工艺流程计算机仿真设计,450kt/a合成氨反应器及生产过程计算机仿真设计

摘要：

随着工业化不断发展,国民经济迅速提升,合成氨产业在经济地位中占有了越来越重要的地位.与此同时,农业,化肥产业等对氨需求日益增多.因此,提高氨产量,降低能耗不仅成为每个合成氨工厂面对的首要问题,也是我国加快国民经济发展面临的重要问题.近几年我国引进了一些大型合成氨反应器,合成氨工艺流程在不断地改进和优化,而且Aspen等流程模拟软件的应用提供了很大便利,它不仅可以对流程进行模拟分析,还可以优化和改造流程.为达到合成氨产量的要求,本文参考几个典型大型合成氨流程,用流程模拟软件Aspen HYSYS对合成氨流程进行了模拟,并通过与工厂实际生产工艺流程参数进行比较,从而证明了Aspen HYSYS对合成氨流程模拟的具有较高的生产应用价值. 本研究主要内容包括:⑴建立合适的合成氨动力学模型,推导平衡氨含量计算公式,并综合分析了温度,压力,氢氮比,惰性气体含量对氨含量的影响.⑵通过对反应器比较分析,确定合成氨塔为平推流(活塞流)反应器,选用A110-1型催化剂,通过对合成氨反应器模拟与分析,表明在最佳操作温度380℃～390℃,最佳氢氮比为2.8～2.9的条件下,适当提高合成氨压力和降低惰性气体含量对提高氨产量有利.增加进料流量有利于提高氨产量,但同时会增加能耗.⑶建立生产工艺单元模型,根据工厂实际条件和流程对合成氨工艺模拟,比较模拟结果和工业值,并对流程进行不断优化,增加进料量和使三个合成塔在最佳操作条件操作,产量达到450kt/a以上,基本达到产量要求.

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总结

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