1、濃淤2015屆學生淤畢業設計（論文）材料淤（一）淤濃用*誠，陷畢業設計任務書課題名稱年產5萬噸尿素車間設計工藝姓名學號-24學院化學與環境工程學院專業化學工程與工藝一、設計的教學目的了解本課題研究領域國內外的最新科研動態，通過文獻資料的查閱，文獻綜述 的撰寫，設計或實驗研究方案的確定等，提高分析問題和解決問題的能力；培養認真細致的科學研究精神和嚴謹踏實的工作態度，通過扎實的科學設計或 實驗研究，提升研究設計能力或實驗動手能力，掌握科學研究和設計的基本方法，并 學會規范地撰寫設計報告或科研論文；培養運用理論知識解決實際問題的能力，并通過理論與實踐相結合，鞏固專業 知識，使所學知識在設計或實驗研究

2、中得到拓展與升華。二、設計的主要內容工藝流程選擇。物料衡算。熱量衡算。主要工藝設備計算和選型。繪制工藝流程圖。車間布置設計。三、設計的基本要求根據設計或論文題目查閱文獻資料，詳細閱讀20篇左右的參考文獻，在對該領 域的研究現狀有較充分了解的基礎上，撰寫2000字以上的文獻綜述；根據對文獻的理解，結合研究課題，提出新的觀點，并進行邏輯研究與論證， 使設計的研究方案在保證科學性的基礎上具有一定新穎，性；充分利用所學知識與資源進行系統的分析，通過周密的準備和扎實的研究工作， 收集詳實的設計或實驗數據，并進行整理和分析；適時調整研究設計方案，按期完成 設計或實驗研究內容，并確保研究結果的真實性、科學性

3、；根據研究結果，按學校規定的設計格式要求，撰寫8000-10000字左右的設計報 告，做到格式規范、表述清楚、分析合理、結論可靠。四、進度安排序號設計各階段內容起止日期1論文選題、文獻資料查閱2014.9-2014.102文獻綜述的撰寫、實驗方案的初步確定2014.103畢業設計開題報告、設計及研究方案的調整2014.10-2014.114設計或實驗研究，數據整理、分析，初稿的撰寫、修改2014.11-2014.125設計定稿，答辯2014年兀月五、主要參考文獻劉曉勤.化工工藝學:M .北京:化學工業出版社，2009, 56-60.張艷飛，李巖，欒智宇.改良節能型全循環法尿素工藝J.石油和化工

4、節能，2010，1：15-17.錢鏡清.水溶液全循環法尿素工藝在我國45年的發展歷史一并記Q-1100節能型水溶液全循環 法尿素工藝J.化肥工業，2011，38(1) : 11-15.張潔謹，王維杰，張慶喜.水溶液全循環法和CO2汽提法尿素生產工藝的比較J .氮肥技術， 2006，27(4) : 15-17.柴誠敬，賈紹義，張鳳寶.化工原理.第二版.下冊M.北京:高等教育出版社，2010，230-234.吳指南.基本有機化工工藝學M.北京:化學工業出版社，1999, 4-5.中國寰球化學工程公司.氨肥工藝設計手冊M.北京:化學工業出版社，1988, 54-82.石油化學工業部設計院主編.氮肥工

5、藝設計手冊-理化數據M.北京:石油化學工業出版社， 2002， 232-236.朱有庭，曲文海，于浦義.化工設備設計手冊M.北京:化學工業出版社，2005, 60-95.譚蔚.化工設備設計基礎M.天津:天津大學出版社，2005，163-194.李長福.改進型全循環法尿素裝置設計運行總結J.化肥設計，2011，49(1):46-51.王穎.750t/d尿素裝置循環A系統擴能至20000kg/h CO2物料平衡J.瀘天化科技，2006,林棣生.年產四萬噸尿素裝置(水溶液全循環法)通用設計總結J.化肥設計，1989, 2:17-25.王君，祁勇，崔琨.尿素生產工藝簡介J.中氮肥，2001，5(3):

6、27-28.俞曉梅，袁孝競，塔器M.北京:化學工業出版社，2010， 51-58，56-298.周文.車間布置中的一些技術問題J.醫藥工程設計，1985, 4:28-32.辛向陽，張曉旭，江海霞.水溶液全循環法尿素生產環保治理J.小氮肥，2010， 38(9):18-19.黃濤，王世桃，楊道金.水溶液全循環法與ACES21法尿素生產工藝對比J.川化，2011，3： 5-10.淤淤淤淤嵌淤淤淤 淤 2015屆學生淤畢業設計（論文）材料 淤（二）淤濃物/愀禮子防學生畢業設計題報告書課題名稱年產5萬噸尿素車間設計工藝姓 名學 號-24學 院化學與環境工程學院專 業化學工程與工藝指導教師設計題目年產5

