重庆工商大学毕业设计 50kt/a合成氨厂变换工段设计
目录
一、总论-------------------------------------------------------------3 1、项目提出背景----------------------------------------------------3 2、项目建设的必要性与经济意义--------------------------------------3 3、可行性研究工作的主要范围----------------------------------------3 4、项目建设的结论和建议--------------------------------------------3 二、项目建设的意义---------------------------------------------------3 三、国际市场---------------------------------------------------------4 1、现状------------------------------------------------------------4 2、供求预测--------------------------------------------------------5 3、产品价格--------------------------------------------------------6 四、国内市场---------------------------------------------------------6 1、供求关系--------------------------------------------------------6 2、化肥价格--------------------------------------------------------8 五、市场分析与预测---------------------------------------------------9 六、原材料、燃料、动力供应-------------------------------------------10 1、原材料的供应----------------------------------------------------10 2、燃料、动力供应--------------------------------------------------11 七、厂址选择及生产规模-----------------------------------------------11 1、厂址选择--------------------------------------------------------11 2、生产规模--------------------------------------------------------15 八、工程项目设计-----------------------------------------------------15 1、变换工段工艺流程的比较与选择------------------------------------15 2、CO变换工艺的主要设备设备型--------------------------------------20 3、氨变换工艺的主要设备选型----------------------------------------26 4、催化剂的比较与选择----------------------------------------------21 九、环境保护和对“三废”的治理方案-----------------------------------30 1、三废的处理------------------------------------------------------30 2、噪声处理--------------------------------------------------------30 十、劳动保护和安全生产-----------------------------------------------31
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重庆工商大学毕业设计 50kt/a合成氨厂变换工段设计 1、劳动保护--------------------------------------------------------31 2、安全生产--------------------------------------------------------31 十一、结论-----------------------------------------------------------32 参考文献-------------------------------------------------------------32
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（共重庆工商大学毕业设计 50kt/a合成氨厂变换工段设计
年产5万吨合成氨变换工段 工艺设计的项目可行性研究报告
重庆工商大学，环境与生物工程学院，04化工班，石秀青
指导教师：李宁
一、总论
1、项目提出背景
氨是一种重要的化工产品，在国民经济中具有举足轻重的作用，主要用于化学肥料的生产。合成氨生产经过多年的发展，现已发展成为一种成熟的化工生产工艺。为了适应农业发展的迫切需要，发挥中央和地方办化肥厂的积极性，从20世纪60年代开始建立一大批合成氨厂，其中近30多年是合成氨工业发展最快的时期，预计今后将转入稳步增长时期。
2、项目建设的必要性与经济意义
CO变换工段是合成氨的重要工段，如果合成氨原料气中CO超标会使催化剂中毒，即而降低反应速率，影响反应过程，因此，CO变换工段中存在的问题是我们提高合成氨产量、效率必须解决的问题。最终使氨量达标，减少投资和原材料消耗量，改善能源消耗问题，提高生产能力，消除安全隐患，改善环境污染状况，降低生产成本，提高利润率。因此，解决现有工艺中存在的一系列问题，有着重要的经济意义。
3、可行性研究工作的主要范围
催化剂的选择、工艺流程的比较与选择、主要设备的比较与选择、工艺指标、生产操作、厂址选择、“三废”处理、安全生产、经济评价、人员编制等。
4、项目建设的结论和建议
通过上述几点分析和讨论，并结合实际发现该项目的研究设计有重要的市场价值，值得推广应用。根据目前的实际情况，本项目的设计是可行的，一旦试点成功将会为合成氨工业的发展出巨大的贡献，可加快企业改革力度，提高企业的竞争力，有利于促进经济的快速发展。
二、项目建设的意义
第一，我国是人口大国，以世界耕地面积的7%养活着占世界22%的人口。农业历来是我国的立国安邦的大事，它直接关系国民经济的发展和国家的长治久安。据世界粮农组织统计，化肥对粮食生产的贡献率大约为40%。我国农业部门多年研究表明，在增加农作物产量的所有因素中（包括水、肥、土、种等），化肥的贡献率是较高的，1985～1990年的平均贡献率为32.09%以上,因此大力发展化肥工业是一项重要国策.
