尿素的生产工艺报告Word文档下载推荐.docx
《尿素的生产工艺报告Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《尿素的生产工艺报告Word文档下载推荐.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
九实习心得体会.....................................................................................................30
1前言
我们化学工程与工艺专业的学生的毕业实习是理论联系实际、培养高级工程技术人才、更好的去学习专业理论知识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，我们对化学工程与工艺有了更多的理解和体会，对化工行业有了自己更进一步的认识。
对于我们这些即将走出校门踏进生产车间的学生来说，这样一个实习能够让我们提前认识我们即将工作的环境，提前去适应它，这样让我们更好的去面对以后的工作。
这次实习我选择的是家乡的晋开化工集团的尿素生产车间，虽然只有短暂的两周时间，但在企业导师的细心介绍和耐心指导下，我感觉受益匪浅。
2实习内容说明
这次实习，主要是在开封晋开化工集团。
在转化，脱碳，碳化，合成氨，尿素合成等五个车间共进行认知实习，主要在尿素合成车间进行详细的学习和实践，在车间师傅和导师的详细讲解和悉心指导下，我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作用地位。
4.2尿素-简介
别名：
碳酰二胺、碳酰胺、脲
分子式：
CO（NH2）2，因为在人尿中含有这种物质，所以取名尿素。
尿素含氮（N）46％，是固体氮肥中含氮量最高的。
尿素在人的蛋白质分解最终产物中占有相当大的比例。
在普通膳食的情况下，每日尿中可排出25—30克，接近尿中总氮量的87％。
一般来说，两栖类的成体、软骨鱼类和哺乳类具有相同的倾向。
因在这些生物体中，尿素是在鸟氨酸循环中形成的，所以排出尿素的动物具有所必需的整个酶系统，在动物中欠缺其中任何一种酶就会排出尿酸（鸟类）或氨（硬骨鱼类）。
尿素外观为白色晶体或粉末。
是动物蛋白质代谢后的产物，通常用作植物的氮肥。
尿素是哺乳类动物排出体内含氮代谢物的形式。
它在肝合成，其过程被称为尿素循环。
刀豆和大豆植物的种子中存在很多的脲酶，它可使尿素水解为二氧化碳和氨。
尿素也是很重要的肥料。
4.3尿素-物化性质
CO（NH2）2，分子量60.06，无色或白色针状或棒状结晶体，工业或农业品为白色略带微红色固体颗粒无臭无味。
密度1．335g/cm3。
熔点132．7℃。
溶于水、醇，不溶于乙醚、氯仿。
呈微碱性。
可与酸作用生成盐。
有水解作用。
在高温下可进行缩合反应，生成缩二脲、缩三脲和三聚氰酸。
加热至160℃分解，产生氨气同时变为氰酸。
尿素在酸、碱、酶作用下（酸、碱需加热）能水解生成氨和二氧化碳。
对热不稳定，加热至150~160℃将脱氨成缩二脲。
若迅速加热将脱氨而三聚成六元环化合物三聚氰酸。
（机理：
先脱氨生成异氰酸（HN=C=O），再三聚。
）与乙酰氯或乙酸酐作用可生成乙酰脲与二乙酰脲。
在乙醇钠作用下与丙二酸二乙酯反应生成丙二酰脲（又称巴比妥酸，因其有一定酸性）。
在氨水等碱性催化剂作用下能与甲醛反应，缩聚成脲醛树脂。
