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一、 实习目的:
根据本学期开设的化工原理课程,实地了解实际生产中的化学工艺流程,巩固所学的化工原理知识,提高实际动手和操作能力。在实习中体会化工行业的工作,学习一些高层知识,激发自己对专业的热爱和求知欲,对自己将来的工作有了一个明确的目标。
二、 实习时间 : 20xx年x月x日―20xx年x月x日
三、 实习地点:河南新乡新乡长垣县蒲北区
河南省辉县市洪洲产业集聚区
四、 实习单位和部门:华瑞(新乡)化工有限公司
河南双信炭黑有限公司
五、 实习内容:
华瑞(新乡)化工有限公司
一、公司概况
新乡市华瑞精细化工有限公司地处黄河之滨,是一家集生产、经营为一体的公司。公司占地面积30000平方米,年销售收入5000余万元。公司年生产能力:橡胶防焦剂CTP1000吨,氯代环己烷20xx吨/年,环己烯300吨/年,环己烷400吨/年。
二、公司主要产品及主营行业
生产产品有:橡胶防焦剂(CTP);氯代环己烷;环己烯;邻苯二甲酰亚胺;环己烷;DCDS;DTDM;促进剂CBS;促进剂MBT;促进剂MBTS;促进剂TMTM。
主营行业:合成材料助剂 其他合成材料助剂 合成材料抗氧化剂 硫化剂
三、工艺流程及过程
1.焦化粗苯
2.预蒸馏
3.萃取蒸馏
4.提取成品
自硫铵工段来的煤气,进入终冷塔分二段用循环冷却水与煤气逆向接触冷却煤气,将煤气冷到一定温度送至洗苯塔。同时,在终冷塔上段加入一定碱液,进一步脱除煤气中的H2S。下段排出的冷凝液送至氰污水处理工段,上段排出的含碱冷凝液送至硫铵工段蒸氨塔顶。
从终冷塔出来的煤气进入洗苯塔,经贫油洗涤脱除煤气中的粗苯后送往各煤气用户。由粗苯蒸馏工段送来的贫油从洗苯塔的顶部喷洒,与煤气逆向接触吸收煤气中的苯,塔底富油经富油泵送至粗苯蒸馏工段脱苯后循环使用。
从终冷洗苯装置送来的富油进入富油槽,然后用富油泵依次送经油汽换热器、贫富油换热器,再经管式炉加热后进入脱苯塔,在此用再生器来的直接蒸汽进行汽提和蒸馏。塔顶逸出的粗苯蒸汽经油汽换热器、粗苯冷凝冷却器后,进入油水分离器。分出的粗苯进入粗苯回流槽,部分用粗苯回流泵送至塔顶作为回流液,其余进入粗苯中间槽,再用粗苯产品泵送至油库。
一、 实验目的
1 测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数λ与雷诺数Re的关系,将测得的λ~Re曲线与由经验公式描出的曲线比较;
2 测定流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数ξ
3 掌握流体流经直管和阀门时阻力损失的测定方法,通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律
4 学会倒U形差压计 1151差压传感器 Pt温度传感器和转子流量计的使用方法 5 观察组成管路的各种管件 阀门,并了解其作用。 6 掌握化工原理实验软件库的使用
二、实验装置流程示意图及实验流程简述
来自高位水槽的水从进水阀1首先流经光滑管11上游的均压环,均压环分别与光滑管的倒U形压差计和1151压差传感器15的一端相连,光滑管11下游的均压环也分别与倒U形压差计和1151压差传感器的另一端相连。
当球阀3关闭且球阀2开启时,光滑管的水进入粗糙管12,粗糙管上下游的均压环分别同时与粗糙管的倒U形压差计和1151压差传感器的两端相连。当球阀5关闭时,从粗糙管下来的水流经铂电阻温度传感器18,然后经流量调节阀6及流量计16后,排入地沟。
当球阀2关闭且球阀3打开时,从光滑管来的水就流入装有闸阀4的不锈钢管13,闸阀两端的均压环分别与一倒U形压差计的两端相连,最后水流经流量计,再排入地沟。
三、简述实验操作步骤及安全注意事项
1 操作步骤
(1)排管路中的气泡。
打开阀1、2、3、6, 排除管路中的气泡,直至流量计中的水不含气泡为至,然后关闭阀6。
(2)1151压差传感器排气及调零。
排除两个1151压差传感器内气泡时,只要打开压差传感器下面的考克7、8、9、10,当软管内水无气泡时,排气结束,此过程可反复多次,直至无气泡为至。
压差传感器排气结束后,用螺丝刀调节压差传感器背后Z旋扭,使相应的仪表数字显示在0左右,压差传感器即可进入实验状态。
(3)U形压差计内及它们连接管内的气泡的排除。
关闭倒U形压差计上方的放空阀,打开U形压差计下方的排水考克,再打开U形压差计下方与软管相连的左右阀,关闭左右阀中间的平衡阀,直到玻璃管中水不出现气泡,然后关闭U形压差计下方与软管相连的左右阀,打开上方的放空阀和下方的排水考克,令玻璃管内水位下降到适当高度,再打开左右阀中间的平衡阀,倒U形压差计两玻璃管内的水位会相平,否则重复上过排汽过程,直至两玻璃管内的水位相平。
