化工实习报告

本 科 实 习 报 告

学 院 化学工程学院 学生姓名 杨升东 专 业 化学工程与工艺

学 号 ************* 年 级 2012级 指导教师 徐卡秋

教务处制表

二Ο一二 年 7 月 7 日

课程名称： 化工认识实习 课程号码： 30845010

实习周数： 1 学 分： 1

实习单位： 绵阳美丰化工厂 实习地点： 绵阳市 一、 实习目的、要求： 目的： 1、 对化工厂有一个基本印象和概念 2、 了解化工厂基本概貌，对化工厂的结构，设备，管道，输送方式等有初步的感性认识 3、 对化学工业的原料，化工产品的基本制备过程和方法，化工技术的进步有一个初步了解 4、 建立环保意识，加深对化学工程与工艺专业的认识 5、 对化学工业在国民经济的重要地位有所认识 要求： 1、 建立化工厂的感性认识，了解化工企业概貌，发展历史，建设环境，生产过程的基本特点，由原料生产为化学品的基本步骤和工艺流程；生产过程的物理、化学、供能、物料输送的特点，了解绵阳美丰化工厂的产品特点，技术状况和管理措施 2、 了解化工厂三废处理及综合利用情况，有条件的了解城市污水处理工艺流程 3、 学习企业管理人员，工程技术人员和工人对生产的高度责任感，勇于进取改革，不断创新的奉献精神和协作精神，提高自身素质。 绵阳美丰化工厂简介： 2002年7月，中国石油化工集团公司全资子公司成都华川石油天然气勘探开发总公司重组四川美丰，并成为公司第一大股东，四川美丰也由此成为一家具有天然气资源背景的氮肥类上市公司。 四川美丰已有近三十年的发展历史，公司各项经济技术指标和综合实力保持国内同行业领先水平，达到了“生产规模、技术装备、管理水平、经济效益”四个国内一流，成为“中国上市公司竞争力百强”、“中国化肥效益十强企业”、“中国化工500强企业”、“四川100强企业”。 作为我国十大尿素生产经营企业之一，四川美丰现拥有百万吨尿素生产规模，总资产近40亿余元，净资产18亿余元。公司下辖化肥分公司、绵阳分公司、射洪分公司和三胺经理部，控股经营四川美丰农资化工有限责任公司、四川美丰化肥有限责任公司、复合肥有限责任公司、兰州远东化肥有限责任公司和四川建设网有限责任公司，参股经营贵州美丰化工有限责任公司、甘肃刘化集团有限责任公司。公司本部编制内员工2193，其中大、中专以上学历人员1153，占53%；高级职称26人，中级职称148人，初级职称439人，工人技术等级545人 。 四川美丰是中国氮肥行业标志性品牌，公司同时荣获“中国名牌产品”、“中国驰名商标”和“国家免检产品”三项国家品牌最高荣誉，并先后荣获“全国五一劳动奖状”、“中国十大诚信企业”、“全国质量管理先进企业”、“中国企业文化建设先进单位”、“中国最佳董事会50强”、“上市公司信息披露优秀企业”、“银行AAA级信誉企业”等荣誉称号。 四川美丰绵阳工业园项目是四川美丰在绵阳经济技术开发区投资建设的合成氨/尿素装置环保安全隐患治理搬迁改造项目，属四川省、绵阳市重点工程。总投资15.5亿，占地600亩。建设年产15万吨合成氨、18万吨硝酸、24万吨硝铵、45万吨硝基复肥、15万吨尿素和5万吨三胺生产线。 二、 实习主要内容： 工厂生产过程梗概（思考题回答）： 四川美丰绵阳工业园采用联产制，从最初的原料天然气，空气，水生产合成氨；再将液氨有管道运输至下一生产环节生产硝酸，硝铵，尿素；硝铵与磷酸一铵，硫酸钾热熔混合造粒，又生产出了复合肥；尿素也能作为原料生产三聚氰胺。其中合成氨，生产硝酸、尿素、硝铵、三胺是连续生产；生产复合肥是间歇式生产。六个生产工艺流程里面，除了复合肥的生产是纯物理过程，其他的都涉及化学过程，它们生产的基本原理、工艺流程和各流程所产生的副产品、排放物这些在下面会详述。