濮阳生产实习报告.doc
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1、 生产实习报告报告名称: 应用化学专业生产实习院系名称: 材料与化工学院班 级: 化学101班学 号: 学生姓名: 带队教师: 崔铁兵 赵尧敏 2013年 6 月18 中原工学院认识实习报告目 录1. 实习目的22实习时间23实习地点24. 实习内容24.1公司简介24.2安全教育34.3主要生产工艺、原理44.3.1合成氨工艺44.3.2供水工艺54.4主要设备、操作条件64.4.1原料气压缩与脱硫64.4.2转化74.4.3变换84.4.4脱碳94.4.5甲烷化94.4.6氨的合成104.4.7冷冻114.4.8氨回收124.4.9氢回收124.5本日实习总结125. 实习总结与感想13参
2、考文献14致 谢15实习鉴定表161. 实习目的1) 通过生产工艺及设备的参观实习使学生了解化工生产实际,增加感性认识,从而加强工程观念。2) 了解工业合成氨的基础知识、设备及生产的工艺和流程。3) 通过现场跑流程,了解合成氨的各个生产流程、设备及线路连接情况,加深对基础理论知识的理解,真正做到理论联系实际。4) 通过参观主操控室,了解现在科技对于合成氨生产的影响。5) 通过这次实习,为以后进行相关的的学习和工作打下基础。2. 实习时间2013年6月17日2013年6月21日上午:08:30-11:30下午:15:00-17:303. 实习地点河南省中原大化集团有限责任公司4. 实习内容4.1
3、 公司简介河南省中原大化集团有限责任公司(原河南省中原化肥厂)是具有当代世界先进技术水平和生产装置,集工、科、贸于一体的国有大型现代化化工企业集团。它位于国家卫生城市、国家园林城市、国家历史文化名城、中国优秀旅游城市河南省濮阳市,环境优美,交通便捷。集团公司下属十三个分厂、六家子公司,控股三家中外合资企业(河南豫华精细化工有限公司、河南豫华化工有限公司、河南宇星三聚氰胺有限公司)。中原大化每年可生产38万吨合成氨、75万吨尿素、40万吨尿基复合肥、6万吨三聚氰胺、3万吨双氧水、6千吨工业循环水处理剂、2000万条编织袋及塑料制品;投资25.9亿元的煤化工项目(一期)年产50万吨甲醇工程已于20
4、08年5月25日建成投产。中原大化煤化工项目50万吨甲醇工程,创造了国内同类型、同规模甲醇工程建设工期最短、设备国产化率最高、投资最省、资源综合利用最优的新纪录。此外,与日本井上公司合资兴建的年产10万立方米三聚氰胺泡绵项目也已进入试生产阶段,该项目不仅具有自主知识产权,而且其生产技术处于世界先进水平,填补了国内空白,必将带动国内吸声隔热保温材料的生产。截止目前,中原大化已拥有总资产38亿元,各类技术专业人员1000余人。中原大化下属4个事业部、9家子公司,其中4家中外合资公司;拥有两个省级研发中心和一个市级研发中心。化肥事业部装置采用法国K-T公司尿基复合肥工艺技术。以尿素溶液为料浆,配合硫
5、酸和氨的化学反应,生产多元素NPK复合肥,不仅能耗低,自动化程度高,而且产品成立性好,强度高、质量稳定。公司有肥料生产线4条,年产38万吨合成氨、75万吨尿素、60万吨复合肥、30万吨BB肥、10万吨有机无机复混肥、10万吨缓控释肥、10万吨多肽尿素、5万吨硫包衣尿素、6千吨工业水处理剂、2000万条编织袋及塑料制品等。中原大化旗下三大品牌:中原牌、中原丰牌、科沃丰牌,生产出的各种复合肥养分全、质量稳定、利用率高、释放彻底、绿色环保无污染,满足了各种作物对营养元素的需求,养分百分百释放,符合国家关于“加快建设资源节约型、环境友好型社会”的要求。大化下属4个事业部、9家子公司,其中4家中外合资公