测定光滑管直管阻力、粗糙管直管阻力、局部阻力的三个倒U形压差计的排气方法相同,再此不再一一介绍。特别注意的是,实验过程不能碰撞玻璃管,以免断裂。
(4)直管阻力的测定。
打开阀2,关闭阀3,调节阀6,流量从2m3 /h开始,分别记录相应的光滑管及粗糙管的倒U形压差计两玻璃管内的指示剂高度差,流量每次增加1 m3/h, 直至最大流量。在测量过程应密切注意转子流量计中的流量变化,因为四套实验装置的水流量会相互干扰。
(5)局部阻力的测定。
关闭阀2,排开阀3,调即阀6,取三个不同的流量,如2、3、4m3/h,记录相应指示剂高度差。水温可在最后测,测一次即可。
2 注意事项
开关阀门时,一定要缓慢开关,以防止仪表受损。
四、学习体会与建议
检验系统内的空气已经被排除干净 ,可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数,在开机前若真空表和压力表的读数均为零,表明系统内的空气已排干净;若开机后真空表和压力表的读数为零,则表明,系统内的空气没排干净。
本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘, 因为对数可以把乘、除变成加、减,用对数坐标既可以把大数变成小数,又可以把小数扩大取值范围,使坐标点更为集中清晰,做出来的图一目了然。
实
习
报
告
姓名XXXXXXX班级2010级化学2班学号2010aaaaaaa实习单位巴陵石化分公司实习时间2013.7.7—2013.7.12
一、实习目的1.了解在化工厂安全规范操作的重要性,及化工厂安全逃生的方法。
2.通过现场参观,了解某一产品的制造生产过程。
3.熟悉化工厂的一般环境,如管道布置、反应容器、各类型的泵、开关阀门等,了解产品的一般工艺流程。
二、实习内容
1.入厂实习大学生安全教育
7月8日上午八点左右,迎着炎炎的烈日,在四位老师的带领下,我们化学专业五十多名同学,身穿整齐的深蓝色工装服,头顶安全帽,昂扬地走进了巴陵石化职工培训基地,开始了我们实习的第一步。给我们作入厂实习安全教育的是环己酮厂事业部徐老师。
首先,他就环己酮事业部作了简单介绍。环己酮事业部隶属中国石化集团巴陵石化公司,下设有环己酮车间、制氢车间、空分车间、综合车间、水汽车间及质检中心,每个车间都担任不同的生产任务。主要原料为苯、氢气、烧碱、干气等,主要产物为环己酮、环己烷及氮气等。环己酮厂年总量超10万吨,年销售收入12亿元,是国内最大的生产环己酮的化工厂。
最根本的预防危险的方法是熟悉各反应物及产物的性质,所以徐老师详细介绍了各个产物及反应物的性质,并且就各车间进行危害告知。(1)环己酮车间的生产过程为:苯→环己烷→环己酮,其生产特点为高温高压、易燃易爆、有毒腐蚀且连续,因此该车间的主要危害为火灾爆炸,人员中毒。环己酮是无色或淡黄色透明液体,易燃,有刺激性臭味,对橡胶制品有一定溶解性。闪点为43℃,自然点为420℃,爆炸极限为1.1-9.4%。环己烷是无色透明的液体,极易燃,有刺激性臭味,不溶于水,闪点为-16.5%,自然点为245℃,爆炸极限为1.2-8.4%,环己烷极易发生火灾,需用泡沫灭火器灭火。苯是无色、易挥发、易燃液体,有芳香气味,闪点为-11℃,自然点为560℃,爆炸极限为1.2-8.0%,苯有毒,可致癌,可使人发生“闪电性死亡”。(2)制氢车间(前身为液氢合成车间)的生产过程为:干气+富氧空气+水蒸气→氢气。主要物料为干气,氢气和硫化氢。硫化氢高毒,比空气重,对中枢系统有麻痹作用,可致人“闪电性死亡”。(3)空分车间的生产过程为:空气液化→分离→氧气、氮气、氩气,其生产特点为低温,生产过程连续。可构成危害的物料有氧气、氮气、氩气、珠光砂。氧气是无色无味的气体,有助燃性,是我们生命体赖以生存的气体,但当氧气浓度很高时会改变其燃烧性质,爆炸极限扩大,同时也会造成“冷烧伤”;氮气也是无色无
味的气体,不燃,是大气中含量最多的气体,易使人缺氧窒息,患“减压病”;氩气是无色无味的气体,有惰性,也容易使人窒息。故主要危害为火灾爆炸(主要为冷爆炸),人员窒息。(4)综合车间,亦称为环保处理车间,顾名思义,它的主要生产过程是废物再处理,废碱经燃烧等一系列的工艺过程生成碳酸钠。反应特点是高温高压、易燃易爆、有毒、有腐蚀。主要物料包括废碱、干气、碳酸钠等。易发生火灾爆炸、人员中毒、灼伤等危险。(5)水蒸气车间主要是提供所有车间的水循环,可能有烫伤等危险。在对每个车间的危害进行讲解时,徐老师都调用了一些危害事故的视频文件,如1972年3月24日上午汤玉林事故、1989年3月7日氮气窒息事故,这些事故发生的最主要原因一个是对物料的性质认识不熟悉,应急措施不当;另一个是不按安全要求操作。面对生命的教训,我深深地被震惊了,细节很重要,安全教育何其必要!
