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实习报告学院系别班级姓名学号实习地点日期目录1前言42实习内容说明43实习单位简介44实习准备45尿素片区岗位安全生产技能56实习内容5一尿素的合成231尿素的基本性质232尿素合成的基本原理233尿素合成的工艺条件的选择234未反应成尿素物质的分离和回收255尿素的加工256工艺流程介绍257尿素合成工艺流程图258尿素合成基本流程269尿素生产工艺条件2710主要设备的说明2911主要设备的说明2976主要设备特点20九实习心得体会301前言我们化学工程与工艺专业的学生的毕业实习是理论联系实际、培养高级工程技术人才、更好的去学习专业理论知识的非常重要的实践环节。在工厂的“身临其境”让我们褪去了书本的束缚,真正的把理论联系到实际,在机械的轰鸣声中,在空气中弥漫的尿素味道里,在看到工厂的工人师傅认真生产,一丝不苟的表情时,我们对化学工程与工艺有了更多的理解和体会,对化工行业有了自己更进一步的认识。对于我们这些即将走出校门踏进生产车间的学生来说,这样一个实习能够让我们提前认识我们即将工作的环境,提前去适应它,这样让我们更好的去面对以后的工作。这次实习我选择的是家乡的晋开化工集团的尿素生产车间,虽然只有短暂的两周时间,但在企业导师的细心介绍和耐心指导下,我感觉受益匪浅。2实习内容说明这次实习,主要是在开封晋开化工集团。在转化,脱碳,碳化,合成氨,尿素合成等五个车间共进行认知实习,主要在尿素合成车间进行详细的学习和实践,在车间师傅和导师的详细讲解和悉心指导下,我了解了各个工段的设备和操控系统,初步了解了工厂各个工段的工艺指标,对工厂的管理制度也进行了简单的了解。了解化工生产的方法和工艺流程,弄清主要工艺参数确定的理论依据,了解生产中的技术革新措施,并注意新技术发展趋势,接受安全与劳动纪律教育,增强安全生产集体观念;学习工人和工程技术人员对生产的高度责任感以及理论联系实际、解决实际问题的经验。重点了解主要机器和设备的类型、结构、作用原理,以及它们在生产流程的作用地位。42尿素简介别名碳酰二胺、碳酰胺、脲分子式CONH22,因为在人尿中含有这种物质,所以取名尿素。尿素含氮N46,是固体氮肥中含氮量最高的。尿素在人的蛋白质分解最终产物中占有相当大的比例。在普通膳食的情况下,每日尿中可排出2530克,接近尿中总氮量的87。一般来说,两栖类的成体、软骨鱼类和哺乳类具有相同的倾向。因在这些生物体中,尿素是在鸟氨酸循环中形成的,所以排出尿素的动物具有所必需的整个酶系统,在动物中欠缺其中任何一种酶就会排出尿酸(鸟类)或氨(硬骨鱼类)。尿素外观为白色晶体或粉末。是动物蛋白质代谢后的产物,通常用作植物的氮肥。尿素是哺乳类动物排出体内含氮代谢物的形式。它在肝合成,其过程被称为尿素循环。刀豆和大豆植物的种子中存在很多的脲酶,它可使尿素水解为二氧化碳和氨。尿素也是很重要的肥料。43尿素物化性质分子式CONH22,分子量6006,无色或白色针状或棒状结晶体,工业或农业品为白色略带微红色固体颗粒无臭无味。密度1335G/CM3。熔点1327。溶于水、醇,不溶于乙醚、氯仿。呈微碱性。可与酸作用生成盐。有水解作用。在高温下可进行缩合反应,生成缩二脲、缩三脲和三聚氰酸。加热至160分解,产生氨气同时变为氰酸。尿素在酸、碱、酶作用下(酸、碱需加热)能水解生成氨和二氧化碳。对热不稳定,加热至150160将脱氨成缩二脲。若迅速加热将脱氨而三聚成六元环化合物三聚氰酸。(机理先脱氨生成异氰酸(HNCO),再三聚。)与乙酰氯或乙酸酐作用可生成乙酰脲与二乙酰脲。在乙醇钠作用下与丙二酸二乙酯反应生成丙二酰脲(又称巴比妥酸,因其有一定酸性)。在氨水等碱性催化剂作用下能与甲醛反应,缩聚成脲醛树脂。尿素易溶于水,在20时100毫升水中可溶解105克,水溶液呈中性反应。尿素产品有两种。结晶尿素呈白色针状或棱柱状晶形,吸湿性强。粒状尿素为粒径12毫米的半透明粒子,外观光洁,吸湿性有明显改善。20时临界吸湿点为相对湿度80,但30时,临界吸湿点降至725,故尿素要避免在盛夏潮湿气候下敞开存放。目前在尿素生产中加入石蜡等疏水物质,其吸湿性大大下降。尿素是生理中性肥料,在土壤中不残留任何有害物质,长期施用没有不良影响。但在造粒中温度过高会产生少量缩二脲,又称双缩脲,对作物有抑制作用。我国规定肥料用尿素缩二脲含量应小于05。缩二脲含量超过1时,不能做种肥,苗肥和叶面肥,其他施用期的尿素含量也不宜过多或过于集中。尿素是有机态氮肥,经过土壤中的脲酶作用,水解成碳酸铵或碳酸氢铵后,才能被作物吸收利用。因此,尿素要在作物的需肥期前48天施用。尿素在施用方面,适用于作基肥和追肥,有时也用作种肥。尿素在转化前是分子态的,不能被土壤吸附,应防止随水流失;转化后形成的氨也易挥发,所以尿素也要深施覆土。尿素是人工合成的第一个有机物,广泛存在于自然界中,如新鲜人粪中含尿素04。尿素产量约占我国目前氮肥总产量的40,是仅次于碳铵的主要氮肥品种之一。尿素作为氮肥始于20世纪初。20世纪50年代以后,由于尿素含氮量高4546,用途广泛和工业流程的不断改进,世界各国发展很快。我国从20世纪60年代开始建立中型尿素厂。19861992年,我国尿素产量均在900万吨以上。目前占氮肥总产量的40。