绵阳美丰化工厂的设备按照设备本身的材料特点和功能分类，可分为机械设备、电气设备、自动控制设备、仪器仪表、机电仪一体化设备等，它们有机的组成了一条条生产线，生产的最终产品有：液体CO2、硝酸、硝铵、复合肥、三聚氰胺、尿素。具体概况见下图： 绵阳美丰化工厂具体工艺简介： 合成氨：天然气先经脱硫，送入一段炉与水在800~900摄氏度下反应，生成：氢气，一氧化碳，二氧化碳并余下一部分甲烷；一段炉生成的混合气再与空气混合通入二段炉燃烧，由于氢气燃烧产生更高温度，天然气中甲烷分解更加完全，反应终点将产生大量氢气，以及一氧化碳，二氧化碳，余下少量甲烷和大量氮气；由于一氧化碳会使催化剂中毒，需经过一氧化碳变换，将其转化为甲烷。再将二氧化碳脱除备用，将净化后氮氢摩尔比为3的气体经压缩机进入氨合成回路，制得产品氨。绵阳美丰化工厂采用了干法脱硫、4.0Mpa加压蒸汽连续转化、高低温变化、MDEA脱碳、甲烷化净化、15MPa氨合成的工艺技术方案，降低了生产能耗和生产成本。 合成氨简易流程图： 尿素：目前，工业上采用二氧化碳和氨直接合成尿素，这是一个可逆的放热反应。绵阳美丰化工厂采用气提法生产尿素，共有五个流程：1、二氧化碳气体的压缩 2、液氨的加压 3、液氨的加压高压合成与二氧化碳汽提回收 4、低压分解与循环回收 5、真空蒸发与造粒。在流程二中，加压后的液氨经高压喷射器与来自高压洗涤器中的甲胺液，一起由顶部进入高压甲胺冷凝器；流程三里，合成塔、汽提塔、高压冷凝器和高压洗涤器这四个设备组成高压圈，这是二氧化碳气提法的核心部分。从高压冷凝器底部导出的液体甲胺和少量的未冷凝的氨和二氧化碳,分别用两条管线送入合成塔底，合成塔内设有筛板，形成类似几个串联的反应器，塔板的作用是防止物料在塔内返混。尿素合成反应液从塔内上升到正常液位，经过溢流管从塔下出口排出，经过液位控制阀进入气提塔上部，再经塔内液体分配器均匀地分配到每根气提管中。液体沿管壁成液膜下降，分配器液位高低起着自动调节各管内流量的作用。由塔下部导入的二氧化碳气体，在管内与合成反应液逆流相遇。管间以蒸汽加热，合成反应液中过剩氨及未转化的甲铵将被蒸出和分解，从塔顶排出，尿素及少量未分解的甲铵从塔底排出。从气提塔顶排出的高温气体，与新鲜氨及高压洗涤器来的甲铵液在约高压下一起进入高压甲铵冷凝器顶部。高压甲铵冷凝器是一个管壳式换热器，物料走管内，管间走水用以副产低压蒸汽。为了使进入高压甲铵冷凝器上部的气相和液相得到更好的混合，增加其接触时间，在高压甲铵冷凝器上部设有一个液体分布器。在分布器上维持一定的液位，就可以保证气-液的良好分布。 合成塔顶排出的气体进入高压洗涤器，在这里将气体中的氨和二氧化碳用加压后的低压吸收段的甲铵液冷凝吸收，然后经高压甲铵冷凝器再返回合成塔。高压洗涤器分为三个部分：上部为防爆空腔，中部为鼓泡吸收段，下部为管式浸没式冷凝段。从合成塔导入的气体先进入上部空腔，然后导入下部浸没式冷凝段，与从中心管流下的甲铵液在底部混合，在列管内并流上升并进行吸收。采用并流上升的冷凝方式，是为了使塔底不会形成太浓的溶液而析出结晶。 二氧化碳汽提法生产尿素工艺流程简图： 硝酸：工业上生产硝酸常用的工艺有:直接法、间接法、超共沸酸法和双加压法。绵阳美丰化工厂采用的是双加压法制硝酸工艺技术，年产18万吨，硝酸浓度大约在57%，该工艺安全可靠，产品浓度高，热回收效率高，环保效益好，运转率高。具体流程如下：1、氨的氧化和热能够吸收：氨和空气分别进入过滤器,以除去气体中夹带的固体粉尘和油雾等对氨氧化催化剂有害的杂质,净化后的气体经混合器混合(混合气中氨含量约9.5%(v))后进入氨氧化器,经与铂铑网接触,96%～97%(v)的氨被氧化为一氧化氮,气体的温度也上升至～860℃,此气体经氨氧化器下部的蒸气过热器和废热锅炉回收热量后出氨氧化反应器的温度约为400℃。