紧接着,徐老师告知我们化工厂的基本安全规定,每一名即将进入化工厂的人员,包括实习生等非正式员工,都必须接受安全教育才能进厂。对于实习生,不得私自进行阀门、仪表等的操作,在工厂中分散设有喷淋器、洗眼器等,一旦发生火灾、爆炸等突发情况,我们这些非专业人员,要立即逆风向朝安全地带逃跑,保证个人安全,不可盲目救灾。另外,还编写了“十大禁令”,如工厂全面禁烟,工作期间不得饮酒,高空作业不得不系安全带,不得无证从事电气、起重、电气焊作业、不得不按规定穿工作服、戴安全帽等等。
2.车间工作人员作部门功能简介及进厂参观实习
(1)制氢车间——吴贤刚
7月8日上午,安全教育之后,制氢车间吴师傅向我们作了装置介绍并解释了相应的反应原理和过程。7月9日上午我们便迎着火热的太阳来到了制氢车间。我们全班分成了两组分别参观,随同有吴师傅细致的讲解。
首先之前徐老师讲的原料干气,是炼油厂的废气,甲烷含量低于97%,该车间是国内唯一使用了以炼厂干气为原料的装置。总的来说,该车间是以加压催化部分氧化法制气,主要的生产原理及流程为:原料压缩、湿法脱硫(醇胺法)、干气加氢精制、干法脱硫(使用脱硫剂ZnO、MnO)、转化制气、CO中低温变换、变压吸附脱碳以及甲烷化。其中包括的反应过程包括氧化反应:CH4+1/2O2→CO+2H2+Q,CH4+2O2→CO2+2H2O+Q;转化反应:CH4+H2O→CO+3H2—Q,CH4+ CO2→2CO+2H2—Q;变换反应: CO+H2O→CO2+H2+Q;甲烷化反应: CO+3H2→CH4+ H2O+Q,CO2+4H2→CH4+ 2H2O+Q。
按照工艺流程具体描述:干气(0.3-0.5MPa)反蒸→一级压缩(至0.6-1.0MPa)→湿法脱硫(硫含量20mg/m3)→二级压缩(至1.6-2.0MPa)→三级放热(至300℃)→等温加热炉(CoS、MoS为催化剂、220-250℃,烯烃饱和
为烷烃,烯烃含量小于6%)→绝热加氢→干法脱硫(总硫含量1.5 mg/m3)。此时得到的气体与空分车间的气体(含氧约99%)混合得到含氧量月50%-60%的富氧空气,加水蒸气,起反蚀作用,产品导入转化炉中,顶部:温度为1050℃,发生烃类的燃烧反应;中部:850℃,甲烷和水蒸气反应;底部:830℃,CO和 H2O反应。最终得到CO
2、CO(12%-13%),再加水蒸气,产品激冷至780℃,Ni催化剂下在转化锅炉中换热,气温降至360℃以下;Fe3O4催化条件下,CO和H2O反应生成CO2,再在中变换热炉中快速反应,温度提高至400℃,然后到中变废热锅炉中降温至180℃以下,在低变锅炉中,Cu作催化剂低温彻底反应,最终CO含量低于0.4%。到此,温度为220℃,经过废热锅炉、换热器、水冷器,温度逐步将至40℃,经汽水分离器,使水分排出,进入脱碳过程。
据吴师傅介绍,工业上采用两种脱碳方式,一种是变压吸附脱碳,该方法操作简便、能耗低、使用小型装置,但速率慢些;另一种是热加碱法,该方法操作复杂,能耗高,优点是速率高。主要考虑到能耗的问题,车间里现采用变压吸附脱碳法,该装置由12个塔组成,每个塔的吸附剂分布相同,顶部25%硅胶,利用了分子筛有选择性的通过某些分子,从而阻挡大分子气体;中部为50%活性炭,底部为25%的活性铝,吸收水、烃类有机物及CO2、CO、N2、H2等。为什么要用12个塔呢,为什么不是10或者其他个塔呢?这个涉及到具体的吸附过程及设计者的设计原理,吴师傅花了大量的时间给我们解答这个疑问。每个塔的吸附过程是一样的,却是相互连续和相互错开的,当一号塔开始吸附时,有些塔在升压,以达到吸附所需压力,有些塔在降压,以吸附产品中的碳,所有的塔都在不停的工作,只是有些在卸载的那步,有些正处于吸附的那一步。就好像盖房工人挑砖头,有些工人篮子里是空的,有些工人一边往前走一边把自己的砖头给其他砖头少的工人。恰好12个塔为一个循环,这样可以更有效的利用每个塔的资源。一个塔经九次降压过程,即可将CO2基本排掉,经七次升压过程,可达吸附压力。
接下来是气体甲烷化过程,极少量的CO、CO2在Ni催化剂下反应得到甲烷,再经换热器、水冷器达到常温,再经水汽分离器通入球罐保存。
除了主要化学工艺流程的讲解,吴师傅还带我们参观了各种水泵、油泵,蝶阀、闸阀、截止阀、球阀等,据说最高的阀门有十几层楼高,此外还有自动调节阀,可有总控制室直接操控,自动化水平很高。
(2)空分车间——晏玲
7月8日的PPT讲解以及7月11日的进车间参观,晏玲技术员给我们讲了车间的装置以及工艺流程。
首先是原料空气经空气过滤器,除尘或其他机械杂质,然后进入空气压缩机(0.48-0.52MPa),进入空气冷却塔预冷,再进入分子筛纯化器,出去大部分
CO
2、碳氢化合物和残留的水蒸气,进入分馏塔,经多次部分蒸发,再部分冷凝,分离出N
