化学工程与工艺实习报告Word文件下载.docx
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牌尿素采用国际标准生产，1987年荣获"
河南省优质产品"
称号，1992年获"
河南省免检产品"
称号，1996年获"
河南省重点保护产品"
称号，2004年获"
全国化工行业质量放心、国家标准合格产品"
和"
全国同行业知名品牌"
称号，2006年通过IS09001质量体系认证。
产品畅销省内各地市和两湖、两广、江西、浙江等十三个省区。
公司享有外经贸部授予的进出口经营权，产品出口越南、朝鲜、俄罗斯等国家和地区。
公司现为东、西欧16国组成的国际精品批发中心体系成员和欧亚大陆桥贸易信息网络组织成员。
这是目前河南省唯一一家进入该网络组织的化肥制造企业。
二、实习的基本内容
（1）熟练化肥厂几个重要的工艺：
要求把握造气、净化、合成和尿素几个分厂的操作工艺及方法。
（2）合成氨、合成尿素等化工生产过程：
要求理解和掌握焦炉煤气净化、制氢、合成氨、合成尿素等生产过程的开、停车、常操作、事故处理等操作步骤。
（3）化工生产控制：
要求了掌握该生产过程中，重要的监测和控制生产过程的仪表的工作，了解其工作原理，理解化工仪表及自动化在化工生产过程中的作用。
（4）化工生产工艺及设备：
要求进一步掌握焦炉煤气净化、制氢、合成氨、合成尿素等化工生产装置工艺流程、主要设备的结构、原理及主要工艺操作参数。
（5）化工装置（厂）的设计：
要求了解焦炉煤气净化、制氢、合成氨、合成尿素等化工装置及化工厂的设计过程（设计阶段及设计内容），初步熟悉与毕业设计（论文）内容相关的设计文件及设计图纸
三、实习的具体内容：
（一）,分别从造气，净化，合成和尿素进行实习，特别是净化和合成工艺
1，净化工艺：
第一节生产任务
一净化分厂的生产任务主要是用脱硫溶液脱除合成氨原料气中的H2S，使半脱气中H2S≦30mg/Hm3，变脱气中H2S≦10mg/Hm3，并通过中变炉和低变炉，在中变触媒和低变触媒的作用下，将合成氨原料气中的CO转化为CO2，使变换气中的CO满足生产需要，然后用热钾碱液脱除变脱气中的CO2，净化气中的CO2≦0.5%送往合成分厂压缩四段进口。
吸收了CO2的热钾碱液到CO2再生两塔解吸出纯度为98%以上的CO2气送往尿素分厂使用。
简单来说，净化分厂的主要生产任务是送出足够的、合格的净化气和CO2供给合成和尿素生产使用。
第二节主要工艺流程
一合成氨原料气流程简述：
自造气分厂电除尘器送来的半水煤气经低压水封进入煤气鼓风机加压后通过高压水封送入半水煤气脱硫塔，出塔气经半脱分离器分离后到半水煤气水冷塔降温，然后到合成分厂高压机一、二、三段加压送回焦碳过滤器，过滤后与来自供汽的高压蒸汽、合成来的饱和蒸汽在混合器里混合，然后依次通过主换热器、大换热器管间进入中变炉触媒层进行CO的变换反应，中变气出中变炉到大换热器、主换热器管内与半水煤气间接换热后进入低变炉，出低变炉的变换气通过小换热器与半水煤气换热后，通过增湿器进入变换器煮沸器管间与其管内的热钾碱液换热，再进入变换气蒸汽煮沸器上部与钾碱液换热，而后依次经过变换气换热器管内、冷凝液分离器、软水加热器管内、变换器水冷器管内、变换气水冷器后分离器到变脱塔，出变脱塔的气体经变脱分离器分离后到变换器换热器管间与变换气换热后进入CO2吸收塔，出塔气经净化气水冷器、净化气分离器、精脱塔送往合成分厂。