工业上用液氨和二氧化碳为原料,在高温高压条件下直接合成尿素,化学反应如下2NH3CO2NH2COONH4CONH22N2O44尿素生理尿素在肝脏产生后融入血液(人体内的浓度在每升25至75微摩尔之间),最后通过肾脏由尿排出,少量尿素由汗排出。生物以二氧化碳、水、天冬氨酸和氨等化学物质合成尿素。促使尿素合成的代谢途径是一种合成代谢,叫做尿素循环。此过程耗费能量,却很必要。因为氨有毒,且是常见的新陈代谢产物,必须被消除。肝脏在合成尿素时,需要N乙酰谷氨酸作为调节。含氮废物具有毒性,产生自蛋白质和氨基酸的分解代谢过程。大多数生物必须再处理之。海生生物通常直接以氨的形式排入海水。陆地生物则转化氨为尿素或尿酸再排出。鸟和爬行动物通常排泄尿酸,其它动物(如哺乳动物)则是尿素。例外如,水生的蝌蚪排泄氨,但在其蜕变过程转为排泄尿素;大麦町狗主要排泄尿酸,不是尿素,因为其尿素循环中的一个转换酶的基因坏了。尿素分子哺乳动物以肝脏中的一个循环反应产生尿素。这循环最早在1932年被提出,其反应起点是氨的分解。1940年代澄清瓜氨酸和精氨基琥珀酸的作用后,它已完全被理解。在这循环中,来自氨和L天冬氨酸的氨基被转换为尿素,起中介作用的是L鸟氨酸、瓜氨酸、L精氨酸琥珀酸和L精氨酸。尿素循环是哺乳动物和两栖动物排泄含氮代谢废物的主要途径。但别种生物亦然,如鸟类、无脊椎动物、昆虫、植物、酵母、真菌和微生物。尿素对生物基本是废物,但仍有正面价值。比如,肾小管里的尿素被引入肾皮质以提高其渗透浓度,促使水份从肾小管渗透回身体再利用。45尿素生产全世界每年工业的尿素产量约为十亿吨。中国目前尿素产能在6400万吨,年产量约5700万吨。商业尿素是通过氨与二氧化碳的反应生产的,成品尿素可以为药片状、颗粒状、片状、晶体或者溶液。90以上的生产的尿素被用作肥料。在所有的一般使用的估计氮肥料中尿素的含氮量最高(464),因此相对而言其每氮营养的运输费最低。尿素在水中的可溶性非常高,因此非常适合被加在可溶的肥料中。尿素一般以药片或者颗粒的形式上市。商用尿素的原料是氨与二氧化碳。后者在以焦炭或烃(如天然气和石油)为原料生产氨的过程中,会大量产生。尿素因此直接从这些原料中就产生了。尿素生产是一个平衡的化学反应,其反应物不完全成为反应结果。生产过程、设定的反应条件、如何处理未转化的反应物,皆可能不同。未反应的反应物可用以生产其它产品,(如硝酸铵或硫酸铵),也可回收再投入反应。工业生产尿素的生产原料天然气、煤炭、石油是生产化肥的三大原料,通常被称为气头、煤头、油头三类,近年来,由于石油和煤炭价格的升幅远大于天然气,故按成本优势排列为气头、煤头、油头。尿素生产有两个主要反应。前者放热,后者吸热。但整个过程仍是放热的。2NH3CO2NH2COONH4NH2COONH4CONH22H2O46尿素用途461农业用途尿素可以部分代替蛋白质饲料,例如把尿素加入到奶牛青饲料中能代替一部分蛋白质饲料,但尿素的加入量有能超过青饲料的3和总饲料量的1,否则牲畜肾脏负担过重,容易引起疾病,大豆饼中含脲酶,不要与尿素混合供给。1897,WAESK等人提出反刍动物能转化非蛋白质氮为菌体蛋白质的想法。1949,CJWATSON等人喂食绵羊含有N15标记的尿素胶囊,4天后在绵羊血液、肝脏、肾脏中检验出含有N15的蛋白质。这证实了反刍动物可以利用非蛋白质氮。同年JKLOOLI等人以尿素当作唯一氮源喂食绵羊,发现绵羊能够正氮平衡,表明绵羊瘤胃里的微生物能利用尿素合成其生长所需的10种必需氨基酸。自此,尿素及尿素化合物成为反刍动物的饲料添加剂了。尿素是固体氮肥中含氮量最高的肥料,理化性质较稳定,施后对土壤性质没有影响,可施用于任何土壤和作物,可做根外施肥使用。同时尿素也是树脂、塑料、炸药、医药、食品等工业的重要原料。施入土壤中一小部分以分子态溶于土壤溶液中,通过氢键作用被土壤吸附,其他大部分在脲酶的作用下水解成碳酸铵,进而生成炭酸氢和氢氧化铵。然后NH4能被植物吸收和土壤胶体吸附,NCO3也能被植物吸收,因此尿素施入土壤后不残留任何有害成分。另外尿素中含有的缩二脲也能在脲酶的作用下分解成氨和碳酸,尿素在土壤中转化受土壤PH值、温度和水分的影响,在土壤呈中性反应,水分适当时土壤温度越高,转化越快;当土壤温度10时尿素完全转化成铵态氮需710天,当20需45天,当30需23天即可。尿素水解后生成铵态氮,表施会引起氨的挥发,尤其是碱性或碱性土壤上更为严重,因此在施用尿素时应深施覆土,水田要深施到还原层。尿素不仅是一种常用的速效氮肥,除作追肥以外,还有其它多种用途。A、调节花量为了克服苹果地大小年,遇小年时,于花后56周苹果花芽分化的临界期,新梢生长缓慢或停止,叶片含氮量呈下降趋势叶面喷施05尿素水溶液,连喷2次,可以提高叶片含氮量,加快新梢生长抑制花芽分化,使大年的花量适宜。B、疏花疏果桃树的花器对尿素较为敏感但嘎面反应较迟钝,因此,国外用尿素对桃和油桃进行了疏花疏果试验,结果表明,桃和油桃的疏花疏果,需要较大浓度74才能显示出良好效果,最适合浓度为812,喷后12周内,即能达到疏花疏果的目的。但是,在不同的土地条件下,不同时期及不同品种的反应尚需进一步试验。C、水稻制种在杂交稻制种技术中,为了提高父母本的异交率,以增加杂交稻制种量或不育系繁种量,一般都采用赤毒素喷施母本以减轻母本包颈程度或使之完全抽出;或喷施父母本,调节二者的生长,使其花期同步。由于赤霉素价格较贵,用其制种成本高。