7、萬噸尿素車間設計工藝課題的根據：1）說明本課題的理論、實際意義2）綜述國內外有關本課題的研究動態和自己的見解本課題設計的理論意義尿素是一種重要的化學肥料和工業原料，在世界范圍內廣泛使用。自從1922年 尿素開始工業化生產以來，許多國家都致力于尿素生產系統的研究，在合成機理、熱 力學性質和工藝流程方面都有創新和進展。20世紀30年代，世界上首先以一次通過 法實現尿素的工業化生產。40年代中，改進為部分循環法工藝；50年代末，實現水 溶液全循環法工藝的工業化生產。之后，陸續出現各種水溶液全循環法工藝。60年代 期間，建立起日產1000噸以上的單系列大型化裝置。80年代初，為了進一步降低能 耗，又推

8、出了多種節能型高壓氣提工藝，如改良CO2氣提工藝，改良氨自身氣提工藝。 以尿素生產工藝的發展歷史而言，實現全循環是一次工藝技術的飛躍，它解決了尾氣 氨加工制造其他氮肥的問題，而實現高壓合成圈等壓氣提回收則是尿素工藝技術的又 一次飛躍，在高壓圈內回收了大量的未反應物，從而大幅度減輕下游分解及回收的負 荷，而且回收了用于分離未反應物所耗的熱量，用來副產低壓蒸汽以用于下游工序。 至于節能型尿素工藝的問世，只能視為尿素氣提工藝經過十幾年實踐經驗的積累，作 出了較為重大的合理化改造，使氨基甲酸銨生成熱更合理的回收利用，較大幅度地降 低能耗，工藝技術更趨成熟，裝置運轉穩定可靠。本課題設計的實際意義目前世界

9、上建廠最多的尿素工藝為CO2汽提和NH3汽提。我國自20世紀70年代開 始引進CO汽提工藝的大型尿素裝置，目前共有15套大型裝置（全套引進或合作設計、 2采購），6套中型裝置以及2套小型裝置（均為國內自行設計、自行制造設備）。通過 國內多年的實踐，CO2汽提工藝暴露出一些不足，主要是尾氣易燃爆、設備腐蝕嚴重、 操作條件苛刻、操作彈性較差。傳統水溶液全循環工藝是20世紀40、50年代最早實 現全循環的尿素生產流程，目前中國采用水溶液全循環法的中型尿素廠有30多套， 小型廠120多套。近幾年來，這些企業在技術上不斷的改進創新，這些裝置的整體消 耗有了大幅的下降，消耗已接近汽提工藝能耗。產量雖然上去

10、了，但在技術上沒有實 質性進展，成本還較高，污染嚴重。而對現有水溶液全循環尿素裝置的改造，部分廠 家采用卡薩里或UTI的專利技術。但上述工藝設備制造難度相對較大，制造周期長， 高壓設備易腐蝕，流程較長，改造投資費用較高。所以本課題設計結合國內外先進尿 素工藝技術對國內小中型尿素裝置進行增產改造，使其投資少、見效快。國內外研究動態NH3汽提工藝在上世紀80年代以后在世界上的競爭力不斷上升，此工藝操作安 全、設備腐蝕問題小、加氧量少、尾氣無燃爆問題、操作要求不苛刻，且操作彈性大， 低位能的熱量回收利用較好。只是鈦材汽提塔制造難度大，且易沖刷腐蝕。司南普吉 提公司目前已采用Cr25Ni22Mo2管襯

11、鋯的雙金屬管作為汽提塔列管，較好地解決了設 備沖刷腐蝕問題，且設備制造難度大大下降。目前，NH3汽提工藝在世界上的競爭中仍 處于領先的地位。日本東洋工程公司在20世紀80年代初與三井東壓共同開發了先進的低成本低 能耗尿素工藝（簡稱ACESZ藝）。如今世界上已有11套采用ACES工藝的尿素裝置， 我國也有兩套尿素裝置采用此工藝，但有兩套裝發生了爆炸事故，因此在一定程度上 影響了 ACES工藝在世界上的競爭力。我國尿素工業化生產始于1958年南京化肥廠的水溶液半循環法尿素中試裝置， 后開發了高效半循環法。1962年，半循環法尿素工藝通過國家技術鑒定，并以此工藝 設計了2套40Kt/a生產裝置，分別

