生产管理知识-过程装备与控制工程专业生产实习报告(doc 39页)

1 目录目录 一、实习目的 二、实习内容说明 三、实习单位简介 四、实习要求 五、实习内容 河南晋开化工投资控股集团有限责任公司河南晋开化工投资控股集团有限责任公司 1、造气 1.1 流程 1.2 工艺条件 1.3 控制条件 2、净化 2.1 脱硫工段 2.1.1 基本原理 2.1.2 加氢转化 2.1.3 氧化锌脱硫 2.1.4 甲烷化处理 2.1.5 主要设备特点 2.2 碳化工段 2.2.1 碳化工段的基本流程及特点 2.2.2 碳化工段流程图 2.2.3 碳化这要设备特点 3、合成 3.1 流程 3.1.1 工艺指标 3.1.2 醇化工序的工作原理 3.1.3 烃化系统 3.2 主要设备特点 3.2.1 合成塔 3.2.2 一段转化炉 3.2.3 二段转化炉 3.2.4 热交换器 3.2.5 循环机 3.2.6 往复式空压机 2 4、联合车间 4.1 甲醇合成 4.2 甲醇精馏 5、尿素 5.1 合成原理 5.2 生产工艺 5.3 尿素生产工艺条件 5.4 主要设备的说明 开封东京空分集团开封东京空分集团 1、管壳式换热器 1.1 结构 1.2 主要控制参数 1.3 选用要点 1.4 施工、安装要点 1.5 执行标注 2、高压绕管换热器 2.1 简介 2.2 技术标准 2.3 管束的绕制 2.4 管口焊接与胀接 2.5 胀接 2.6 施压 2.7 壳体制造 2.8 穿芯 3.、铝制板翅式换热器 3.1 特点 3.2 结构 3.3 制造工艺 3.4 应用 3.5 真空钎焊 六、实习心得 3 生产实习报告 一、实习目的一、实习目的 实习是在学习之外课本知识之外,去真实感悟课本上的东 西,这是党和国家对新时代大学生的要求,也是时代赋予我们责 任的必然 我们过程装备与控制专业要求理论联系实际是培 养高级工程技术人才、为后继专业课学习打下感性认识基础 的非常重要的实践环节。通过对化工厂工艺流程和主要机械 设备的实习，了解化工生产的概况和主要机械设备的作用和 主要结构和制造工艺，增加感性认识，并学习简单的生产技 能；通过同工人、工程技术人员、生产及管理人员的接触和 了解，增加对社会的认识，提高其社会适应能力。实习地方 是本次生产实习由刘亚莉、董华东和张永海三位老师带队， 整个实习河南晋开化工投资控股集团有限责任公司和开封东 京空分集团有限公司。 。虽然只有短暂的 10 天，但在带队老 师和工人师傅的细心介绍和耐心指导下，我感觉受益匪浅。 二、实习内容说明二、实习内容说明 我们这次实习，主要是在河南晋开化工投资控股集团有 限责任公司和开封东京空分集团有限公司。在五个车间共六 个工作段进行实习和空气分离设备与换热设备的制造，在车 间师傅和带队老师的详细讲解和悉心指导下，我们了解了各 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，知道了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和制造工艺的最用地位。 三、实习单位简介三、实习单位简介 河南晋开化工投资控股集团有限责任公司的前身是开封 晋开化工有限责任公司，成立于 2004 年 5 月 28 日，是中国 500 强企业山西晋煤集团在山西省境外设立的第一家煤化工 子公司。公司主要产品有合成氨、尿素、硝酸铵、多孔硝铵、 4 硝酸磷肥、甲醇、稀硝酸、浓硝酸、硝酸钠、亚硝酸钠、氨 水、液体二氧化碳等，产品注册商标为“三中”及“晋开” ， 在化肥化工行业享有良好的声誉。晋开集团积极进行资源整 合，强化企业管理，通过“技术改造、战略并购、新建项目” 三路并举，走出了一条规模化发展和效益型增长的新路子， 跃上了发展的新平台。