人们用尿素代替赤霉素进行实验,在孕穗盛期、始穗期20抽穗使用152尿素,其繁种效果与赤霉素类似,且不会增加株高。D、防治虫害用尿素、洗衣粉、清水41400份,搅拌混匀后,可防止果树、蔬菜、棉花上的蚜虫、红蜘蛛、菜青虫等害虫,杀虫效果达90以上。E、尿素铁肥尿素以络合物的形式,与FE2形成螯合铁。这种有机铁肥造价低,防治缺铁失绿效果很好。此外叶面喷03硫酸亚铁时加入03尿素,防治失绿效果比单喷03硫酸亚铁好。462商业应用尿素在商业上,有着及其广泛的应用,比如可作为特殊塑料的原料,尤其尿素甲醛树脂,某些胶类的原料;它还是肥料和饲料的主要成分;可以取代防冻的盐撒在街道,比撒盐的优点是不使金属腐蚀;加强香烟的气味赋予工业生产的椒盐卷饼棕色;尿素是某些洗发剂、清洁剂的成分;某些急救用制冷包中的主要成分也是尿素,因为尿素与水的反应会吸热;同时尿素在工业上还可以用来处理柴油机、发动机、热力发电厂的废气,尤其可降低其氧化氮催雨剂的成分配合盐;过去尿素可以用来分离石蜡,因为尿素能形成包合物;另外尿素还是耐火材料、环保引擎燃料的成分、美白牙齿产品的成分,尿素是纺织工业在染色和印刷时的重要辅助剂,能提高颜料可溶性,并使纺织品染色后保持一定的湿度。可以说尿素在生活的方方面面都有着广泛的应用。463实验室和医学应用尿素能非常有效的使蛋白质变性,尤其能非常有效地破坏非共价键结合的蛋白质。这特点可以提高某些蛋白质的可溶性,其浓度可达10摩尔体积。尿素也可用来制造硝酸尿素。皮肤科以含有尿素的某些药剂来提高皮肤的湿度。非手术摘除的指甲使用的封闭敷料中,含有40的尿素。测试幽门螺杆菌存在的碳14呼气试验,使用了含有碳14或碳13标记的尿素。因为幽门螺杆菌的尿素酶使用尿素来制造氨,以提高其周边胃里的PH值。同样原理也可测试生活在动物胃中的类似细菌。464药品应用药物名称尿素功能主治作用与山梨醇同。但本品经肾小球滤过后,约50从肾小管中再吸收,其高渗液用于脑水肿、脑疝、青光眼等。脱水作用快而强(1530分钟),但维持时间短(约34小时)。用药后常继发脑体积增大和颅内压反跳性回升,故在本药注射后34小时,须加用其他脱水药物。外用其软膏或乳膏可使皮肤软化,防止手足皲裂。用法用量静注或快速静滴每次051GKG,于2030分钟内滴注完毕。12小时后可重复给药。一般可连用13天。注意事项(1)本品性质不稳定,注射液须在临用前以10葡萄糖液溶解,并须在24小时以内用完,以防分解而释出氨,产生毒性,超过24小时不能再用。(2)如药物贮存太久或药液温度过低,注入后引起面色潮红、精神兴奋、燥躁不安等症状。(3)药液漏出血管外,可引起局部红肿起泡,应以025普鲁卡因局部封闭并加热敷。或用如意金黄散或50硫酸镁湿敷治疗。(4)可增加血中非蛋白氮,故肾功能不全、严重休克及明显脱水者、有活动性颅内出血者、血内氮质积留过多者忌用5尿素片区岗位安全生产技能51尿素生产特点511高压高温尿素合成反应是在高压、高温下进行的,高温、高压对氨的合成反应有利,但也给本工段的安全生产带来了许多不利因素在高温高压下,甲铵液对钢材的腐蚀作用加剧,使钢材脱碳而变脆;从而减弱其机械性能;材料在高温高压下也会发生持续的塑性变形积累,改变其金相组织从而引起材质强度、延伸率等机械性能下降,使材料产生拉伸,致泡、变形和裂纹而破坏;高温高压使可燃气体的爆炸极限扩大,高压更对上限影响较大,由于爆炸界限加宽使其危险性增加;高压高温时设备维护不利,会增加设备管道泄漏。512高压、中压、低压并存本工段有五种操作压力,一种是高压20MPA的压力系统尿素合成塔操作部分;另一种是中压17MPA的中压分解吸收操作部分;还有一种是低压015MPA的低压分解吸收操作部分等五种操作压力,压力不同而又相差甚大的压力系统同时存在又彼此紧密相连。如果操作失误或其它设备方面原因,分离器的液位控制过低,就易造成高压气串入低压系统引起超压操作,其结果是大量物料泄漏,危害极大。513易燃易爆易腐蚀从设备上来看,高低压设备由于所承受介质属于易燃易爆物质,一旦发生事故伤亡损坏严重,破坏力大。同时尿素对系统设备腐蚀较强,合成塔内外部腐蚀而产生裂纹,发生爆炸,尾吸气中的惰性气体不参加系统反应的H2、N2、O2,若浓度积累越来越高,其组份进入爆炸区内,在某种引爆因素下(如明火、撞击、焊接、摩擦)就会发生爆炸。资料表明1吨液氨可使28万立方米的空间受到致命污染,因而一旦系统爆炸,则厂毁人亡。514低温有毒在常温常压下,氨是有刺激性臭味的无色气体,有毒能使人窒息。液氨极易挥发成气氨,因其温度低(在零度以下),溅落在皮肤上会造成化学烧伤。车间允许浓度30MG/M3。52尿素岗位重点危险化学物质氨(氨气、液氨)NH3521理化特性本品属有毒气体,是一种无色、有刺激性恶臭的气体。熔点777,沸点335,相对密度(水1)082(79),相对密度(空气1)060,饱和蒸汽压50662KPA(47),临界温度1325,临界压力1140MPA,本品易燃,闪点无意义,爆炸下限157,爆炸上限274,引燃温度651,最大爆炸压力058MPA。本品与空气混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。若遇高热、容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。本品易溶于水、乙醇、乙醚。本品主要用作致冷剂及制取铵盐和氮肥。