城建化工类毕业实习报告.doc

河南城建学院 生产实习报告一、实习目的在理论教学之后，通过生产实习的教学环节，学生能以比较长的时间感受或参与化工生产过程及化工单元操作，使学生对本专业所涉及的知识领域及概念有进一步的认识，对化工生产的流程、单元操作、设备的认识从感性到理性，以利于已经学过的即将学习的单元操作的理论计算的理解和掌握，并为专业课的理论教学奠定良好基础。同时，对化工生产过程各环节有一个感性的认识。任务：了解和熟悉尿素、氨肥、氮肥的生产、污水处理等化工过程、单元操作、工艺流程、设备、理论基础及化工生产过程对人员素质、技能的要求。基本内容：要求理解和掌握尿素生产的工艺流程、生产原理、工艺参数、主要设备结构、性能和工作原理、参数以及相关单元操作。要求理解和掌握PVC生产的工艺流程、生产原理、工艺参数、主要设备结构、性能和工作原理、参数以及相关单元操作。要求理解和掌握该生产过程中，重要的检测和控制生产过程的仪表的工作原理，理解化工仪表及自动化在化工生产中的重要作用。本次生产实习我们到南阳市金田园科技有限公司进行毕业实习，河南省南阳市金田园生物技术有限公司位于南阳市宛城区经济开发区，是一座现代化的复合肥生产企业。主要经营尿素、二铵、氯化铵、氯化钾、碳酸氢铵等单质化肥等 公司现有员工200余人，工程技术人员16人，农业专家5人，高级工程师2人，企业占地面积50000平方米，注册资金1158万元。公司已通过ISO9001:2008国际质量管理体系认证，现已荣获中国工商银行南阳分行“AA+级信用企业”、“河南省产品质量监督检验院质量抽检合格企业”。主要了解尿素的合成工艺和氨氮的工艺流程。该公司新上了氨化工艺，喷浆造2.2 主要物质特性及新引进工艺氨的基本性质:氨在标准状态下是无色气体，比空气密度小，具有刺激性气味。会灼伤皮肤、眼睛，刺激呼吸器官粘膜。空气个氨质量分数在0.51.0%时，就能使人在几分钟内窒息。氨的相对分子质量为17.3，沸点(0.1013MPa)-33.5，冰点一777。液氨挥发性很强，气化热较大。 尿素的基本性质：尿素是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物，又称脲（与尿同音）。其化学公式为 CON2H4、(NH2)2CO 或 CN2H4O，国际非专利药品名称为 Carbamide。外观是白色晶体或粉末。它是动物蛋白质代谢后的产物，通常用作植物的氮肥。无嗅，无味的针状或棱柱状结晶，工业产品为白色，含氮量为46.6%，熔点：132.7水溶液呈弱酸性，加热时酸性增强。对黑色金属和其它金属有腐蚀性，特别对铜腐蚀更大，对生铁无腐蚀作用。氯化铵：该产品目前主要有两种生产工艺：一是用我国著名科学家侯德榜发明的侯氏制碱法，同时生产纯碱和氯化铵两种产品；二是生产碳酸钾等钾盐的副产品。氯化铵很容易结块，通常用添加防结块剂的方式来防止产品结块。氯化钾：无色细长菱形或立方晶体，或白色结晶小颗粒粉末，外观如同食盐，无臭、味咸。常用于低钠盐、矿物质水的添加剂。农业上是一种钾肥。其肥效快，直接施用于农田，能使土壤下层水分上升，有抗旱的作用但在盐碱地及对烟草、甘薯、甜菜等作物不宜施用。碳酸氢铵：又称碳铵，是一种碳酸盐，含氮17.7%左右。可作为氮肥，由于其可分解为NH3、CO2和H2O三种气体而消失，故又称气肥。生产碳铵的原料是氨、二氧化碳和水。碳酸氢铵为无色或浅粒状，板状或柱状结晶体，碳铵是无（硫）酸根氮肥，其三个组分都是作物的养分，不含有害的中间产物和最终分解产物，长期施用不影响土质，是最安全的氮肥品种之一。喷浆造粒：把料浆(混合物、溶液与溶质)中的水分(能汽化的液体总称)，通过喷射到一设备中，用加热、抽压的方法，使料浆中的水份汽化并分离后，留存的不会气化(在一定条件下)的固体形成粒状的过程称喷浆造粒。