2、O2,剩余产品经主换热器复热,出冷箱,经氮氧压机加压,上塔中部抽出氩馏分,此馏分经粗氩塔精馏得到液氩产品,进入贮槽。原料空气净化是采用双层吸附剂吸附的,下层是氧化铝,上层采用分子筛。值得特别注意的是,该车间自主设计了分馏塔,充分发挥了每个产品的作用。使一个塔分为上塔和下塔,下塔得到不纯净的液氮,一部分为上塔的原料液,一部分为其他装置提供冷凝液;上塔中部得到粗液氩,上塔顶部得到液氮,底部得到液氧。
三、实习收获
1.只有严格按照安全规定的要求规范操作,才能有效防止化工厂危害的发生,以保障工厂及职工的安全。
2.熟悉物料的性质非常重要,给我们讲课的技术人员对于物料的性质及各种指标都是张口就来,非常熟悉。而且,很多事故的发生都是源于操作人员不熟悉物料性质,贸然行动导致的。因此,这促使自己努力学习更多的知识,为自己今后的工作奠定良好的基础。只要认识清楚,化工厂并不可怕。
3.学习是前进的不竭动力。据指导老师们介绍,他们经常要参加培训,考核频率绝对比在大学里要高。一旦自己松懈下来,很有可能就被别人超越了,甚至考核不及格不得不接受一些关乎切身利益的惩罚,因此要不断学习,不断超越别人。
四、实习建议
1.此次实习虽有对各种装置的直观感受,但缺乏动手的体验。建议尝试由学生跟班完成一些简单的常规任务,如在老员工的带领下,记录温度、压强,调节阀门等,让学生不只是纸上谈兵。
2.鉴于人多难管理,建议班级内部分小组行动,组长组织统一行动,组内讨论。
3.每天实习仅半天时间,建议搞些活动或游戏,这是联系同学之间,老师与学生之间感情的难得的机会,也可避免学生私自外出造成的担心。
为期两周的金工实习结束了,带着一些不舍,我们离开了工业培训中心。两周的时间太短,使我们无法接触到全部的工种,但这忙碌而充实的两周确实使我们每一个人都获益匪浅,锻炼了动手动脑能力,熟悉了一些基本的工业加工方法和流程,掌握了一些常用机器的操作方法。这对于一个工科学生来说是一次难得的学习机会和经历,对以后走进工厂奠定了一定的实践基础,积累了宝贵经验。
实习期间每一天都有新鲜的内容,每一天都有新的挑战。在实习基地,我第一次有了走入工厂的感觉,一台台陌生的机器井然安放,想到自己将是它们的操,不觉兴奋异常。它们中的一些年龄比我还大,代表了八十年代的生产力,有些已在现实生产中被淘汰,但对重在了解其工作原理和操作的我们工科本科生来说还是很有教育指导意义的。尽管如此,我发现要自如地操作它们也并不是想象中的那么轻而易举,这才发觉自己的差距还很大,要走的路还很长。
在实习前期,我接触了两种重要的机床―车床和铣床。因为接触的是比较旧式的机器,人工操作还占了很大比重,也正因为如此,它们上面的按钮,手柄和转盘都比较多,我们花了不少时间用于熟悉机器,然后就迫不及待地进行实物加工。车工是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动来改变毛坯形状和尺寸,将其加工成所需零件的一种加工方法。
对于我们来说,并没有要求加工精细的零部件,主要是为了让我们熟悉对机器的操作,我们的任务就是在一个圆柱体毛坯两端分别加工出一个槽和一个球体。在经历了几个失败的作品后终于加工出了一个较符合要求的作为作业上交,粗略地看还能大致辨认出是个球体的形状,但是我的目的已经达到了,能对车床的作用和操作方法了然于心。
另一种工业重要机器是铣床,利用铣刀对工件进行切削加工,可加工平面,台阶,斜面,沟槽,成形面,齿轮以及切断等,还能钻孔和镗孔。机器不多,我们三人一组操作一台机器,任务是把一个圆柱体毛坯加工成个立方体。这次我们三人配合得很好,高效率高质量地完成了任务,美中不足的是楞边处理得不太平整。这项实习内容让我体验了团队合作的效率和第一次亲自成功加工出零件的快感,虽然回宿舍后不得不费好大劲处理被溅满机油的外衣。
之后我们开始接触更高级一些的机器―数控车床,分为三个工种:数控车床,数控铣床和数控线切割。在进行实机加工时都要在电脑上先好程序,然后再把程序导入机器进行加工,不管是从加工效率,加工精度,都比前面的普通车床高了好多。这其间也使我学会了简单操作几种重要软件,如Solidwork,Powermill等。
唯独让我觉得头痛的是编程问题,好不容易写出程序了结果在电脑上就是模拟不出来,然后经过多方求助之后才算勉强完成任务。最让我大开眼界的是关于快速成型技术的介绍,这属于一种高新技术了,当前在国内尚未得到推广。那台号称"只有想不到的,没有做不到的"利用特殊石膏材料的快速成型机引起我极大兴趣,惊叹人类的聪明智慧并意识我们国家在这方面尚存的差距。
当然,实习阶段也不乏较为有意思的实习内容,像热处理和铸工。热处理是指钢在固态下加热,保温,冷却,以改变钢的内部组织结构,从而获得所需性能的一种工艺。以前觉得电视里打铁铸剑的过程很好玩,把铁烧得通红然后再快速放入水里冷却,再敲敲打打,但是不知道其中的原理,为什么经过这样处理的剑能更结实更坚固更锋利。现在学习了热处理,我明白了那是一个淬火的过程,经过淬火可以提高工件的强度和硬度,增加耐磨性。
