年产15万吨合成氨脱碳工段初步工艺毕业设计论文121

摘要

本设计是年产十五万吨合成氨脱碳工段的初步工艺设计。本文从多种合成氨脱碳方法的利弊考虑，最终选择本菲儿热钾碱法和两段吸收两段再生的工艺流程，达到最终脱去合成气中的二氧化碳和吸收液的再生。脱碳工段是合成氨工程中必不可少的工段之一，因为如果这些二氧化碳不在合成氨工序前及时除净，氨的合成就会受到影响；同时二氧化碳本身是制取尿素、化肥等产品的原料，也可加工成干冰、食品级二氧化碳，并且二氧化碳是氨合成催化剂的毒物，因此必须除去它。其中二氧化碳吸收塔和溶液再生塔是脱碳过程中不可缺少的塔设备。设计内容主要包括生产工艺的确定和比较、物料衡算和能量衡算、设备的选型与设计和管道尺寸设计。附带的图纸有带控制工艺流程图和二氧化碳吸收塔设备结构图。

关键词：热钾碱法；脱碳；工艺设计

Abstract

This design is the annual output of one hundred and fifty thousand tons of synthetic ammonia decarbonization section preliminary process design. From considering the pros a

nd cons of a variety of synthetic ammonia decarbonization method, this paper finally choose this Benfica hot alkaline potassium and two regeneration absorb two paragraphs to remove carbon dioxide from the syngas and eventually achieve the regeneration of the solution. Decarbonization section is one of the indispensable section in synthetic ammonia, Because if the carbon dioxide is not remove out in time in the synthetic ammonia process, ammonia synthesis will be affected;At the same time itself is a raw material for preparing urea, fertilizer and other products ,it can also be processed into dry ice, food grade carbon dioxide, and carbon dioxide is the poison of ammonia synthesis catalyst, so you must remove it. carbon dioxide absorption tower and solution regeneration tower is indispensable in the process of decarbonization tower equipment. Finally the design content mainly includes the determination 功率谱密度and comparison of production process, material balance and energy balance calculations, the selection and design of the equipment and the design中国儿童网 of pipe size. Besides these, it includes the drawing of controllable technological process, the equipment structure drawing of the absorbing tower .

Keywords: Hot alkaline potassium; Decarburization; Process design

1 合成氨脱碳工艺概述

合成氨工业是基本无机化工之一。氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。随着科学技术的发展，对氨的需要量日益增长。在合成氨的过程中，经变换后的合成气含有较多的二氧化碳，如不将其清除，在合成氨生产时二氧化碳会使合成氨催化剂中毒。此外，二氧化碳是制造尿素、纯碱、碳酸氢铵等的重要原料，在合成氨生产中，原料气二氧化碳的脱除往往兼有净化气体和回收二氧化碳两个目的。

本课题的设计目的是为了寻出一套合理的脱碳工艺，获得纯度较高的净化气，提高二氧化碳的回收率，简化流程，降低能耗，达到较高的经济效益指标。

1.1合成氨脱碳方法及工艺的选择

1.1.1脱碳方法概述

脱CO2方法大致分成三类。物理吸收法：适用于CO2分压较高，净化度要求低一些的情况，

再生时不用加热，只需降压或气提予以再生，总能耗比化学吸收法低。但CO2回收率低一些，一般情况脱CO2前需将硫化物去除。物理化学吸收法：净化度较高，总能耗介于物理吸收法和化学吸收法之间。化学吸收法：适合于任正非一江春水向东流CO2分压较低，净化度要求较高的情况下，但再生时需要靠加热，热能耗大。

1.2 脱碳方法种类

1.爱情启蒙教育2.1化学吸收法

化学吸收法即利用CO2是酸性气体的特点，采用含有化学活性物质的溶液对合成气进行洗涤，CO2与之反应生成介稳化合物或者加合物，然后在减压条件下通过加热使生成物分解并释放CO2，解吸后的溶液循环使用。化学吸收法脱碳工艺中，有两类溶剂占主导地位，即烷链醇胺和碳酸钾。化学吸收法常用于CO2分压较低的原料气处理。

文振富

（1）烷链醇胺类的脱碳工艺有：

①-乙醇胺(monoethanolamine，H2NCH2CH2OH，MEA)法；

②甲基二乙醇胺（methyl diethanolamine，CH3N(CH2CH2OH)2，MDEA）法；

③活化MDEA法（即aMDEA工艺）。

（2）碳酸钾溶液作吸收剂的脱碳工艺，即热钾碱脱碳工艺有：