如磷铵颗粒肥料的最终制造工序。2.3 实习内容2.4氨的合成2.4.1合成氨概述：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：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。2.4.2原料气的制备：以水煤气为原料，在铁锰脱硫剂和氧化锌脱硫剂的作用下，将水煤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CO2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CO2和CO，为后工段输出合格的原料气和净化气（其中CO和CO2的含量25ppm）。2.4.3脱硫工段：从原料气压缩机一段缸出来的天然气在压缩机段间冷却器137与冷却水进行换热。从原料气压缩机出口出来的混合气进入一段转化炉101-B的对流段，被预热约399,接着进入加氢器102D，在加氢器中有机硫化合物被氢化，生成硫化氢。在加氢器中，基本上所有的有机硫都变成硫化氢。接着气体再进入氧化锌脱硫槽108-DA/DB,每一个脱硫槽内装有21m3的条状氧化锌脱硫剂，气体中的硫化氢与氧化锌反应而被氧化锌所吸附。脱硫的最好方法是在过量氢气存在的情况下，将这硫化物催化转化成硫化氢然后再使硫化氢与氧化锌反应达到脱除的目的。以焦炉煤气为原料,压缩至2.1 MPa后进入精脱硫装置,将气体中的总硫脱至0.1 ppm以下.焦炉气中甲烷含量达22.4,采用纯氧催化部分氧化转化工艺,将气体中甲烷及少量多碳烃转化为合成甲醇用的一氧化碳和氢;经压缩进入甲醇合成装置.2.4.4碳化工段：有造气车间转化岗位中低变工序送来的（压力0.85MPa，CO2含量为17%）低变气从碳化主塔底部进入塔内，气体由下而上与塔顶加入的副塔液逆流鼓泡吸收大部分CO2，含CO25%10%的尾气从塔顶导出，经碳化副塔底部进入塔内，与塔顶加入的浓氨水进一步逆流吸收，使CO2含量降至1.6%，尾气由塔顶导出，有固定副塔底部进入塔内，与塔顶加入的浓氨水或回收塔稀氨水进一步逆流吸收，使CO2降至小于等于0.4%，NH320g/m3气体从尾气管导出再从回收段底部进入回收清洗塔，与由清洗塔顶部加入或回收塔加入的软水再次逆流吸收，去除气体中所含的NH3和CO2使CO2含量0.2g/m3气体由清洗塔顶部尾气管导出，经汽水分离器出去后，然后送压缩机三段压缩。由吸收送来的浓氨水经加压至1.01.2Mpa,由副塔顶部加入塔内，与碳化主塔出口气中的CO2反应生成碳酸铵溶液，再用泵从塔底抽出，加压至1.41.6Mpa, 由碳化主塔顶部加入塔内，进一步吸收变换气中的而生成碳酸氢铵悬浮液，由塔底部取出送稠厚器供离心机分离。由软水岗位送来的0.7-1.2Mpa软水，由顶部加入清洗塔内，清洗塔气体中的氨后，经回收塔顶部与清洗塔底部的溢流管由回收塔顶部进入回收塔内。清洗回收固定副塔出口气中的NH3和CO2后，生成的稀氨水一部分由回收塔底部抽出，加压至0.81.2Mpa，由固定副塔顶部加入塔内吸收副塔出气中的NH3和CO2后，稀氨水压往吸收。回收清洗塔另一部分稀氨水加压至0.80.9Mpa，送往洗氨塔吸收合成驰放气中的氨后，通过自动气动薄膜阀，压往吸收母液贮槽或稀氨水贮槽。碳化工段流程图:2.4.5脱碳工艺：MDEA(N-Methyldiethanolamine) 即N-甲基二乙醇胺，分子式为：分子量119.2，沸点246-248，闪点260，凝固点-21，汽化潜热519.16KJ/Kg，能与水和醇混溶，微溶于醚。在一定条件下，对二氧化碳等酸性气体有很强的吸收能力，而且反应热小，解吸温度低,化学性质稳定,无毒不降解。纯MDEA溶液与CO2不发生反应。 