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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页 共1页认识实习报告地点：巴陵石化环己酮事业部制氢车间班级： 化学工程与工艺一班 学号： 20080920114 姓名： 欧兴 前言生产实习时间：2011.02.212011.02.27地点：中国石化集团巴陵石化环己酮事业部制氢车间目的：通过认识实习，初步了解主要化工单元操作设备在化工生产过程中的作用，获得化工生产过程及化工单元操作设备的感性认识，为后续专业课程学习打下基础，培养理论联系实际的学风和能力。 实习厂概括中国石化集团巴陵石化是中国企业500强之一。经过40年的建设，巴陵石化已经成为以石油炼制为龙头、集油化纤肥于
2、一体的特大型石化联合企业和国内最大的锂系聚合物、环氧树脂、己内酰胺和商品环己酮生产企业，主要产品有汽柴油、稀释剂、环己酮、SBS、SIS、SEBS、顺丁橡胶、聚丙烯、环氧树脂、环氧氯丙烷、己内酰胺、尿素、硫胺等160多种，分别注册 “巴陵牌”、“芙蓉牌”、“鹰王牌”和“白蓉牌”四大商标，年产品总量近300 万吨、销售收入逾150亿元，是湖南省6家年销售收入过百亿元的生产企业之一。企业通过ISO9002质量体系、HSE管理体系认证.巴陵石化现有中高级专业技术人员3000多人，通过自主开发并拥有知识产权的技术有：环己酮生产技术、锂系聚合物成套生产技术、液相小本体聚丙烯生产技术、己内酰胺生产技术、氢
3、化 SBS（SEBS）生产技术、临甲酚醛特种环氧树脂生产技术等，巴陵石化拥有授权专利 114件，先后获得国家、省部级科技进步奖近50项。巴陵石化在聚酰胺、环氧树脂、锂系聚合物等领域的科研、开发水平处于国内领先地位，其中“环己酮氨肟化项目”被列入国家重点基础研发规划项目；“SEBS成套技术开发”、“仿生催化氧化制环己酮” 等项目被列入国家 “863”计划。环己酮事业部目前具有10万吨/年环己酮生产能力，主要装置有：空分装置、合成氢氮气装置、10万吨/年环己酮装置、废碱焚烧装置，主要产品是：氮气、环己酮、环己烷。环己酮事业部制氢装置将烯烃事业部干气、空分装置来氧气/压缩空气、水蒸气通过触媒高温转化
4、反应合成氢氮气，为环己酮装置苯加氢单元提供氢气，装置设计生产能力折纯氢4000吨/年。环己酮事业部制氢装置是目前国内唯一一套以炼厂干气为原料 ，采用加压催化部分氧化法造气的生产装置，由化工部第一设计院设计，1976年建成投产，原设计生产合成氨15kt/a，后产品调整，1999年将合成部分停运，2003年建成了变压吸附脱碳替代碳酸钾溶液脱碳技术改造并顺利投产，2006年建成投产了干气烯烃加氢装置，提高了原料品质，目前装置产氢氮气供环己酮装置作原料使用。主要反应式有： 氧化反应： CH4+1/2O2 CO+2H2+Q CH4+2O2 CO2+2H2O+Q 转化反应： CH4+H2O CO+3H2-
5、Q CH4+CO2 2CO+2H2-Q 变换反应： CO+H2O CO2+H2+Q其中氧化、转化反应主要在转化炉内发生；变换反应主要在中变炉、低变炉发生。因CO、CO2对苯加氢触媒有毒害作用，所以要经变压吸附装置脱除大部分CO2，再经甲烷化反应脱除残余CO、CO2。 甲烷化反应如下： CO+3H2 CH4+H2O+Q CO2+4H2 CH4+2H2O+Q产品及原材料简介产品名称：氢氮气生产能力：氢氮气折氢 4000t/a名 称指 标H2含量(V%)8086CH4含量（V%）4.0CO+CO2(ml/m3)50H2O(V%)0.34N2(V%)1418原料气（干气）:总碳为70100%，总烯小于
6、25%，比重为0.81.0 kgNm3。干气是易燃易爆有毒气体的混合物，一般干气中毒均有头痛、呕吐、昏迷的现象，中毒后有损伤神经系统的可能，大量吸入可使人窒息死亡。防护措施：保证作业处空气新鲜畅通，严格控制泄漏小于1.0%，一旦发生漏气，需用空气呼吸器防护，才能允许作业。石脑油：制氢装置辅助原料，平均分子量约为114。爆炸极限：1.260%，易燃，有毒，中毒对神经中枢系统有损伤，应加强通风，防止挥发，减少对呼吸道和眼的刺激。发生中毒后立即离开现场，对症治疗。生产原理制氢装置主要分为原料压缩、湿法脱硫、干气加氢精制、干法脱硫、转化制气、一氧化碳中低温变换、变压吸附脱碳以及甲烷化等工序。制氢装置是
7、以炼厂催化干气为原料经过原料预处理，部分氧化转化制氢和氢提纯等工艺过程产出合格氢氮气供环己酮车间苯加氢装置使用。在湿法脱硫工序易产生对人体有剧毒的硫化氢气体，生产中原料、中间品和最终产品均易在空气中发生燃烧和爆炸。 湿法脱硫烯烃事业部催裂化干气中含有大量H2S以及微量有机硫，须先对原料进行脱硫预处理，否则会引起后序催化剂中毒。 醇胺法脱硫是一个复杂的物理和化学吸收过程。工艺气体中的H2S和CO2与弱碱性的醇胺水溶液进行化学吸收，吸收后的溶液(称为富液)经过解析再生将其中的H2S和CO2解析出来成为贫液。吸收反应是放热反应，一般在较低的温度下进行，加热后使H2S和CO2解析出来，从而使胺溶液再生