二溶液流程：
（一）半脱溶液流程
经半脱再生槽再生后的溶液经液位调节器进入半脱贫液槽，通过半脱泵加压进入半水煤气脱硫塔顶部与半水煤气逆流接触吸收H2S后从塔下部经液封管溢流到富液槽而后用富液泵加压经喷射再生器与空气混合进行再生然后进入半脱再生槽，溶液循环使用。
（二）变脱溶液流程：
经变脱再生槽再生后的溶液由变脱泵加压将溶液送到变脱吸收塔顶与变换气逆流接触，吸收H2S后从塔底出来经自调阀减压后，进入CO2释放罐释放CO2后，经喷射再生器与空气混合进行再生，再生后进入氧化槽，溶液循环使用。
（三）脱碳溶液流程：
从吸收塔底出来的富液经减压后，进入加压再生塔顶部的闪蒸段，闪蒸后的溶液分两部分，其中大部分经管线引入常压再生塔气提段和塔底煮沸器，进一步解吸再生形成半贫液；
少部分则从富液闪蒸段集液盘的降液管流入加压再生塔中部的气提段及塔底煮沸器，充分再生形成贫液。
压力0.24MPa（绝）温度120OC的贫液出塔经管线进入贫液闪蒸槽，闪蒸出来的蒸气经管线引入常压再生塔底部供半贫液汽提再生。
闪蒸后的贫液温度降到105OC，经上段水冷器冷却后进入贫液泵，加压后进入吸收塔上部。
从常压再生塔底出来的温度约103OC的半贫液进入半贫液泵加压后进入吸收塔中部。
2，尿素工艺：
主要从有以下几个操作工艺：
CO2压缩机岗位操作法
一、生产流程
由净化分厂来的CO2气体进入本分厂界区后，经过通往安全水封的管子除去部分冷凝液，由装于CO2总管末端的手动防空阀控制压缩机的进口压力。
CO2在进入压缩机之前，先与氧气混合。
加氧是为了防止合成塔衬里腐蚀，氧气需要量为进料CO2总量的0.4%（体积）。
在无氧的情况下，可用湿空气代替。
由空分车间送来的0.4MPa的湿空气，经减压阀与加氧切断阀后管道连通。
在加氧切断阀后的管道上装有气动薄膜调节阀，以控制加氧量。
在氧和空气的管路上又分别装有压差孔板流量计，由控制室的二次表记录并指示加入氧和空气的总量。
加氧后的二氧化碳气体，经过总管分别进入各台压缩机，经压缩机进口总阀、一段进口分离器，进入一段缸。
经一段压缩，压力由100~400mm水柱升至0.24MPa，温度由32℃升至132℃；
经一段出口缓冲器、冷却分离器除去油水，温度降至40℃，进入二段缸，提压至1.05MPa，温度升至138℃，经二段出口缓冲器、冷却分离器除去油水，温度降至40℃，进入三段缸，提压至3.7MPa，温度升至136℃，经三段出口缓冲器、冷却分离器除去油水，温度降至40℃，进入四段缸，提压至9MPa，温度升至108℃，经四段出口缓冲器、冷却分离器除去油水，温度降至40℃，进入五段缸，提压至22MPa，温度升至125℃，经五段缓冲器、单向阀及无端出口阀，送合成塔塔底。
压缩机各级冷却分离器的作用是降低气体温度，改善下一级工作条件；
除去气体中冷凝下来的油水，保护压缩机避免液击。
各缓冲器的作用是减少管道气流冲击而减轻震动和抑制脉冲作用。
各段冷却分离器设有就地排放阀和操作台集中排放阀。
正常情况下间断将油水排至废油桶回收。
五段进口温度不得低于35℃，以防CO2液化，造成五段缸液击。
五段后无冷却，气体温度约125℃，入合成塔以利于合成塔的字热平衡。
在四、五段缸间设有平衡段，以平衡四、五段活塞运动的推力。
