四川大学川化集团生产实习报告docx.docx

本科实习报告学 院 化学工程学院 学生姓名 专业 过程装备与控制工程学号 年级 2013级 指导教师 教务处制表 年 月 日课程名称：生产实习（化工厂）课程号码：308136020实习周数：两周（第19、20周）学分：2.0实习单位：四川省川化集团实习地点：青白江川化工厂1、 实习目的、要求：（1） 实习目的通过对化工厂工艺流程和主要机器设备的实习，了解化工生产的概况以及主要机械设备的作用和基本结构，为后修专业课的学习增强感性认识；提高应用所学知识和分析师及问题的基本能力，初步学会调查研究的基本方法。（二）、实习要求1. 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主要理论依据。2. 重点了解主要机器和设备的类型和结构，作用原理，以及它们在生产流程的作用地位。3. 了解生产中的技术革新措施，并注意新技术发展趋向4. 接受安全和劳动纪律教育，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。2、 实习主要内容：1.准备工作 下场前需经实习动员，讲明实习内容。并根据需要由教师作必要的专题报告或放映录像片，帮助学生作好实习的思想与业务准备工作，同时组建实习队。2.安全教育，由工厂或教师作工厂劳动保护，安全技术，防火防爆，防毒以及保密等内容的安全生产教育。3了解全厂概况 通过参观或专题报告，了解工厂的发展历史，生产情况，主要产品及远景规划。4.工艺流程实习了解主要生产这件（工段）的生产工艺流程，并对工艺操作条件作扼要分析，弄清主线流程中机器设备的作用。5.机器实习（1）了解实习车间或工段的主要机器，设备的作用原理，操作参数以及工艺流程中的地位。（2）了解主要机器和设备的组成部分以及主要不见和零件的结构，功能，材料，防腐蚀措施，控制系统等。（3）了解运行中机器和设备常见事故及处理；维持，检修的技术要求和主要内容（4）了解车间机器和设备存在的问题（包括机器设备的性能，结构设计，材料选择，加工方法是否合理，以及安装检修是否方便等），并提出改进意见。6，参观 可安排必要的全场（包括水电气等公用工程）参观或到临近工厂的参观实习，以扩大知识面。三、实习总结（可另附报告）：本次实习共计九天，从7月06号到14号，参观了解了川化的第一化肥厂，第二化肥厂，三聚氰胺厂，硝酸厂，硫酸厂等地。实习主要内容安排如下： 06号上午，入厂安全教育和安全考试；06号下午，合成氨和尿素工艺； 07号全天，一化厂尿素的生产；08号全天，一化厂合成氨的生产；09号全天，二化厂尿素的生产；10号全天，二化厂合成氨的生产； 11号上午，三胺工艺理论；11号下午，硝酸工艺理论； 12号上午，化工企业安全事故案例分析； 13号上午，三胺厂内实习；13号下午，硝酸厂内实习； 14号上午，硫酸厂内实习；14号下午，厂方结业考试。实习总结，心得等内容，具体详见报告（见附页）。实习成绩评定： 指导教师签名： 年月日附：实习内容总结与心得目录一、安全培训41.安全准则42.安全生产六大黄金法则4二、尿素的生产41.其生产原理：52.尿素生产工艺流程图53.尿素工艺细节工艺54.尿素生产过程的四个阶段85.进口设备各装置9三、合成氨的生产101.基本状况102.基本原理103.基本工序104.综合合成氨工艺流程图155.其他装置156.其中的化学变化16四、三胺厂内实习171.优良作业172.基本情况183.三聚氰胺的基本物化性质194.生产原理204.低压法生产三聚氰胺216.高压法生产三聚氰胺227.常压法生产三聚氰胺228.三胺生产装置特点239.生产环境保护治理23五、硝酸的生产工艺241.川化生产硝酸基本情况242.硝酸的用途243.硝酸的物化性质244.二硝车间制硝酸的工艺流程255.硝酸各种工艺比较296.CDM30六、硫酸的生产工艺311.基本原理312.工艺流程图313.重点流程介绍32七、实习心得32一、安全培训2015年07月06号下午，来自川化的一位老师在一间阶梯教室对我们进行了入厂之前的安全培训教育。在课堂上老师给我们详细的讲解了，在进入化工厂之前所需要注意的问题。具体的，我们了解到：1.安全准则(1)文明实习，严禁在生产场所吸烟。(2)总控制室以及生产现场操作开停车按钮，实习人员不能乱动。(3)实习人员了解设备，管线流向标志，厂区消防栓，地下电缆沟，交通禁令，安全井等标识。(4)实习人员了解安全防护措施，走梯，护栏，安全消防灭火器，现场吸烟淋浴器，或生活用水等措施。(5)实习人员了解在处理含有氨，尿素溶体，高温溶盐及生活时应穿戴防护用具，如手套，眼镜，面具等。2.安全生产六大黄金法则(1)总是执行停工指令(2)总是确保经批准以后才能执行(3)总是获得受限空间进入许可，才能进入。