另外还有几种热处理的过程,分别是退火,正火,回火,它们各自有自己的.作用和功能,可以加工得到各种满足不同要求的工件。另外一个收获就是让我掌握了用钢材在砂轮上磨削时形成的火花来鉴别高碳钢,中碳钢和低碳钢。铸工的实习地点算是最简陋的了,只是一个简易工棚,里面堆了一排高高堆起的沙子,两边就是我们坐的地方了,摆放着一些工具。见此情景,心中窃喜,又可以玩沙子了,好像一下子年轻了十几岁。
铸造是指熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入铸型,凝固后获得一定形状和性能铸件的成型方法。虽然看上去简单,这项工艺也十分原始,一两千年来人们一直是这么铸造的,但是实际操作起来并不是那么简单,这是一项力气活,同时也需要细心和耐心。有的同学的型沙没有足够的强度,经常在搬运,合箱过程中引起塌陷。
有些同学加工型腔时不够耐心和细心,力度较大,结果把型腔不同程度地破坏了,之后得花较大精力去修补它。一些同学对加工程序不是很清楚,加工到后面一步才发现前面一步没完全做完。我算比较成功了,上下午的作品成绩都不错,只是手上磨出了些水泡,收获却是巨大的。
随着中国进入WTO,中国已成世界制造业的一个中心,需要大量有真才实学,有较高技能的人才,我们两周内所实习的内容都是当前我国制造业人才应该具备的知识,尤其是数控技术,计算机应用方面的内容。对于一个工科学生来说,这些都是应该具备的基本技能,不仅能培养创新实践能力力,还能提高自身竞争力,为以后步入社会赢得就业优势。
1.引言
生产实习是高等工科院校在教学过程中的一个重要的实践环节,是理论与实际相结合的有效方式,对于同学们接触工人、了解工厂、热爱自己的专业、热爱未来工作、扩大视野,并为后续课程学习增加感性认识提供了一个难得的机会。
过程装备与控制工程专业很多课程比较抽象,很多知识在没有与实践相结合的基础上是很难让人理解的,因此在专业课学习过程中组织学生去工厂认识实习与生产实习是非常有必要的。我们工科学生的生产实习是理论联系实际、培养高级工程技术人才、为后续专业课学习打下感性认识基础的非常重要的实践环节。实习时间虽然短暂,但在带队老师和工人师傅的细心介绍和耐心指导下,我感觉受益匪浅。
2.实习目的
a)通过观察和分析化工设备各生产过程,学到本专业的生产实践知识和了
解化工设备制造的感性认识,有利于对后续课程的理解;
b)理论联系实际。用已学的理论知识去分析实习场所看到的实际生产技
术,使理论知识得到充实、印证、巩固、深化,既体会学习书本知识的必要性,又提高解决实际工程技术问题的能力;
c)得到一次综合能力的训练和培养。
3.实习单位简介
化肥有限公司是以生产农用化学肥料为主的国家大型化工企业,始建于1958年。公司位于苏北的三级一类城市――。新亚欧大陆桥横贯东西与胶新、新长铁路交汇、京沪、连霍两条高速公路与205国道在境内形成双十字交叉。京杭大运河傍市而过,直抵长江,距、机场均100公里距离,交通区位得天独后。
在半世纪拼搏与奋斗中,xx人形成了“团结、实干、创新、奉献、”为精神的企业文化,坚持“为出资人负责、为社会负责、为员工负责、为用户负责”的企业宗旨,增强凝聚力,强化执行力,提高创新力,诚信经营,合作共赢。荣获“全国双爱双评先进企业”、“xx省先进基层党组织”、“xx市和谐劳动关系模范企业”称号。
经过40多年坚持不懈的发展,企业规模不断壮大,具有年产36万吨合成氨、80万吨尿素、30万吨硫酸、30万吨甲醇、10万吨硫酸钾复合肥、10万吨磷酸一铵、20万吨高浓度复合肥料的生产能力。逐步成为化肥行业的骨干企业,连续六年选入中国化工500强,化肥50强。企业通过了gb/t19001-质量管理体系、gb/t24001-环境管理体系、gb/t28001-XX职业健康安全管理体系认证,凭借雄厚的技术力量、严格规范的质量管理,确保了产品质量的卓越可靠,、xx牌系列产品荣获“国家免检产品”、“产品”、“xx省产品质量信得过”、“质量跟踪重点保护产品”等称号,深受广大用户信赖。企业被评为“全国质量服务信誉aa*”、“xx省质量诚信企业”。
XX年5月,公司与全国520家重点企业之一的x煤业集团进行战略合作,xx集团出资8120.5万元,成为企业股东,公司股权结构进一步优化,注册资本增至15000万元,企业实力、发展后劲明显增强。xx集团的加入,确保了优质原料煤的安全有效供应,也为公司走上规模扩张之路带来了有力支持,企业在投入25000万元,完成20万吨合成氨,30万吨尿素、10万吨甲醇技改项目的基础上,于9月底,出资并购了化工有限公司,注册设立化工有限公司,投资XX余万元改造了合成氨生产装置,成功启动了碳铵生产,日产超过600吨。
XX年,化肥有限公司与农业生产资料连锁公司共同出资成立生物化工有限公司,对公司产品的服务进行有效延伸:专注于生产经测土配方证明适用的复合肥料,专注于网络服务的北京乐姆农业生产资料有限公司销售处农化队伍建设等。
主要产品:、好望角牌尿素、碳酸氢铵、磷复肥.复合肥料品牌还有三有,亚菲利及乐姆等.