公司产能规模和盈利能力不断提升， 总氨生产能力由成立之初的 12 万吨/年增长至目前的 130 万 吨/年，具备了年生产经营总额 30 亿元的规模。 “十二五” 期间，公司总氨产量将达到 260300 万吨/年，生产经营规 模突破 100 亿元/年，利税 1520 亿元/年。截至 2010 年 6 月 底，公司总资产 55.19 亿元，较成立之初增长了 24 倍。公司 现拥有 5 家分公司，8 家子公司，形成了一个以化肥化工为 主，在贸易、机械加工、建筑、房地产、劳务、包装等领域 多元发展的跨地区、跨行业、跨所有制的大型现代煤化工企 业集团。 东京空分成立于 70 年代，原为开封空分集团骨干生产厂,经 过多年发展在原厂的基础上发展成为一家集科研开发、设计 制造、工程成套、安装调试、设备维修、气体产品销售和应 用于一体的企业集团。30 年来，开封东京空分具有我国不断 发展的先进技术和管理经验,所生产的产品遍布全国各地并出 口国外,在用户中享有良好的声誉。东京空分拥有一支技术精 湛、高效实干、富于合作精神的团队，在这个团队里人人为 了达成目标同心协力。目前，东京空分具有设计和生产 50 Nm3/h-52000Nm3/h 各种等级空分设备的能力。集团公司现 辖六个分公司：开封东京空分集团有限公司、开封东京空分 集团广大换热器有限公司 、开封东京空分集团鼓风机有限公 司、开封东京空分集团耀星机械有限公司、开封东京空分集 团电气仪表有限公司、开封东京空分集团工程有限公司。公 司的核心业务：设计制造各种规格的成套空气分离设备、液 体设备、高纯氮设备、变压吸附制氧制氮设备；一、二类压 力容器、高压绕管式换热器、铝制板翅式换热器、透平空气 压缩机、活塞氧氮气压缩机、透平膨胀机及各类备品备件等。 同时,公司拥有进出口许可证，具有执行海外项目的能力和经 验。 四、实习要求四、实习要求 1、2010 年 10 月 9 日下午，我们在学校教三楼 109 教室 5 内由专业教师主持进行了生产实习动员大会 ，会上首先由 许处长对我们的实习内容要求等做出了重要指示，强调了关 于生产实习中一系列的注意事项，着重说明了实习期间安全 的重要性，要始终坚持安全第一的原则，生命大于一切。 2、2010 年 10 月 11 日上午 8 时许，我们在河南晋开化工 投资控股集团有限责任公司的会议厅里进行了下厂前的安全 教育。由工厂的资深工程师为我们做了工厂劳动保护、安全 技术、防火、防爆、防毒、以及保密等内容的安全生产教育。 此化工厂的生产为高温、高压、易燃易爆的高位企业。 原料化肥生产中的氨气、CO 属有毒气体，H2易燃易爆，液 氨有毒，若不做好有效地安全防范工作，很容易发生事故。 1、注意着装，不披散长发，不能戴首饰，不穿高跟鞋。 2、严禁碰阀门，仪表，按钮。 3、班前 4 小时内禁止饮酒，工作中禁止吸烟。 4、注意环保，保持工程的环境卫生。 5、分批进入车间，不要妨碍正常生产操作。 6、出现事故迅速撤离至下风处。 7、行走时靠右侧白线之内，行走时两人成排三人成列。 五、实习内容五、实习内容 、河南晋开化工投资控股集团有限责任公司 合成氨概述合成氨概述 合成氨工业诞生于上世纪初，其规模不断向大型化方向 发展，目前大型氨厂的产量占世界合成氨总产量的 80%以上。 氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。 除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、 硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为 原料的。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量 已达到 1 亿吨以上，其中约有 80%的氨用来生产化学肥料， 20%作为其它化工产品的原料。 