6、司;拥有两个省级研发中心和一个市级研发中心。化肥事业部装置采用法国K-T公司尿基复合肥工艺技术。以尿素溶液为料浆,配合硫酸和氨的化学反应,生产多元素NPK复合肥,不仅能耗低,自动化程度高,而且产品成立性好,强度高、质量稳定。企业长期实施名牌战略,推行全面质量管理,建立了完善的质量保证体系,已通过了ISO9001:2000质量管理体系认证。“中原牌”商标被认定为“中国驰名商标”;“中原牌”系列产品被授予“中国名牌产品”、河南省“名牌产品”、“重点保护产品”等称号;公司生产的产品远销亚、欧、美等30多个国家和地区。4.2 安全教育在进工厂之前赵老师和崔老师就针对这次的生产实习做出了相应的安排和安全
7、教育。在工厂的生产过程中安全重于一切,安全是首要的,只有在有安全保证的前提下,我们才能有机会学到更多的知识。对于安全方面的一些具体要求如下: 不得单独行动,一切听指挥,到任何地方必须先请假,保持手机时刻开通,以便随时能联系到。 进出厂过程中应该排队,有秩序的进入厂区;在实习过程中,特别是在造气等阶段要注意安全,防止因气体泄漏等造成伤害;在实习过程中,不得触碰任何开关、阀门等;实习中注意上下楼的安全;在工厂实习过程中要注意安全,在安全地带进行参观,不要因好奇心到低洼及长时间无人去的地方,以免缺氧窒息。学习过程中要眼观六路,耳听八方。特别注意头上脚下。 着装的要求。不能露脚、腿部位。不得穿高跟鞋、
8、拖鞋。尽量穿长袖长裤的衣物,尽量穿棉质衣物,避免穿纯化纤的衣物。头发不能过肩,同时要求佩戴安全帽。 进入厂区先观察风向,应逆风跑。4.3 主要生产工艺、原理4.3.1 合成氨工艺(流程图见下页图1)压缩脱硫:由中原油田送来的天然气经压缩后大部分作为工艺物料,另一部分作为燃料气驱动透平压缩空气。工艺物料经压缩后进行加氢及氧化锌脱硫。转化:03单元的主要作用是进行天然气的蒸汽转化反应,即使甲烷与水蒸气在一定的温度与催化剂条件下反应,生成一氧化碳与氢气。变换:主要功能是将转化气中的一氧化碳与水蒸气反应,得到氨合成反应所需要的氢和尿素生产所需要的二氧化碳。脱碳:主要任务是利用碳酸钾溶液脱除工业气体中的
9、二氧化碳。CO2的脱除是采用节能型的苯菲尔脱碳流程,此流程为两段吸收一段再生,并采用蒸汽喷射器与蒸汽压缩机降低再生能耗。甲烷化:由于CO与CO2对氨合成催化剂均为毒物,所以06单元的主要目的是将CO变换结束时残留的0.36的CO,以及脱碳结束后留下的0.1的CO2与工艺气体中的氢反应转化为甲烷,叫做甲烷化。压缩:由于氨的合成是在高压下进行,压缩单元主要进行合成气的压缩,以及循环气的增压。氨合成及氢回收:氢气和氮气在高温、高压和催化剂作用下生成氨。从氨合成塔出来的反应物料通过降温,使氨液化送到液氨罐,不凝气经回收氢后去燃料气系统。合成氨厂还有冷冻单元、氨回收单元、液氨灌区、等与之配套生产设施。配
10、气站01单元天然气压缩与脱硫03单元甲烷转化10单元氨回收04单元CO变换06单元甲烷化07单元合成气压缩08单元氨合成09单元冷冻11单元氢回收05单元CO2消除81单元氨储罐02单元工艺空气压缩图1 合成氨工艺流程示意图4.3.2 供水工艺主要有脱盐水和循环水两部分,分别介绍如下:1) 脱盐水工艺从界区外来的水首先进入机械过滤器,除去杂质后进入3台弱酸阳离子交换器,除去碳酸盐硬度。再进入2台脱气塔脱出二氧化碳,然后进入软水箱,后依次通过活性炭过滤器、阳双离子浮动床、阴双离子浮动床、混床,合格的脱盐水进入脱盐水储罐,用泵送到化工界区。其流程示意图如下(图2):机械过滤器离子交换器脱气塔软水箱
11、活性炭过滤器阳双室浮动床阴双室浮动床混床脱盐水储槽化工界区吸收池水图2 脱盐水工艺流程图2) 循环水工艺该装置的主要任务是向氨合成生产装置提供水质合格,压力、温度、流量符合工艺要求的冷却水。 同时将各用户返回的热水将凉水塔冷却后,经循环水泵升压,不断循环使用。4.4 主要设备、操作条件造气炉:以煤为原料加入水蒸气在催化剂、高温、适当温度的条件下合成原料气氢气。压缩机:压缩气体,扁于储存和运输。脱硫塔:出去反应过程中产生的硫,提高产品纯度和防止催化剂中毒。 旋风分离设备:除去生产过程中未反应的颗粒和粉尘。换热器:对流体冷却或加热,达到反应或生产需要。吸收塔:吸收或脱出生产过程中不需要的物质。4.
