Thiết kế phân xưởng sản xuất Amoniac NH3 từ khí tự nhiên năng suất 500.000 tấn mỗi năm - Nguyễn Vĩnh Lộc (Thuyết minh + Bản vẽ) Full. | Cộng đồng Kỹ thuật cơ điện Việt Nam EBOOKBKMT

Amoniac(NH3) có ý nghĩa rất lớn trong công nghiệp. Vào năm 1909 Fritz Haber [20] phát minh ra phản ứng tổng hợp amoniac ở qui mô phòng thí nghiệm. Năm 1913 ở Đức Carl Bosch [2] đa vào qui mô pilot với sản lợng 30 tấn/ngày và dần phát triển tới ngày nay .

Tổng hợp amoniac đã trở thành một nguồn nguyên liệu quan trọng cho phân đạm, đặc biệt là sau 1945, nếu không nói là nguồn nguyên liệu chủ yếu [2]. Ngoài ra, amoniac còn là nguyên liệu cho công nghiệp quốc phòng, công nghiệp dân dụng và công nghiệp tổng hợp hữu cơ khác.

Nguyên liệu cho quá trình tổng hợp amoniac dùng nguyên liệu chính là khí nitơ và hydro. Nguồn gốc nitơ duy nhất và vô tận là không khí. Nguồn hydro cũng ngày càng đa dạng từ than, sang dầu, sang khí, ... tới 1990 tỷ trọng khí trong cơ cấu nguyên liệu đã lên đến 78,7%; dầu naphta 5%; dầu nặng 3,4%; than và cố : 10,9%; các nguồn khác:1,6%. Cùng với sự phát triển của công nghiệp khai thác, chế biến khí tự nhiên và dầu mỏ ngời ta đã chuyển sang sử dụng các loại nguyên liệu này[2] vì đầu t ít, tiêu hao năng lợng thấp.

NỘI DUNG:

MỞ ĐẦU 4

PHẦN I 6

TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 6

Chơng I 6

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUYÊN LIỆU - PHƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ HYDRO TỪ KHÍ TỰ NHIÊN 6

I.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHÍ TỰ NHIÊN VÀ KHÍ ĐỒNG HÀNH 6

I.2. TINH CHẾ KHÍ NGUYÊN LIỆU 8

I.3. CÁC PHƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ HYDRO TỪ KHÍ TNHIÊN 8

I.3.1. Phơng pháp nhiệt phân 8

I.3.2. Phơng pháp reforming hơi nớc 9

I.3.2.1. Phản ứng chuyển hoá khí cacbua hydro trong hơi nớc 10

I.3.2.2. Phản ứng chuyển hoá ở reforming thứ cấp 12

I.3.3. Phơng pháp oxy hoá không hoàn toàn 12

Chơng II 13

TỔNG HỢP AMONIAC 13

II.1. TÍNH CHẤT LÝ HỌC CỦA NH3 13

II.2 .TÍNH CHẤT HOÁ HỌC 15

II.3. NHỮNG CƠ SỞ HOÁ LÝ CỦA QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP AMONIAC 17

II.3.1. Cơ chế của phản ứng tổng hợp amoniac 17

II.3.3 . Xúc tác cho quá trình 19

II.4.VẤN ĐỀ CÂN BẰNG LỎNG HƠI TRONG HỆ 21

II.5. ỨNG DỤNG CỦA AMONIAC 22

Chơng III 22

CÔNG NGHỆ TỔNG HỢP AMONIAC 22

III.1. ĐIỀU KIỆN CÔNG NGHỆ 22

III.2. MỘT SỐ SƠ ĐỒ TỔNG HỢP ĐIỂN HÌNH 24

III.3. CÁC DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AMONIAC 26

III.3.1. Công nghệ áp suất cao của hãng Kellogg 26

III.3.2. Công nghệ áp suất trung bình của hãng Krupp Uhde 27

III.3.3. Công nghệ tổng hợp amoniac áp suất thấp 29

III.3.3.1. Công nghệ của hãng Haldor Topsoe ( Đan Mạch ) 29

III.3.3.2. Công nghệ của hãng Linde AG 31

III.3.3.3. Công nghệ của hãng Kellogg Brown & Root, Inc 32

III.4. PHƠNG ÁN CẢI TIẾN TIẾT KIỆM NĂNG LỢNG Ở CÁC NHÀ MÁY SẢN XUẤT AMONIAC 34

Chơng IV 37

LỰA CHỌN VÀ GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ 37

IV.1. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 37

IV.2. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ 38

IV.2.1. Nguyên lý hoạt động của dây chuyền 38

IV.2.2. Các quá trình trong dây chuyền 39

IV.2.2.1. Quá trình tách lu huỳnh trong nguyên liệu 39

IV.2.2.2. Quá trình chuyển hoá khí tự nhiên bằng reforming hơi nớc 40

IV.2.2.3. Quá trình chuyển hoá CO 42

IV.2.2.4. Quá trình tách CO2 42

V.2.2.5. Quá trình metan hoá 43

IV.2.3. Thiết bị phản ứng chính 43

PHẦN II 45

TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ 45

Chơng V 45

TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 45

V.1. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO THIẾT BỊ CHUYỂN HOÁ KHÍ TỰ NHIÊN 45

