川大本科实习报告 - 副本.doc

本科实习报告学院 化学工程 学生姓名 X 专业 化学工程与工艺 学号 X 年级 2011 指导教师 X 教务处制表二一二 年12月19日课程名称：化工认识实习课程号码：30845010实习周数：1学 分：1实习单位：川化实习地点：青白江区川化目录一、实习目的、要求： 3二、实习主要内容： 31. 前言 32. 川化介绍 33. 实习内容： 4（1） 合成氨 4（2） 尿素合成工艺 7（3） 三聚氰胺工艺 8三、实习总结 10一、实习目的、要求：目的：使学生对化工厂有一个基本印象和概念，了解川化的发展史、生产概况、产品结构以及发展规划，了解原材料和产品规格类型及其应用领域，参观各产品的生产流程，了解三废处理及利用情况。使学生认识化学工业在国民经济的重要地位，了解化工厂的基本概貌，对化工厂的结构、设备、管道、输送方式等有初步的感性认识，对化学工业的原料、化工产品的基本制备过程和方法、化工技术的进步有一个初步的了解，建立环保意识，加深对化学工程与工艺专业的认识。要求：1,、建立化工厂的感性认识，了解化工企业的概貌、发展历程、环境建设，生产过程的基本特点，油原料生产为化学品的基本步骤和工艺流程；生产过程的物理、化学、供能物料传送的特点，了解川化的产品特点、技术状况和管理措施。2、了解化工厂三废的处理及综合利用情况，有条件时了解城市污水处理工艺流程。3、学习企业管理人员、工程技术人员和工人对生产的高度责任感，勇于进取改革，不断创新的奉献精神和协作精神，提高学生素质。二、实习主要内容：（一）前言介绍川化概况，这两天在出川化的认识实习过程，以及三个主要的工艺：尿素合成工艺、三聚氰胺合成工艺和合成氨工艺。（二）川化介绍川化集团有限责任公司（原四川化工厂）始建于1956年，经过四十多年的发展，已成为一个以生产化肥和化工原料为主的综合性特大型化工企业，是全国18个大型化工基地之一。公司地处四川省成都市青白江区，距成都市区约30公里， 距成都双流国际机场约60公里，均高速公路直达。厂区专用铁道与宝成铁路青白江站接轨，厂区公路与成绵高速公路、川陕公路接道。公司拥有川化股份有限公司、川化永达建设工程有限责任公司、川化润嘉置业有限责任公司、成都望江化工厂、深圳荣生化工有限公司等家全资、控股子公司和中外合资企业川化味之素有限公司、川化青上有限公司。公司现有在册职工7350人（其中各类专业技术人员1020余人），资产总额25亿元，占地220公顷，生产57种100多个型号的产品，是我国目前最大的合成氨、氮肥生产企业之一及最大的三聚氰胺和赖氨酸生产企业。公司以其规模优势、技术优势、管理优势、人才优势和地域优势，在全国化工行业中处于领先水平。川化（）这一企业品牌和天府牌商标，在国内外享有较好知名度和声誉，产品畅销全国各省、市、自治区，部分产品还远销国外。公司先后荣获全国产品质量优秀企业、全国环保先进企业、 全国五一劳动奖状、中国企业管理杰出贡献奖、“全国环保先进企业”、“全国精神文明建设工作先进单位”、“全国产品质量优秀企业”、“中国企业管理杰出管理贡献奖”等称号。 主要产品：硫酸;硫酸(98%);浓硝酸;烧碱;亚硫酸铵(固体);硝酸铵(多孔粒状);过氧化氢;二氧化碳(食用);二氧化碳(液体);氧气;氩气;氯气(液);液氨(工业用);电石;三聚氰胺;氮肥;合成氨;氨水;液氨;尿素;尿素(工业用);硝酸铵;结晶硝酸铵;聚氯乙烯树脂;催化剂;天然气一段转化催化剂Z102;天然气二段转化催化剂Z204;中温变换催化剂B109;中温变换催化剂B110-2型;甲烷化催化剂;低温变换催化剂;低温变换催化剂B204;烃类蒸汽转化催化剂;氧化锌脱硫剂CT305;氨合成催化剂A110;硫酸生产用钒催化剂S101;硫酸生产用低温钒催化剂。川化集团有限责任是一个以生产化肥为主的综合性特大化工企业，是我国目前最大的氮肥、三聚氰胺和赖氨酸生产厂。共生产90个品种200多个型号的产品，主导产品年生产能力为：合成氨50万吨、尿素62万吨、硝酸铵24万吨、浓硝酸1.5万吨、工业硫酸10万吨、三聚氰胺2.58万吨、催化剂2500吨、双氧水1.4万吨、硫酸钾2万吨、赖氨酸1万吨、皮革化学品8000吨、氨基塑料4500吨。产品均采用国际比标准和国外先进标准组织生产，国家和部级优质产品率达87%以上。