化工化肥厂实习报告

1、精选优质文档-倾情为你奉上青岛科技大学实习报告化学专业 实习名称：毕业实习学 院：化学与分子工程学院专业班级：化学学 号：学 生：指导教师：青岛科技大学教务处2010年 10月 25 日学 生指导教师实习名称毕业实习实习时间实习地点青岛碱业有限公司天柱化肥分公司实习目的1.参观现代工业生产的先进仪器设备及生产流水线，了解相关化工产品的生产原理、基本生产流程及相关设备及技术资料、相关安全知识。2.熟悉经典化工产品的生产工艺；提高对化工产品制造技术的认识；加深化学在工业各领域应用的学习。增强安全意识，对危险化学品泄漏或不甚接触危险化学品时做出正确处理。3.增强理论联系实际能力，提高自己分析问题、解

2、决问题能力。实习内容： 青岛碱业有限公司天柱化肥分公司一：公司概况青岛碱业股份有限公司天柱化肥分公司始建于1968年，属国家大型化工企业，上市公司（股票简称“青岛碱业”）。现有员工1200余人、总资产4.5亿元，主要产品有尿素、碳酸氢铵、甲醇、甲醛、液体二氧化碳、双氧水、硬脂酸等。公司曾荣获 “全国小氮肥红旗单位”、“全国化肥生产先进企业”、 “全国小氮肥行业先进单位”等荣誉称号。2000年，公司从挪威海德鲁引进世界先进的大颗粒尿素专利生产技术和核心设备，建成我国第一套国产化设备配套的年产16万吨大颗粒尿素生产线。生产的“民丰”牌大颗粒尿素，以过硬的产品质量，赢得了中外客商的广泛青睐，不仅畅销

3、国内市场，而且大量出口日本、韩国、北美等国家和地区。公司一贯致力于现代企业管理，积极实施品牌发展战略，社会知名度和产品美誉度不断提高。“民丰”商标先后被认定为青岛市和山东省著名商标；“民丰”牌尿素也先后被认定为青岛市和山东省名牌产品。公司通过了ISO9001质量管理体系和ISO14001环境管理体系认证。挑战激发活力，创新成就未来！为促进企业健康、可持续发展，公司将进一步加快管理和技术创新步伐，以化肥产品为主业，大力发展以合成氨为依托的高附加值化工产品，逐步实现产品高新化、经营多元化、市场国际化、管理现代化，把天柱化肥建设成为具有综合竞争实力的新型化工生产企业。二：实习内容在车间师傅和带队老师

4、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，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最用地位。三：实习要求(一)准备工作2010年10月9日，我们在青岛碱业有限公司天柱化肥分公司的会议堂中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、

5、安全技术、放火、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、易燃易爆的高危企业。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、注注意着装，不能披散长发，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，保持工厂的环境卫生。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。（二）工艺流程概括了解主要生产车间（工段）的生产工艺流程，并对工艺操作条件做扼要分析，弄清主线流程中机器设备的作用。总厂框图： 四 实习内容 （一）合成氨概述合成

6、氨工业诞生于本世纪初，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

7、参与合成反应。合成氨反应式如下：N2+3H2=2NH3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。（一）各工段流程1造气车间11造气工段工艺流程说明：采用间歇式固定常压气化法，即在煤气发生炉内，以无烟煤块或者焦炭为原料，并保持一定的炭层，在高压下，交替的吹入空气和蒸汽，使煤气化，以制取合格的半水煤气。经过除尘、热量回用降温后送入汽柜。自上一次开始送风至下一次送分为止，称为一个工作循环，每个循环分吹风、上吹、下吹、二次上吹和吹净五个部分。任务:利用固定

8、床煤气发生炉采用间歇式固定层煤气化法,以无烟煤焦炭等为原料,交替与空气和过热蒸汽进行气化反应制的合格的半水煤气（空气煤气和水煤气）。区域用途 灰渣分配气化剂保护炉底设备免受高温影响借灰渣显热预热气化剂 氧化碳被空气中的氧氧化成CO及CO并放出热量 还原CO被还原为CO水蒸汽分解为氢燃料依靠预热气体换热而被预热 干馏燃料依靠气体换热进行热分解并析出水分，CH，焦油，H2S，等 干燥依靠气体显热蒸发燃料中水分 炉上空间聚集煤气，均匀分布下吹蒸汽工艺流程：吹风阶段，回收阶段，上次制气，下次制气，二次上吹吹风阶段：空气煤气发生炉除尘器蒸汽过滤器废热锅炉烟囱放空回收阶段：空气煤气发生炉除尘器蒸汽过滤器废