尿素易溶于水，在20℃时100毫升水中可溶解105克，水溶液呈中性反应。
尿素产品有两种。
结晶尿素呈白色针状或棱柱状晶形，吸湿性强。
粒状尿素为粒径1～2毫米的半透明粒子，外观光洁，吸湿性有明显改善。
20℃时临界吸湿点为相对湿度80％，但30℃时，临界吸湿点降至72.5％，故尿素要避免在盛夏潮湿气候下敞开存放。
目前在尿素生产中加入石蜡等疏水物质，其吸湿性大大下降。
尿素是生理中性肥料，在土壤中不残留任何有害物质，长期施用没有不良影响。
但在造粒中温度过高会产生少量缩二脲，又称双缩脲，对作物有抑制作用。
我国规定肥料用尿素缩二脲含量应小于0.5％。
缩二脲含量超过1％时，不能做种肥，苗肥和叶面肥，其他施用期的尿素含量也不宜过多或过于集中。
尿素是有机态氮肥，经过土壤中的脲酶作用，水解成碳酸铵或碳酸氢铵后，才能被作物吸收利用。
因此，尿素要在作物的需肥期前4～8天施用。
尿素在施用方面，适用于作基肥和追肥，有时也用作种肥。
尿素在转化前是分子态的，不能被土壤吸附，应防止随水流失；
转化后形成的氨也易挥发，所以尿素也要深施覆土。
尿素是人工合成的第一个有机物，广泛存在于自然界中，如新鲜人粪中含尿素0.4％。
尿素产量约占我国目前氮肥总产量的40％，是仅次于碳铵的主要氮肥品种之一。
尿素作为氮肥始于20世纪初。
20世纪50年代以后，由于尿素含氮量高（45％～46％），用途广泛和工业流程的不断改进，世界各国发展很快。
我国从20世纪60年代开始建立中型尿素厂。
1986～1992年，我国尿素产量均在900万吨以上。
目前占氮肥总产量的40％。
工业上用液氨和二氧化碳为原料，在高温高压条件下直接合成尿素，化学反应如下：
2NH3+CO2→NH2COONH4→CO（NH2）2+N2O
4.4尿素-生理
尿素在肝脏产生后融入血液（人体内的浓度在每升2.5至7.5微摩尔之间），最后通过肾脏由尿排出，少量尿素由汗排出。
生物以二氧化碳、水、天冬氨酸和氨等化学物质合成尿素。
促使尿素合成的代谢途径是一种合成代谢，叫做尿素循环。
此过程耗费能量，却很必要。
因为氨有毒，且是常见的新陈代谢产物，必须被消除。
肝脏在合成尿素时，需要N-乙酰谷氨酸作为调节。
含氮废物具有毒性，产生自蛋白质和氨基酸的分解代谢过程。
大多数生物必须再处理之。
海生生物通常直接以氨的形式排入海水。
陆地生物则转化氨为尿素或尿酸再排出。
鸟和爬行动物通常排泄尿酸，其它动物（如哺乳动物）则是尿素。
例外如，水生的蝌蚪排泄氨，但在其蜕变过程转为排泄尿素；
大麦町狗主要排泄尿酸，不是尿素，因为其尿素循环中的一个转换酶的基因坏了。
尿素分子
哺乳动物以肝脏中的一个循环反应产生尿素。
这循环最早在1932年被提出，其反应起点是氨的分解。
1940年代澄清瓜氨酸和精氨基琥珀酸的作用后，它已完全被理解。
在这循环中，来自氨和L-天冬氨酸的氨基被转换为尿素，起中介作用的是L-鸟氨酸、瓜氨酸、L-精氨酸-琥珀酸和L-精氨酸。
尿素循环是哺乳动物和两栖动物排泄含氮代谢废物的主要途径。
但别种生物亦然，如鸟类、无脊椎动物、昆虫、植物、酵母、真菌和微生物。
尿素对生物基本是废物，但仍有正面价值。
比如，肾小管里的尿素被引入肾皮质以提高其渗透浓度，促使水份从肾小管渗透回身体再利用。
4.5尿素-生产
全世界每年工业的尿素产量约为十亿吨。
中国目前尿素产能在6400万吨，年产量约5700万吨。
