化肥厂生产实习报告

攀 枝 花 学 院 实 习 报 告 书

题学专班姓学

目： 川化实习报告 院： 攀枝花学院 业： 自动化 级： 2008级2班 名： 廖文成 号： 200810503035

2012年 2 月 20 日

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目录

一 前言.......................................................................................................................... 二 实习内容说明.......................................................................................................... 三 实习单位简介.......................................................................................................... 四 实习要求.................................................................................................................. (一)准备工作........................................................................................................... (二)工艺流程概括................................................................................................... 五 实习内容.................................................................................................................. (一)氨合成............................................................................................................... 1氨合成概述................................................................................................... 2原料气的制备............................................................................................... 3脱硫工段....................................................................................................... 3.1基本原理................................................................................................ 3.2加氢转化................................................................................................ 3.3氧化锌脱硫............................................................................................ 3.4甲烷化处理............................................................................................ 3.5主要设备特点........................................................................................ 4碳化工段..................................................................................................... 4.1碳化工段的基本流程及特点.............................................................. 4.2碳化设备的主要特点.......................................................................... 5净化合成气的压缩与氨的合成................................................................. 6碳化工艺..................................................................................................... 6.1基本原理.............................................................................................. 6.2干法脱碳简介...................................................................................... 6.3主要设备特点...................................................................................... 7合成氨工艺................................................................................................. 7.1氨的主要特点...................................................................................... 7.2合成氨的工艺流程............................................................................. 7.3合成氨的工艺条件.............................................................................. 7.4氨的净化与输送................................................................................. 7.5主要设备特点......................................................................................

(二)尿素的合成................................................................................................... 1尿素的基本性质....................................................................................... 2尿素合成的基本原理............................................................................... 3尿素合成的工艺条件的选择................................................................... 4未反应成尿素物质的分离和回收........................................................... 5尿素的加工............................................................................................... 6工艺流程介绍.......................................................................................... 7尿素合成工艺流程图...............................................................................

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8尿素合成基本流程.....................................................................................

9尿素生产工艺条件..................................................................................... 10主要设备的说明....................................................................................... 六 实习心得体会.....................................................................................................

一、前言

对于生产实践能力要求很高的过程装备与控制工程专业，去工厂认识实习与生产实习是我们的专业课学习过程中必不可少的部分，我们工科学生的生产实习是理论联系实际、培养高级工程技术人才、为后续专业课学习打下感性认识基础的非常重要的实践环节。在工厂的“身临其境”让我们褪去了书本的束缚，真正的把理论联系到实际，在机械的轰鸣声中，在空气中弥漫的淡淡尿素味道里，在看到工厂的工人师傅认真生产，一丝不苟的表情时，我们队“过程装备与控制工程专业”有了更多的理解和体会。通过对化工厂工艺流程和主要机械设备的实习，了解化工生产的概况和主要机械设备的作用和主要结构，为后续的专业课学习增强感性认识，提高了我们运用所学知识观察和分析实际问题的能力。在2011年12月27号，我们按照安排去了青白江川化股份有限公司开始了期待的实习。虽然只有短暂的3周，但在带队老师和工人师傅的细心介绍和耐心指导下，我感觉受益匪浅。

二、实习内容说明

我们这次实习，主要是在川化化肥厂。在车间师傅和带队老师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、实习单位简介

川化股份有限公司（以下简称川化）位于成都市青白江区，是一家以生产化肥、化工原

料和新材料为主的国有特大型化工企业。川化始建于1956年，现有资产总额29.6亿元。年销售收入27亿元。年利税总额3亿元以上。公司占地220公顷，在册职工5000余人，设立有国家级技术中心和博士后科研工作站，承担了国家“863”科技计划项目。在50多年建设发展中，川化始终立足于“技术进步、科技兴厂”公司生产的化肥，以过硬的产品质量，赢得了客商的广泛青睐，畅销国内市场。

四、实习要求

（一）准备工作

2010年3月5日，我们在川化化肥有限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、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

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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。

五 实习内容

（一）氨合成 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：

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。

现代大型合成氨厂大多数以天然气为原料，生产过程中，天然气经脱硫、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H2,N2,CO2。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H2,N2混合气体。H2、N2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。

2原料气的制备：

以天然气为原料和燃料，在铁锰脱硫剂和氧化锌脱硫剂的作用下，将天然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将甲烷转化为氢气，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）。 由界区外供给合成氨装置用作原料和燃料的天然气，其压力为3.5kg/cm2G。把天然气引入进料分离罐144-F中，把天然气夹带的液态烃分离掉，后气流流经过滤器102-LA或102-LB，除去悬浮的固体杂质，从过滤器出来的天然气分成两股，一股作为转化炉的原料天然气，另一股作为合成氨装置的燃料天然气。经计量的原料天然气在原料气压缩机102-J的一段缸中压缩后，与一股来自合成气压缩机吸入罐104-F的富氢合成气循环气混合。

3脱硫工段： 3.1基本原理

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-C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?C,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21m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。

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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

3.2加氢转化

天然气加氢转化处理就是在有钴、钼催化剂尊在的条件下，与加入的氢气进行转化反应，主要化学反应如下：

R?SH?H2?RH?H2SR?S?R??2H2?RH?R?H?H2SR?S?S?R??3H2?RH?R?H?2H2SC4H4S?4H2?n?C4H10?H2SCOS?H2?CO?H2SCS2?4H2?CH4?2H2S3.3氧化锌脱硫

这种方法用氧化锌做脱硫剂，在一定条件下，它能迅速脱硫，由于氧化锌脱硫剂使用后不能用简单方法再生，因此只运用于低浓度硫的脱除，并作为最后一级脱硫。主要化学反应如下：

H2S?ZnO?H2O(汽)?ZnS

脱硫后的原料气在镍催化剂作用下进行反应以制取合成氨所用的原料气。 主要反应式如下：

CH4?H2O?g??CO?H2CO?H2O?CO2?H2

转化工序分为两段进行，在一段转化炉里，烃类和水蒸气在反应管内的镍触媒上反应，由管外供给热量。

出口气体残余甲烷浓度约为8～13%，一段氧化后的气体进入二段转化炉，在那里加入空气燃烧放热，又继续进行转化反应。二段炉出口温度在810～870℃之间，经二段转化后可使粗原料气达到反应标准。

氢氮比（分子比）：2.8～3.1 残余甲烷（干基）：0.3～0.6% 转化气中的H2与空气中的O2发生燃烧反应：

H2 + 1/2O2 = H2O + 241.16KJ 在二段炉内除氢气外一氧化碳和甲烷也能燃烧，但H2燃烧反应的速度比其它可燃气体快3～4倍，所以在二段炉内催化剂上部的非催化剂空间里，首先是空气中的氧与一段转化气中的氢气进行燃烧，故大量的热用于转化气中的残余甲烷的继续转化

3．4甲烷化处理

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