522对人体的危害本品侵入人体的途径主要是吸入。低浓度氨对粘膜有刺激作用,高浓度可造成组织溶解坏死。急性中毒轻度者出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、咯痰等;眼结膜、鼻粘膜、咽部充血、水肿;胸部X线征象符合支气管炎或支气管周围炎。中度中毒上述症状加剧,出现呼吸困难、紫绀;胸部X线征象符合肺炎或间质性肺炎。严重者可发生中毒性肺水肿,或有呼吸窘迫综合症,患者剧烈咳嗽,咯大量粉红色泡沫痰、呼吸窘迫、谵妄、昏迷、休克等。可发生喉头水肿或支气管粘膜坏死脱落窒息。高浓度氨可引起反射性呼吸停止。液氨或高浓度氨可致眼灼伤;液氨可致皮肤灼伤。523急救措施皮肤接触立即脱去被污染的衣着,应用2硼酸液或大量清水彻底冲洗,就医。眼睛接触立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟,就医。吸入迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧,如呼吸停止,立即进行人工呼吸,就医。524预防措施本品车间最高允许浓度为30MG/M3。工程控制严加密闭,提供充分的局部排风和全面通风,提供安全淋浴和洗眼设备。呼吸系统防护空气中浓度超标时,建议佩戴过滤式防毒面具(半面罩)。紧急事态抢救或撤离时,必须佩戴空气呼吸器。眼睛防护戴化学安全防护眼镜。身体防护穿防静电工作服。手防护戴橡胶手套。其它工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。525消防措施灭火方法消防人员必须穿戴全身防火防毒服,切断气源。若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂雾状水、抗溶性泡沫、二氧化碳、砂土。526泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即隔离150M,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。高浓度泄漏区,喷含盐酸的雾状水中和、稀释、溶解。构成围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。储罐区最好设稀酸喷洒设施。漏气容器要妥善处理,修复,检验后再用。531尿素合成塔泄漏应急处理预案尿素合成塔在正常生产中工作压力为198MPA,1与2系统合成塔容积436M3。合成塔内充满尿液、甲铵液、液氨、CO2混合液。合成塔大盖垫子、进出物料管法兰、仪表测温套管及塔体均有可能发生泄漏,应急处理方案如下发现泄漏后,车间及公司领导到现场前由班长或总控主操负责组织处理,迅速报告当班调度和事业部领导,并通知附近无关人员疏散,由调度报告安全、生产、设备等部门负责人和公司主管领导,相关负责人到场后组成抢险指挥组,指挥抢险工作,并视情况需要向消防部门求援(电话5276119);在领导到现场前,合成塔先降压生产,并按系统长停车作好准备;若有人被困泄漏区,班长和总控辅操(泵房副操)或现场其他人员迅速开启总控室(或泵房操作室)事故柜,戴好个人防护用品,进入现场抢救,并按救护措施作相应处理;泄漏不能消除时,系统长停泄压处理;蒸发可提前停车进水;本系统事故柜内防护器具不够时,可调用另一总控室、泵房操作室事故柜内防护用具;泄漏太大时,有权急停泄压处理,抢险人员尽快撤离氨高浓度区。532尿素液氨缓冲槽泄漏应急处理预案尿素液氨缓冲槽在正常中生产压力167MPA,1与2系统约盛装6M3液氨,一旦设备本体或相连法兰发生大的泄漏,将危及人员安全,应急处理方案如下发现泄漏后,事业部、职能部门领导到现场前由班长或总控主操负责组织处理,迅速报告当班调度和事业部领导,并通知附近无关人员疏散;调度迅速通知氨库切断送尿素液氨,通知CO2压缩作停车准备,并报告安全、生产、设备部门负责人和公司主管领导,事业部、职能部门及公司主管领导到场后,组成抢险指挥组,负责组织指挥抢险救援工作,并视情况需要向消防部门求援;若有人被困于氨泄漏区,班长和总控副操(或其他在场人员)应迅速开启总控室事故柜,戴好氧呼吸器进行抢救,并按救护措施作相应处理;由班长(或总控主操)通知泵房作停车准备。待缓冲槽液位拉空后,按合成塔保压,中压泄压短停操作规程停车。合成塔出口截止阀不易关时,可先在操作室手动关调节阀,稍后再处理;蒸发可提前停车进水;本系统氧气呼吸器不够用时,可调用另一总控室、泵房操作室事故柜内氧呼吸器;泄漏太大时,可紧急停车,将合成塔进出口阀关闭后迅速撤离,稍后再处理。533尿素事业部尿素片区化学事故应急救援预案(1)指导思想和目的本着“预防、自救为主、统一指导、分工负责”的原则。在公司救援领导小组的统一指导下、以我救援力量为主、搞好化学事故应急救援工作。确保企业、社会及职工生命财产安全,防止突发性重大火灾爆炸及液氨泄漏事故发生。在事故发生后能迅速、准确、有条不紊地处理和控制事故,把事故损失和危险减少到最低程度。(2)化学事故处理一)火灾爆炸事故火灾爆炸事故发生后应迅速查明着火的原因、火灾性质、地点并及时通知消防队,并采取施控制火势。1抢救的安全技术要求、现场发生中毒事故,发现者应立即向气防站报告,同时积极进行抢救,检修作业中发生中毒事故,还应立即与生产现场人员联系,以及从工艺上采取措施并协同参加抢救。