商业尿素是通过氨与二氧化碳的反应生产的，成品尿素可以为药片状、颗粒状、片状、晶体或者溶液。
90%以上的生产的尿素被用作肥料。
在所有的一般使用的估计氮肥料中尿素的含氮量最高（46.4%），因此相对而言其每氮营养的运输费最低。
尿素在水中的可溶性非常高，因此非常适合被加在可溶的肥料中。
尿素一般以药片或者颗粒的形式上市。
商用尿素的原料是氨与二氧化碳。
后者在以焦炭或烃（如天然气和石油）为原料生产氨的过程中，会大量产生。
尿素因此直接从这些原料中就产生了。
尿素生产是一个平衡的化学反应，其反应物不完全成为反应结果。
生产过程、设定的反应条件、如何处理未转化的反应物，皆可能不同。
未反应的反应物可用以生产其它产品，（如硝酸铵或硫酸铵），也可回收再投入反应。
工业生产尿素的生产原料：
天然气、煤炭、石油是生产化肥的三大原料，通常被称为气头、煤头、油头三类，近年来，由于石油和煤炭价格的升幅远大于天然气，故按成本优势排列为气头、煤头、油头。
尿素生产有两个主要反应。
前者放热，后者吸热。
但整个过程仍是放热的。
2NH3+CO2→NH2COONH4
NH2COONH4→CO（NH2）2+H2O
4.6尿素-用途
4.6．1农业用途
①尿素可以部分代替蛋白质饲料，例如把尿素加入到奶牛青饲料中能代替一部分蛋白质饲料，但尿素的加入量有能超过青饲料的3%和总饲料量的1%，否则牲畜肾脏负担过重，容易引起疾病，大豆饼中含脲酶，不要与尿素混合供给。
1897，Waesk等人提出反刍动物能转化非蛋白质氮为菌体蛋白质的想法。
1949，C.J.Watson等人喂食绵羊含有N15标记的尿素胶囊，4天后在绵羊血液、肝脏、肾脏中检验出含有N15的蛋白质。
这证实了反刍动物可以利用非蛋白质氮。
同年J.K.Looli等人以尿素当作唯一氮源喂食绵羊，发现绵羊能够正氮平衡，表明绵羊瘤胃里的微生物能利用尿素合成其生长所需的10种必需氨基酸。
自此，尿素及尿素化合物成为反刍动物的饲料添加剂了。
②尿素是固体氮肥中含氮量最高的肥料，理化性质较稳定，施后对土壤性质没有影响，可施用于任何土壤和作物，可做根外施肥使用。
同时尿素也是树脂、塑料、炸药、医药、食品等工业的重要原料。
施入土壤中一小部分以分子态溶于土壤溶液中，通过氢键作用被土壤吸附，其他大部分在脲酶的作用下水解成碳酸铵，进而生成炭酸氢和氢氧化铵。
然后NH4+能被植物吸收和土壤胶体吸附，NCO3-也能被植物吸收，因此尿素施入土壤后不残留任何有害成分。
另外尿素中含有的缩二脲也能在脲酶的作用下分解成氨和碳酸，尿素在土壤中转化受土壤PH值、温度和水分的影响，在土壤呈中性反应，水分适当时土壤温度越高，转化越快；
当土壤温度10℃时尿素完全转化成铵态氮需7——10天，当20℃需4——5天，当30℃需2——3天即可。
尿素水解后生成铵态氮，表施会引起氨的挥发，尤其是碱性或碱性土壤上更为严重，因此在施用尿素时应深施覆土，水田要深施到还原层。
③尿素不仅是一种常用的速效氮肥，除作追肥以外，还有其它多种用途。
a、调节花量为了克服苹果地大小年，遇小年时，于花后5-6周（苹果花芽分化的临界期，新梢生长缓慢或停止，叶片含氮量呈下降趋势）叶面喷施0.5％尿素水溶液，连喷2次，可以提高叶片含氮量，加快新梢生长抑制花芽分化，使大年的花量适宜。
b、疏花疏果桃树的花器对尿素较为敏感但嘎面反应较迟钝，因此，国外用尿素对桃和油桃进行了疏花疏果试验，结果表明，桃和油桃的疏花疏果，需要较大浓度（7.4％）才能显示出良好效果，最适合浓度为8％-12％，喷后1—2周内，即能达到疏花疏果的目的。