12、4.1 原料气压缩和脱硫来自界外,硫含量50PPM的天然气经分离后进入天然气压缩机(01K001),经四段压缩出原料气压缩机的天然气与来自合成器压缩机(07K001)的少量合成气相汇合,控制含氢量约2%到5%,作为予脱硫钴-钼加氢转化之用。脱硫采用钴钼催化剂,在氢化塔(01R001)中进行,将有机硫转变为无机硫,而后再用ZnO(01R002A/B)脱去无机硫,控制硫含量小于0.1PPM。对流段(03B002)天然气压缩机 (01K001)天然气氧化锌(01R002A) 氧化锌(01R002B)钴-钼加氢反应器 (01R001)对流段(03B002)图3 原料气压缩和脱硫工艺流程图4.4.2 转
13、化经脱硫后的原料气与水蒸气混合后进行转化反应,即在一段、二段转化炉中进行如下反应:除转化反应外,还同时进行CO的变换反应:一段转化炉转化气(含CH416.3%,温度804,压力42.5105Pa)从二段炉底部进入,经中心管至炉顶与来自工艺空气压缩机并经对流段的空气相混合,工艺气中的氢与工艺空气中的氧反应时气体温度进一步升高,出二段转化炉的转化气(含CH40.9%,温度983)进入废热锅炉回收工艺气热量,使之产生高压蒸汽进入高压蒸汽过热器,工艺气的温度为370左右而后进入变换工序。对流段(03B002)一段转化二段转化炉(03R001)废热锅炉(03E001)高压蒸汽过热器 (03E002)图4
14、 转化工艺流程图4.4.3 变换经二段转化炉后的工艺气含有12%到15%的CO,变换工序的任务是使CO在催化剂存在下与水蒸气反应:这样把一氧化碳变为易于清除的二氧化碳,同时又可制的合成需要的原料氢。整个变换有高温变换和低温变换组成的。高温变换所用的催化剂是Fe系催化剂,进入高温变换炉的温度370,出高温变换炉的温度444,经高温变换炉CO含量从13.5%下降至3.8%;低温变换是Cu系催化剂,进入低温变换炉的温度204,出低温变换炉的温度升至236,经过低温变换炉CO浓度降至0.3%以下。低变气经锅炉给水预热器换热后,温度降至177进入脱碳工序。高温变换炉(04R001)驰放预热器(04E00
15、4)低温变换炉(04R002)锅炉给水预热器(04E003)锅炉给水预热器(04E002)废热锅炉(04E001)图5 变换工艺流程图4.4.4 脱碳经变换工序后的工艺气,CO2含量一般在17%左右,本装置采用改良苯菲尔法脱除工艺气中的二氧化碳,吸收剂为碳酸钾溶液,溶液的吸收和再生可以用如下反应方程式表示:这是一个可逆过程,脱碳溶液中K2CO3吸收了CO2生成KHCO3,KHCO3又在加热减压条件下放出CO2,重新变成K2CO3,经过吸收塔的脱碳气体要求一氧化碳小于0.1%,经过再生塔的二氧化碳气体要求纯度大于98.5%。该过程是一个两端吸收,要求塔顶进口温度低,为70,以提高净化度,塔中部为
16、100,可较快吸收CO2,再生塔内溶液处于沸腾状态,再生温度118,为溶液沸点,再生温度是由压力决定的。脱碳阶段吸收塔压力比较高为39105Pa,再生塔压力稍低为0.4105Pa(再生塔压力愈低愈有利)。锅炉给水预热器(04E003)气体冷却器(05E001)再沸器(05E002)脱盐水预热器(05E009)吸收塔(05C001)分离器(05F0020甲烷化(气体)水力透平(05MT01)再生塔(05C002)闪蒸槽(05D002)吸收塔(05C001)溶液泵(05P001A/B)图6 脱碳工艺流程图4.4.5 甲烷化经一氧化碳和二氧化碳脱除后的原料气尚含有少量残余的一氧化碳和二氧化碳。为了防
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