第二,我国人口众多,粮食供应问题非常重要,目前我国超过13亿人口,人均占地只
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有1.188亩,人均粮食占有量不足380公斤,随着中国经济多年来的高速发展,城市化过程逐步加快,农业耕地面积必然会不断减少,因此,要想靠增加粮食产量来满足社会的需求,就必需大量生产化肥。所以，不论市场如何变化，我国和世界范围化肥的消耗量必然会逐年上升。
第三，加入WTO后，化肥行业面临的压力是国内粮食市场逐步开放和国外低价化肥将进入国内市场，虽然加入WTO后中国的总体关税水平将降低，但这对化肥工业的影响不大，因为目前化肥的关税已经较低（5%）。我国既是化肥生产大国，也是化肥消费大国。目前，我国的化肥消费量居世界首位，约占世界化肥总销售量的30%。这样大的化肥消费量长期依靠进口满足是不可能也不现实的，因此，化肥供应仍将基本立足国内生产。
第五，近年来我国农业经济发展迅速，导致种植业结构发生显著变化，经济作物增长很快，其需肥量一般是粮食作物的2～3倍，且需要高浓度复合肥；农作物新品种的施肥量是老品种的10～17倍，对肥料的需求量上升；使用化肥的新领域不断扩大，森林、水产、苗圃、牧草、畜牧等都将是使用化肥的新领域。
本项目的实施将增加化肥厂的市场竞争力，该项目不仅经济效益好，而且更加安全节能环保。
三、国际市场
1、现状
1999年全世界尿素总生产能力为5739万吨（折纯氮，下同）总产量为4847万吨，表观消费量为4847万吨。亚洲地区的生产能力占全世界生产能力的63.5%，其余的依次为北美、前苏联、东欧、西欧、非洲、拉丁美洲和大洋洲。世界各地区尿素生产能力见表3-1。
表3-1 世界各地区尿素生产能力（以氮计，万吨） 地 区 1987年 能力 亚洲 前苏联 北美 东欧 西欧 1856 552 508 341 381 所占比例% 47．5 14．1 12．8 8．7 9．7 1999年 能力 3697 509 652 278 261 所占比例% 64．3 8．9 11．4 4．8 4．5 2005年 能力 4257 502 648 248 237 所占比例% 66．7 7．9 10．2 3．9 3．7 第 4 页 （共 31 页）
重庆工商大学毕业设计 50kt/a合成氨厂变换工段设计 非洲 128 3．2 3．8 0．5 100 163 158 23 5739 2．8 2．8 0．4 100 179 257 55 6381 2．8 4．0 0．9 100 拉丁美洲 150 大洋洲 总计 19 3932 2、供求预测
世界尿素的供需在20世纪80年代末期以前基本达到平衡状态。但80年代末到90年代初，中东战争和前苏联及东欧的经济萧条等政治和经济情况严重地影响了世界尿素市场的供求关系。由于昂贵的天然气原料价格，有些装置不得不关闭停产。
1999年尿素国际贸易量占世界总产量的23%，预计到2009年这一比例还会增加。世界尿素的供需及预测见表3-2。
表3-2 世界尿素供需（以氮计，万吨） 年份 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2005 生产能力 3932 4061 4158 4180 4100 4196 4363 4544 4725 4977 5250 5504 5739 6381 开工率% 生产量 83 84 85 83 84 86 83 84 86 86 83 84 84 89 3282 3424 3552 3482 3448 3618 3630 3833 4048 4274 4357 4603 4847 5669 进口量 898 942 982 881 901 941 941 1024 1123 1101 1027 961 1105 1404 出口量 898 942 982 881 901 941 941 1024 1123 1101 1027 961 1105 1404 表观消费量 3282 3424 3552 3482 3448 3618 3630 3833 4048 4274 4357 4603 4847 5669 注：表观消费量为产量+进口量-出口量。
20世纪90年代初，东欧、西欧和前苏联的消费量下降，1987～1999年间，全世界尿素的表观消费量仍增加48%。1999亚洲社会主义国家和西南亚尿素消费量占全世界总消费量的56%。预计今后前苏联和东欧地区尿素消费量会有所增加。潜在的尿素消费增
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