其气体取自平衡段缓冲器，并与四段进口气体相连通。
每段都装有安全阀，四、五段装有放空阀，以开停车时调压用。
并设有五回一、一回一控制阀，以调节压缩机负荷。
每台压缩机都有油压、水压连锁继电保护装置及其他声光信号。
在五出汇集总管上装有压差孔板流量计，二次表在总控室，指示记录CO2气用量。
CO2压缩机流程图
二、工艺指标
压缩机操作指标：
级别
一
二
三
四
五
压力
（MPa）
吸入
0.03
0.24
1.05
3.7
9.0
排出
22.0
温度
（C）
35
40
132
138
136
108
120
油水集油总管压力≤0.3MPa
各段填料温度≤70C
各轴瓦温度≤60C
各段润滑油位维持2/3~3/4
电气指标：
定子温度
定子电压
主机功率
＜70℃
6000V
1000千瓦
硅整流电流
硅整流电压
功率固启
定子电流
183A
97V
0.9~1
114A
泵房岗位操作法
一、工艺流程
1、液氨的输送
由本分厂液氨缓冲槽来的液氨，压力约1.9MPa，经切断阀进入高压氨泵泵头过滤罐，除去触媒粉油和铁锈等脏污，再经泵进口切断阀进泵进口集液管，加压至21.0MPa送氨预热器，预热至45~55℃，送入合成塔底部。
液氨缓冲槽中心标高25.9米，能够保证氨泵的吸入压头，以防止液氨气化。
在氨泵出口至预热器器管道上装有压差孔板流量计，指示液氨入塔量G2，并设有调节阀，通过调节阀控制泵出口至缓冲槽的循环氨量达到调节G2的目的。
在氨预热器上配有高压蒸汽和膨胀蒸汽。
合成塔原始投料，氨升压时用高压蒸汽预热至150℃，使液氨呈其气态入塔；
正常开车时用膨胀蒸汽，以平衡塔内物料热量。
在塔底设有氨切断阀和止回阀，防止停止车塔内物料倒出。
在氨入塔管线上还设有塔内压力取压点，开车状态下指示塔内压力。
2、一段甲铵液的输送
一甲液来自一段吸收塔。
一段甲铵泵共有三台，正常开车时两开一备。
在泵进出口管及出口总管上均装有排放阀入碳铵液槽。
泵进口还设有蒸汽冷凝液管，停车后冲洗泵及试泵用。
泵出口设有安全阀、压力表及付线，其付线返回一吸塔中部，在入一吸塔处装有切断阀、止回阀，切断阀常开，只在处理止回阀时用，止回阀防止付线停用时一吸塔内物料倒出。
泵出口大付线供停车时打循环及试泵用。
在泵进口装有倒淋阀排至地沟。
一甲液经泵加压至21.0MPa送入合成塔，在塔底设有切断阀和止回阀，防止停止车塔内物料倒出。
3、高压冲洗水
泵岗位设有高压冲洗水泵，可把蒸汽冷凝液加压至需要压力送至一甲泵头出口阀后、一甲液入他阀后、氨入塔阀钱、二氧化碳入塔滴一滴而切断阀后及合成塔顶，供开停车及事故冲洗用。
冲洗水泵不备车情况下，可关死一甲液入塔阀，用一甲泵代用。
4、低压泵房
低压泵房二甲泵、氨水泵共三台，中间一台两用。
二甲泵进口配有二甲液管及蒸汽冷凝液管，冷凝液供试泵用。
三台泵进出口均设有回流付线，供开车时调压用，两用泵进口配有氨水管、二甲液管及蒸汽冷凝液管，作为二甲泵、氨水泵的公用备车，氨水经氨水泵加压至1.7MPa送惰洗器，二甲液经二甲泵加压至1.7MPa送一吸塔。
尿液泵一台，开停车时打开进口蒸汽冷凝液阀关尿液进口阀，打冷凝液供蒸发系统走水用。
开车后，打尿液在蒸发系统打循环提高浓度；
处理造粒喷头时，尿液打循环；
正常开车时经蒸发系统补加尿液槽存放的尿液。
二表泵两台，正常时一开一备，打二表槽稀氨水，送二循一、二冷作吸收液。