9、热锅炉洗气塔气柜上吹制气阶段：蒸汽顶进煤气发生炉废热锅炉洗气塔气柜二次上吹阶段：蒸汽煤气发生炉除尘器蒸汽过滤器废热锅炉洗气塔气柜半水煤气成分（工艺指标）：CO2: 8%O2:0.5%CO+H2:68%合成循环气H2/N2 2.4-3.1气体温度：煤气炉顶出口温度380 煤气炉底出口温度150-280气体入口煤气温度45氢氮比的调节是造气工序的一重要操作半水煤气质量氢氮比是否稳定根据氨的合成反应，氢氮比控制在3:1左右，一般按照循环空气中氢含量的高低进行调节2碳化车间整个工厂中比较重要的一部分，产品的质量的好坏很大一部分取决于这个岗位的工作成绩。碳化车间也包括很多岗位：吸收岗位、一次脱硫岗位、离

10、心岗位、二次脱硫岗位、提氢岗位、碳化包装岗位。21吸收岗位吸收岗位的任务是利用稀氨水和母液吸收来自合成、铜洗岗位的气氨，制得合格的浓氨水供碳化使用。反应原理及方程式：在实际生产中，我们采用离心分离出来的母液和稀氨水（来自回收塔）吸收氨，这样溶液中含有一定量的CO2和NH3，并有不少的碳酸氢铵存在。所以水与NH3生成NH3·H2O的同时有部分NH3·H2O与NH4HCO3反应生成碳酸铵和水。NH3·H2ONH4HCO3(NH3)2CO3H2OQ氨与水的反应是体积缩小的可逆放热反应，增加压力和降低温度，有利于反应也有利于氨的溶解。用母液和稀氨水吸收氨制备浓氨水时，由于

11、溶液中的碳酸氢铵与NH3·H2O反应，生成碳酸铵，使NH3与水的反应向生成NH3·H2O的方向进行，促进了氨的吸收反应，同时，由于溶液中已有CO2存在，就大大降低了浓氨水液面上氨的平衡分压，使氨的损失降低。工艺流程简述：由碳化岗位清洗回收塔来的稀氨水和离心岗位来的母液，分别进入稀氨水槽和母液槽。气氨由合成、铜洗岗位送来，由高位吸氨器的上部进入，吸收液由母液槽和稀氨水槽通过吸氨泵送至高位吸氨器的中心管，吸收液吸收氨后，温度升高经冷却排管降低温度后到浓氨水槽贮存，供碳化使用。设备生产负荷大小和吸收效果等情况，浓氨水的制备可以次吸收或多次循环吸收完成22一次脱硫工段 工艺流程说明

12、： 来自造气的半水煤气，经半水煤气气柜出口冷洗塔除去部分粉尘，煤焦油等杂志并降低一定温度后由罗茨风机加压送到冷却清洗塔下段降温、除尘后进入脱硫塔，除去部分H2S，然后进去冷却塔上段降温后，经静电除焦除去焦油等杂质后送往压缩一入。目前使用的脱硫方法为栲胶脱硫法。23变换工段工艺流程说明：半水煤气经除油器除去气体挟带的油等杂质后，一氧化碳与水蒸气借助于催化剂的作用，在一定的温度下变换成二氧化碳和氢气。通过变换既除去了一氧化碳，又得到了制合成氨的原料气氢和制尿素所需的原料气二氧化碳，使热量得到有效回收。本工段采用全低变工艺进行变换。24二次脱硫工艺流程说明：变换气经过气液分离器后进入脱硫塔脱除变换气

13、中的H2S后送往压缩三入。并经溶液再生，提取单质硫。采用栲胶脱硫法脱硫。25碳化工段251碳化工段的基本流程及特点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

14、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。由于反应时放出大量热量，碳化塔内设冷水箱，用河泵送来压力为0.05-0.10Mpa的冷水控制碳化温度。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

15、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。在碳化工段中，主塔与副塔是相对的。因为在工作8小时后，主塔与副塔要对换一次，在主塔中，有大量的碳氨晶粒存在，容易在主塔壁上沉淀下来，时间过长后，容易造成堵塞。而在副塔中，有浓氨水喷入，因而对换后，主塔变为副塔，在其中由浓氨水，可以清洗