(4)总是遵守能量隔离和挂牌上锁程序(5)绝不能才与冲突或者威胁他人(6)决不让自己从事超负荷工作老师的讲解让我们了解了安全的重要性。然后老师讲了在本工厂实习要注意的具体事项。最后老师带领大家做了一套安全教育试卷，以加深大家对此次安全教育内容的印象。通过这套试卷我了解到入厂前安全教育分为三级，根据国家要求分为：一级厂级教育、二级车间级教育、三级岗位安全教育三个等级。下午又听老师讲解了尿素和氨的生产工艺流程，之后领取了安全帽。尿素和氨的工艺流程将在下面介绍。二、尿素的生产7月7号以及7月9号，在两位老师的带领下，参观了一化厂和二化厂的两套尿素生产设备。经过老师的讲解，我们意识到了国内外技术的差距。川化现有2套尿素生产装置，其中一套尿素装备，建于70年代，采用传统水溶液全循环法工艺，主要包括合成、两段分解、三段吸收、两段蒸发和自然通风造粒等工序，投资1300万，初步设计年产11万吨，最高达16万吨；而二尿装置采用日本公司水溶液循环改良C法，2003年采用该公司的ACES21工艺进行增产、技能技术改造，改造后生产能力为年产50万吨左右。全循环法存在一次通过的尿素合成率较低等缺点，目前多数采用汽提法。气提法是水溶液全循环法的改进，是在与合成反应压力相等的条件下，利用一种气体通过反应物系，使未反应的氨和二氧化碳通过气提法合成。尿素生产过程主要有四个阶段，分别是：原料氨和二氧化碳的压缩合成与气提中低压分解和回收工序 尿液的蒸发与造粒。1.其生产原理：以上反应为可逆反应，其中第一个反应放热，第二个反应吸热。2.尿素生产工艺流程图其主要原料：来自三胺厂的稀甲胺液，液氨，二氧化碳。3.尿素工艺细节工艺 （1）合成圈系统 合成圈系统示意图液氨50t/h，66.7t/h，空气100方/通入合成塔。塔顶温度控制在183； 液氨由22MPa的液氨升压泵送入加热器中加热至134以上成为气氨，再由喷射器注入合成塔底部； 二氧化碳经脱氢塔脱去氢气，使其降至小于等于10ppm，防止形成爆炸性气体，送至合成塔底部；升压加空气，使在合成圈形成保护膜保护设备(氨气、二氧化碳在水性环境下对腐蚀设备较大，故利用氧气在塔的内壁形成氧化膜保护塔内壁)； 气氨与二氧化碳混合生成甲胺，甲胺再脱水生成尿素，由底进进顶部送出； 未反应的NH和合成塔、气提塔和甲胺冷凝器（179-180）中循环； 尿素含量42-44%、NH3 13-15%、CO2 11-13%。 （2） 分解系统 分解系统示意图主要为甲胺合成逆反应；高压分解塔：压力为1.6MPa，温度为155； 低压分解塔：压力为0.26-0.28MPa；尿素浓度64%、CO2 0.3%、NH3 0.7% （3）回收系统 甲胺处理系统高压气相高压回收冷凝器送回合成圈（最后一步时把惰性气体放空）（4） 浓缩系统（三段浓缩）浓缩系统示意图 预浓缩：绝压18KPa，温度74，尿素浓度72%；一段浓缩：泵升压26.7KPa，温度125-130，尿素浓度95%； 二段浓缩：泵升压3.33KPa，温度137，尿素浓度99.5%以上；尿素冷却到50-60后从造粒塔的顶部喷淋而下，在空气风机作用下，尿素在一定高度差下冷却形成球粒（如要形成较好的球状物，可加入少量的甲醛，含量大概2%左右）。尿素颗粒从造粒塔底部排出，经过过滤机，大颗粒状尿素粉碎后去往计量器，小颗粒尿素直接去往计量器。 （5） 水解系统水解系统示意图冷水汽提塔0.34MPa 155，用蒸汽汽提NH3和CO2（从液相中）；尿素水解塔2.46MPa 210，水解NH3和CO2，在汽提，从顶部排出； 高压气相浓缩段放热高压回收1.45MPa；低压气相低压回收；送至回收系统。4.尿素生产过程的四个阶段（1）原料氨和二氧化碳的压缩 原料液氨由合成氨车间供给，进入尿素车间后，经过氨预热器后进入高压氨泵，为了避免液氨气化，需控制液氨的温度比经过氨泵提压后的沸点低10。原料气CO2经过二氧化碳压缩机压缩后送入合成塔和气提塔底部。 （2）合成与气提 合成氨装置来的原料液氨经过升压和预热后进尿素合成塔，原料CO2经脱氢反应器脱除H2后，再经过压缩，大部分的CO2送汽提塔作汽提介质，其余部分则送尿素塔合成尿素。在达到高的转化率后，尿素进入汽提塔，通过CO2汽提，将尿素溶液中的未反应的甲铵分解以及过量的氨汽提出来之后进入甲铵冷凝器，经过汽提后的尿素溶液（气提塔出来的尿液为44%。）送至提纯工序。甲铵冷凝器出来的气体则进一步进入高压吸收塔冷却器进一步回收NH3和CO2，甲铵冷凝器底部出来的甲铵溶液通过高压甲铵喷射器进入尿素合成塔。 （3）中低压分解和回收工序 从合成工序来的尿素溶液进入一段分解塔，通过尿素自身热量使液相中的一部分NH3和CO2被解吸出来，进而通过中压蒸汽的热量使甲铵分解成气相的NH3和CO2，再进入一段吸收塔冷却器。从一段分解塔出来的尿素溶液经二段溶液分解塔进一步使尿素溶液中的NH3和CO2降至0.7%和0.5%。