4.实习内容
4.1准备工作
实习第一天为准备资料时间。首先,我们到学校图书馆借阅与实习内容相关的书籍。然后,利用空余时间熟悉实习内容,并结合辅导书籍整理实习相关资料,记录好不懂得地方,方便到实习工厂后解决疑问。
4.2理论课
第二天正式坐车前往化肥厂。由于实习地点离学校较远,不能每天返回学校住宿,因此学校在实习工厂附近为我们安排了住宿。到达xx市区并安顿好后,主要的任务就是熟悉实习工厂及住宿周边环境,确保接下来的实习任务顺利完成。
真正到工厂实习的第一天,上午主要是理论课。首先给我讲课的是工厂负责安全生产的主任,他主要给我们介绍了化肥厂的一些安全规章制度及措施。通过他的讲解我们知道:在化工厂里,人生安全是放在第一位的,工厂严格按照国家《安全法》、《职业病防治法》等有关规定实施,工厂的准则是“安全第一,预防为主,综合治理”,并倡导“不伤害自己,不伤害他人,不被他人所伤害”。工厂性质为:高温高压、易燃易爆、有毒、易灼伤、连续性生产的高危企业,危险性较大。但工厂里大都实行自动化控制,安全性还是有保障的。他还教了我们一些小方法,比如,进厂之前看风向,遇气体泄漏时往逆风方向逃跑。此外,进入工厂还要注意穿着,不能穿短裤,尽量穿长袖衣服,以防被灼伤。进厂之后,也要注意观察厂里的设备,如管道高度,地沟面,空中和地面的一些其他事物。
接着,工厂工艺流程的负责人给我讲解了该厂主要的工艺流程,并对工艺操作条件做扼要分析,弄清主线流程中机器设备的作用,方便我们接下来的实习过程。
工艺流程图:
4.3实习参观
4.3.1合成氨概述
氨是重要的无机化工产品之一,在国民经济中占有重要地位。农业上使用的氮肥,除氨水外,诸如尿素、*铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥都是以氨为原料生产的。合成氨是大宗化工产品之一,世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上,其中约有80%的氨用来生产化学肥料,20%作为其它化工产品的原料。
合成氨主要用于制造氮肥和复合肥料。氨作为工业原料和氨化饲料,用量约占世界产量的12%。*、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺*药、聚氨酯、聚酰*纤维和丁*橡胶等都需直接以氨为原料生产。液氨常用作制冷剂。
德国化学家哈伯19xx年提出了工业氨合成方法,即“循环法”,这是目前工业普遍采用的直接合成法。反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题,将氨产品从合成反应后的气体中分离出来,未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。合成氨反应式如下:
n2+3h2≈2nh3
合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。经过近百年的发展,合成氨技术趋于成熟,形成了一大批各有特色的工艺流程,但都是由三个基本部分组成,即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。
化肥厂地处苏北平原,天然气主要靠西气东输,价格昂贵,但周围煤炭资源较丰富,因此采用煤炭进行造气。生产过程中,煤炭经脱硫、脱c、转化等工序,制得合成氨的原料气――半水煤气,它的主要成分为h2,n2,co。h2、n2混合气体经压缩后送入合成工序合成制得氨,后由冷冻工序提供冷源值得分离产品氨。上述工艺过程大致可分为制气、净化和合成三个部分。此外还有一套完整的蒸汽动力系统穿插于各个工序内。
其基本流程图如下:
4.3.2原料气的制备
4.3.2.1原料气制造
氨的合成以氮、氢两种气体为原料。原料气制造工序的主要任务是制造生产合成氨所用的粗原料气,即氢气和氮气的混合物。要生产合成氨,首先要制造含有氢、氮混合气的原料气。氢气来源于水蒸气和含有碳氢化合物的各种染料,化肥厂采用来制原料气。将煤放入半水煤气发生炉里,交替通入空气和水蒸气或连续通入富氧空气与水蒸气,就可以得到半水煤气。半水煤气的有效成分是和,还含有co、co2和等杂质。半水煤气净化后,可做合成氨的原料气。
4.3.2.2原料气净化
脱硫工段:
脱硫的方法是在过量氢气存在的情况下,将这硫化物催化转化成硫化氢然后再使硫化氢与氧化锌反应达到脱除的目的。以焦炉煤气为原料,压缩至2.1mpa后进入精脱硫装置,将气体中的总硫脱至0.1ppm以下.焦炉气中甲烷含量达22.4%,采用纯氧催化部分氧化转化工艺,将气体中甲烷及少量多碳烃转化为合成甲醇用的一氧化碳和氢;经压缩进入甲醇合成装置.甲醇合成采用5.3mpa低压合成技术,精馏采用3塔流程
变换
利用一氧化碳与水蒸气作用,生成氢气和二氧化碳的变换反应,去除原料气中的大部分一氧化碳,并生成等体积的氢气。
变换时用铁铬系或铜锌系或钴钼系作为催化剂。铁铬系中变催化剂的活性温度为320~550℃,但对等抗中毒能力差;铜锌系低变催化剂的活性温度为200~280℃,对的抗毒能力差;钴钼系全低变催化剂的活性温度为180~500℃,但对等抗毒能力强。
脱碳工段
原料气经一氧化碳变换后,含有较多的二氧化碳,既有在原料气制造过程中生成的,也有变换反应过程中产生的。脱碳工序就是采用物理或化学方法脱除去原料气中的大部分二氧化碳,并回收二氧化碳作为工业原料。
精炼工段
合成氨原料气经变换和脱碳后仍含有少量的co和co2,它们的存在将构成对氨合成催化剂的影响。精炼工段的任务就是脱除少量的co和co2,以及微量的、等,此外,还有一些气体,如、虽然对催化剂无毒,但会影响合成氨的反应速率和转化率,在可能的条件下,也要除去,得到符合氨合成要求的洁净氨、氮混合气,清除杂质的方法常用的有三种。
铜氨液吸收法吸收co、co2和等气体。
转化法使co、co2在较低温下转化为。
液氮洗涤法让气体在低温下,使杂质气体逐一液化,最后用液氮洗涤,这可以比较彻底地清除有害气体。
以煤为原料的合成氨工艺流程
我国以煤为原料的中型合成氨厂多数采用20世纪60年代开发的三催化剂净化流程,即采用脱硫、变换和甲醇化三中催化剂气体,以代替传统的铜氨液洗涤工艺,以煤为原料的小型氨厂则采用碳化工艺,用农氨水吸收二氧化碳,得到碳酸氢铵产品,将脱碳过程与产品生产过程结合起来。
以无烟煤为原料的中型合成氨厂,将粒度为25~100mm的无烟煤加到固定床煤气发生炉中,交替地想炉内通入空气和水蒸气,气化所产生的半水煤气经燃烧室,废热钢炉回收热量后,送到气柜储存,半水煤气经典除尘去除其中固体小颗粒后,通过风机送到半水煤气脱硫塔中,用栲胶脱硫,以出去气体中的硫化氢;一滴进入原料气压缩机的前三段,加压到1.9~2.0mpa,然后气体进入饱和塔,用热水使气体变成饱和水蒸气,经热交换器被由变换炉来的变换气加热后,进入变换炉,用蒸汽式气体中一氧化碳变成氢气,变换后的气体返回换热器与半水煤气换热后,再经热水塔使气体冷却,进入变换气脱硫塔用栲胶溶液脱硫,以脱除变换时有机硫转换而成的硫化氢。伺候,气体进入原料气压缩机的后两段,加压到12~13mpa,一次进入铜洗塔和碱洗塔中,最后一段,压缩到30~32mpa,进入油分离器,再次与循环气压缩机来的循环气混合并除去其中油雾后,进入冷凝塔和氨冷器的管内,再进入冷凝塔上部的管间,与管内的气体换热后,进入氨合成塔,在高温高压和催化剂存在的条件下,氢、氮气合成为氨,出塔气中含氨10%~16%,经水冷器与氨分离器分离出液氨后,进入循环气压缩机循环使用。分离出来的液氨进入液氨储槽。
4.3.2.3氨的合成
4.3.2.3.1氨合成工艺条件
温度:
合成塔壁≤150℃
进塔主气流175℃-185℃
分流气出塔150℃-160℃
零米360℃-380℃
一段热点460℃-470℃
二段进口400℃-430℃
废锅进口310℃-340℃
废锅出口190℃-200℃
水冷进口≤75℃
水冷出口≤30℃
氨冷出口0―5℃
压力:
系统压力≤31.4mpa
输氨压力≤1.9mpa
放氨压力≤2.55mpa
氨蒸发压力≤2.45mpa
废锅蒸汽压力≤1.3mpa
总回收压力:0.4-0.7mpa
气体成分:
补充气co+co2≤20ppm
进塔h2/n22.0-2.8
进塔ch4+ar20%
进塔nh3%:≤2.5%
将符合要求的氢、氮混合气压缩到一定压力下,在高温、高压及催化剂存在的条件下,将氢氮气合成为氨。一般由压缩、合成、冷冻等岗位组成。氨的合成氨是一个体积小的,有催化剂参与的可逆放热反应。
工艺条件的择优是以的经济效益为目标的。实践证明,用以铁为主的催化剂,在32mpa、450℃、催化剂粒度为1.2~2.5mm,原料气的氢氮比为3、循环气的氢氮比为2.8时,出口气体中的氨的浓度较高。压力越大,反应速率也越快。
