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1、实习报告学院：班级：姓名：学号：2012年 4 月 3 日目录一、前言 二、川化集团介绍 三、实习内容 （一）合成氨工艺1 、概述2 、工艺原理及生产流程介绍 3、工艺流程框图 （二）尿素合成工艺1 、概述 2、工艺原理及生产流程介绍 3、工艺流程框图 （三）硝酸制备工艺1 、概述 2、一硝工艺过程和流程框图 3、二硝工艺过程和流程框图 （四）硝酸铵制备工艺1 、概述 2、工艺原理及生产流程介绍 3、工艺流程框图 （五）硫酸制备工艺1 、概述 2、工艺原理及生产流程介绍 3、工艺流程框图 （六）三聚氰胺合成工艺1 、概述 2、低压法生产三聚氰胺工艺原理和流程框图3 、高压法生产三聚氰胺工艺原理
2、和流程框图 四、工艺流程图 五、实习心得、一前言主要介绍川化集团概况，以及几天实习过程中所学到的川化集团的几个主要工艺。各个工艺概述和对应的流程框图。从上述工艺中选择一个画出工艺流程图。其中涉及的工艺主要有合成氨工艺，合成尿素工艺，硝酸制备工艺，硝酸铵制备工艺，硫酸制备工艺，三聚氰胺合成工艺。二川化集团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
3、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
4、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
5、; 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
6、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（一）合成氨1.概述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。2.工艺原理及生产流程介绍 氨是氮和
7、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。本装置以天然气为原料，生产工艺主要经过四道工序: (1) 原料天然气的压缩和脱硫. (2) 粗合成气的制备(转化和变换 ) (3) 合成气的净化 (脱碳和甲烷化 ) (4) 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带来的主要危害，合成氨生产过程所用的催化剂对硫极为敏感，在转化工序中，硫的中毒书硫和催化剂中的镍直接反应的结果，平均每一个镍原子中，只要有不到一个硫原子就足以产
8、生严重的硫中毒。虽然转化催化剂的硫中毒，可以用提高温度将硫驱除，但是硫浓度增加五倍，温度要提高380C 才能抵消其影响。这样就要求炉管在较高的温度下操作,不仅使炉管的寿命缩短，并使每吨氨的燃料消耗大大增加，在变换工序中，低温变换催化剂的硫中、毒是不可逆的，因此必须先除去原料气中的硫化物。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、二硫醚、噻吩、二硫化碳、氧硫化碳等等，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”。本装置使用的天然气，含硫量设计值不大于35PPm，其中主要是硫化氢和硫醇(硫醇占有机硫的90%)，这套装置根据使用的
9、天然气中硫含量不高，而要求的净化程度很高这二个特点，选用了钴钼加氢转化串联氧化锌脱硫。(2)粗合成气的制备(转化和变换 ) 甲烷制备的方法，有蒸汽二段转化法和部分氧化法二种，部分氧化法生产粗合成气比二段转化法的过程简单，而且适应性大，但是它需要空分装置。以得到富氧空气，生产消耗较高，由于本装置以固定的天然气为原料，所以采用了现在世界上比较普遍采用的甲烷蒸汽二段转化法。蒸汽二段转化法是把甲烷分二次转化，采用二次转化的目的是为了减轻一段炉的负荷，使其能在较低的温度下操作，第一次转化是在一段转化炉内进行，为了得到适于氨合成的原材料气，甲烷浓度必须很低（0.20.5% ） ，这就必须在10000C 以
10、上的高温下进行。但是由于转化管材料的限制，在3.0Mpa 以上的操作压力下，目前还不可能达到操作，目前还不能达到这个高温，在实际生产中一段转化炉管内气体温度控制在760850 度范围内，此时一段转化炉内尚有812%的甲烷，将其引入二段转化炉内进行二次转化，二段转化炉内要加入一定量的经过予热的空气，与一段转化气中的部分H2，CO ，CH4进行燃烧产生热量，温度 升到 103513700C 左右，借催化剂的作用，将剩余甲烷转化到0.3%左右，二段转化炉内空气加入量是根据氨合成所需的H2/N2来决定，而不是根据转化所需热量决定的。 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
11、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。二段变换的段间冷却方式一般二种形式，当流程需要热源时，可采用热交换器进行间接冷却，不需要热源时，可以喷洒冷凝液，即可降低温度，又可节约蒸汽用量，本装置采用前一种形式。（3）合成气的净化（脱碳与甲烷化）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
12、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，是催化热钾碱法的一种，使用的液相催化剂为二已醇胺， 苯菲尔溶液有较高的净化能力，并能副产较纯的CO2尿素生产用，其流程和设备设计为二段吸收，二段加闪蒸再生，吸收塔上段有三层鲍尔环填料(其中碳钢环54.2m3不锈钢环3.7M3)塔下段有三层超级拉西环填料，不锈钢环是设置在气液分界处，气液易冲刷处及温度较篙处，以减少腐蚀和克服在这些位置钒化膜不稳定的缺点。再生塔上段有三层超级拉西环填料151.7 m3，塔下段有一层填料鲍尔环，其中碳钢环26.2 m3,，不锈钢环8.7 m3,。甲烷化的作用是将氢氮混合气中未被完全脱除
13、掉的少量一氧化碳（约 0.39%）和二氧化碳（0.1%以下）在一定温度下通过甲烷化催化剂的作用与氢反应生产甲烷，使在氢氮混合气中的 CO CO2降到 10PPm以下。甲烷化操作是否稳定取决于低变触媒的状况或脱碳操作是否稳定，如果低变后的CO 或脱碳后的CO2超过了设计数据，进入合成系统的甲烷将会增多，结果不仅增加了驰放损失和功耗，而且甲烷化反应放出的热量增加时（即超温）可能损坏触媒和容器，这是实际操作中必须注意的问题。（4）精合成气的压缩和氨的合成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
14、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（103 J）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。3.工艺流程框图（二）尿素合成工艺1.概述川化
15、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
16、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