公司拥有进出口权，产品畅销全国各省、市、自治区，部分产品还远销日、韩、俄、美等二十多个国家和地区。（三）实习内容1.合成氨 （1）概论：合成氨是重要的基本化学产品，在国民经济中占有重要的地位。本装置经增产节能改造后日产液氨1200吨，并付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。1912年在德国建立了世界上第一个日产30吨的合成氨厂。（2）工业发展简介：1、氨的发现与制取氨是1754年，由 普利斯特里在加热氯化铵和石灰混合物时发现，1784年柏托利确定氨由氮和氢组成。2、氰化法制氨 早在1898年A.富兰克和N.卡罗发现碳化钙与氮气反应生成氰氨化钙，并获得专利。 CaC+N2CaCN2+C CaCN2在200下碱性介质中水解成氨。 人们称氰氨化钙制得氨的方法称为氰化法。1905年在德国建成第一套工业装置，一次世界大战期间德国、美国采用此法制氨，用于制造炸药。3.直接合成法 氮气与氢气合成氨的化学反应式为 N2+3H2 2NH3 1908年7月，哈伯在实验室用N2和H2在600、200个大气压下合成氨，产率仅有2%，却也是一项重大突破。 4、合成氨的原则流程（3）合成氨原料气的净化以天然气为原料的烃类蒸汽转化法，第一道工序是脱硫，用以保护转化催化剂，以重油和煤为原料的部分氧化法，根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。一、 一氧化碳变换变换原因： 原料气中大量一氧化碳对合成氨无益； 变换得到等量氢气； 变换后易脱除。 1、化学反应 CO+H2O（汽）O2+H2反应特点：可逆、放热、体积不变、气固相催化反应2、催化剂铁-铬（Fe-Gr）催化剂（高变催化剂）主体： Fe2O3活性组分： Fe 添加物：Gr2O3、NiO、K2O、CuO MgO、Al2O3 铜-锌（Cu-Zn）催化剂（低变催化剂主体：氧化铜（CuO）活性组分：Cu添加剂：ZnO、Al2O3、GrO钴-钼（Co-Mo）催化剂主体：氧化钴（CoO）氧化钼（MoO3）活性组分：硫化钴（ CoS）、硫化钼（MoS2 载体：氧化铝（Al2O3）添加剂：碱金属氧化物（K2O） 特点： 很好的低温活性； 有突出的耐硫和抗毒性； 强度高。 二、 酸性气体粗原料气经一氧化碳变换后，变换气中出含有氢、氮外，还含有二氧化碳、硫化物、少量一氧化碳和甲烷等气体，其中二氧化碳的含量最多。它和硫化物是氨合成催化剂的毒物，又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的重要原料。脱除二氧化碳的方法很多，一般采用溶液吸收法。根据吸收剂性能不同，主要分为两大类。 一类是物理吸收法，利用酸性气体能溶解于水或有机溶剂这一性质完成。吸收后的溶液可以通过减压闪蒸再生。另一类是化学吸收法，利用酸性气体可与碱性化合物进行反应实现。采用减压加热再生。三、气体的精制经过CO变换和酸性气体脱除后的原料气中还含有少量残余的一氧化碳和二氧化碳。为了防止它们对氨合成催化剂的毒害，规定CO和CO2总含量不得大于10cm3/m3铜氨液洗涤法 铜氨液洗涤法采用铜盐的氨溶液在高压低温下吸收少量CO、CO2、H2S、O2，然后在降压加热的条件下进行溶液的再生。 甲烷化法 甲烷化法是在催化剂存在下使少量CO、CO2与氢反应生成CH4和H2O的一种净化方法，该反应消耗H2，生成的CH4又不利于氨合成反应，因此只适用于碳的氧化物的含量小于0.7%的原料气精制。通常与低温变换工艺配套。甲烷化法具有工艺简单、净化度高、操作方便、费用低的优点，因此被合成氨厂广泛采用。液氮洗涤法液氮洗涤法是在深度冷冻（-190）条件下用液氮脱除少量CO，而且也能脱除甲烷和大部分氩，得到惰性气体含量很少的氢氮混合气。微量的CO2在进冷箱前被分子筛吸附，从而使气体得到精制，以达到精制净化气的目的，此法一般在上游配置低温甲醇洗脱除二氧化碳和硫化氢等酸性气体 。液氮洗涤法需要液体氮，从流程的经济性考虑，应该与设有空气分离装置的重油部分氧化、煤气化制备原料气的流程结合使用。优点是精制气纯度很高、能耗低、操作费用少、无污染，缺点是投资较大。