、现场抢救抢救的首要任务是迅速、安全地把中毒者从毒区救出,并同时做好现场处理,控制毒害源,消除危应及时、果断,正确地进行,抢救时要做好自我防护,切断毒物来源并注意保护中毒者。、在进入事故现场进行抢救的同时、应首先与生产人员联系,立即切断气体来源,为抢救创造条件。、如果发生液氨跑、漏时,应立即通知周边单位和居民做好预防工作。2)分析中毒事故的原因、清洗置换不合格、阀门泄漏、未插盲板、分析没有代表性、没按时间要求进行动火分析、通风不良、置换时留有死角、塔内外联系不当、监护人未坚守岗位、防护器材使用不当、周围环境变法产生有毒性气体。二)环境污染事故的处理发现污染物超标时,由当班人员及时彻断污染源,同时向生产调度台汇报请求协助处理。说明污染的名称和性质,并在最短的时间内向公司安全环保部报告。根据势态发展情况通知周边岗位和居民离开有毒区。如果势态严重由安环部向公司领导汇报,由公司再当地政府领导报告,通知下游群众及时做好防范工作。三)框架系统液氨泄漏事故发现事故人在第一时间内通知班长和调度台及其他岗位操作人员作好防化准备工作。由调度台通知事业部所有领导和管理人员迅速赶赴现场组织处理,在紧急情况下可直接通知有关人员离开事故现场,同时请求调度台通知合成切氨,做紧急停车处理。班组长迅速组织人员寻找事故源点、在能保证人身安全有情况下迅速关闭该设备所有进出口阀门。避免事故进一步扩散,并通知消防队用高压水稀释泄漏的液氨。防止危急周边居民的人生安全和环境污染,事故源得到控制后班长迅速组织人员清点各岗位所有人数是否到齐。四)泵房发生液氨泄漏事故时发现泵房岗位发生液氨泄漏事故人,在第一时间内通知班长和调度台及其他岗位操作人员作好防化准备工作。由调度台通知事业部所有领导和管理人员迅速赶赴现场组织处理,在紧急情况下可直接通知有关人员离开事故现场。同时请求调度台通知合成切氨(新系统可自己切断四楼的氨泵进口总阀),电控部切断所有传动设备电源,做紧急停车处理。班组长迅速组织人员寻找事故源点、在能保证人身安全有情况下迅速关闭该设备所有进出口阀门。避免事故进一步扩散,并通知消防队用高压水稀释泄漏的液氨。防止危急周边居民的人生安全和环境污染,事故源得到控制后班长迅速组织人员清点各岗位所有人数是否到齐。6尿素的生产工艺61尿素的基本性质尿素的化学命名为碳酸铵,分子式是尿素是无色,无嗅,无味的针状2NHCO或棱柱状结晶,工业产品为白色,含氮量为466,分子量为6004。熔点1327重度2040,1,335(固体),14(粒状)。3/CMG3/CMG比重变化量每10000208假比重052064,07075(粒状)3/CG3/CG溶解度易溶于水和液氨中,稍溶于甲醇、苯中,不溶于三氯甲烷、醚类中。温度在30以上,尿素在液氨中溶解度较水中的溶解度大。62尿素合成的基本原理用氨和合成尿素的反应,通常认为是按以下两个步骤,在合成塔内连续进行2CO第一步氨与作用生成氨基甲酸铵212423QCONHNH第二步氨基甲酸铵脱水生成尿素2224这两个反应都是可逆反应,反应(1)是放热反应,在常温下实际上可以进行到底,在100、150时,反应进行的很快、很完全,为瞬时反应,而反应3/CMKG(2)是吸热反应,进行的比较缓慢,且不完全,这就使其成为合成尿素的控制反应。实验证明,尿素不能在气相中直接形成,固体的氨基甲酸铵加热时尿素的生成速度比较慢,而在液相中反应才较快。所以,尿素的生产过程要求在液相中进行,即氨基甲酸铵必须呈液态存在。温度要高于熔点145155,因此,决定了尿素的合成要在高温下进行。氨基甲酸铵是个不稳定化合物,加热时很容易分解,在常温下60就可以完全C分解,制取尿素时为了使氨基甲酸铵呈液态,采用了较高温度,所以必需采用高压。由上可知,合成尿素的反应的基本特点是高温、高压下的液相反应,并且是可逆放热反应。63尿素合成工艺条件的选择(1)过剩氨过剩氨是比较化学反应量所多的氨,常以百分率表示,或表24CONH和24/CONH示。过剩氨可以使反应的平衡趋向生成尿素的一方,使产率提高。过剩氨也可以合成速度加快,提高尿素产率,过剩氨的存在,可与系统中的水结合,从而降低了水的浓度,抑制了副反应的发生。OHCNHO244322424过剩氨的存在,带走了一部分氨基甲酸铵的生成热,不仅有利于反应平衡趋向生成尿素的方向,提高尿素产率,而且有利于维持塔内反应的自热平衡,简化了合成塔的结构,过剩氨的存在,抑制了氢酸和氢酸氨的生成,降低了对合成塔的腐蚀。但过剩氨的存在也带来一些不利影响过剩氨的增加过大,二氧化碳转化率增加率也逐渐增加,并且提高了合成塔内反应系的平衡压力;过剩氨的增加,会破坏反应物的自然平衡,为维持合成塔内顶定温度,就必须提高浓氨预热温度;过剩氨的增加,会是反应混合物的比重下降,所需反应釜的容积加大,处理未生成尿素的反应物的设备也更大,动力消耗增加。因此,在尿素水溶液全循环法中比一般在3541。23/CONH(2)水份水是尿素合成过程中的产物,水存在可以降低氨基甲酸铵的熔点,有利于尿素的合成,氨基甲酸铵可以溶解在水中,故可以消除氨基甲酸铵的堵塞现象。但是从化学反应平衡考虑,过量水的存在阻止合成反应向着生成尿素的方向移动,促进氨基甲酸铵水解等付反应的进行。造成CO2转化率的下降,甚至引起合成与分解的操作条件恶性循环,水的存在也使合成塔腐蚀加剧。因此在水溶液全循环中,正常生产时避免向合成塔内送水,在过剩氨回收和液相循环中,也应力求减少水分进入合成塔,在工业生产中进行合成塔物料为2/COH1/065。