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1、一 概述河南城建学院化工系实习报告本次生产实习时间：2010-8-302010-9-25本次生产实习的目的: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：了解和熟悉煤的焦化、煤的气化、尿素的生产、食盐精致、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
2、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平顶山飞行化工厂和神马氯碱厂进行生产实习，主要了解尿素的合成工艺和PVC的工艺流程。二 飞行化工厂实习内容2.1 飞行化工厂简介河南省平顶山飞行化工（集团）有限责任公司是在原河南省平顶山化肥厂基础上改制组建的企业集团。1979年建成投产，在经历了设
3、备工艺的技术改造、填平补齐和以二期改扩建工程为标志的内涵扩大再生产后，实现了规模翻番，成为河南省化肥生产骨干企业和国有独资大型一类化工企业。公司现有员工3500人，各类专业技术人员671人，占地面积60万平方米，总资产10亿元，拥有子公司6个，分公司及生产厂9个，年创销售产值4亿元，利税5750万元。 公司年产合成氨18万吨，尿素30万吨，甲醇2万吨，复合肥5万吨，液体高纯氩1800立方米。其它产品有液氨、工业氧气、医用氧气、液体二氧化碳、高纯氮、硫磺、氨水、彩色塑料编织袋、柔性塑料油墨、乳液松香胶、甲醛、苯胺等，并配有2.4万千瓦热电厂一座。公司年产合成氨18万吨，尿素30万吨，甲醇2万吨，
4、复合肥5万吨，液体高纯氩1800立方米。其它产品有液氨、工业氧气、医用氧气、液体二氧化碳、高纯氮、硫磺、氨水、彩色塑料编织袋、柔性塑料油墨、乳液松香胶、甲醛、苯胺等，并配有2.4万千瓦热电厂一座。 近年来，飞行集团以市场为导向，以科技为依托，大力发展支农化工、基础化工和精细化工，走出了一条“以化养肥、多种经营、规模发展”的健康之路。2.2 主要物质特性氨的基本性质: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,
5、临界温度132.4，临界压力ll28MPa。液氨的密度0.1013MPa、-334为0.6813kg/L。标准状态下气氨的密度，摩尔体积。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630，一般较难点燃。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。尿素的基本性质：尿素的化学命名为碳酸铵，分
6、子式是.尿素是无色，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%，分子量为60.04。熔点：132.7重度：20-40,1,335（固体），1.4（粒状）。比重变化量：每1 0.000208假比重：0.52-0.64,0.7-0.75（粒状）溶解度：易溶于水和液氨中，稍溶于甲醇、苯中，不溶于三氯甲烷、醚类中。温度在30以上，尿素在液氨中溶解度较水中的溶解度大。2.3 工艺总流程2.4氨的合成2.4.1合成氨概述：合成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
7、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参与合成反应。合成氨反应式如下：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
8、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。现代大型合成氨厂大多数以天然气为原料，但飞行化工厂合成氨的原料是以水煤气为原料。生产过程中，水煤气经脱硫、转化及变换等工序，制得合成氨的粗原料气，它的主要成分为、。粗原料气经净化（包括脱碳和甲烷化工序），制得合成氨所需的、混合气体。、混合气体经压缩后送入合成工序合成制得氨，后由冷冻工序提供冷源值得分离产品氨。上述工艺过程大致可分为制气、净化和合成三个部分。此外还有一套完整的蒸汽动力系统穿插于各个工序内。基本流程图如下：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0.5p
9、pm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
10、化锌脱硫槽108-DA/DB,每一个脱硫槽内装有21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.甲醇合成采用5.3 MPa低压合成技术,精馏采用3塔流程。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
11、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
12、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0.050.10Mpa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
13、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，可以清洗壁上的沉淀。主塔和副塔结构上是一样的没有什么区别碳化工段流程图: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11
14、9.2，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，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。工艺流程图：变换气经过三段加压到1.8Mpa，温度小
15、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