但是，在不同的土地条件下，不同时期及不同品种的反应尚需进一步试验。
c、水稻制种在杂交稻制种技术中，为了提高父母本的异交率，以增加杂交稻制种量或不育系繁种量，一般都采用赤毒素喷施母本以减轻母本包颈程度或使之完全抽出；
或喷施父母本，调节二者的生长，使其花期同步。
由于赤霉素价格较贵，用其制种成本高。
人们用尿素代替赤霉素进行实验，在孕穗盛期、始穗期（20％抽穗）使用1.5％-2％尿素，其繁种效果与赤霉素类似，且不会增加株高。
d、防治虫害用尿素、洗衣粉、清水4:
1:
400份，搅拌混匀后，可防止果树、蔬菜、棉花上的蚜虫、红蜘蛛、菜青虫等害虫，杀虫效果达90％以上。
e、尿素铁肥尿素以络合物的形式，与Fe2+形成螯合铁。
这种有机铁肥造价低，防治缺铁失绿效果很好。
此外叶面喷0.3％硫酸亚铁时加入0.3％尿素，防治失绿效果比单喷0.3％硫酸亚铁好。
4.6.2商业应用
尿素在商业上，有着及其广泛的应用，比如可作为特殊塑料的原料，尤其尿素甲醛树脂，某些胶类的原料；
它还是肥料和饲料的主要成分；
可以取代防冻的盐撒在街道，比撒盐的优点是不使金属腐蚀；
加强香烟的气味赋予工业生产的椒盐卷饼棕色；
尿素是某些洗发剂、清洁剂的成分；
某些急救用制冷包中的主要成分也是尿素，因为尿素与水的反应会吸热；
同时尿素在工业上还可以用来处理柴油机、发动机、热力发电厂的废气，尤其可降低其氧化氮催雨剂的成分〈配合盐〉；
过去尿素可以用来分离石蜡，因为尿素能形成包合物；
另外尿素还是耐火材料、环保引擎燃料的成分、美白牙齿产品的成分，尿素是纺织工业在染色和印刷时的重要辅助剂，能提高颜料可溶性，并使纺织品染色后保持一定的湿度。
可以说尿素在生活的方方面面都有着广泛的应用。
4.6.3实验室和医学应用
尿素能非常有效的使蛋白质变性，尤其能非常有效地破坏非共价键结合的蛋白质。
这特点可以提高某些蛋白质的可溶性，其浓度可达10摩尔体积。
尿素也可用来制造硝酸尿素。
皮肤科以含有尿素的某些药剂来提高皮肤的湿度。
非手术摘除的指甲使用的封闭敷料中，含有40%的尿素。
测试幽门螺杆菌存在的碳-14-呼气试验，使用了含有碳14或碳13标记的尿素。
因为幽门螺杆菌的尿素酶使用尿素来制造氨，以提高其周边胃里的pH值。
同样原理也可测试生活在动物胃中的类似细菌。
4.6.4药品应用
药物名称：
尿素
功能主治：
作用与山梨醇同。
但本品经肾小球滤过后，约50％从肾小管中再吸收，其高渗液用于脑水肿、脑疝、青光眼等。
脱水作用快而强（15～30分钟），但维持时间短（约3～4小时）。
用药后常继发脑体积增大和颅内压反跳性回升，故在本药注射后3～4小时，须加用其他脱水药物。
外用其软膏或乳膏可使皮肤软化，防止手足皲裂。
用法用量：
静注或快速静滴：
每次0.5～1g／kg，于20～30分钟内滴注完毕。
12小时后可重复给药。
一般可连用1～3天。
注意事项：
（1）本品性质不稳定，注射液须在临用前以10％葡萄糖液溶解，并须在24小时以内用完，以防分解而释出氨，产生毒性，超过24小时不能再用。
（2）如药物贮存太久或药液温度过低，注入后引起面色潮红、精神兴奋、燥躁不安等症状。
（3）药液漏出血管外，可引起局部红肿起泡，应以0.25％普鲁卡因局部封闭并加热敷。
或用如意金黄散或50％硫酸镁湿敷治疗。
（4）可增加血中非蛋白氮，故肾功能不全、严重休克及明显脱水者、有活动性颅内出血者、血内氮质积留过多者忌用.