(3)的纯度2CO2CO的纯度低,不仅会降低的转化率,而且会造成合成塔的腐蚀,生产实践证2CO明在86100时,纯度每下降1的转化率下降06左右。因此生产2CO2中过顶二氧化碳的纯度要在98以上。(4)温度和压力温度越高尿素达最大产率的时间越短,即反应速度越快,合成塔的生产强度也就提高,但温度越高,尿素产率的提高逐渐减慢,同时反应温度的提高也必须使合成系统的平衡压力提高,腐蚀速度增加,为保证尿素在液相中生成和一定的反应速度,对设备制造和防腐问题,合成塔的操作温度控制在185190为宜。合成塔的操作压力,必须大于操作条件下的平衡压力,否则会使氨基甲酸铵离解,溶液中氨气化,转化率下降,但操作压力过高,会使动力消耗增加,设备制造强度加大。因此合成塔的操作压力高于其操作条件下平衡压力1030气压较好。64未反应成尿素物质的分离和回收在合成塔中比为4时,约有65的和33的氨转变成尿素,其余的23/CONH2CO氨和二氧化碳则以氨基甲酸铵,游离二氧化碳和游离氨的形式存在于合成后尿素熔融物种,这部分物质必须同尿素分离,以便循环利用。为了把未反应生成尿素的从尿水熔融物分离出来,一般采用逐段降压23CONH和和提温的方法,有利于的溜出,但压力的选择,还必须考虑到,和的回收,为年度的控制还必须考虑到高温对设备的腐蚀,温度和压23CONH和力的选择都不宜太高太低。为了把分离出来的回收,通常是在不同23CONH和温度,不同压力,是用水和氨水,把吸收,生成甲胺和氨水,然后23和返回尿素合成塔。65尿素的加工尿素水溶液在加热过程中其热稳定性较差,在溶液加热达到一定温度以上就可能发生尿素水解反应和缩二脲的生成反应,其反应如下2NH2CONH2NH2CONHCONH2NH3NH2CONH22H2ONH4)2CO32NH3CO2H2O两个副反应由于受温度、加热时间、溶液面上气氨分压等因素的影响。因此,尿液蒸发过程的操作压力越低,相应饱和尿液浓度就越高,如果达到相同浓度,蒸发压力高,相应所需温度也高。为减少副产物的生成,避免出现结晶困难的问题,通常采用两段蒸发流程一段蒸发的目的是在较低的压力下首先蒸发掉大量的水,然后在更低的压力下进行二段蒸发,已达到最后的浓度,两端蒸发的分界线是根据传热温差和冷却水温度而定的。66工艺流程介绍其生产工艺流程特点是采用了二段分解、三段吸收、二段蒸发、自然通风的造粒流程,设计中未考虑解析系统,碳化氨水送碳氨母液槽。本流程分为压缩、合成、分解系统、循环系统、蒸发造粒四个生产过程,整个生产为单系统生产。67尿素合成工艺流程图68尿素合成的工艺流程683晋开化工集团采用的就是改进型二氧化碳气提法1、二氧化碳气提法简介所谓气提法就是用气提剂如CO2、氨气、变换气或其他惰性气体,在一定压力下加热,促进未转化成尿素的甲铵的分解和液氨气化。气提分解效率受压力、温度、液气比及停留时间的影响,温度过高会加速氨的水解和缩二脲的增加,压力过低,分解物的冷凝吸收率下降。气提时间愈短愈好,可防止水解和缩合反应。故气提法是采用二段合成原理,即液氨和气体CO2在高压冷凝器内进行反应生成甲铵,而甲铵的脱水反应则在尿素合成塔中进行。实际上,为了维持合成尿素塔的反应温度,部分甲铵的生成留在合成塔中,而不是全部在高压冷凝器中完成。这是一个吸热、体积增大的可逆反应,只要有足够的热量,并能降低反应产物中任一组分的分压,甲铵的分解反应就能一直向右进行,气提法就是利用这一原理,当通入CO2气时,CO2的分压为1,而氨的分压趋于0,致使反应不断进行。同样,用氨气提也有相同的结果。二氧化碳汽提尿素装置由以下工序组成高压圈包括尿素合成塔、汽提塔、甲铵冷凝器、高压洗涤器和高压喷射器;后工序仅设置了低压分解吸收系统;真空蒸发系统包括了两段真空蒸发和冷凝系统,并设置了工艺冷凝液处理工序,真空蒸发后的尿液送入最终造粒工序。它的主要工艺特点为在最佳氨碳比的条件下,使合成压力降到最低。同时,在合成压力下,用二氧化碳气对甲铵液进行汽提,分解的氨和二氧化碳在合成压力下冷凝,其冷凝热用来副产蒸汽供二段分解和一段蒸发作加热蒸汽用,并作为蒸汽喷射器的动力蒸汽以及提供系统保温用。由于采用二氧化碳汽提,该工艺与氨汽提尿素工艺相比,汽提压力较低,汽提效率较高,因而无需中压分解也能满足尿素装置生产的要求。该工艺技术改进后,采用了原料CO2气体的脱氢技术,从根本上杜绝了工艺过程中燃爆的危险性,在高压洗涤器后设4BAR吸收塔吸收不凝气中的氨,减少了尿素装置的消耗。工艺流程短,设备少,生产稳定,消耗低。该法在我国建厂较多,积累了丰富的设计、设备制造和生产的经验。近年来,在我国新建的尿素装置和大型尿素装置的改造中,大都采用了新型的二氧化碳汽提法工艺技术。2尿素生产二氧化碳汽提工艺原理(1)二氧化碳压缩由合成车间送来的CO2经冷却后进入二氧化碳压缩机,经四段压缩后送入汽提塔底部。在进入压缩机前,往二氧化碳气流中加入一定量的空气,使气流中含有氧,在设备上生成氧化膜以防设备腐蚀及除氢所需。所需空气约为二氧化碳气量的40体积。(2)合成与汽提由合成车间送来的液氨经预热进入高压氨泵,为了避免高压氨泵的气塞,液氨的温度比上述压力下的沸点最少低10,通过高压氨泵将压力提高到160MPA出高压氨泵的液氨经加热到约70,送入高压喷射器,将高压洗涤器出来的甲铵液增压,一并送入高压甲铵冷凝器的顶部。