从二段分解塔出来的尿素溶液经冷凝、闪蒸后送至蒸缩工序。 （4）尿液的蒸发和造粒 从提纯工序来的尿素溶液经预压缩，再进入蒸发工序，经二段工序蒸发后，送造粒塔生产颗粒尿素产品。蒸发出来的水蒸汽，进入最终浓缩器表冷器，冷凝后送至工艺冷凝液处理工序。从蒸发器出来的汽液混合物在分离器中分离，气相经冷凝后送至工艺冷凝液处理工序。5.进口设备各装置（1） 二氧化碳压缩机此设备共分为四段：第一、二、三、四段，此设备对二氧化碳起压缩作用。而分成四段却没有由一短完成的原因是考虑了经济因素。二氧化碳进入压缩机的初始压力为11兆帕，进过压缩上升至157兆帕，但是此过程并没有对二氧化碳进行降温，原因在于后续工段对二氧化碳有一定的要求。此设备的动力由压力位450兆帕，温度为378摄氏度的蒸汽提供。此部分蒸汽工作后，压力下降为2兆帕。（2） 液氨泵工作方式为往复式，工作对象为液氨。共有四台此类装置。会同时运行2到3台，其余作为备用。一台该泵使用供应30万吨。（3） 甲胺泵工作对象为甲胺液，其控制阀较多。（4） 储氨槽储备进入合成塔之前的液氨，也为一般达到其塔高一般的位置，其中有液氨升压泵可对其进行升压达到9.7兆帕。（5） 高压合成圈此部分设备共分为三个部分，分别是合成塔，甲胺冷凝器，以及汽提塔。二氧化碳由二氧化碳压缩机送入汽提塔顶部而后进入甲胺冷凝器，此时气压达到15.2兆帕，温度近于未变。在其出口处，含有二氧化碳和氨气，浓度在3%-15%之间。甲胺冷凝器分为两段，冷凝段和洗涤段。在冷凝段，真气冷凝液的温度在140-157摄氏度之间。（6） 高压回收塔U-DA401，吸收来自于低压冷却器的物料，冷却器利用冷水冷却，温度在100摄氏度左右。汽提塔出口溶液进入净化工段高分塔DA201和低分塔DA202.在高分塔，甲胺将分解。甲胺的分解条件为减压和两段加热。减压至七公斤左右，甲胺可以大部分分解。在低分塔（130摄氏度）中温度不可过高，也不可过低。过高则可能产生缩二脲，过低则容易堵塞。净化工段的目的：分离胺和二氧化碳。（7） 浓缩工段主要有3个设备：加热器，分离塔，造粒塔。单级离心泵主要有电机，轴，轴承，叶轮等组成。（8） 散装库房在此处进行机械包装，存放时间2-3个月。利用空调除湿，此处可以存放1.5万吨尿素。此处所应用的扒料机已经有四五十年历史。三、合成氨的生产7月8号和十号，在老师的带领下我们班作为第四组参观了一化厂和二化厂的合成氨生产装置，尤其其中一位老师重点为我们比较了两套设备的不同之处，并且语言幽默风趣，结合一定事故案例分析，吸引了大家极大地学习兴趣。1.基本状况川化集团合成氨工艺包括两套装置，即一套引进装置和一套国产装置，其合成氨原理相同。其中引进装置经增产节能改造后日产液氨1200吨，并副产二氧化碳气体输往尿素装置制造颗粒状尿素产品和尿液。氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。从氨可加工成硝酸，现代化学工业中，常将硝酸生产归属于合成氨工业范畴。合成氨工业在20世纪初期形成，开始用氨作火炸药工业的原料，为战争服务；第一次世界大战结束后，转向为农业、工业服务。随着科学技术的发展，对氨的需要量日益增长。50年代后氨的原料构成发生重大变化，近30年来合成氨工业发展很快。2.基本原理氨是氮和氢两种元素组成的,氮的来源是由空气取得的,而氢的来源是多种多样的,主要是由能产生热能的燃料,如天然气、液态烃和煤与水蒸汽反应而制得的, 本厂以天然气为原料。故使用原料：天然气，水蒸气，氮气。其中天然气由外界输送，水蒸气由上一单位提供脱盐水，氮气来自空气。3.基本工序合成氨工艺的生产工艺主要经过四道工序:原料天然气的压缩和脱硫粗合成气的制备(转化和变换)合成气的净化(脱碳和甲烷化)精合成气的压缩和氨的合成。在实际生产过程中,要实现上述工序和回收能量,还要增加一些必要的措施。（1）原料天然气的压缩和脱硫硫是天然气合成氨生产过程的主要毒害物质，会导致催化剂中毒。天然气中所含的硫,是以各种形式存在的,如硫化氢,硫醇,硫醚等等,这些化合物中,硫化氢属于无机化合物,称之为“无机硫”,其余的属于有机化合物,把它们称为“有机硫”。通过将有机硫转化为无机硫后，采用钴钼加氢转化串联氧化锌脱硫的方法。流程示意图：（2）粗合成气的制备(转化和变换)转化过程本工艺甲烷制氢的方法采用蒸汽二段转化法，即将甲烷分两次转化，这是为了减轻一段炉的负荷，使其能在较低的温度下操作。一段转化炉将约90%的甲烷转化为氢气，剩余约10%的甲烷与定量的与预热空气（按合成氨所需比例提供N2）一起进入二段炉转化。一段转化炉：101-B其中含有156根钢管，平均分成三排，其中含有金属液催化剂，此处反应为吸热反应。变换过程变换过程分二段进行，第一段在较高温度下进行，使大量的一氧化碳进行变换反应，第二段在较低温度下进行，力求接近平衡，以降低变换气中一氧化碳含量。