5尿素片区岗位安全生产技能
5.1尿素生产特点
5.1.1高压高温
尿素合成反应是在高压、高温下进行的，高温、高压对氨的合成反应有利，但也给本工段的安全生产带来了许多不利因素：
·
在高温高压下，甲铵液对钢材的腐蚀作用加剧，使钢材脱碳而变脆；
从而减弱其机械性能；
材料在高温高压下也会发生持续的塑性变形积累，改变其金相组织从而引起材质强度、延伸率等机械性能下降，使材料产生拉伸，致泡、变形和裂纹而破坏；
高温高压使可燃气体的爆炸极限扩大，高压更对上限影响较大，由于爆炸界限加宽使其危险性增加；
高压高温时设备维护不利，会增加设备管道泄漏。
5.1.2高压、中压、低压并存
本工段有五种操作压力，一种是高压20MPa的压力系统尿素合成塔操作部分；
另一种是中压1.7MPa的中压分解吸收操作部分；
还有一种是低压0.15MPa的低压分解吸收操作部分等五种操作压力，压力不同而又相差甚大的压力系统同时存在又彼此紧密相连。
如果操作失误或其它设备方面原因，分离器的液位控制过低，就易造成高压气串入低压系统引起超压操作，其结果是大量物料泄漏，危害极大。
5.1.3易燃易爆易腐蚀
从设备上来看，高低压设备由于所承受介质属于易燃易爆物质，一旦发生事故伤亡损坏严重，破坏力大。
同时尿素对系统设备腐蚀较强，合成塔内外部腐蚀而产生裂纹，发生爆炸，尾吸气中的惰性气体不参加系统反应的H2、N2、O2，若浓度积累越来越高，其组份进入爆炸区内，在某种引爆因素下（如明火、撞击、焊接、摩擦）就会发生爆炸。
资料表明1吨液氨可使28万立方米的空间受到致命污染，因而一旦系统爆炸，则厂毁人亡。
5.1.4低温有毒
在常温常压下，氨是有刺激性臭味的无色气体，有毒能使人窒息。
液氨极易挥发成气氨，因其温度低（在零度以下），溅落在皮肤上会造成化学烧伤。
车间允许浓度30mg/m3。
5.2尿素岗位重点危险化学物质
氨（氨气、液氨）：
NH3
5.2.1理化特性
本品属有毒气体，是一种无色、有刺激性恶臭的气体。
熔点：
-77.7℃，沸点：
-33.5℃，相对密度（水=1）：
0.82（-79℃），相对密度（空气=1）：
0.60，饱和蒸汽压：
506.62kPa（4.7℃），临界温度：
132.5℃，临界压力：
11.40MPa，本品易燃，闪点：
无意义，爆炸下限：
15.7％，爆炸上限：
27.4％，引燃温度：
651℃，最大爆炸压力：
0.58MPa。
本品与空气混合能形成爆炸性混合物。
遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。
若遇高热、容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。
本品易溶于水、乙醇、乙醚。
本品主要用作致冷剂及制取铵盐和氮肥。
5.2.2对人体的危害
本品侵入人体的途径主要是吸入。
低浓度氨对粘膜有刺激作用，高浓度可造成组织溶解坏死。
急性中毒：
轻度者出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、咯痰等；
眼结膜、鼻粘膜、咽部充血、水肿；
胸部X线征象符合支气管炎或支气管周围炎。
中度中毒上述症状加剧，出现呼吸困难、紫绀；
胸部X线征象符合肺炎或间质性肺炎。
严重者可发生中毒性肺水肿，或有呼吸窘迫综合症，患者剧烈咳嗽，咯大量粉红色泡沫痰、呼吸窘迫、谵妄、昏迷、休克等。
可发生喉头水肿或支气管粘膜坏死脱落窒息。
高浓度氨可引起反射性呼吸停止。
液氨或高浓度氨可致眼灼伤；
液氨可致皮肤灼伤。
5.2.3急救措施
皮肤接触：
立即脱去被污染的衣着，应用2％硼酸液或大量清水彻底冲洗，就医。
眼睛接触：
立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟，就医。
吸入：
迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅。
如呼吸困难，给输氧，如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医。
5.2.4.预防措施
本品车间最高允许浓度为30mg/m3。
工程控制:
严加密闭，提供充分的局部排风和全面通风，提供安全淋浴和洗眼设备。
呼吸系统防护：
空气中浓度超标时，建议佩戴过滤式防毒面具（半面罩）。
紧急事态抢救或撤离时，必须佩戴空气呼吸器。
眼睛防护：
戴化学安全防护眼镜。
身体防护：
穿防静电工作服。
手防护：
戴橡胶手套。
其它：
工作现场禁止吸烟、进食和饮水。
工作毕，淋浴更衣。
保持良好的卫生习惯。
5.2.5.消防措施
灭火方法：
消防人员必须穿戴全身防火防毒服，切断气源。
若不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的气体。
喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。
灭火剂：
雾状水、抗溶性泡沫、二氧化碳、砂土。
5.2.6.泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即隔离150m，严格限制出入。
切断火源。
建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。
尽可能切断泄漏源。
合理通风，加速扩散。
高浓度泄漏区，喷含盐酸的雾状水中和、稀释、溶解。
构成围堤或挖坑收容产生的大量废水。
如有可能，将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。
储罐区最好设稀酸喷
升级会员 