化学工程与工艺一年产12万吨合成氨变换工段工艺设计[1]

产1吨氨需要的变换气量：
　　　　　　　　（1000/17）×22.4/（2×0.2204）=2989.22 M3(标)
因为在生产过程中物料可能会有损失，因此变换气量取3000 M3(标)
年产10万吨合成氨生产能力（一年连续生产300天）：
日生产量：100000/300=333.3T/d=13.89T/h
要求出低变炉的变换气干组分中CO％不大于0.3％。
进中变炉的变换气干组分：
　组 分 CO2 CO H2 N2 Ar CH4 合计
含量，％ 9.07 13.43 　　54.96 22.04 0.29 0.21 100
M3(标) 272.1 402.9 1648.8 661.2 8.7 6.3 3000
kmol 12.14 17.99 73.61 29.52 0.39 0.28 133.93
假设进中变炉的变换气温度为370℃，取变化气出炉与入炉的温差为20℃，出炉的变换气温度为390℃。
进中变炉干气压力。P=1.8Mpa.
1．水气比的确定：
考虑到是天然气蒸汽转化来的原料气，所以取H2O/CO=3.8
故V（水）=3.8Vc=1531.02m3(标) ，n(水)=68.35kmol
因此进中变炉的变换气湿组分
组 分 CO2 CO H2 N2 Ar CH4 H2O 合计
含量％ 　5.99 8.87 36.32 14.57 0.19 0.14 33.73 100
M3(标) 272.1 402.9 1648.8 661.2 8.7 6.3 1531 4539.1
kmol 12.15 17.99 73.61 29.52 0.39 0.28 68.35 202.64

2.中变炉的计算