工艺流程示意图（3）粗合成气的净化 (脱碳和甲烷化)脱碳：经过变换后的工艺气体中,二氧化碳含量达17.23%,必须清除到0.1%以下,如果有较多的二氧化碳存在,不仅会使氨合成塔催化剂中毒,而且进入甲烷化后,给清除少量的一氧化碳过程带来困难,因为二氧化碳越多,则消耗的氢气越多，同时放出大量的热量,产生很大的温升,可能使甲烷化触媒由于超温所损坏,另一方面,二氧化碳是制造尿素的原料,在脱除二氧化碳过程中,要考虑它的回收以满足尿素生产需要。本装置脱除CO2采用苯菲尔法（热钾碱法）。脱碳溶液为加有活化剂的二乙醇胺、缓冲剂五氧化二钒、浓度约为27%的K2CO3溶液。此反应可在加热减压的条件下放出CO2重新转化为K2CO3继续用于脱碳。甲烷化: 在甲烷化炉中，甲烷化过程使氨合成气中未完全脱掉的CO、CO2在甲烷化催化剂作用下与H2反应生成CH4，使气体中两者含量下降到10PPm以下，之后供入气体压缩机。流程叙述：CO2脱除和再生流程示意图：甲烷化过程流程示意图：（4）合成气的压缩与氨的合成新鲜合成气和循环的压缩是用一台抽气冷凝液式的高压蒸汽透平带动的三缸四段（第四段为循环段）离心压缩机（103J）进行的。采用离心式压缩机将氨合成气压缩到150个大气压左右，然后输送到合成塔，由于氮氢反应生成氨的过程转化率较低，所以需要较大的循环量，但循环量过大会导致过高的耗能，故需要在保证循环量的前提下保持较低的空速。合成塔：在合成塔中，发生氮气与氢气在高温高压的条件下，在催化剂的作用下反应生成氨气。但是其中的百分之十到百分之二十的原料会生成氨气，得到的氨气会储存在储氨槽中。剩余的原料会返回合成塔，进入下一循环，继续参加氨气的合成。储氨槽：储氨槽用于储存生产出的氨气，其侧有安全阀。如果储氨槽内部压力过大，则安全阀会跳起，向周围环境释放氨气。所以储氨槽极易造成环境污染，所以生产过程中要尽力保持储氨槽内部压力小于临界压力。如果真的发生氨气泄露，则工作人员要立即佩戴氧气瓶检修抢救现场。流程叙述：4.综合合成氨工艺流程图原料气压缩吸入罐加热器加氢气去作 燃料气 来自合成气的氢气天然气天然气压缩机分离罐 脱硫槽二脱硫槽一低温变换炉甲烷化预热器 高变废锅高温变换炉空气过热蒸汽二段转化炉一段转化炉CO2吸收塔粗气分离器锅炉给水预热器再生塔再沸器回流罐分离罐吸收塔贫液锅炉给水换热器再生塔水冷器锅炉给水预热器合成气甲烷化预热器合成气压缩机锅炉给水预热器塔进出换热器合成塔热交换器氨分离器热交换器水冷器离心压缩机分离罐氨冷器水冷器离心压缩机净化器分离器冷冻分离液氨中间贮槽 液氨5.其他装置（1）除氧器：101-U，除氧有两种方式，分别是热力除氧以及化学除氧。热力除氧：热力除氧是指向除氧器之中加入压力位3公斤的蒸汽，可达到除氧的初步要求。化学除氧：化学除氧是指向除氧器之中加入联氨。两种方式除氧之后，所需气体中的氧气的含量可低于0.07%，由于偏酸性，可以加入氨水调节其ph值，使之达到中性。（2） 联氨配制槽：1062，保证联氨达到最低浓度需求，最低为0.02%。（3） 锅炉：2004-U,由空气和天然气在点燃的条件下，反应产热为锅炉壁中的水加热，为系统提供压力为4.0兆帕的水蒸气，锅炉具有独立性，一般在其他工段开车前工作，他还可以使蒸汽系统平衡，以保证系统的稳定状态。（以下主要为第二套装置设备具体介绍）（4） 压缩厂房：压缩机由日本进口，共计有四台压缩机。分别是天然气压缩机，空气压缩机，合成氨压缩机，以及冰机除了合成氨压缩机需要的动力为100公斤以上的蒸汽外，其余三台压缩机的动力均为40公斤压力的蒸汽为驱动力。（5） 两个重要系统：精制水处理系统。利用阴阳树脂交换除去水中杂质例如钙镁钠等离子。循环冷却水处理系统（6） 在转变工序之中，此段装置为进口装置，外形设计美观大方，占用场地较少，很值得国内借鉴学习。同时，同国内装备相比较，国内的装备变换炉较多，噪音大（多在90分贝以上）对人的安全保护没有足够重视。第二套设备在96年改造前采用负压式操作，利用甲烷转化法吸入空气作为燃烧气，受环境温度影响较大。经过改造后，增加了强制送风机，以热管式传热，大大提高了效率。（7） 块装锅炉：开车时点火，自动调节。可稳定系统中中压蒸汽。（8） 辅助锅炉：产生压力为100公斤高压蒸汽，可以稳定系统中的100公斤压力高压蒸汽管网。五个烧嘴每小时可以产生100吨蒸汽。（9） 事故电动阀门：此处开关只有全开全关两种状态。按正常顺，逆时针未开，顺时针为关。配以盲板，方便检修。（10） 净化工序中，以碳酸钾吸收二氧化碳。采用两段吸收。两段再生的方式。为加热的再生产生半贫液。其中贫液注入吸收塔顶部，半贫也注入吸收塔中部。6.