段的设计与计算

（学生用表）

系（部）：化学化工系 专业：化学工程与工艺 班级 课题名称 指导教师 30万吨氨合成工段的设计与计算 学生 学号 一、设计来源与意义 来源： 以兰花集团晋城一化氨合成工段的实际生产为模板进行分析及研究。 意义： ① 以合成氨为基础原料的化肥工业对粮食增产的贡献占50%左右。 ② 合成氨已经成为数以百计的无机化工产品和有机化工产品的生产原料，如: 无机化工产品有硝酸纯碱所有铵盐和含氮无机盐工业制冷剂等; 有机化工产品有含氮中间体磺胺类药物、维生素和尿素等。 ③ 合成氨工业化作为工业史上加压催化过程的里程碑，标志着工业催化新纪元的开端，也奠定了多相催化科学和化学工程科学的基础。 二、国内外的研究现状与发展前景 研究现状： 目前,日本丰田汽车公司和美国福特（Ford)汽车公司在NSR催化技术领域的研究成果显著,前者占据了日本国内市场,正在开拓欧美市场;后者正向工业化迈进。瑞典、德国、意大利和英国的科研机构在催化剂性能、反应机理等方面做了许多卓有成效的作。中国科技大学及中国科学院大连化学物理研究所等科研机构在催化剂性能和结构方面作了初步研究。如活性组分研究与NOx吸附储存材料的研究。我国的氮肥工业不断发展以跃居世界第一位。现已掌握了多种合成氨、尿素的技术。形成了特有的煤、石油、天然气原料并存的生产规模。但与外国相比仍存在一些严重问题，集中表现为装置规模小、生产能力不足，使整体竞争能力差。 发展前景： 由于煤的储量是天然气与石油储量总和的10倍，以煤制合成氨等煤化工技术的开发再度成为世界技术开发的热点，煤在未来的合成氨装置原料份额中的比例将进一步提高，将再次占有举足轻重的地位，并形成与天然气共为合成氨原料主体的格局，以油改气和油改煤为核心的原料结构调整势在必行，借氮肥装置原料结构的调整之机，及时调整产品结构，联产氢气多种Cl化工产品及其他相关化工产品是合成氨装置改善经济性的有效途径。 开发与采用高效低温低压催化剂及其相应的低压合成工艺技术进行降压改造，是我国中小型合成氨装置今后节能减排的方向和重点 。 三、设计的内容与目标 内容： （1) 绘制设备图：装配图、带控制点的工艺流程图、工厂平面布置图、配管图； （2) 合成工段的每一个设备的物料衡算，热量衡算，以及对催化剂用量的计算； （3) 找出所研究的工艺流程图（晋城一化)与世界先进水平工艺的差距； （4) 分析氨合成工段常见的事故，并找出处理的方法； （5) 绘制一份带控制点的工艺流程CAD图。 目标： 1、熟悉并熟练掌握绘图技巧； 2、学会测量原件使用和安装，阀门和阀件的使用和安装； 3、 综合运用《化工原理》、《化工设备》等知识，并学会用《化工设计手册》工具书查阅数据； 4、比较计算的数据和生产结果之间的差距并分析原因； 5、通过计算和国内先进工艺相比，并找出改进举措。 四、设计的研究方法及进度安排 研究方法： 1、查阅相关书籍。 2、和同学讨论。 3、向指导老师请教。 4、上网查阅相关资料。 进度安排： 准备开题报告 2014.3.1～2014.3.8 开题报告答辩 2014.3.9 毕业设计实习 2014.3.10～2014.4.10 计算 2014.4.11～2014.4.25 绘图 2014.4.26～2014.5.20 编写设计说明书 2014.5.21～2014.5.26 设计答辩 2014.5.29～2014.5.31 五、主要参考文献 [1]张子锋主编.合成氨生产技术.第2版.北京：化学工业出版社，2011. [2]刘化章.合成氨工业：过去、现在和未来——合成氨工业创100周年回顾、启迪和挑战.化工进展，2013,32(9):1995-2005. [3]颜鑫.我国合成氨工业的回顾与展望——纪念世界合成氨工业化100周年.化肥设计，2013,51（5）:1-6. [4]蒋德军.合成氨工艺技术的现状及其发展趋势.现代化工，2005，25（8），13—19. [5]孟岩.合成氨的生产方法以及工艺流程研究.科教文汇，2008. [6]中国石化集团上海工程有限公司等编．化工工艺设计手册．第四版上下册．北京：化学工业出版社，2009. 指导教师意见： （签字） 年 月 日 注：本表可根据内容续页。