V.1.1 Các số liệu ban đầu 45

V.1.2. Lợng khí vào 46

V.1.3. lợng khí ra 47

V.2. CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO THIẾT BỊ CHUYỂN HOÁ CO 54

V.2.1. Chuyển hoá CO ở nhiệt độ cao 54

V.2.2. Chuyển hoá CO ở nhiệt độ thấp 55

V.3. CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO THIẾT BỊ TỔNG HỢP AMONIAC 56

Chơng VI 60

TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LỢNG 60

VI.1. CÂN BẰNG NHIỆT LỢNG CHO THIẾT BỊ CHUYỂN HÓA KHÍ TỰ NHIÊN 60

VI.3. CÂN BẰNG NHIỆT LỢNG CHO THIẾT BỊ TỔNG HỢP AMONIAC 66

Chơng VII 69

TÍNH CƠ KHÍ 69

VII.1. TÍNH THIẾT BỊ SẢN XUẤT KHÍ TỔNG HỢP 69

VII.1.1. Tính thiết bị reforming sơ cấp 69

VII.1.2. Tính thiết bị reforming thứ cấp. 70

VII.2. TÍNH THIẾT BỊ TỔNG HỢP AMONIAC 73

VII.2.1. Thể tích của hai lớp xúc tác 73

VII.2.2. Đờng kính của thiết bị 75

VII.2.3. Chiều cao từng lớp xúc tác 75

VII.2.4. Thiết bị trao đổi nhiệt trong tháp 76

VII.2.5. Chiều cao toàn tháp 76

VII.3. CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ 77

VII.3.1. Chọn máy nén 77

VII.3.2. Chọn quạt 77

VII.3.3. Chọn thiết bị trao đổi nhiệt 78

VII.3.4. Chọn thùng chứa amoniac lỏng. 78

PHẦN III 78

THIẾT KẾ XÂY DỰNG 78

III.1. CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG 78

III.1.1. Các yêu cầu chung 78

III.1.2. Các yêu cầu về kỹ thuật xây dựng 79

III.1.3. Các yêu cầu về môi trờng vệ sinh công nghiệp 79

III.1.4. Chọn địa điểm xây dựng nhà máy 80

III.2. Yêu cầu khi thiết kế tổng mặt bằng nhà máy 80

III.3. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ XÂY DỰNG TỔNG QUAN MẶT BẰNG PHÂN XỞNG 82

III.3.1. Nguyên tắc thiết kế tổng mặt bằng phân xởng 82

III.3.2. Các hạng mục công trình 84

III.3.3. Mặt bằng nhà máy 85

III.3.3.1. Ý nghĩa, tác dụng 86

III.3.3.2. Bố trí các thành phần trong xây dựng lộ thiên và bán lộ thiên 87

PHẦN IV 88

TÍNH TOÁN KINH TẾ 88

IV.1. MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA TÍNH TOÁN KINH TẾ 88

IV.2. CÁC LOẠI CHI PHÍ 89

IV.2.1. Chi phí cho mua máy móc thiết bị 89

IV.2.2. Chi phí cho vận hành dây chuyền 89

IV.2.3. Chi phí cho công nhân sản xuất trực tiếp 91

IV.2.4. Chi phí khấu hao tài sản cố định 92

IV.2.5. Mức khấu hao cho một đơn vị sản phẩm 92

IV.2.6. Mức khấu hao cho nguyên liệu 92

IV.2.7. Chi phí tiền lơng cho một đơn vị sản phẩm 92

IV.2.8. Chi phí cho nhiên liệu và năng lợng 93

IV.2.9. Chi phí cho phân xởng 93

IV.2.10. Chi phí cho quản lý doanh nghiệp 93

IV.2.11. Chi phí bán hàng 94

IV.3. XÁC ĐỊNH KẾT QUẢ CỦA PHƠNG ÁN KỸ THUẬT 94

IV.3.1. Doanh thu do phơng án kỹ thuật đem lại 94

IV.3.2. Lợi nhuận 95

IV.3.3. Thời gian hoàn vốn. 95

PHẦN V 96

AN TOÀN VÀ VỆ SINH LAO ĐỘNG 96

V.1. AN TOÀN LAO ĐỘNG 96

V.1.1.Mục đích và ý nghĩa 96

VI.1.2. Các biện pháp an toàn lao động 97

VI.2. CÔNG TÁC VỆ SINH LAO ĐỘNG 98

KẾT LUẬN 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO 101

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)