其中的化学变化（1）一段转化（一段转化炉），加入蒸汽，镍催化剂，主要反应（吸热反应，剩余CH4 10%左右）： CH4H2O（汽）CO3H2（2）二段转化（二段转化炉），加入空气，主要反应，（剩余CH4 0.5%左右）： 2H2O22H2O(汽) 2COO2CO2 CH4H2O（汽）CO3H2原料气主要成分： CO、 CO2、 H2O、H2、N2 （3）一氧化碳变换分高温(400550)变换和低温(200280)变换二段进行，主要反应 残余CO降至 0.3%左右 ： COH2O （汽） CO2H2原料气主要成分： CO2、H2、N2、其它微量成分。（4）二氧化碳脱除主要是吸收法，用吸收液吸收原料气中CO2，解吸后送到尿素车间，根据吸收液不同有物理吸收、化学吸收或物理化学吸收。原料气主要成分： H2、N2 、微量碳氧化物及惰气。（5）甲烷化（微量一氧化碳、二氧化碳脱除）催化剂存在下进行，主要反应（ 残余碳氧化物可降至 10ppm以下）： CO3H2 CH4H2O CO24H2 CH42H2O原料气主要成分： H2、N2 、惰气及微量甲烷。（6）氨合成氨合成塔内进行，高压，气固催化反应：N23H2 NH3（气相）受化学反应平衡限制，只有1520%原料气变成氨。物料成分： NH3、 H2、N2 、惰气及微量甲烷利用氨与氮气、氢气的冷凝温度不同分离氨冷冻方法分离出液氨（产品，生产尿素原料）循环气（未反应氢气和氮气返回）7.两套合成氨装备（第一化肥厂与第二化肥厂的合成氨装备）工艺比较两厂的合成氨原理相同，合成步骤基本相近，只是所用设备不同，国产装置采用卧式合成塔，便于维护，但占地面积较大，在常压的条件下合成，只有一组CO2吸收和再生装置，氨储存器是圆柱状的；而引进装置采用立式合成塔，在高温高压下合成，由于运输条件的限制有两组CO2吸收和再生装置，且其所用的氨储存器是球状的，在警戒过程中，老师将其称为成都的重大危险源。四、三胺厂内实习7月11号上午进行了三聚氰胺相关工艺理论的学习，在7月13号上午我们去了三胺厂进行了现场参观学习。1.优良作业（1） 两条核心原则要做就安全的做好，否则就不做；总是有时间把事情做对；（2） 作业准则，保证总是在设计范围内或者环保限制内作业在安全和受控条件下作业确保安全设备到位并且能正常工作遵守安全工作条例和程序满足或者高于客户的要求保持专用系统的完整性遵守所有适用的规章制度及时处理异常情况根据书面工作程序处理高风险胡或者特殊情况让相关专业人员参与到能影响工作程序及设置的决策中去2.基本情况川化三胺生产装置共有5套。第一套建于1981年，于1984年投产，采用斯坦米卡邦低压法技术，由于设备老化故障、环保压力等问题现已停止运行；第二套建于1999年，2000年投产，采用欧技高压法，年产1.38万吨；第三套清大华业技术建于2002年，2003年生产出合格三胺，经技改现运行周期达到100天以上，能日产48吨；第四套和第五套采用清大华业年产1.5万吨三胺生产工艺技术。三种生产方式的比较具体情况如下：（1）第一套三胺装置：1981年开工建设，1984年12月投产，1.2万吨/年，采用斯坦米卡邦低压法技术。2003-2004年进行了环保节能改造；一、三胺由于水不平衡、设备老化故障、环保压力大等问题已停。（2）第二套三胺装置。1999年开工建设，2000年4月投产，欧技高压法， 1.38万吨/年，运行正常。（3）第三套三胺装置。属于清大华业首套年产1.2万吨，建于2002年，于2003年2月17日生产出合格的三胺；经过大大小小的技改，装置运行时间从十几天慢慢到2007年达到100天，装置通过“升压扩能”操作，已实现日产48吨，运行周期稳定在100天以上。（4）四、五套三胺装置：清大华业年产2.6万吨三胺生产工艺技术，建于2004年，于2005年12月生产出合格的三胺产品。以下主要以清大华业法为主要介绍对象，其主要流程图： 3.三聚氰胺的基本物化性质（1）物理性质分子式：C3N6H6； 分子量：126.13；含氮量66%； TDI:0.32mg/kg 溶解度：0.33g(20) 结构式：三聚氰胺俗称密胺、蛋白精，IUPAC命名为“1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺”，是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，被用作化工原料。它是白色单斜晶体，几乎无味，微溶于水（3.1g/L常温），可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等，不溶于丙酮、醚类、对身体有害，不可用于食品加工或食品添加物，熔点354。密度： 1.573103kg/m3（25）；产品堆密度：0.40.7103kg/m3（25）；熔点（升华点）：354；升华热： -291千卡/摩尔；生成热： -17.13千卡/摩尔，；摩尔热容：37.1千卡/摩尔。（2）化学性质水解反应：三聚氰胺与水在酸性和加热沸腾的情况下，发生水解反应，生成三聚氰酸二酰胺，三聚氰酸一酰胺以及三聚氰酸等。