碳铵液循环泵、解吸泵共三台，中间一台两用。
碳铵液循环泵打碳铵液槽之碳铵液至尾气吸收塔再循环回碳铵液槽，吸收尾气中的氨。
解吸泵打碳铵液至解吸塔以解吸回收碳铵液中的氨、二氧化碳。
在三台泵出口连通管上装有外送碳铵液的阀门，在解吸停车情况下可把碳铵液送至吸氨岗位。
在三台泵的进口总管上装有接受吸氨岗位氨水的阀门，碳铵液槽处于低液位时，可联系吸氨岗位送氨水至碳铵液槽。
二、主要操作指标
名称
氨泵
一甲泵
冲洗水泵
二甲泵
氨水泵
出口压力（MPa）
21
≤25
2.0
解吸泵
尾吸泵
二表泵
冷凝液泵
外冷泵
0.5~0.6
0.25
0.7~0.8
氨泵、一甲泵循环油压0.3~0.5MPa
氨泵、甲铵泵循环油温度≤40C
各摩擦部件温度≤60℃
循环水岗位操作法
一、循环水岗位责任制
本岗位的任务是将尿素生产过程中各冷却器带压回水，经冷却塔降温到32℃以下，经加药和旁滤处理，补充一次水后，由离心水泵加压送上各冷却器使用。
严格执行操作法，使所辖各泵、风机等设备稳定运行；
做好巡回检查，注意观察水温水位、压力、电流、电机和轴承温度等指标是否正常，及时发现问题、解决问题；
听从调度指挥，做好系统循环水的冷却、输送和开停车。
二、设备性能及工艺指标
1）、设备性能
编号
设备名称
设备型号
备注
1
循环水泵
14SA-10A
H=58m，Q=1080m3/hr
2
1#、2#循环水泵电机
JS127-4
N=260kw
380v
3#4#5#循环水泵电机
JS137-4
6000v
3
吸污泵
IS8-1
H=20m，Q=400m3/hr
4
吸污泵电机
Y225S-4
N=37kw，380v
5
1-5#轴流风机
L47
Q=565Km3/hr
6#轴流风机
L60
Q=767Km3/hr
6
1#-5#轴流风机电机
JQ2--8--6
N=30kw,380v
6#风机电机
JQ3—225S--4
N=55kw,380v
2）工艺指标
内容
单位
1#、2#循环水泵
3#、4#、5#
1—5#
轴流风机
MPa
0.58
0.2
电压
V
380
6000
电流
A
＜457
＜29.9
＜70.4
＜59.3
＜10
电机温度
℃
＜65
水泵轴
承温度
＜60
输出水温
＜32
蒸发岗位操作法
二、工艺流程说明
（一）尿液的闪蒸和贮存
从二分塔出来的尿液，还含有一些氨、二氧化碳，浓度约为70%，尿液由H4液位调节阀减压进入闪蒸段，闪蒸加热器加热蒸汽来自饱和器，闪蒸冷凝器与一段蒸发有联通阀，闪蒸段真空度维持在0.02MPa左右。
进入闪蒸段的尿液经减压加热，氨、二氧化碳及部分水分汽化，在闪蒸分离器内进行气液分离，顶部气相进入闪蒸冷凝器，尿液流入一段蒸发加热器（也可排至尿液槽，再由尿液泵加压送至一段蒸发加热器）。
（二）蒸发：
一段蒸发系统由加热器、分离器、表面冷却器、喷射泵组成。
在加热器内，尿液被加热至130℃。
加热器分两部分，下部是用预精馏气加热，进行热能回收。
上部用1.2MPa的蒸汽为热源，加热后的温度由温度控制器T17自动调节。
一段蒸发系统真空度维持在0.068~0.072MPa左右，这个负压是有一表冷和真空泵来产生的。
一段蒸发系统的压力利用调节喷射泵的蒸汽量来控制。