8、而循环使用。车间采用的脱硫吸收剂为N-甲基二乙醇胺高效脱硫剂。脱除H2S反应如下：2 CH3-N(CH2CH2OH)2+H2S CH4-N(CH2CH2OH)22S+Q CH4-N(CH2CH2OH)22S +H2S 2CH4-N(CH2CH2OH)2HS+Q在脱除H2S的同时，乙醇胺还脱除干气中的CO2： 2 CH3-N(CH2CH2OH)2+H20+CO2 CH4-N(CH2CH2OH)22CO3+Q CH4-N(CH2CH2OH)22CO3+H2O+CO22CH4-N(CH2CH2OH)2HCO3+Q 干气加氢 干气加氢精制的目的是：在一定的反应温度及氢气条件下，使原料中的烯烃加氢饱和、
9、有机硫化物加氢转化为无机硫化物，从而满足后工序对原料的要求。 原料干气加氢精制后，可提高原料的品质，降低转化造气的难度，减少析碳，延长触媒使用寿命，部分提高装置的生产能力，降低装置的生产消耗，消除装置的安全隐患，延长装置的开车周期。 干气加氢精制采用等温-绝热加氢工艺技术，干气在JT-4催化剂作用下等温加氢，使烯烃含量从18%降至6%以下，然后低烯烃含量的干气在JT-1G催化剂的作用下绝热加氢，使烯烃含量降至1%以下，有机硫经加氢生成硫化氢。烯烃加氢： CnH2n+H2CnH2n+2 有机硫加氢： 二硫化碳加氢 CS2+4H2=2H2S+CH4 硫氧化碳加氢 COS+H2=H2S+CO 硫醇加
10、氢 R-SH+H2=RH+H2S硫醚加氢 R-S-R+2H2=RH+RH+H2S 二硫化物加氢 R-S-S-R+3H2=RH+RH+2H2S 噻吩加氢 C4H4S+4H2=n-C4H10+H2S 干法脱硫 硫对设备、催化剂均有毒害作用，因此原料气进入转化炉之前总硫要脱至1.5mg/Nm3以下。原料气在醇胺法脱硫中，大部分的无机硫被脱除（小于20 mg/Nm3），但原料气中的有机硫，如硫醇、硫醚等则要靠干法脱硫剂进行精脱除。它们首先和氢气及水蒸汽反应转化为硫化氢，然后硫化氢和氧化锰、氧化锌作用生成硫化锰和硫化锌而留在催化剂中。H2S吸收反应： H2S+ZnO ZnS+H2O H2S+MnO Mn
11、S+H2O 转化造气 本装置造气中采用的加压催化部分氧化法，实际上可视为蒸汽转化法和富氧气化法的综合。即在同一个转化炉内同时进行烃类的氧化反应和转化反应，从而把放热反应和吸热反应结合起来，以保持所需的反应温度，故也称自热转化法。 预热后的干气、富氧空气和水蒸汽在均匀混合后以一定的流速进入催化剂床层，进行如下化学反应： 部分氧化反应（以CH4为例）： CH4 + 1/2O2 CO+2H2+35.5kJ/mol CH4 + 2O2 2CO2+2H2O+801.3kJ/mol转化反应： CH4+ H2OCO+3H2206kJ/mol CH4+CO22CO+2H2247kJ/mol烯烃裂解析碳反应：
12、CnH2nnC+nH2 高级饱和烃裂解析碳反应： CnH2n+2nC+(n+1)H2 裂解析出碳的气化反应： C+O2CO2+ C+H2OCO+H2变换反应： CO+H2OCO2+H2+41.123kJ/mol 一氧化碳的变换 一氧化碳的变换反应是一个可逆反应，它分别在中温变换炉和低温变换炉中分段进行： CO+H2OCO2+H2+41.123kJ/mol 变压吸附脱碳 变压吸附（Pressure Swing Adsorption缩写为PSA）气体分离技术是依靠压力的变化和吸附剂对不同组分吸附能力不同来实现选择性吸附与再生的，在较高压力下进行吸附，在较低压力（甚至真空状态）下使吸附的组分解吸出来
13、，使吸附剂再生，得以循环使用。由于变压吸附循环周期一般较短，吸附热来不及散失可供解吸用，吸附热和解吸热引起的床层温度变化很小，可以近似看作等温过程。变压吸附脱碳就是利用这一原理，将低变气依次经过低变蒸汽发生器、VPSA换热器、循环水水冷器、汽水分离罐，得到40以下干原料气进入吸附塔，在多种吸附剂组成的复合床的依次选择吸附下，将其中大部分CO2一次性吸附，使CO2含量在0.10.4%之间。同时有机化合物和少部分的CO、N2也被吸附。变压吸附脱碳主要是一个可逆的物理吸附过程。甲烷化 甲烷化就是将变压吸附脱碳气中少量的CO和CO通过甲烷化催化剂转化为甲烷和水的过程，反应如下： CO + 2HCH4 + HO + 206 kJ/mol CO+4HCH4 + 2HO + 165 kJ/mol 从反应可知：甲烷化是一个体积缩小和放热的反应。因此，增加压力和维持适当低的温度对反应是有利的。