工艺流程图：变换气经过三段加压到1.8Mpa，温度小于40，由进口阀导入，经变换气分离器分离油水后进入吸收塔低部。在塔内与半贫液，贫液逆流接触，被吸收CO2后，由塔顶引出。出塔顶的气体被净化器冷却器冷却，再经净化器分离器分离出水分，温度小于40，气体中CO20.2%，经净化器出口阀到甲烷化工序。 吸收塔内吸收CO2的MDEA溶液称为富液，温度约80、1.8Mpa，经减压阀减压到0.4Mpa，经过富液预热器预热后进入常压解析塔的顶部，解析出CO2后从塔底出来的被称为半贫液，约2/3的半贫液到半贫液冷却器降温后经过泵加压到2.2Mpa进入吸收塔中部吸收CO2，约1/3的半贫液被常压泵加压到0.6Mpa，经调节阀进入溶液过滤器。过滤完机械杂质后流入溶液换热器管内，出溶液换热器（94）进入气提塔上部，解析出部分CO2后溶液从中部出来流入溶液再沸器，在蒸汽作用下，出再沸器温度升高到113的气液混合物，再次进入气提塔下部，溶液中CO2几乎全部解析，从气提塔底部出来的溶液被称为贫液，温度为113进入溶液换热器管间与半贫液换热，降温到93进入贫液冷却器管间，被水冷却后的贫液控制在60，由贫液泵加压到2.4Mpa经调节阀送到吸收塔顶部吸收CO2。从气提塔顶部出来的102压力0.05Mpa的在生气被称为汽提气，进入常压解析塔顶部，在常压解析塔与富液解析出来的气体一道从顶部出来，称为再生气。再生气进入再生气冷却塔后冷却后，在进入再生气分离器分离水分，分离后的再生气CO298%温度40压力5-10kpa，送入尿素生产车间做为尿素的原料。2.4.6合成氨工艺：1、分流进塔：反应气分成两部分进塔，一部分经塔外换热器预热，依次进入塔内换热管、中心管，送到催化剂第一床层，另一部分经环隙直接进入冷管束，两部分气体在菱形分布器内汇合，继续反应，这样使低温未反应气直接竟如冷管束，稍加热后，作为一、二段间的冷激气，从而减少冷管面积和占用空间，提高了催化剂筐的有效容积，并强化了床层温度的可调性。2、进塔外换热器的冷气不经环隙，这样温度更低，使进水冷器的合成气温度更低（约75左右），提高了合成反应热的利用率，降低了水冷器的负荷和冷却水的消耗。3、水冷后的合成气直接进入冷交管间，由上而下边冷凝边分离，液氨在重力和离心力的作用下分离，既提高了分离效果，又减小了阻力。4、塔后放空置于水冷、冷交后，气体经连续冷却，冷凝量多，因此气体中氨含量低，惰气含量高，故放空量少，降低了原料气消耗。5、塔前补压：循环机设于冷交之后，气体直接进塔，使合成反应处于系统压力最高点，有利于反应，同时循环机压缩的温升不消耗冷量，降低了冷冻能耗。合成氨工艺流程图:2.5 尿素的合成2.5.1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：第一步：氨与作用生成氨基甲酸铵第二步：氨基甲酸铵脱水生成尿素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（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。2.5.2尿素工艺流程介绍: 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。尿素合成工艺流程图：尿素合成塔内设有十一块筛板，形成类似几个串联的反应器，塔板的作用是防止物料在塔内返混。物料从塔底至塔顶，设计停留时间约一小时。二氧化碳转化率可达58%以上。 尿素合成反应液从塔内上升到正常液位，经过溢流管从塔下出口排出，经过液位控制阀进入汽提塔上部，再经塔内液体分配器均匀地分配到每一根汽提管中。沿管壁成液膜下降。由塔下部导入的二氧化碳气体，在管内与合成反应液逆流相遇。管间以蒸汽加热，合成反应液中过剩氨及未转化甲铵液将被汽提蒸出和分解，从塔顶排出。