优秀研究生学位论文题录展示

鸿化合成氨转化系统扩能技改为90kt/a合成氨的方案研究

专 业: 化学工程
关键词: 合成氨 换热式转化工艺 技术改造 方案 研究
分类号: TQ113.2
形 态: 共 103 页 约 67,465 个字 约 3.227 M内容
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内容摘要


自贡鸿鹤化工有限股份公司纯碱生产能力为340kt/a,采用联合制碱工艺。

相应的合成氨总生产能力为120kt/a,其中新系统生产能力为60kt/a,造气部分采用传统的二段天然气蒸汽转化工艺。

随着我国经济的迅速发展,国内纯碱消费总量逐年增加,鸿化公司决定将联碱装置能力扩至420~450kt/a,相应需要合成氨生产能力达到150kt/a。

近年来国内、外烃类蒸汽转化技术得到了长足发展,在国内新技术得到了较好地应用。

本文在工艺技术、设备性能、建设周期、投资等方面,对目前主要的烃类蒸汽转化工艺及其转化炉进行了对比研究。

根据鸿化公司的天然气资源、资金以及技术水平等条件,从中选择了换热式并联转化工艺技术方案对鸿化合成氨新转化装置进行90kt/a扩能改造。

换热式并联转化工艺实现了转化系统的半自热平衡,天然气消耗定额约为850 Nm<3>/tNH<,3>,与传统两段转化工艺比较,大大降低了合成氨制造成本。

二段炉燃烧室温度约1200℃,操作条件温和,不易发生二段炉、换热炉等设备烧坏事故,生产更为稳定。

换热式转化炉与现有方箱一段炉并联使用,共同承担一段转化任务,其中一段炉生产能力为合成氨50kt/a,换热式转化炉生产能力为40kt/a。

因此一段炉辐射段不作改造,仅对流段作相应改造以满足主要介质的预热要求。

与传统两段转化工艺改造方案比较,可以大大缩短建设周期和降低投资,预计本方案投资约1300万元人民币。

通过对上述两种改造方案的对比研究认为:

鸿化公司将采用换热式并联转化工艺及高效换热转化炉进行扩能改造为90kt/a合成氨新转化系统。

在满足扩能要求的同时,可以节约投资,降低合成氨制造成本,并能确保设备的可靠性和改造后生产的稳定性……

全文目录


中文摘要
英文摘要
1 总论
1.1 概论
1.1.1 鸿化公司概况
1.1.2 鸿化公司联碱系统概况
1.2 国内、外烃类蒸汽催化制合成氨技术发展及现状
1.2.1 国外烃类蒸汽转化技术现状
1.2.2 国外换热式转化技术发展及现状
1.2.3 国内烃类蒸汽催化转化工艺展及现状
1.2.4 国内换热式转化技术发展及现状
1.3 鸿化公司合成氨新系统现状
1.3.1 新系统工艺设置情况
1.3.2 新造气工艺流程简述
1.3.3 造气系统主要设备现状
2 甲烷蒸汽转化反应工艺条件
2.1 甲烷蒸汽转化反应
2.2 反应平衡常数的计算公式
2.3 甲烷蒸汽转化工艺条件
2.3.1 压力
2.3.2 温度
2.3.3 水碳比
2.3.4 气体空速
3 主要甲烷蒸汽转化工艺
3.1 间歇催化转化工艺流程
3.2 连续加压二段转化工艺流程
3.3 部分氧化一段转化工艺流程
3.4 换热式二段转化工艺
3.4.1 全换热工艺流程
3.4.2 换热式并联转化工艺
4 烃类蒸汽转化工艺的主要设备
4.1 外热式一段转化炉
4.1.1 顶部烧嘴炉
4.1.2 侧壁烧嘴炉
4.2 换热式一段转化炉
4.2.1 ICI公司的气体加热型换热式转化炉
4.2.2 GIAP公司的换热式转化炉
4.2.3 浮头式内件换热式转化炉
4.2.4 列管浮头型换热一段炉
4.2.5 套管式气—气换式一段炉
4.3 自热式二段转化炉
5 鸿化合成氨新造气装置能力校核
5.1 物料衡算
5.1.1 一段炉物料衡算
5.1.2 二段炉物料衡算
5.2 热量衡算
5.2.1 一段炉热量衡算
5.2.2 二段炉热量衡算
5.2.3 对流段热量衡算
5.3 物料、热量衡算结果
5.4 设备能力校核
5.4.1 一段炉能力校核
5.4.2 二段炉能力校核
5.5 小结
5.5.1 一段炉
5.5.2 二段炉
5.5.3 转化气废锅
5.5.4 对流段
6 待选技术方案的比较研究
6.1 三种工艺流程技术特性的比较研究
6.1.1 传统的加压二段转化工艺
6.1.2 换热式富氧转化工艺
6.1.3 换热式并联转化工艺
6.1.4 小结
6.2 两种技术改造方案
6.2.1 传统二段转化技术方案
6.2.2 换热式并联转化工艺
6.3 两种方案的技术经济比较研究
6.3.1 工艺消耗的比较研究
6.3.2 建设周期的比较研究
6.3.3 投资及回收比较研究
6.4 小结
7 鸿化公司合成氨新系统60Kt/a改90Kt/a技术方案的论述
7.1 工艺路线
7.1.1 工艺流程简述
7.1.2 物料流程图
7.2 新转化技术改造方案
7.2.1 设备布局
7.2.2 一段炉对流段改
7.2.3 二段炉改造方案
7.2.4 换热式转化炉技术方案
7.2.5 转化气废锅及汽包技术方案
7.2.6 仪表部分改造方案
7.2.7 技改项目建设方案
7.3 技改投资及效益预测
7.3.1 技改投资
7.3.2 效益预测
7.4 结论及建议
7.4.1 结论
7.4.2 建议
参考文献

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中图分类: > TQ113.2 > 工业技术 > 化学工业 > 基本无机化学工业 > 氨和铵盐工业

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