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合成氨合成工段的用能研究

作　者: 雷志发
导　师: 谷晋川；管永林
学　校: 西华大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 合成氨操作参数物料平衡热量
分类号: TQ113.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

合成氨作为除乙烯之外的第二大化工产品,在生产化肥上是不可或缺的化工中间品。一方面解决了人口不断增长给粮食供应带来压力,另一方面也消耗着大量的能源资源。在当今世界能源紧缺和价格不断上涨情况下,合成氨工业的节能降耗已成为一个热门话题。如何使合成氨合理有效的使用能源,减少能源使用过程中的浪费成为人们关注的焦点和研究热点之一。依据合成氨工段物料的变化,进行系统性、定量化的分析与评价,对合成氨产业的发展具有十分重要的作用和意义。本文采用模型建立与案例分析相结合的方法,开展了操作参数与物料变化所产生的热量的相互关系研究。首先对物料平衡计算,以及物料变化所引起的热量变化的计算,进而建立了合成氨合成工段的数学模型。在对模型研究的基础上,利用实地调研获得的资料,对玉龙化工合成氨产业进行了案例分析。对玉龙化工合成氨产业的分析表明:不同的操作参数,能源的需求量也不同。利用模型研究所得出的最合理的操作参数为氢氮比为2.9,入塔惰性气体含量为16%,入塔氨含量为2.4%。利用此操作参数可以节约大量的能量,使能源的使用趋于合理化。本文从物料角度去研究合成氨的用能,这将为合成氨用能研究提供了一种新的途径。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-10
第一章绪论  10-16
  1.1 选题背景  10
  1.2 研究的目的和意义  10-11
  1.3 国内外现状和发展趋势  11-14
  1.4 本文主要研究的内容  14-16
    1.4.1 合成氨产业的输入输出模型  14
    1.4.2 案例分析  14-16
第二章合成氨合成工段的过程研究  16-25
  2.1 合成氨合成工段基本情况  16
  2.2 合成氨合成工段工艺过程  16-23
    2.2.1 氨合成工艺流程概况  16-18
    2.2.2 氨合成影响因素操作  18-21
    2.2.3 氨的分离  21-22
    2.2.4 氨合成尾气氢的回收  22
    2.2.5 低温分离法  22-23
  2.3 合成氨反应过程  23-25
    2.3.1 反应机理  23
    2.3.2 化学反应式  23-25
第三章合成工段能量研究  25-60
  3.1 数学建模方法  25-38
    3.1.1 合成工段物料衡算  25-38
    3.1.2 各主要设备的热量研究  38
  3.2 数学模型计算  38-60
    3.2.1 氢氮比对能量的影响  38-47
    3.2.2 合成塔入口惰性气体含量对能量的影响  47-52
    3.2.3 入塔氨含量对能量的影响  52-60
第四章案例分析—玉龙化工的用能分析  60-67
  4.1 玉龙化工厂概况  60
  4.2 玉龙化工厂用能分析  60-67
    4.2.1 玉龙化工合成氨生产工艺简介  60-61
    4.2.2 玉龙化工合成氨生产用能分析  61-67
第五章结论与建议  67-68
  5.1 结论  67
  5.2 建议  67-68
参考文献  68-70
攻读硕士学位期间发表的论文  70-73
致谢  73

合成氨合成工段的用能研究

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