与甲醛缩聚：三聚氰胺能与甲醛（CH2O）发生缩聚反应生成三聚氰胺甲醛树脂。当有适当过量的甲醛存在时，三聚氰胺酰胺基上六个氢可以全部与甲醛反应，生成六羟甲基三聚氰胺。羟甲基产物在酸性介质中进一步与三聚氰胺相互反应，在环间生成亚甲基桥及部分醚桥。三聚氰胺与甲醛缩合的最终产物有较大强度，以及热稳定和憎水性。影响三聚氰胺收率的因素：尿素的质量（含水量和含油量），尿素的投入状态，载气成分及气料比（提高NH3的含量，有利于抑制脱氨副反应），触媒，反应温度等。流出反应器的主要成分：NH3 和 CO2（理论上生产1吨三胺同时生成0.81吨NH3和1.05吨CO2），三聚氰胺气体，三聚氰胺的脱氨产物，惰性气体，异氰酸，触媒微粒。未反应物质的回收：对尿素异氰酸和未捕集下来的三聚氰胺微粒进行回收（利用尿素的熔融物直接洗涤和冷却，既可消除间接换热的结垢又可以把未反应物和未捕集彻底的三聚氰胺混入尿素再一起送入反应器）。三聚氰胺的优级品指标：纯度99.8% ,灰分0.03%,水分 0.1%,色度 20,浊度 20,PH值为7.59.5。老师介绍了三鹿奶粉中三聚氰胺所扮演的角色。黑心厂家为了减少成本却做出优质的蛋白质含量高的奶粉，在奶粉中添加了三聚氰胺以在检测中是蛋白质百分含量提升，但是造成了震惊全国大头娃娃事件。这也为化工行业敲响了警钟，生产不能一味追求效益。全心全意为人民服务，发展生产才是国有企业应该做的事。（3）三聚氰胺主要用途有：制造三聚氰胺甲醛树脂的主要原料,用作有机元素分析试剂,也用于有机及树脂的合成作皮革加工的鞣剂和填充剂。与甲醛缩合聚合可制得三聚氰胺树脂,可用于塑料及涂料工业,也可作纺织物防摺、防缩处理剂。其改性树脂可做色泽鲜艳、耐久、硬度好的金属涂料。 现今，三聚氰胺在市场上的需求特别大，且应用范围也越来越广。4.生产原理（1）尿素水存在时，在温度高于80摄氏度，会分解为氨气和二氧化碳。（2）尿素的分解。根据加热速度不同，可分为以下两种情况：缓慢加热升温的分解过程；迅速加热升温的分解过程。无水尿素缓慢加热，高温分解。温度升至熔点以上生成缩二脲、缩三脲。（3）尿素生成三聚氰胺的反应在常压氨气流中，尿素被快速加热到380以上，首先分解成异氰酸和氨，然后异氰酸三聚（即环化）成三聚氰酸，三聚氰酸与氨作用而酰胺化（生成含氮渐多的物质）。从尿素生成三聚氰胺，第一步是尿素受热分解成异氰酸和氨，其次是异氰酸转变为氰胺（即氨基氰），最后由氰胺聚合成三聚氰胺。脱氨反应：三聚氰胺在高温或氨分压不足的环境下受热会脱氨生成蜜伯胺、蜜勒胺等。其生产的化学原理：按照老师所讲，三聚氰胺以尿素为原料，生产1吨三聚氰胺约需3吨尿素。 化学原理：尿素 三聚氰胺+CO2+NH3 （聚合反应）。该生产工艺有三种，即高、中、低压法。其中气相萃冷法（低压法）和液相循环生产工艺（高压法），这两种方法反应原理是一样的，反应器中出来的物质的比例也是一样，不同点在于前一种方法用了催化剂，后一种由于是高压反应而不需要催化剂，还有就是两种方法在后面的产物提取过程上不同。其不同如下表，具体内容后面叙述： 5.低压法生产三聚氰胺尿素在贮罐中熔融后，用几个喷嘴喷入反应器中，以流态化的氧化铝为催化剂，将预热至400的循环氨气通入反应器保持流态化，反应压力为常压或稍高于大气压。反应吸热，反应器内装有加热盘管，以熔融盐作为加热介质，维持反应温度380左右。喷入的尿素自行蒸发，反应生成三聚氰胺、二氧化碳和氨，转化率为95%。反应气体从反应器顶部出来，先进入气体冷却器，冷却后的温度在三聚氰胺的露点以上。在此温度下，密勒胺和密白胺等高沸点副产物结晶析出，和催化剂粉末一起经过滤器除去。过滤后的气体进升华器，以冷却至140的循环气使升华器的温度维持在170200，98%的三聚氰胺以微粒状结晶析出，而未转化的尿素仍留在气体中，三聚氰胺晶体和气体通过旋风分离器分离，得到的产品纯度达99.9%，分离效率为99%4。 从旋风分离器出来的循环气体进入尿素洗涤塔，冷却至140，循环气中未被回收的固体和气体三聚氰胺及未转化的尿素在尿素洗涤塔内被洗涤回收。从洗涤塔出来的气体，一部分作为升华器的介质，一部分加压预热后循环入反应器，另一部分可返回尿素装置。6.高压法生产三聚氰胺将加压至9.8MPa的熔融尿素送入压缩骤冷器中，经骤冷后进入合成反应器；另将液氨加压至9.8MPa，在预热器中加热至400气化后送入反应器中，反应器用熔盐加热。生成的三聚氰胺在加压淬冷器中用液氨冷却，再在氨气提塔中分离出氨气，然后送入结晶器，残留的氨气去氨吸收塔。三聚氰胺在离心机中与浆液分离，母液作为氨吸收塔吸收剂，吸收后在氨蒸馏塔与气提塔中分离的氨一起精馏，在大气压下返回，作为液氨循环使用。分离后的三聚氰胺经干燥，在粉碎机中制成粉末，即得精制三聚氰胺成品。高压法生产三聚氰胺属于液相反应，温度范围为370450。