高压甲铵冷凝器的作用,是将液氨和气体CO2大部分冷凝成为甲铵液体。高压甲铵冷凝器是立式管壳式热交换器,在上部管侧送入新鲜的液氨,含有NH3和CO2的汽提气以及循环返回系统的甲铵液,此物料是气液混合物,在约140MPA下送入,物料沿管子的内壁往下流,出口温度为168170,NH3CO22829。换热器的壳侧,用03MPA143的沸水冷却,甲铵的冷凝温度比水的沸点要高20,这样加料物中的蒸汽被冷凝,并反应生成甲铵,放出冷凝热和生成热,传给管外的沸水,产生03MPA的蒸汽,这种蒸汽在车间有许多用途。蒸汽在四个汽包中与水分离。汽液混合物是通过上升管进入汽包的,而水由下降管回到高压冷凝器壳侧的底部。由于蒸汽的生成,在壳侧内水自然循环,蒸汽由汽包顶部离开,锅炉给水蒸汽冷凝液由泵送入下降管中。高压冷凝器的操作要使进口的氨与二氧化碳不是全生成甲铵,大约有78的NH3和70的CO2冷凝成液体,而有一小部份仍然以气体存在,生成的甲铵液与未冷凝的气体,从底部各自的管子离开高压甲铵冷凝器,进入合成塔的底部。甲铵生成的反应式2NH3CO2NH4COONH21192GJ/KMOL(3)合成塔合成塔是一个长的立式高压反应器,反应混合物自下而上通过。在温度为180186和135145MPA压力下,将甲铵转化为尿素,转化率为61左右,再从内部的溢流管离开。塔内的液面必须保持比溢流管口稍稍高一些,并用合成塔出口处的控制阀控制。反应混合物中的气体从塔的顶部离开。尿素生成的反应式NH4COONH2CONH22H2O155KJ/MOL合成塔的容积,需保证反应混合物有足够的停留时间,以达到所要求的转化率。停留时间约为L小时。合成塔顶部的出气中,除NH3和CO2外,还有O2、N2、H2等惰性气体,它们是与CO2气一起加到反应系统中来的约占55,其中40是防腐用的空气,而15是由C02气从氨厂带来的杂质,主要是氢。在合成塔顶部出口气相管上设有放空阀以便升温钝化时、合成塔超压时作放空、卸压用。(4)高压洗涤器合成塔顶部出气中的NH3和C02必须加以回收,而惰气则需放空,以避免在系统中积累,此过程是分别在高压洗涤器和06MPA的吸收塔中进行的。高压洗涤器下部是直立管壳式浸没冷凝器,器内充满着液体,气体鼓泡向上通过,上部为鼓泡段,液体出鼓泡段,部分经内溢流管返回浸没冷凝段底部,一部分外溢出去进入喷射泵3201L的吸入口。这保证了气体与其冷凝液的充分混合,从而避免了固体甲铵的生成。出口甲铵液的温度保持在160165,为了防止冷却过度,管外用热水冷却。热水在一个封闭的加压系统中用循环水泵循环。高压洗涤器出气由于其中含有少量H2和O2,当操作不正常时浓度波动有可能形成爆炸性混合物,为了避免爆炸,要求NH3和CO2在此不完全吸收,而将出气经减压阀送06MPA吸收塔进一步吸收NH3和CO2,最后惰气经PC3715由塔顶放空。因为高压甲铵冷凝器中的压力要比高压洗涤器约高03MPA,因此,甲铵液必须在高压喷射器中用160MPA的液NH3喷射才能返回到反应系统中去。(5)汽提塔高压热交换器汽提塔是一个直立管壳式加热器,反应混合物在180186下进入,向下流入管束并以液膜状态沿管壁往下流,然后在165175下从底部离开。CO2气从底部进入,将溶液中的NH3和CO2赶出,但不可能全部赶出,因为在汽提塔中所供应热量受下列条件的限制与工艺液体相接触的管子的温度不能高于200,否则会发生严重腐蚀,这就对蒸汽侧与工艺侧的温度提出了限制。总的热交换面也有限制,因为过多的管子将造成液体分布不均匀而使汽提效率降低,而过长的管子使液体停留时间过长,会使缩二脲生成及尿素水解反应加剧。实际上约有85的NH3及75的CO2从反应混合物中被汽提出来,同时也有一些水蒸发出来。出口液体含有NH36080WT。汽提塔顶部出气要送入高压甲铵冷凝器的顶部,所以汽提塔的压力应比高压甲铵冷凝器略高一些。汽提塔所用的饱和蒸汽压力为20MPA。离开汽提塔底部的工艺液体,由一个用液面减压阀控制使汽提塔的底部保持一定的液位,以防CO2随同液体排出。(6)循环系统离开汽提塔的尿液经控制阀减压到015025MPA,喷洒在精馏塔的填料床上,由于减压的结果,尿液中的一部分甲铵分解,所需的热由溶液本身供给,从而使溶液的温度下降到105110。溶液从精馏塔底进入循环加热器,在此溶液的温度升高到130左右,其结果是甲铵又一次分解。在精馏塔底部的分离器中进行液气分离,气体通过填料床上升,被从上往下流的冷尿液所冷却。使气体中所含的水蒸汽被部分冷凝。离开精馏塔底部的尿液经过控制阀流入闪蒸槽;离开精馏塔的气体与3708C来的液体一起送入低压甲铵冷凝器的底部。低压甲铵冷凝器为浸没式,为了取走甲铵生成热与冷凝热,用调温水冷却低压甲铵冷凝器顶部的气液混合物流入液位槽进行气液分离,大部分甲铵液靠此重力差循环回低压甲铵冷凝器,而一部分从底部流出,用甲铵泵送入高压洗涤器的顶部。在液位槽的底部,用一个漏斗形出口管与低压甲铵冷凝器相连。使甲铵溶液在低压甲铵冷凝器与液位槽之间构成自然循环使气液良好混合,从而使在冷却器表面上生成甲铵结晶的机会减小。从液位槽的液体中分离出来的气体及3708C的气体进入低压洗涤器,在低压洗涤器中,在填料床上用吸收塔来的甲铵液洗涤,除惰气外全部气体被吸收下来。在底部收集的甲铵液用循环泵经由循环冷却器循环回到低压洗涤器的填料床上,用这种增加喷淋密度的方法可以增强吸收效果,并可使在填料床中放出的冷凝热与甲铵生成热在冷却器中被冷却水移走。