德国化学家哈伯 1909 年提出了工业氨合成方法，即 “循环法” ，这是目前工业普遍采用的直接合成法。反应过程 中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成 6 反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新 参与合成反应。合成氨反应式为：N2+3H22NH3 合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原 料。经过近百年的发展，合成氨技术趋于成熟，形成了一大 批各有特色的工艺流程，但都是由三个基本部分组成，即原 料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。 现代大型合成氨厂大多数以煤为原料，生产过程中，煤 气经脱硫、转化及变换等工序，制得合成氨的粗原料气，它 的主要成分为 H2,N2,CO2。粗原料气经净化（包括脱碳和甲烷 化工序） ，制得合成氨所需的 H2,N2混合气体。H2、N2混合气 体经压缩后送入合成工序合成制得氨，后由冷冻工序提供冷 源值得分离产品氨。上述工艺过程大致可分为制气、净化和 合成三个部分。此外还有一套完整的蒸汽动力系统穿插于各 个工序内。 其基本流程图如下： 1、造气、造气 1.1 流程流程 造气一般是以块煤为原料，采用间歇式固定层常压气化 法，在高温和程控机油传动控制下，交替与空气和过热蒸汽 反应。反应方程式： 吹风: C+O2CO2+Q 7 CO2+C2CO-Q 上、下吹:C+H2O(g) CO+H2-Q A、吹风阶段 吹风阶段的主要作用是产生热量，提高燃料温度。 B、上吹（加氮）阶段 过热蒸汽 造气 旋风除尘器 过热器 废锅 洗气塔 气柜空气鼓风机 造气炉 上吹阶段的主要作用是置换炉底空气，吸收热量、制造 半水煤气，同时加入部分氮气。 C、下吹阶段 过热蒸汽 造气炉 废锅 洗气塔 气柜 下吹阶段作用是制取半水煤气，吸收热量，使上吹后上 移的气化层下移。 D、二上吹阶段 过热蒸汽造气炉旋风除尘器过热器废锅洗气 塔气柜 二上吹的主要作用是将炉底及进风管道中煤气吹净并回 收，确保生产安全。 E、吹净阶段 空气鼓风机造气炉旋风除尘器过热器废锅 洗气塔气柜 吹净的主要作用是回收造气炉上层空间的煤气及补充适 量的氮气，以满足合成氨生产对氮氢比的要求。 吹气过程主要反应： C + O2 = + Q 2C + O2 = + Q 2CO + O2 = 2 + Q 8 制气过程主要反应： C + H2O = CO + H2 Q C + 2H2O = CO + 2H2 Q O2 + C = 2CO Q CO + H2O = + H2 + Q 1.21.2 工艺条件工艺条件 操作温度：略低于燃料灰熔点，维持不结疤的最高温度。 吹风速度：高时反应快，CO含量低，热损失少，但燃料 损失大，会出现风洞、吹翻。 蒸汽用量：上吹时热损失大，时间要小于下吹，可适当 加空气（加氮），使燃烧放热。 燃料层高度：高有利于蒸汽分解，但阻力大。 循环时间分配：根据燃料性质。 1.31.3 控制条件控制条件 在生产中，一般均是多个造气炉组成一组。在多台造气 炉同时投入运行时，为了保证造气炉在吹风阶段的风量，必 须对造气炉的吹风阶段进行顺序控制。对造气炉进行吹风排 序，也就是要实现吹风时间自寻优及动态跟踪。下面以4个造 气炉为例说明： 当任启动一个造气炉，或任意停止一个造气炉，其吹风 间歇时间随之改变。