2、一氧化氮的氧化和吸收： 一氧化氮气体离开废热锅炉并经省煤器回收热量后,被冷却至约156℃.当温度下降时,气体中的NO被氧化成NO2,然后进入水冷却器(Ⅰ),进一步冷却至40℃.在这里,氧化氮(NOx)气体与冷凝水反应生成浓度约34%的稀硝酸.酸?气混合物经分离器分离,稀硝酸送入吸收塔.由水冷器(Ⅰ)来的氧化氮气体,与来自漂白塔的二次空气相混合后进入氧化氮压缩机,被压缩至1.0MPa(表).气体经换热器被冷却至126℃,又经水冷却器(Ⅱ)进一步冷却至40℃后,氧化氮气体和冷凝酸一并送入吸收塔底部的氧化器继续氧化,在塔中氧化氮气体被水吸收生成硝酸,吸收塔的塔板上设有冷却盘管用以移走吸收热和氧化热,当塔内液体逐板流下时和氧化氮气体充分接触,酸浓度不断提高,在塔底部收集的酸浓度为57%左右。3、漂白，得到成品硝酸。 双加压法生产硝酸工艺流程简图： 硝铵:硝铵装置采用利用中和反应器对硝酸和氨进行常压中和反应生产硝铵工艺。绵阳美丰化工厂硝铵装置采用三胺的尾气（含气氨69.5%）与稀硝酸中和生产硝铵，该工艺解决了三胺尾气难处理的问题，同时也节约了硝铵生产所需的液氨的原料消耗，降低了生产成本。 复合肥:复合肥装置使用国内开发的生产硝基复合肥的“熔体造粒”工艺技术，将硝铵溶液直接运送到128米高的造粒塔上，与硫酸钾、磷酸一铵混合后呈糊状，旋转造粒，在经过一系列的干燥、冷却、防结块的包裹处理，最后得到成品美丰比利夫复合肥。 造粒塔： 三聚氰胺：三聚氰胺主要用于阻燃剂和制造业，是一种用途十分广泛的有机化工产品,近年来市场销售形势较好。目前世界上技术先进、竞争力较强的三聚氰胺生产工艺主要有日本的Nissan和意大利的Montedison的高压法以及荷兰的DSM和德国的BASF的低压法。绵阳美丰化工厂采用经清华大学改进的荷兰DSM法，采用改良气相淬冷工艺，尾气直接送入硝铵装置回收，不设置氨碳分离装置，大大节省了能源。具体流程如下：将熔融尿素通过喷嘴喷入反应塔,尾气回收 所得的气氨经加压、升温后返回至反应塔,反应压力为0.7MPa,温度390℃,在硅铝胶催化剂的作用下生成三聚氰胺。离开反应塔顶部的气体中含有三聚氰胺、CO2、NH3、少量的副产物及一些催化剂粉尘。除去反应气中的粉尘，反应气在淬冷塔中受旋流器上部溢流液 喷淋、洗涤,与140℃空气逆向对流，温度由390℃降至140℃结晶为粉末。尾气因含有大量氨气，由管道输送至硝铵合成装置作为原料气。 三、 实习总结（可另附报告）： 经过这一天的认知实习，我对化工厂有了一个初步的认识。在真正走进化工厂之前，对它的认识仅仅只停留在它所带来的环保问题方面。从来没有客观、公正、理性的去看待化工厂对人类生活进步所做出的贡献。 看到林立的烟囱，和不断冒出的白气，我和许多人一样，不禁联想到了PM2.5。其实不然，那些白气仅仅只是水蒸气而已。一家大型化工厂，对于环境的影响远没有描述中那么恐怖。就拿美丰来说，它有专门的水——汽处理车间，针对生产产生的废水，厂内自有一套污水处理装置，省环保局也有专门的24小时监控机制，保证废水处理达标之后才能排放。至于废气，更可以加以利用。三胺产生的废气因含有大量氨气，不能直接排放，难以处理。但对于一家大型的联产制化工厂而言，确是生产硝铵的原料。不仅降低了原料的消耗，更是兼顾了环保的理念。 在我看来，中国化工的必然向着大型化，联产化方向发展。在未来，那些只生产原材料，污染严重，技术含量低的工厂必将被淘汰。取而代之的，将是干净，环保，将是中国未来大化工的希望。 我愿意为之付出自己的努力！ 实习成绩评定： 指导教师签名： 年 月 日