16、壁上的沉淀。主塔和副塔结构上是一样的没有什么区别252碳化工段流程图3压缩车间压缩车间任务是在合成氨生产中，半水煤气中CO的变换、变换气中CO的净化、原料气的精制以及氮氢气合成为氨的工艺是在一定的压力下进行的，因此就必须进行气体的压缩，压缩岗位的任务就是设置不同的级数或段数，逐级提高气体的压力，将半水煤气压缩到.MPa送变换、开脱碳时再将变换气压缩到1.8MPa或2.8MPa送脱碳，原料气压缩到13MPa送精炼，然后将气体提高到32MPa送合成岗位进行氨的合成。工作原理：压缩机的工作原理是驱动机通过联轴器或变速器等带动曲轴旋转，并将曲轴的旋转运动经连杆、十字头转变为活塞的往复运动，使活塞在气缸

17、内达到压缩气体的目的。它的工作过程包括膨胀、吸气、压缩、排气四个过程。正常操作要点:1、稳定各段压力和温度2、输气量的调节：输气量增减要缓慢，压缩机满负荷进行，以降低电耗3、防止抽负压、带水4、注意异常响声，保证良好润滑污水处理:由于水用来循环冷却，故基本不外排，外排水严格符合国家标准。4合成车间合成工段任务是循环气中的氢气和氨气，在高温、高压条件下，借助于催化剂的作用，进行化合反应生成氨。经冷凝、分离得到液氨，未合成氨的气体补充新鲜气后继续循环使用。液氨在氨冷器中气化后去吸收岗位使用或冰机工序。多余的液氨可作为产品出厂或供尿素使用。合成施放气和放空气回收利用。反应方程式： N2+3H22NH

18、3+Q（条件为高温、高压、催化剂）41脱碳工段：411基本原理：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，但其水溶液与CO2可按下式反应： 式受液膜控制，反应速率极慢，式则为瞬间可逆反应，因此式为MDEA吸收CO2的控制步骤，为加快吸收速率，在MDEA溶液中加入1%-5%的活化剂DEA（）后，

19、反应按下式进行：+：由式-可知，活化剂吸收了CO2，向液相传递CO2，大大加快了反应速度，而MDEA又被再生。412工艺流程图413工艺流程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

20、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

21、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。苯菲尔溶液吸CO2的化学反应活化钾碱溶液接化学反应吸收二氧化碳，二氧化碳经水合成碳酸，它再与一个碳酸根离子反应，生成重碳酸根离子，其反应式如下：苯菲尔系统具有的优点包括：提高反应速度，导致所需再生热耗量少采用无挥发性的洗涤介质；使氢损失大大减少；投资费用和操作费用低41.4干法脱碳简介在合成氨和尿素生产过程中，都

22、需要除去大量的CO2组份，其脱碳过程均在变换工序后。经变换后的变换气，CO2含量通常在1835。脱除变换气中CO2的方法很多，从大类来分，可分为湿法和干法，湿法可根据吸收机理的不同，分为化学吸收法、物理吸收法和物理化学综合吸收法；干法即变压吸附(PSA)法。变压吸附法脱除变换气中CO2是利用吸附剂对CO2的吸附力很强，而对H2、N2、CO等的吸附力相对较弱的特性，压力状态下(一般为0.71.5MPa)吸附CO2以及吸附力更强的H2O、硫化物等杂质，在真空状态下脱附这些杂质，使CO2与H2、N2等组分得以有效的分离，同时使吸附剂获得再生。 PSA干法脱碳技术在1991年开始进入工业应用，由于其显

23、著的优越性，目前已得到越来越广泛的应用。PSA干法脱碳技术主要有以下特点：（1）操作方便，流程简单，无设备腐蚀问题，能耗低，操作中不消耗蒸汽，装置运行费用低。（2）CH4在变换气中一般为0.70.9%，经PSA脱碳后CH4含量可降低到0.20.4%，使合成系统的弛放气大大减少。（3）以煤为原料的氨厂变换气中一般H2S约为50200mg/m3，有机硫为2050ppm，其主要组分为COS、CS2、硫醇、硫醚等，在经PSA脱碳后净化气中H2S含量可降至0.5mg/m3，有机硫除COS外可全部除去。（4）由于PSA技术对变换气净化度高（氢氮气中CO2含量0.2%），可采用甲烷化代替铜洗，节省蒸汽和冷冻