低压洗涤器底部装有溢流管,以保持恒定的液面。生成的甲铵液经过溢流管流入液位槽中的漏斗管,循环回到低压甲铵冷凝器。未冷凝的气体离开低压洗涤器的顶部,经过控制阀进入3308C进行吸收,吸收后的液体排入氨水贮槽,气体放空入大气。PC3304控制整个循环系统的压力,并经常通蒸汽保温,以防甲铵结晶堵塞。精馏塔底出来的溶液减压后流入闪蒸槽,闪蒸槽中保持低度真空,约0045MPA在溶液减压时,少量的NH3同较大量的蒸汽从溶液中逸出,使溶液的温度从130左右降到9095,得到的尿素溶液的浓度约为73流入尿液贮槽。(7)蒸发与回收蒸发系统是将尿素溶液中的水蒸发,浓缩成最终浓度为997重量的尿液。在蒸发过程中温度不宜太高,以减少缩二脲的生成。然而在尿素溶液逐渐浓缩的过程中,温度也不能太低,以免结晶生成,整个蒸发过程是在两个不同的真空度下进行的,第一段的操作条件为压力0032MPA,最终温度为130,最终浓度95,第二段的操作条件为压力00034MPA,最终温度140,一段蒸发器的液、蒸汽混合物是在一段分离器3401F中分离的,它位于蒸发器的顶上。浓缩后的尿素溶液经过一个U形管离开一段分离器进入二段蒸发器,最终使溶液浓缩到997。一段蒸发分离器分离出的水蒸汽进入一段洗涤器内,用尿素含量约35(重量)的溶液洗涤。洗涤液来自循环泵。洗涤液和回收的尿素在一段洗涤器内从蒸汽中分离。以尿素含量约35(重量)溶液形式回收的尿素,经流量控制阀送至尿液贮槽。而洗涤后的蒸汽,送往一段蒸发冷凝器(3702CA)冷凝。真空度由一段蒸发喷射器(3701L)产生,离开一段蒸发喷射器的蒸汽再进入一段蒸发尾气回收冷凝器(3702CB)进一步冷凝,冷凝后的液相排入氨水贮槽,气相则进入烟囱放空。二段蒸发分离器分离出的水蒸汽进入二段洗涤器内,用尿素含量约15(重量)的循环液洗涤。循环液来自循环泵。洗涤液和回收的尿素在二段洗涤器内从蒸汽中分离。以尿素含量约15(重量)溶液形式回收的尿素,经液位控制阀(LV3402)连续送入一段洗涤器。洗涤后的蒸汽通过升压喷射器升压至0012MPA,与驱动蒸汽一起进入二段蒸发器的第一冷凝器。蒸发器的真空度由升压器、两个喷射器及二个冷凝器产生。二段蒸发的真空度不需要自动控制,因为压力愈低,蒸发愈好。回收系统的稀氨水,部分经LC3403连续不断地提供,部分在洗涤一段洗涤器和二段洗涤器除沫器的过程中经LV3402和LV3403周期性提供。离开二段分离器底部的尿素熔体经过大气腿由尿素熔融泵送入造粒塔顶的喷头。当喷头以合适的速度旋转时,尿素熔体被洒成大小合适的小液滴分布在造粒塔的整个截面上,当它们下降时因冷却而固化。结晶热被上升的空气流带走,由于空气的温升使造粒塔在自然通风下有足够的空气流过。(8)解吸在闪蒸槽及蒸发系统中蒸发出来的水蒸汽在相应的冷凝器中冷凝后,含有少量的尿素、氨和二氧化碳,经过大气腿流入氨水贮槽,此贮槽在内部用隔板分成三室,一个大的和两个小的,隔板在接近槽的底部开了两个小孔,这样使各室的液面取齐,但各室的液体又不可能完全混合。从闪蒸槽冷凝器来的冷凝液含的氨最多,被引入一个小室中,它与闪蒸槽冷凝液泵相连接。从蒸发冷凝器来的含有少量尿素和氨的冷凝液流入另一小室中,它被送到解吸塔的顶部。进入解吸塔的液体经过各层塔板上的溢流管逐层流下,从塔底出去。蒸汽直接从塔底加入,通过塔板上的浮阀向上流动。由于液体与蒸汽的逆流接触,液体中的NH3和C02愈来愈少,其结果是离开塔底的液体中几乎不含NH3和C02,而离开塔顶的蒸汽中含有全部解吸出来的NH3、C02及水蒸汽。循环回到反应系统中去。塔底部的出口液体后送至合成车间(或下水道),甲醛注入蒸发尿液中,其目的主要是提高成品尿素的颗粒强度,从而提高尿素产品质量。通常甲醛的注入量以成品分析甲醛含量为准,成品中甲醛含量控制在008025。685尿素的颗粒强度低原因1、蒸发系统影响蒸发系统工艺操作的好坏是保证粒度高、强度好、粉尘小的基础。1高压系统汽提效率低,中、低压系统分解效果差,造成分解负荷后移,蒸发系统的预浓缩器,一二段蒸发加热器、分解器负荷加重,不能保证两段真空都达到工艺指标,从而使尿液水含量和游离NH3含量增加。造粒后出现大量强度比较低的空心粒子和粉尘。2为了保证一二段真空度,每班必须对一段真空分离器V107、二段真空分离器V108及升压器喉管进行冲洗,如冲洗时继续造粒,就可能因为冲洗水进入尿液导致浓度降低,造成造粒拉稀,或粉尘及结块。3喷射器喉管磨损、有杂质堵塞或结垢或喷射蒸汽压力过低、能力不够都会导致真空达不到,造粒后会出现粉尘或结块。4二段蒸发分离器满液时造粒,虽然看似真空达到工艺指标,但是实际尿液的浓度并不高,仍然会造出粉尘及结块。5调节不当,过料不稳,而蒸发的二段真空分离器液位槽液位LIC1025又投自控,送入喷头的尿液量波动较大,有时发生满液,有时断料,或由于二段蒸发温度低导致送入喷头的尿液温度低于1326,也会造出结块及粉尘。2造粒及收集系统影响造粒及收集系统的控制是产品外观质量好坏的关键。造粒系统是粒子强度、粒度好坏的决定因素。1喷头的转速与生产负荷不对应,高负荷、低转速会造出粘连粒子及少量粉尘,严重时会出现拉稀粘在刮料机和塔底,而且出塔粒子温度会升高。低负荷、高转速会造成粒子过

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