一段蒸发分离器出来的气体大部分是水分，但仍含有少量氨和二氧化碳，它与闪蒸段来的气体一起在一表冷中冷凝，冷凝液进入碳铵液循环泵入口（也可去二表槽），未冷凝气体经喷射泵排至放空桶。
从一蒸分离器底部出来的尿液浓度为92%，它直接进入二段蒸发加热器，二段蒸发系统的真空度大于0.092MPa，这个负压由二表冷、喷射泵A、B产生，尿液被加热蒸发后，在二蒸分离器中进行气液分离，含水量0.5%，其温度为137~140℃，温度的控制由T20调节阀调节蒸汽量来完成。
二段蒸发分离器出来的气相在二表冷中冷凝，冷凝液进入二表槽，由二表泵送而循二冷作吸收液。
不凝气体进入二段喷射泵A，再到中间冷凝器内冷凝，最后不冷凝气体经喷射泵B排至大气。
中间冷凝液流入液封，排至解吸废液收集槽。
二段蒸发分离器出来的液相，经离心式的尿素熔融泵送造粒塔顶造粒。
（三）造粒
由熔融泵打上来的尿素熔融液在喷头不断旋转下喷洒造粒，喷头上面有一缓冲器，它对喷头进料起稳定作用，喷头的转动由电动机及其皮带带动。
造粒喷头是一个不锈钢中空锥体。
喷头上有许多小孔以使熔融物喷洒下来。
尿素颗粒在造粒塔内下降过程中与上升的空气逆流接触逐渐冷却固化。
粒状尿素在塔底锥形斗中收集，落于皮带机送至散装仓库或直接送至包装楼进行包装。
三、正常操作指标
（1）压力
闪蒸段真空度0.02MPa
蒸发一段真空度0.068~0.072MPa
蒸发二段真空度≥0.092MPa
（2）温度
一段蒸发加热器温度T17125~130C
二段蒸发加热器温度T20135~140C
一表冷冷却水出口温度35~40C
（3）浓度
二段蒸发后尿素浓度99.7%
二段蒸发后缩二脲含量增加＜0.4%
（4）液位
二蒸分离器液位H71/3（三楼视镜）
总控循环岗位操作法
1，工艺流程说明
（一）原料的输送：
CO2加氧后，经五段压缩至21MPa（表压），不同负荷温度略有不同，一般在120C左右，进入合成塔。
压力为1.7MPa的液氨缓冲槽中的液氨由高压氨泵加压至21MPa（表压），再经液氨预热器预热至45-55C
送入合成塔；
缓冲槽中的液氨来自两路，第一路是三台氨冷器的冷凝液氨；
第二部分来自合成分厂氨库。
当液位到一定高度时，两路液氨混合，作为原料液氨进入高压氨泵。
H2的液位（即液氨缓冲槽液位）由H2调节阀控制，在特殊情况下可由付线控制。
一甲泵是用来输送一甲液的，它将一甲液加压至21MPa（表压）送入合成塔。
三物料以一定的比例送入合成塔，使合成塔物料处于最佳反应状态才能保证整个系统生产的稳定性。
因此原料输入的任务不仅是将物料送入合成塔，而且是通过各项有关工艺指标的调节使合成塔内物料处在合理的条件下。
（二）尿素的合成
三物料被送入合成塔内，就在塔内发生化学反应，首先氨和二氧化碳生成甲铵，这是一个放热反应。
然后甲铵脱水生成尿素，这个反应吸收热量。
合成塔是一个超低碳不锈钢（ASIS316L）衬里的高压容器，在塔内，物料停留一定时间（负荷不同，停留时间不同）后，CO2的转化率约达65%。
经塔顶压力调节，使合成物料压力由20MPa降至1.7MPa去循环分解系统。
合成反应的主要生产条件：
1、合成塔顶部温度为185-190C
2、合成系统压力约20MPa（表压）
（三）循环系统
设置循环系统的目的是：
回收未反应成尿素的NH3和CO2，一部分是游离的NH3和CO2，另一部分是结合形式的NH3和CO2，以NH4COONH2形式存在。