24、量消耗，免除铜洗液污染环境。由于气体净化度高，硫化物、NH3等杂质均为ppm级，使有联醇工序的合成氨厂甲醇质量大大提高，且将延长甲醇催化剂使用寿命。 针对合成氨生产厂家的不同需要，在脱碳工序，变压吸附脱碳技术的用于主要有以下三种类型：1、用来替代碳化以增产液氨为目的的PSA脱碳工艺。2、配甲醇生产的PSA脱碳工艺。3、同时制取脱碳净化气和纯度为98以上气体CO2的工艺。42铜洗岗位铜洗工段的任务是合成氨所用原料气中除含有N、H外还有CO、CO2、O2和H2S等有害气体。如果不将他们清除干净干净送往合成，就会使合成触媒中毒而影响生产。因此铜洗岗位是在高压、低温条件下，利用铜氨液将原料气中的有害气

25、体清除，制成合格的精炼气，供合成使用。铜氨液吸收了CO、CO2、O2和H2S的有害气体后，便失了原有吸收能力。因此，本工序尚需在高温、低压条件下，把吸收的有害气体释放出来。同时调节铜液成分及铜比，恢复铜液的吸收能力，也就是所谓的铜液再生，经再生的铜液供铜洗循环使用。铜液吸收CO的原理是比较复杂的。脱除一氧化碳依靠铜氨络盐并有游离氨物的存在下反应的。其反应方程式如下：Cu(NH3)2ACNH3CO Cu(NH3)3ACCOQ吸收硫化氢的反应是依靠铜液中的游离氨，即首先氨与水形成氨水，而后将硫化氢吸收掉。其反应方程式如下：NH3H2ONH3·H2OQ2NH3·H2OH2S (N

26、H3)2S2H2OQ吸收二氧化碳的反应是依靠铜氨液中的游离氨，其反应式如下：2NH3CO2H2O(NH3)2CO3Q生成的碳酸铵会继续吸收二氧化碳生成碳酸氢铵，其反应式如下：(NH3)2CO3CO2H2ONH4HCO3Q铜液吸收氧气的反应是依靠铜氨液中低价铜进行的，其反应式如下：2Cu(NH3)2AC4NH32HAC1/2O22Cu(NH3)2AC2H2OQ除以上反应外，如果硫化氢含量高，则会生成硫化铜沉淀物，消耗铜。正常生产中铜消耗的主要原因是硫化氢气体。其反应如下：2Cu(NH3)2ACH2SCuS2NH4ACNH3(少量H2S气体)2Cu(NH3)3ACH2SCuS2NH4AC(NH3)

27、2S（H2S含量高）2Cu(NH3)2AC2H2SCuS2NH4AC(NH3)2S（H2S含量高）在还原中同时发生高价铜还原为低价铜的反应，其反应式为：2CuCOH2O2CuCO22HQ CuCu2Cu43甲醇合成工段甲醇合成工段任务是将压缩送来的气体在一定的温度、压力和有触媒存在的条件下，使气体中的CO，CO2与H2反应合成甲醇，反应后气体送往铜洗，并使气相中的甲醇分离下来，送往精馏岗位。431工作原理：合成甲醇的主要反应有：COH2CH3OH102.5KJ/molCO2H2CH3OHH2O49.57KJ/mol432工艺流程：从压缩来的气体由醇前入口阀控制进入油分，分离油污杂质，分离后的气

28、体由主阀、副阀控制分两路进入合成塔，在触媒中进行反应生成甲醇，反应后的气体自塔底出来进入水冷器冷却，冷却后的气体进入醇分分离甲醇，分离下的甲醇由阀门控制送往精馏中间槽，气体一路进入水洗塔进行洗涤，出水洗塔气体由醇后阀控制送往铜洗工序，洗涤下来的淡甲醇送往精馏塔甲醇槽，另一路气体出醇分后进入循环机经混压后进入油分，与压缩来的气体混合进入下一循环。44甲醇精馏工段甲醇精馏工段任务是将甲醇工序送来的粗甲醇经过副塔将其中的二甲醚、醛类、烷烃、酮类和甲酸等清除，再经主塔将高沸点的馏分杂质分离，制得含醇量为99.8%以上的精甲醇。441工作原理：由于液体粗甲醇中所含组分的沸点不同，当其在一定温度下部分气化

