尿素的生产工艺报告Word文档下载推荐.docx

1、九 实习心得体会.301 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

2、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

3、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2530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

4、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1335g/cm3。熔点1327。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

5、，加热至150160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12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

6、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48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

7、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（4546），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。19861992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+CO2NH2COONH4CO（NH2）2+N2O4.4 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

8、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

9、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

10、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

11、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+CO2NH2COONH4NH2COONH4 CO（NH2）2+ H2O 4.6 尿素-用途4.61 农业用途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

12、%，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。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

13、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710天，当20需45天，当30需23天即可。尿素水解后生成铵态氮，表施会引起氨的

14、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。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12周内，即能达到疏花疏果

15、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F

16、e2+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

17、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

18、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（1530分钟），但维持时间短（约34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34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0.51gkg，于2030分钟内滴注完毕。12小时后可重复给药。一般可连用13天。注意事项： （1）本品性质不稳定，注射液须在临用前以10

19、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

20、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

21、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

22、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）：NH35.2.1 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

23、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

24、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

25、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