其特点为：(a)工艺为液相反应，不易结晶堵塞；但在高温高压下，反应介质腐蚀性强，设备材料等级要求较高，控制系统复杂，一次性投资大。(b)反应无需催化剂，不用担心催化剂的中毒和对产品的污染问题，操作稳定，产品质量好。(c)装置操作弹性大，一次开车产出合格成品时间较短。(d)操作压力高，规模较大，能耗低，运行费用低。(e)副产的尾气因压力较高，利用方便，易于联产尿素，降低产品成本。7.常压法生产三聚氰胺以尿素为原料，以氨为载气、硅胶为催化剂，在常压和380400 的温度下，催化缩合成三聚氰胺。国内大多数装置采用此技术。其生产流程与高压法类似是将尿液浓缩、参加反应、产物净化、结晶的过程。三聚氰胺生产合格指标，色度小于20%，浊度小于20%。常压法工艺过程分为粗制工段和精制工段两部分，粗制工段工艺过程为：已脱除二氧化碳的干燥氨气，经氨预热器加热后送入流化床底部，通过弯形管预分布，再经分布板上锥形泡罩的缝隙均匀吹入床内，使床内催化剂呈流化态。 原料尿素经计量过筛后以压缩空气压送至尿素罐，通过加料管用稍高于床内压力的冷氨气，定量地吹入流化床内进行反应。反应生成的三聚氰胺和副产物由进床氨气携带，经旋风分离器回收夹带的部分硅胶催化剂后进入热气过滤器，滤除硅胶细粉和副产物，再经干捕器降温，三聚氰胺凝华为固体粉末，沉降在干捕器底部。定期出料，即为三聚氰胺粗品，作为精制原料。已分离出三聚氰胺的循环气体经洗塔除二氧化碳并降温除湿、干燥，再经氨压缩机升压后导至氨气柜。洗塔底部碳铵含量达规定浓度时，送碳铵贮槽。精制工段工艺过程为：将已计量的粗品三聚氰胺投入加好母液的溶解槽中，加热溶解，调节好溶液温度和pH值，趁热压滤，滤液导入结晶槽冷却结晶，经离心机脱水后，送去干燥，最后粉碎即得精制三聚氰胺。生产过程及相关设备的简略说明：（1） 尿洗以及尿洗塔的作用： 回收未捕集的三聚氰胺提供冷气（结晶所需）压缩机载气。 尿洗塔出口物料的去向：去反应器21.5吨每小时；经尾气处理去二化厂；去结晶器：40吨每小时；含有二氧化碳、氨气、三胺、少量HOCN。 （2）反应器：原料大约110吨的尿素在加热器储罐中，在催化剂（80%的SiO2和13%的三氧化二铝）触媒的作用和熔盐（53%硝酸钾、40%亚硝酸钠、7%硝酸钠）加热下，将反应物维持在380390，压强0.06兆帕。尿素自行蒸发，反应生成三聚氰胺、二氧化碳和氨，转化率约为95%。 （3）热气冷却器：反应气体从反应器顶部出来大约380摄氏度，进入热气冷却器，冷却后的温度在三聚氰胺的露点以上（320350摄氏度），这样在此温度下，灰渣就能够顺利排出，得到脱氨产物。 （4）过滤（旋分器+热空气过滤器）：冷却后的气体进入“旋分器”进行气固分离（粗分），再进入“热气过滤器”（细分）。这两个过程温度控制在大约330，防止三聚氰胺的结晶（三聚氰胺的结晶点在320）。 （5）结晶：以冷却至140的循环冷气使从热气过滤器出来的温度维持在170200，98%的三聚氰胺以微粒状结晶析出，得到的产品纯度达99.9%，分离效率为99%。 （6）捕集器：三聚氰胺结晶后，转到三聚氰胺“捕集器”，其间温度保持在190220，压强变化，三聚氰胺的结晶点变为约210。随后成品三聚氰胺被保存在“贮斗”里。剩余的氨气和二氧化碳气体被稀氨水吸收，回收利用。（7）中间产物主要包括三聚氰胺、异氰酸、催化剂、氨气、CO2、脱胺产物等。8.三胺生产装置特点三聚氰胺工艺是一个高温、非均相、介质易结晶的生产过程。在生产中还要接触和处理液氨、氨，各种浓度的碳化氨水，二氧化碳、以及高温的熔盐、液尿、道生等物质。9.生产环境保护治理（1）尾气处理工艺尾气进入装置尾气系统吸收，采取双塔吸收生成的甲铵液送公司化肥厂尿素装置处理生产尿素，尾气被吸收后剩余的惰性气体和极其微量气氨排入大气。（2）废水管理废水的产生：在正常生产过程中因倒泵、冲洗管线而产生；装置停车处理因清洗塔和冲洗换热器而产生大量废水及冲洗管线产生少部分废水。废水的处理：废水在事故应急池通过初步沉降后通过废水泵打入槽车转运到化肥厂解析处理或联系跟踪厂外用户使用和处理。（3）废渣管理定时按要求将热气旋风器和热气过滤器内灰渣排入废渣房，每天由专人将废渣房内灰渣收集并袋装好堆放在固定堆放处；装置停车抢修时清理的废渣及时装袋好运至固定堆放处。该废渣统一由公司市场部联系外销处理。（4）包装除尘系统管理包装前检查并启动包装除尘系统；调整好抽风机运行电流；每天观察出风口情况；清理包装设备清洁；及时处理跑、冒的三胺；包装除尘系统异常情况及时汇报车间并由车间联系处理。五、硝酸的生产工艺7月11号下午，学习了硝酸及硝酸铵工艺的相关理论知识。在13号下午在老师的带领下参观了解了硝酸以及硝酸铵的生产现场，对所学知识进行了进一步强化。1.川化生产硝酸基本情况川化共有两套生产硝酸的设备。分为一硝和二硝两个车间。对于一硝车间主要采用综合法生产硝酸，而二硝车间采用全压法生产硝酸以及硝酸铵。