29、时，易于气化的组分在气相中的浓度比液相要高，两液相中高沸点物的浓度比气相中要高，这样就改变了两相的组成，当对部分气化所得的蒸汽进行部分冷凝时，易于冷凝的高沸点物在冷凝液中的浓度比气相要高，而冷凝下来的蒸汽中低沸点物的浓度比冷凝液中要高，这样通过各组分浓度的改变使粗甲醇得到初步分离。如果多次这样进行下去，最终在液相中留下的基本上是高沸点组分，在气相中留下的基本上是低沸点组分。由此可见，部分气化和部分冷凝同时进行若干次，就可以从粗甲醇中分离出纯或比较纯的精甲醇。442工艺流程：4.5冰机工段冰机工段任务是铜洗、合成氨冷器液氨蒸发为气氨后，有时需要将部分或全部气氨压缩、冷凝使之液化。冰机系统的作用就

30、是将气氨压缩，冷凝液化成液氨。工艺流程：由合成、铜洗氨冷器来的气氨，经气液分离器缓冲和分离液氨后，进入氨压缩机加压，加压后的气氨经氨油分离器分离油滴后，再进入冷凝器管内冷凝成液氨。然后进入液氨贮槽贮存供岗位作冷冻剂用。系统内有煮油器。本工序负责氨油分离器，冷凝器，液氨贮槽以及合成。铜洗、合成氨冷器的液氨废油定期排入煮油器，用蒸汽加热分离氨和油，分别回收。4.6空压站工段空压站工段任务是生产系统有关岗位开车时，需要空气作为动力使气动仪表使用，因此本岗位利用空气压缩机将空气二级压缩到0.8MPa并干燥净化后送气动仪表使用。工艺流程：空气先经过滤器后进入空压机，经一级压缩至0.40MPa后，进入水冷

31、器冷却后进入油水分离器分离油水，再经二级压缩至0.8MPa进入二段冷器冷却后并进入油水分离器而后进入缓冲罐，经缓冲罐缓冲进入干燥器，经硅胶干燥再进入空气贮罐，供各处仪表利用。4.7氨加工工段氨加工工段任务是利用稀氨水（或饮水）把合成、冰机来的施放气加以洗涤，成为合格的燃烤气供给家院，吹风气回收和煤气公司使用。工作原理：反应方程式：NH3H2ONH3·H2OQ4.8甲醛工段甲醛工段任务是用甲醇蒸汽与空气在固定床的金属氧化物催化剂上进行氧化反应，生成的甲醛经水吸收形成甲醛溶液（俗称福尔马林）。本工序的工作原理：CH3OH1/2 O2CH2OH2O H159KJ/mol氧化工程中采用较低的

32、醇空比以维持理想的氧化状态，反应热由沸腾的导热油移出。空气中的甲醇浓度控制在4%9%之间，之所以能控制如此高的甲醇浓度是因为采用物料部分循环工艺生产。49合成氨工艺491氨的主要特点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0.5-1.0%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)-33.5C冰点一777C,临界温度132.4C，临界压力ll28MPa液氨的密度0.1013MPa、-334C为0.6813kg?L。标准状态下气氨的密度7714×10E4&

33、#160;kg-L 摩尔体积2208L?mol-1液氨挥发性很强。气化热较大。氨基易挥发，可生产含氨15%30%(质量)的商品氨水，氨溶解时放出大量的热。氨水溶液呈弱碱性，易挥发。液氨和干燥的气氨对大部分材料没有腐蚀性，但是在有水存在的条件下。对铜、银、锌等金属有腐蚀性。  氨是一种可燃性物质，自然点为630C，一般较难点燃。氨与空气或氧的混合物在一定范围内能够发生爆炸，常压，室温下的爆炸范围分别为15.5%28%和13.5%82% 氨的化学性质较活泼，能与碱反应生成盐。  492合成氨工艺的流程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

34、，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。同时仅有6570%的冷气进入塔内换热器和中心管，减轻了换热器负荷，因而减少了换热面积，相对增加了有效的高压容积，也使出塔反应气温度提高（310340），即回收热品位提高。气体分流进塔还使塔阻力和系统阻力比传流程小。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

