化工工艺设计《化工工艺设计任务书》课题内容变换工段在合成氨生产起的作用既是气体净化工序，又是原料气的再制造工序，经过变换工段后的气体中的CO含量大幅度下降，符合进入甲烷化或者铜洗工段气质要求。要求：绘制带控制点的工艺流程图系统物料、能量合算系统主要设备能力及触媒装填量核算该工段设备多，工艺计算复杂，分变换炉能力及触媒装填量核算、系统热量核算和系统水循环设备及能力核算课题进度按化工设计要求进度进行基本条件要求1.入工序气体流量：6000kmol/h（干基）压力：2.47Mpa温度：40℃2.入口气体组分：CO%=2.79%CO2%=11.95%H2%=39.71%N2%=13.93%CH4%=0.21%H2O%=31.23%Ar=0.18%(体积比)3.出口气体组分：CO%≤0.34%（体积比）变换工艺设计说明书设计题目小合成氨厂低温变换工段工艺设计课题来源小合成氨厂低温变换工段工艺设计变换工段化学工艺设计标准变换工段在合成氨生产起的作用既是气体净化工序，又是原料气的再制造工序，经过变换工段后的气体中的CO含量大幅度下降，符合进入甲烷化或者铜洗工段气质要求。要求：1.绘制带控制点的工艺流程图2.系统物料、能量衡算3.系统主要设备能力及触媒装填量核算4.该工段设备多，工艺计算复杂，分变换炉能力及触媒装填量核算、系统热量核算和系统水循环设备及能力核算。变换工艺流程低压机四段来的半水煤气压力2.0MPa，温度40℃的半脱气经热水洗涤塔除去气体中的油污、杂质，进入饱和塔下部与上部喷淋下来的166～175℃的热水逆流接触，进行传质传热，使气体中的水汽含量接近饱和，从塔顶出来到蒸汽喷射器，补入外管来的高压蒸汽，进一步提高气体的温度和水气比，使H2O/干气＝0.6～0.7。达到变换所需的液气比值。接着气体进入半水煤气换热器Ⅰ，半水煤气换热器Ⅱ管内加热，温度升至300℃，经过加压电炉进入中变炉内。中变炉触媒分三段，每段各装一层触媒，上段出口变换气CO含量13～15%，温度437℃，通过甲烷化加热器壳程换热和增湿器降温，增湿温度降至370℃进入中变二段，二段出口CO变换率8～9%，温度403℃进入增温器，三段出口变换气中，CO3～3.5%，温度386℃，经过半水煤气换热器Ⅱ和半水煤气换热器Ⅰ的管间，加热进中变的半水煤气，温度降至285℃然后进入一水加热器被管内的循环热水降温至185℃，进入低变炉进行低温变换。低变炉触媒分上、下两段，每段各层一层耐硫变换催化剂，上段出口变换气温度222℃，含CO0.5～0.6%，进入段间冷却器管间，温度降至190℃，进入低变炉下段反应，出口变换气温度232℃，含CO0.2～0.3%，进入二水加热器降温后，温度170℃进入热水塔与饱和塔底出来的热水逆流接触，进行传质传热，进一步降温并回收热量，147℃的变换气接着又进入脱盐水预热器管内与来自脱盐水站的脱盐水换热后进入变换气水冷器管间，出来后温度降至40℃，在变换气水分离器内，分离冷凝水后去变脱工段。变换工段化学工艺设计原则1.入工序气体流量：6000kmol/h（干基）压力：2.47Mpa温度：40℃2.入口气体组分：CO%=2.01%CO2%=10.95%H2%=41.49%N2%=13.93%CH4%=0.21%H2O%=31.23%Ar=0.18%(体积比)3.出口气体组分：CO%≤0.34%（体积比）目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc318655480"1.前言PAGEREF_Toc318655480\h1HYPERLINK\l"_Toc318655481"1.1.变换气反应原理PAGEREF_Toc318655481\h1HYPERLINK\l"_Toc318655482"1.2.CO变换反应的化学平衡的影响因素：PAGEREF_Toc318655482\h3HYPERLINK\l"_Toc318655483"1.3.CO低温变换催化剂PAGEREF_Toc318655483\h4HYPERLINK\l"_Toc318655484"1.4.工艺流程简述PAGEREF_Toc318655484\h5HYPERLINK\l"_Toc318655485"2.物料及热量衡算PAGEREF_Toc318655485\h7HYPERLINK\l"_Toc318655486"2.1.设计条件PAGEREF_Toc318655486\h7HYPERLINK\l"_Toc318655487"2.2.低温炉变换第Ⅰ段催化剂层物料及热量衡算P