1、中压循环：
从合成塔出来的反应混合物（内含尿素、氨基甲酸铵、氨和水，另外还有少量的CO2）通过减压阀自控减压至1.7MPa（表压）后，进入预精馏塔上部喷淋盘，经五层DL型高效塔盘与从下部上升的一分气进行换质换热，出预精馏塔的溶液进入中压分解加热器，将溶液升温至155-160C，使溶液中的氨、二氧化碳和水气化，在中压分解分离器内气、液两相分开，出口的溶液去低压循环。
中压分解分离器的液位（H3）和出口液相温度均自控调节。
由预精馏塔顶部出来的气体，送往一段蒸发器的下部加热室（热利用段），在蒸发加热室内，与低压循环来的稀甲铵液混合，反应热与显热部分被带走，部分气体冷凝，放出热量将尿素溶液从90C加热至105C，气液混合物经一吸外冷器换热后，进入一吸塔底部的鼓泡段。
在鼓泡段内，约有95%的气态CO2和全部的水蒸气被吸收生成氨基甲酸铵，未被吸收的气体则继续上升到填料段，与从顶部喷淋得浓氨水相遇，气体中的CO2几乎全部被吸收。
从一吸塔顶部出来的气体包括氨、氧和其他随二氧化碳进入系统的惰性气体，和在此温度、压力下的饱和水蒸气及含量小于100ppm的CO2，其温度约为47C，此部分气体进入氨冷器，冷凝后的液氨流入缓冲槽回流室。
在一吸塔内氨和二氧化碳生成氨基甲酸铵时，放出大量的热，为了保持塔内温度，需要移出热量，因而设计了回流氨，塔温度由加氨量自动控制调节。
进入一吸塔的回流氨中20%入底部，80%入塔顶。
回流氨由于吸收了热量而汽化，到氨冷器中被冷凝。
未被冷凝的氨在惰洗器中用二循二冷来的氨水吸收。
氨水吸收氨而冲浓后，经液位槽与未被吸收的气体分开，去一吸塔顶部吸收上升到填料段的CO2。
中压系统的压力由P14阀自控调节，排出的惰性气去尾吸塔继续回收其中的氨。
在一吸塔底部形成的甲铵溶液，其组分近似为41%氨、34%CO2、25%水（重量百分比），被高压甲铵泵送往合成塔。
2、低压循环
为了进一步使尿素溶液中未反应的CO2和NH3全部分离出来，为此，中压系统出来的料液经减压阀减至0.15~0.2MPa（表压），温度约120C，，进入二分塔顶部，和二分塔上升的气体相遇，经过热质交换使尿液温度升高到134C，左右，气温下降同时气液两相分离。
出二分塔的尿素溶液进入二分加热器，升温至147-150C，，其中氨、二氧化碳、水蒸气再次从溶液中气化出来，进入二分塔底进行气液分离，二分气与解吸气汇合经低压外冷器换热后去二循一冷器，二分塔液相经H4调节阀去蒸发闪蒸段。
3、甲铵冷凝
二分塔顶部出来的气体和解吸塔出来的气体，经低压外冷器换热后进入二循一冷器下部的吸收段。
用由碳铵液泵送来的碳铵液吸收生成二段甲铵液。
二甲液上升到二循一冷器上部的液位槽，未被吸收的气体被分离出来，进入二循二冷器，用二表液进一步吸收成氨水。
剩余气体经P22阀去尾吸塔。
二循一、二冷器的温度由冷却水调节控制。
二循一冷出来的二甲液由二甲泵送往中压吸收塔。
二甲泵具有自动变速装置，也有手动调节速度系统。
二循二冷出来的氨水由氨水泵送到惰洗器去做吸收剂。
4、尾气吸收和解吸：
由二循二冷出来的气体和由惰洗器出来的气体汇合进入尾吸塔，吸收液是碳铵液，碳铵液由给料泵送入碳铵液冷却器进行冷却，然后送到尾吸塔中，尾吸塔出来的
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