12、建于上海吳涇和浙江巨化。1965年12月，上海化 工研究院在2t/d試驗裝置上完成了水溶液全循環法尿素工藝的研究測定，為我國1966 年自行設計水溶液全循環法尿素工藝裝置提供了詳細的技術數據。直至1986年，小 型尿素裝置工藝設計中的技術進步已優于引進工藝，初步形成了中國特色的水溶液全 循環法尿素工藝。并且通過近30年來不斷的技術創新，我國的水溶液全循環法尿素 裝置以具備大型生產裝置的生產能力，其競爭力不斷加強，并且潛力依舊巨大。本人見解由于氣提法技術還有很多限制，水溶液全循環尿素工藝生產裝置相對于其他的生 產裝置來說水溶液全循環尿素工藝可靠、設備材料要求不高、投資較低。其靜止高壓 設備較少，

13、只有尿素合成塔及液氨預熱器為高壓設備，其他均為中壓和低壓設備，所 以該尿素工藝生產裝置的技術改造比較容易、方便，改造增產潛力較大。水溶液全循 環尿素裝置的運行都比較穩定，生產負荷的加減調節比較方便，操作彈性范圍較寬； 增產潛力比較大，均達到了其設計生產能力的160%一200% ;產品質量控制較好，正 常負荷生產時一般能控制到優級品范圍內。通過對水溶液全循環法裝置的改進，現如 今是非常適合小氮肥企業的尿素工藝，其投資少、見效快、改造空間大的特點對我國 技術和經濟的發展益處頗大。課題的主要內容：工藝流程選擇物料衡算熱量衡算主要工藝設備計算和選型繪制工藝流程圖車間布置設計研究方法：文獻研究法：通過調

14、查相關尿素生產的文獻來獲得資料，了解尿素生產的歷史和 現狀，進行比較從而了解不同的尿素生產工藝的優缺點，確定設計的生產方法。模擬法：通過對年產5萬噸尿素生產工藝的流程和裝置進行模擬研究，來掌握實 際尿素生產裝置和流程。個案研究法：通過研究尿素裝置生產的個案，加以分析。弄清水循環法尿素裝置 的流程和特點，加深對水循環法尿素生產工藝的理解。完成期限和米取的主要措施：1.文獻查找，材料準備：2014.102.確定設計方案：2014.10.253.導師通過，開題：2014.114.進行課題和計算相關數據：2014.115.初稿撰寫，修改：2014.126.論文定稿，答辯：2015.1主要參考資料：劉曉

15、勤.化工工藝學M .北京:化學工業出版社，2009, 56-60.張艷飛，李巖，欒智宇.改良節能型全循環法尿素工藝J.石油和化工節 能，2010，1： 15-17.錢鏡清.水溶液全循環法尿素工藝在我國45年的發展歷史一并記Q-1100節 能型水溶液全循環法尿素工藝J.化肥工業，2011，38(1) : 11-15.張潔謹，王維杰，張慶喜.水溶液全循環法和CO2汽提法尿素生產工藝的比 較J .氮肥技術，2006，27(4) : 15-17.柴誠敬，賈紹義，張鳳寶.化工原理.第二版.下冊M.北京:高等教育出版 社，2010，230-234.吳指南.基本有機化工工藝學M.北京:化學工業出版社，199

16、9, 4-5.中國寰球化學工程公司.氨肥工藝設計手冊M.北京：化學工業出版社， 1988， 54-82.石油化學工業部設計院主編.氮肥工藝設計手冊-理化數據M.北京：石油 化學工業出版社，2002，232-236.朱有庭，曲文海，于浦義.化工設備設計手冊M.北京:化學工業出版社， 2005， 60-95.譚蔚.化工設備設計基礎M.天津:天津大學出版社，2005，163-194.李長福.改進型全循環法尿素裝置設計運行總結J.化肥設計，2011， 49(1):46-51.王穎.750t/d尿素裝置循環A系統擴能至20000kg/h CO物料平衡J.瀘天2化科技，2006，2:118-120.林棣生.年產四萬噸尿素裝置(水溶液全循環法)通用設計總結J.化肥設 計，198