尿液及少量未分解的甲铵从塔底排出。塔底液位控制在220mm左右，以防止二氧化碳气体随着液体流入低压分解工段造成低压设备超压。 从汽提塔顶排出的气体，与新鲜氨及高压洗涤器来的甲铵液一起进入高压甲铵冷凝器顶部。高压冷凝器是一个管壳式换热器。物料走管内，管间走水用以副产蒸汽，根据副产压力高低，可以调节氨和二氧化碳的冷凝程度。但要保留一部分气体在合成塔内冷凝，以便补偿在合成塔内甲铵转化为尿素所需热量，而达到自热平衡。所以把控制副产蒸汽压力作为控制合成塔温度压力的条件之一。从合成塔顶排出的气体，进入高压洗涤器。在这里将气体中的氨和二氧化碳用加压后的低压吸收段的甲氨冷凝吸收，然后经高压冷凝器再返回合成塔。不冷凝的惰性气体和一定数量的氨气，自高压洗涤器排出高压系统，经低压吸收塔后放空至大气。从合成塔至高压洗涤器的管道，除设备有安全阀外，还装有分析取样阀。通过对气相的分析，测得气相中氨、二氧化碳和惰性气体含量，从而可以判断合成塔的操作是否正常。在高压洗涤器中，NH3和CO2进一步冷凝回收。在高压洗涤器下部设有换热段。采用调温水来冷却，调温水在密闭循环系统中取走高压洗涤器甲铵的生成热与冷凝热，此热量在调温水循环冷却器中用冷水移去。未冷凝的气体进入上部填料段，被高压甲铵泵从循环工序送来的甲铵液进行洗涤回收NH3和CO2。洗涤后的气体经冷凝液吸收净化后放空。所生成的甲氨液从高压洗涤器 溢流入高压喷射器，再经高压冷凝器返回合成塔。 来自汽提塔底部的尿素甲铵溶液，经过气提塔的液位控制阀减压,气液混合物喷到精馏塔顶，精馏塔上部为填料塔，下部为分离器。经过填料段下落的尿素甲铵液流入循环加热器，甲铵进一步分解，而后进入精馏塔下部的分离器分离。液体经液位控制阀流入闪蒸槽，气体上升到精馏塔填料段，精馏后的气体导出精馏塔，送到浸没式低压甲铵冷凝器进行吸收，吸收时产生的热量，被冷凝器中冷却水带走。此冷却水被低压甲铵冷凝器循环水泵送低压甲铵冷凝器循环冷却水冷却。气液混合物从浸没式低压甲铵冷凝器上部溢流到低压甲铵冷凝液位槽，另一部分液体从液位槽底导出。经高压甲铵泵升压，送入高压洗涤器顶部。四 收获和体会实习虽然只有两周的时间，但是在指导老师的精心安排下，我们来到了飞行化工厂和神马氯碱厂进行了实习。通过这次生产实习，我们以比较长的时间感受或参与化工生产过程及化工单元操作，使我们对本专业所涉及的知识领域及概念有进一步的认识，对化工生产的流程、单元操作、设备的认识从感性到理性，以利于已经学过的即将学习的单元操作的理论计算的理解和掌握，并为专业课的理论教学奠定良好基础。我们在实习车间中，通过请教技术员，自己研究，与同组同学讨论等方式，我对我自己所在的车间有了深入的了解，同时也对课堂上所学的书本知识有了更加实际的理解，把书本上的知识主动的应用到实际生产当中去，学习到了不少实际生产知识，也认识到了书本上所学的知识和实际生产是有差距的。这次生产实习对我感受最深的地方有以下几点：1.化工生产是一个非常复杂的系统的工程，没有我们在书本上学习的那么简单。仅仅掌握书本上的知识是远远不够的。自己深深感觉到自己的知识储备实在是太少了，理论基础知识学习的也不够扎实。因此，在今后的学习中，一定要踏踏实实，学习书本上的理论知识，打好基础。同时，也要扩展知识面，学会结合实际生产，毕竟实际生产给理论还有非常大的差别。2.化工生产安全的重要性。化工生产中基本上都实在高压高温、易燃易爆、有毒的工作环境下，因此，安全对化工厂来说极其重要。在今后的学习中，也要多学习有化工安全方面的知识。将来在化工企业工作也要重视安全，严格按照企业的规章制度、设备的操作规则去做，否则，会对自己甚至企业社会带来极大的危害。3.化工生产中的原料在利用非常重要。任何一个化工厂都有一些原料在生产过程中都会存在再利用，这对一个企业的原料利用率以及利润的提高有非