35、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。6、设备选用结构合理，使消耗低，运行平稳，检修量减少，工艺趋于完善。7、选用先进的自控手段，如两级放氨，氨冷加氨，废锅加水，系统近路的控制，均用了DCS计算机集散系统自动化控制，冷交、氨分用液

36、位检测采用国内近几年问世的电容式液位传感器等新技术使操作更加灵活、平稳、可靠，降低了操作强度。493合成氨工艺流程图494氨的净化和输送 由合成车间液氨仓库经液氨升压泵加压后的原料液氨，压力大于（表压），温度约<20直接送入尿素生产车间27米楼面的液氨过滤器，进入液氨缓冲槽原料室。来自一段循环系统冷凝器回收的液氨，自氨冷凝器A、B流入液氨缓冲槽的回流室，其中一部分液氨正常为60%，作为一段吸收塔回流液氨用，而其余液氨经过液氨缓冲槽的中部溢流隔板，进入原料室与新鲜原料液氨混合后一起至高压氨泵，这样可使液氨保持较低的温度以减少高压氨泵进口氨气化。氨缓冲槽压力维持在左右，设置在高为23米平面上

37、，是为了具有足够的压头，使液氨回流进入一段吸收塔，同时也为了保证高压氨泵所需要的吸入压头。氨缓冲槽原料室的液氨，进入高压氨泵将液氨加压。495氨合成技术的发展近年来,氨合成工艺技术已取得长足进步。特别是市场经济体制的建立,各氮肥企业为了在市场竞争中走在前列,纷纷围绕节能降耗,加大技改力度,为氨合成技术的新发展提供了一个平台。在此形势下,各企业对氨合成装置的要求,逐渐由以前的强化高负荷生产转变到现在的轻负荷低消耗运行模式上来。因此氨合成的关键设备合成塔,在同等规模条件下,也逐渐的被大塔取代,出现了“大马拉小车”的局面。一些1200、1500、1600、1800、2000的大直径塔逐渐被研制出来,

38、并投入到工业生产中去。伴随着大直径塔的使用,氨合成系统工艺运行条件发生了变化。低温低压氨合成催化剂的应用,也是企业节能降耗可行途径之一。大直径塔及低温低压催化剂的使用,加大了企业的设备投入。企业势必采取各种措施保持装置长周期运行,以求得更多的有效生产时间。因此,原料气的净化度高,避免催化剂中毒,至关重要。积极使用原料气净化新技术,实现原料气微量(CO+CO2)趋近于“零”,避免铜液、油水入塔,最大限度的减少毒物对催化剂的影响将会被人们逐渐重视410尿素工段4101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

39、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。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145-155，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

40、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。4102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。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

41、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3.5-4.1。（1）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

42、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1/0.65。（3）的纯度的纯度低，不仅会降低的转化率，而且会造成合成塔的腐蚀，生产实践证明%在86-100%时，纯度每下降1%的转化率下降0.6%左右。因此生产中过顶二氧化碳的纯度要在98%以上。(一)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，

43、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185-190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10-30气压较好。4102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，一般采用逐段降压和提

44、温的方法，有利于的溜出，但压力的选择，还必须考虑到，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，通常是在不同温度，不同压力，是用水和氨水，把吸收，生成甲胺和氨水，然后返回尿素合成塔。4103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：2NH2CONH2 = NH2CONHCONH2+NH3NH2CONH2+2H2O = （NH4）2CO3 = 2NH3+ CO2+H2O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

45、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。 4104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。4105尿素合成工艺流程图： 4106尿素合成基本流程：来自脱碳工段的

46、二氧化碳经压缩机加压后达到1.6MPa压力，进入尿素合成塔。从氨库来的液氨进入氨储罐，经氨泵加压至2MPa，预热后进入甲胺喷射器作为推动液，将来自甲胺分离器的甲胺溶液增压后混合一起进入尿素合成塔。尿素合成塔内温度为186-190，压力为20MPa左右。出合成塔的合成液中含有尿素、氨基甲酸铵、过剩的氨和水。通过压力控制阀减压并进入预分离器，与一分加热器来的热气体逆流接触，进行传质传热，使液相中部分氨基甲酸铵分解进入气相。同时，气相中的水蒸气部分冷凝。出预分离器的液体进入一分离器加热器减压，使液体中的氨基甲酸铵分解。最后经二蒸器分离后，尿素溶液送往造粒塔顶部进行造粒，造粒塔底部得到的成品颗粒尿素由