由于老师带领大家主要参观学习的是二硝，故以下内容将重点倾向于介绍二硝车间。2.硝酸的用途（1）硝酸是基本化学工业的重要产品，也是工业三大强酸之一。稀硝酸是制造硝酸铵、硝酸钙等各种氮肥及硝酸钡、硝酸银等各种硝酸盐类的原料。（2）稀硝酸在有硝酸镁等脱水剂的条件下经过提馏、精馏可制得浓硝酸。（3）浓硝酸做硝化剂可制得三硝基苯酚，三硝基甲苯、硝化甘油及各种炸药。（4）在有色金属工业用硝酸可分离铂、铑、钯等贵金属。（5）在医药、化学试剂、胶片、显影剂及其它很多重要的工业部门都需要硝酸。3.硝酸的物化性质纯硝酸是无色液体。20时比重为1.5129，有刺鼻的窒息气味。硝酸的分子式为HNO3，分子量为63.02。硝酸的沸点为86，汽化潜热为30.334kJmol，溶解热2.5104kJmol，冰点-41。只有在-41时才成白雪状晶体而存在。 硝酸可以任何比例溶解于水，成为硝酸水溶液。浓硝酸容易溶解二氧化氮，此时硝酸比重显著增加，当浓硝酸中溶解了过多的二氧化氮则呈棕黄色，称为发烟硝酸。硝酸的密度在任何温度下都随浓度的升高而增加。纯硝酸静置时，在光的作用下，会分解成为二氧化氮和氧气，用水稀释后，分解作用大为降低，稀硝酸在蒸馏时不会发生分解现象。硝酸与其他物质进行化学反应时，主要作为强酸、强氧化剂以及有机化合物的硝化剂。 三体积浓盐酸与一体积浓硝酸混合，可以形成化学性能特别强的“王水”，能与包括金在内的所有金属作用，这是因为生成了活性氯cl和氯化亚硝酸的结果。 硝酸的是一种有强氧化性、强腐蚀性的无机酸，酸酐为五氧化二氮。硝酸的酸性较硫酸和盐酸小，易溶于水，在水中完全电离，常温下其稀溶液无色透明，浓溶液显棕色。硝酸不稳定，易见光分解，应在棕色瓶中于阴暗处避光保存，严禁与还原剂接触。硝酸在工业上主要以氨氧化法生产，用以制造化肥、炸药、硝酸盐等，在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。硝酸是工业上的“三酸”之一，在国民经济和国防工业中占有重要地位。我国1989年产量为41.2万吨，1993年为56.3万吨（以100%HNO3计）增长速度很快。纯硝酸是无色的液体，工业产品往往含有二氧化氮，所以略带黄色，但硝酸可以与任意体积水混合，并放出热量，目前工业硝酸的生产均以氨为原料采用催化氧化法。氨催化氧化反应为气固相催化反应，包括反应物的分子从气相主体扩散到催化剂表面，在催化剂表面进行化学反应，生成物从催化剂表面扩散到气相主体等阶段。工业上生产硝酸的原料主要是氨和空气，采用氨的接触催化氧化的方法进行生产的。其总反应是式为：NH3+2O2=HNO3+H2O此反应由3步组成，在催化剂的作用下，氨氧化为一氧化氮；一氧化氮进一步氧化为二氧化氮；二氧化氮被水吸收生成硝酸。可用下列反应式表示：4NH3+5O2=4NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO氨催化氧化法能制得45%60%的稀硝酸。4.二硝车间制硝酸的工艺流程二硝采用全加压法制硝酸。（1）该套装置具备以下特点： 本装置为单系列，中压法生产流程，氨氧化及二氧化氮的水吸收过程采用0.45Mpa（绝压）的压力。生产过程集中控制，自动化程度较高。空气压缩机采用蒸汽透平带动，利用锅炉自产中压蒸汽驱动透平机，电耗低。系统热利用合理，利用吸收循环水蒸发液氨，同时制取冷冻水再利用。采用液相氧化流程。一氧化氮的氧化度较高，可获得53%的硝酸浓度。出塔尾气采用氨催化还原法处理，以氨作为还原剂将尾气中的氧化氮气体还原为氮气和水。尾气处理反应热用来提高锅炉水水温后再入汽轮机组的膨胀透平回收能量，减少蒸汽透平耗汽量。漂白塔单独设置减少重沸腐蚀。吸收补充空气增设冷却措施有利于第一吸收塔氧化段内一氧化氮的氧化及减少漂白塔的腐蚀。（2） 二硝车间全加压法稀硝酸工艺流程简图（3）二硝车间基本情况简介该稀硝工段设计能力为年产浓度为48%-53%的稀硝酸8万吨，其为1978年从德国进口装置，采用的是加压法生产工艺。双加压法具有全中压法和全高压法的优点，总氨耗最低可达到283 kg/吨酸，铂耗也较低，其他动力消耗也较低，尾气排放浓度可达到200ppm以下，成品酸浓度可达到60%。该生产工艺，环保大大优于我国现行标准，又节约能耗，是目前国内外生产成本最低的方法。 由大气吸入的空气经泡沫过滤器、呢袋过滤器，然后进入空气压缩机。压缩机二段出口空气压力为 0. 3 5MPa，温度151，经氨空气混合器与氨气混合。一部分空气经二次空气换热器到漂白塔，吹除成品酸中溶解的氧化氮气体后入第一吸收塔的氧化段，这部分空气称为二次空气。氨与空气在氨空气混合器中混合成含氨10.5体积的氨空气混器经混合气过滤器最后净化后，送至氧化炉废热锅炉的铂网上，在800900的温度下，氨被氧化成一氧化氮气体，然后在废热锅炉内回收热量付产蒸汽供汽轮机使用。出废热锅炉的