启动或停止造气炉之后，各炉都要进行 重新调整，按照计算的时间进行初始化，即各炉在对应时间 重新从第一个工序循环下去，其原理框图如下： 9 4 个造气炉吹风排序原理框图 2 2、净化、净化 以天然气为原料和燃料，在铁锰脱硫剂和氧化锌脱硫剂 的作用下，将天然气中的无机硫和有机硫脱除到 0.5ppm 以下， 配入一定量的水蒸汽和空气分别在一、二段转化触媒和一定 温度条件下将甲烷转化为氢气，制取合成氨所需的氢气和氮 气，在一定的温度和变换触媒的催化作用下，使 CO 变换成和 H2，为尿素车间提供富余的中间蒸汽，同时净化碳化气体中 残余的和 CO，为后工段输出合格的原料气和净化气（其中 CO 和的含量。设备制造时还需注意以下两点：（1）不锈钢收 缩量较大，制造时必须考虑总长的控制。（2）管程两端各有 四只管箱，安装要求高，焊接时必须要采取反变形措施。 3 3、铝制板翅式换热器、铝制板翅式换热器 3.13.1 特点：特点： （）传热效率高，由于翅片对流体的扰动使边界层不 断破裂，因而具有较大的换热系数；同时由于隔板、翅片很 薄，具有高导热性，所以使得板翅式换热器可以达到很高的 效率。 （）紧凑，由于板翅式换热器具有扩展的二次表面， 38 使得它的比表面积可达到 1000/m3。 （）轻巧，原因为紧凑且多为铝合金制造。 （）适应性强，板翅式换热器可适用于：气气、气 液、液液、各种流体之间的换热以及发生集态变化的相 变换热。通过流道的布置和组合能够适应：逆流、错流、多 股流、多程流等不同的换热工况。通过单元间串联、并联、 串并联的组合可以满足大型设备的换热需要。工业上可以定 型、批量生产以降低成本，通过积木式组合扩大互换性。 （）制造工艺要求严格，工艺过程复杂。 （）容易堵塞，不耐腐蚀，清洗检修很困难，故只能 用于换热介质干净、无腐蚀、不易结垢、不易沉积、不易堵 塞的场合。 3.23.2 结构结构 通常由隔板、翅片、封条、导流片组成。在相邻两隔板 间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层，称为通道，将这 样的夹层根据流体的不同方式叠置起来，钎焊成一整体便组 成板束，板束是板翅式换热器的核心，配以必要的封头、接 管、支撑等就组成了板翅式换热器。 3.33.3 制造工艺制造工艺 板翅式换热器的制造工艺有如下几种：非焊接的粘接、 有溶剂的盐浴钎焊、无溶剂的真空钎焊和气体保护钎焊。 3.43.4 应用：应用： 用于空分设备的换热器； 石油化工的乙烯装置、合成氨装置、天然气液化与分离 等装置中； 用于深低温的氢、氦、制冷、液化设备中； 用于制冷和空调领域； 用于汽车和航空工业； 值得提出的是，目前在工程机械、通用机械、内燃机车 等部门，板翅式换热器被广泛的应用于各种油、水、气体冷 却器。 3.53.5 真空钎焊真空钎焊 真空钎焊：工件加热在真空室内进行，主要用于要求质 量高的产品和易氧化材料的焊接。 39 真空钎焊炉包括具有圆筒形侧壁和门的压力容器，门的 尺寸和位置设计成可封闭圆筒形侧壁的一端。工件处理系统 安装在压力容器门上，用来支承金属工件进行热处理或钎焊。 工件处理系统包括使工件在处理过程中转动的装置。真空系 统可连接到工件，使工件内部的压力在钎焊过程中低于大气 压。 真空钎焊技术从四十年代开始至今，已成为一种极有发 展前途的焊接技术。最早出现在电子工业上钎焊铜和不锈钢 的零件，后来又应用到航空工业、原子能工业，在 1959 年开 始应用到制造不锈钢的板翅式换热器上。现在，被广泛应用 于空气分离设备、石油化工设备、工程机械、车、船和家电 等工业部门的板翅式换热器和冷却器中。 由于真空钎焊技术具有无可比拟的优点，所以在世界工 业发达国家得到迅速的发展和广泛的应用。 真空钎焊的优点 1真空钎焊，因不用钎剂，显著提高了产品的抗腐蚀性， 免除了各种污染，无公害的处理设备费，有好的安全生产条 件； 2真空钎焊不仅节省大量价格昂贵的金属钎剂，而且又 不需要复杂的焊剂清洗工序，降低了生产成本； 3真空钎焊钎料的湿