47、传送机送至包装处。一分塔、二分塔出来的气体中含有氨和二氧化碳，分别进入一段吸收和二段吸收，氨和二氧化碳与闪蒸、一段蒸发、二段蒸发工段冷凝下来的冷凝水吸收混合形成水溶液，用泵送入尿素合成塔继续参与反应。一段吸收后剩余的气体进入惰洗器稀释与二段吸收的残余气体混合进入尾气吸收塔。尿素生产采用水溶液全循环改良C法。整个流程包括：二氧化碳的压缩，氨的净化和输送，尿素的合成，一段循环，二段循环，蒸发和造粘，尾气吸收与解吸。 由合成车间脱碳工序送来的CO2在总管先加氧混合，加氧量控制在CO2总量的0.5(V/V)。其目的是防止尿素合成塔不锈钢衬里的腐蚀，因此要测定CO2中氧含量，保证缓蚀效果。二氧

48、化碳在分离器中除去水份后进入压缩机，经过压缩，压力达到21MPa，温度升至100130，然后直接送入尿素合成塔。来自氨库的液氦压力大于2.0MP温度低于20。它先进入液氨过滤器，除去杂质，然后进入液氨缓冲槽。来自一段循环系统回收的液氨，从氨冷器流入液氨缓冲槽。其中一部分(正常为60)用作一段吸收塔的回流氨；另一部分溢出氨缓冲槽，进入原料室与新鲜氨混合后引进高压液氨泵入口。掖氨加压至2021MPa后，进入氨预热器预热至4055，然后进入尿素合成塔。由CO2压缩机五段送来的CO2经高压泵加压与预热器来的液氨和一段甲铵泵送来的甲铵液一起进入合成塔的混合器。使CO2和NH3发生反应，约90的CO2生成

49、氨基甲酸铰，在170180时氨基甲酸铵脱水生成尿素。5供水车间在尿素生产过程中，伴随着能量变化和物料的温度变化，将产生大量的热量，这些热量如不及时排除，就会影响生产的正常进行或降低生产效率。因此，尿素装置设置了十几台不同形式的换热器，冷却剂大部分采用循环冷却水。尿素装置的冷却水系统分CO2压缩机组冷却水系统和工艺框架冷却水系统二部分。冷却水进装置的压力约为0.35MPa，温度一般小于32。各冷却器并联在冷却水进口总管和回水总管上，生产中要求用冷却水出口阀来控制冷却水量，进口阀应全开。为提高冷却水的利用率，一般要求各冷却器进出口温差不得小于10。如果冷却器或冷却水系统有空气结存，冷却效率将大幅度

50、下降，为此在各冷却器和冷却水进出口总管最高点均设有排气阀，在系统引冷却水时，排尽空气，使设备充满冷却水。冷却水换热后离开尿素装置的回水压力为0.2MPa，温度比进水温度高约10。图3-14某尿素装置冷却水系统平衡图。尿素装置冷却水系统平衡图冷却水在各冷却器带走热量，经回水总管返回至凉水塔顶，循环使用。由于一部分水的蒸发，致使水体中各种无机离子和有机物质的浓缩，水质发生变化，尿素装置的冷却水系统就会产生一系列不良现象，主要存在污垢危害和腐蚀危害二种。形成污垢的原因是水中存在一些微溶物质，如碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙和硫酸镁以及含硅物质在换热表面沉积一定厚度的垢层。空气中的泥尘等固体悬浮物在凉水塔中进入水体，以及补充水带入的固体悬浮物在系统中集聚，形成污垢。腐蚀产物单独会与其他杂物一起附在冷却面上形成污垢。另外凉水塔内繁殖的微生物（如细菌、真菌和藻类）也会形成污垢。 污垢对冷却器的冷却效率和设备危害非常严重。污垢的沉积降低了冷却器传热效率，会导致设备局部腐蚀，缩短使用寿命。污垢的沉积还降低了水流截面，增大了水流阻力，使运转费用升高，并增加了清洗、运行处理的药剂费用，增加了停车清洗时间，降低连续运转周期。冷却水中的腐蚀物质主要有以下几种，一是来自冷却水中的溶解氧，这种溶解氧是碳钢冷却器腐蚀的主要物质。二是微生物中的细菌使设备产生腐蚀，如铁细菌、硫酸菌和硝化细菌等细菌。三是水中的溶解盐类，以