由于一氧化碳的比氮气高并能溶解于液氮中，所以，可以用液态氮洗涤少量的一氧化碳等杂质，使各种杂质以液态与气态氢分离，从而使原料气得到精制。四、氨的合成氨的合成为提供液氨产品的工序，是整个合成氨生产过程中的核心部分。合成系统是合成气气氨生产的最后一道工序，这个工序主要包括合成气的压缩和氨的合成，冷冻分离，驰放气的回收和氨贮存装置。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。氨冷系统是为了供给合成系统冷冻量，并按合成系统的温度及流量输送成品液氨，冷冻系统的设计适应合成压力较低和节省冰机负荷的三级氨冷系统。合成回路的弛放气体用于驱动弛放气喷射器，喷射器同时还将冷冻氨受槽的惰性气体及氨的闪蒸气一并吸入弛放气洗涤塔。在弛放气洗涤塔内，氨被回收为氨水，氨水送出界区，弛放气体经氨回收后，送出界区供其它装置利用。从液氨受槽热端抽出的氨产品通过氨产品泵送入尿素装置。当生产冷氨产品时，冷氨在组合式氨冷凝器中生产。冷氨产品通过冷氨产品泵送入液氨贮罐。2尿素合成工艺1.概述川化股份有限公司化肥厂现有两套尿素生产装置，其中一尿装置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，生产能力为160kt/a；二尿装置原采用日本东洋工程公司水溶液全循环改良C法工艺，2003年采用该公司的ACES21工艺进行增产、节能技术改造，改造后设计生产能力为720kt/a。 2.工艺原理及生产流程介绍尿素生产过程主要有：（1）原料氨和二氧化碳的压缩 （2）合成与气提 （3）中低压分解和回收工序 （4）尿液的蒸发和造粒（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至70%wt左右，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。3.三聚氰胺工艺1.概述川化从1981年开始建设国内第一套引进的大型三聚氰胺装置以来，已经建成了三套三聚氰胺装置，分别采用了荷兰DSM 低压法、意大利欧技公司高压法和国内低压法的工艺。这次实习学的是后两种方法。2.低压法生产三聚氰胺工艺原理和流程框图肥料级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%。 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。 3.高压法生产三聚氰胺工艺原理和流程框图将加压至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。4工艺流程图三、 实习总结两天的实习时间过得很快又很慢。说它时间很短，是因为仅限于参观，并没有亲自操作，两天的时间就和旅游一样，游览了川化的化工厂，我其实还是感觉受益良多的。首先要感谢学院老师和领导为我们安排这一次实习，让我们走出课堂，不再拘泥于书本。也要感谢四川化工股份有限公司为我们提供如此宝贵的实习机会，同时感谢厂里工人师傅的耐心讲解。理论学习毕竟有限，但投身实践，就可以学习到很多书本上没有的东西。我们用理论指导实践，在实践中加深对理论的认识和思考，真正做到学以致用。 我在合成氨的部分听的最认真，在实地考察的时候也最细致的做了记录所以对于这部分的知识有了较全面的认识和感受。在王煤老师和徐卡秋老师的辛勤带领下去，同学们都对化工厂有了浓厚的兴趣和深厚的认识，当我们轻轻的戴着安全帽走在浓烟滚滚的化工厂的时候，我们的心情是激动的，同学纷纷合影留恋，表示到此一游。老师们看到同学们的兴奋劲，赶忙提醒大家注意安全，化工厂一切以安全为第一位！还记得小时候妈妈说，有一次妈妈工作的地方发了大火，冲天的火苗燃烧着我幼小的心灵，那熊熊的烈火带走了一位老同志鲜活的生命，那时候的我就被化工厂的安全事故所吸引，也知道了它的可怕。小时候妈妈讲的故事是可怕的，当那天我亲身站在化工厂的时候，天空中雪白雪白的水蒸气深深的吸引了我的目光，我觉得那圣洁的云气像是美丽的魔鬼，一切都在威胁之下充满刺激，体会着快乐和感动。我喜欢化工厂，不单单因为它是国家工业的加油站，也是因为这些冰冷的机械里面有劳动工人们热烘烘的一颗心，郭明义、雷锋一个个都是我