氨合成催化剂采用以铁为主的催化剂,它有多种型号。我国生产使用的a10型催化剂,起燃温度为370℃,耐热温度为500℃,活性的温度为450℃左右。
1、分流进塔:反应气分成两部分进塔,一部分经塔外换热器预热,依次进入塔内换热管、中心管,送到催化剂第一床层,另一部分经环隙直接进入冷管束,两部分气体在菱形分布器内汇合,继续反应,这样使低温未反应气直接竟如冷管束,稍加热后,作为一、二段间的冷激气,从而减少冷管面积和占用空间,提高了催化剂筐的有效容积,并强化了床层温度的可调性。同时仅有65~70%的冷气进入塔内换热器和中心管,减轻了换热器负荷,因而减少了换热面积,相对增加了有效的高压容积,也使出塔反应气温度提高(310~340℃),即回收热品位提高。气体分流进塔使塔阻力和系统阻力比传流程小。
2、进塔外换热器的冷气不经环隙,这样温度更低,使进水冷器的合成气温度更低(约75℃左右),提高了合成反应热的利用率,降低了水冷器的负荷和冷却水的消耗。
3、水冷后的合成气直接进入冷交管间,由上而下边冷凝边分离,液氨在重力和离心力的作用下分离,既提高了分离效果,又减小了阻力。
4、塔后放空置于水冷、冷交后,气体经连续冷却,冷凝量多,因此气体中氨含量低,惰气含量高,故放空量少,降低了原料气消耗。
5、塔前补压:循环机设于冷交之后,气体直接进塔,使合成反应处于系统压力点,有利于反应,同时循环机压缩的温升不消耗冷量,降低了冷冻能耗。
6、设备选用结构合理,使消耗低,运行平稳,检修量减少,工艺趋于完善。
7、选用先进的自控手段,如两级放氨,氨冷加氨,废锅加水,系统近路的控制,均用了dcs计算机集散系统自动化控制,冷交、氨分用液位检测采用国内近几年问世的电容式液位传感器等新技术使操作更加灵活、平稳、可靠,降低了操作强度。
4.3.2.3.2氨的净化和输送
由合成车间液氨仓库经液氨升压泵加压后的原料液氨,压力大于(表压),温度约20直接送入尿素生产车间27米楼面的液氨过滤器,进入液氨缓冲槽原料室。
来自一段循环系统冷凝器回收的液氨,自氨冷凝器a、b流入液氨缓冲槽的回流室,其中一部分液氨正常为60%,作为一段吸收塔回流液氨用,而其余液氨经过液氨缓冲槽的中部溢流隔板,进入原料室与新鲜原料液氨混合后一起至高压氨泵,这样可使液氨保持较低的温度以减少高压氨泵进口氨气化。氨缓冲槽压力维持在左右,设置在高为23米平面上,是为了具有足够的压头,使液氨回流进入一段吸收塔,同时也为了保证高压氨泵所需要的吸入压头。氨缓冲槽原料室的液氨,进入高压氨泵(单动卧式三联柱塞泵、打液能力为每台,反复次数180次/分、电动机250kw、三台高压氨泵一台备用)将液氨加压。
4.3.3尿素的合成
4.3.3.1尿素的基本性质
尿素的化学命名为碳酸铵,分子式是.尿素是无色,无嗅,无味的针状或棱柱状结晶,工业产品为白色,含氮量为46.6%,分子量为60.04。
熔点:132.7℃
重度:20℃-40℃,1,335(固体),1.4(粒状)。
比重变化量:每1℃0.000208
假比重:0.52-0.64,0.7-0.75(粒状)
溶解度:易溶于水和液氨中,稍溶于甲醇、苯中,不溶于三氯甲烷、醚类中。
温度在30℃以上,尿素在液氨中溶解度较水中的溶解度大。
尿素合成的基本原理
用氨和合成尿素的反应,通常认为是按以下两个步骤,在合成塔内连续进行:
第一步:氨与作用生成氨基甲酸铵
第二步:氨基甲酸铵脱水生成尿素
这两个反应都是可逆反应,反应(1)是放热反应,在常温下实际上可以进行到底,在100、150℃时,反应进行的很快、很完全,为瞬时反应,而反应(2)是吸热反应,进行的比较缓慢,且不完全,这就使其成为合成尿素的控制反应。
实验证明,尿素不能在气相中直接形成,固体的氨基甲酸铵加热时尿素的生成速度比较慢,而在液相中反应才较快。所以,尿素的生产过程要求在液相中进行,即氨基甲酸铵必须呈液态存在。温度要高于熔点145-155℃,因此,决定了尿素的合成要在高温下进行。
氨基甲酸铵是个不稳定化合物,加热时很容易分解,在常温下60就可以完全分解,制取尿素时为了使氨基甲酸铵呈液态,采用了较高温度,所以必需采用高压。由上可知,合成尿素的反应的基本特点是高温、高压下的液相反应,并且是可逆放热反应。
4.3.3.2尿素合成工艺条件的选择
4.3.3.2.1过剩氨
过剩氨是比较化学反应量所多的氨,常以百分率表示,或表示。过剩氨可以使反应的平衡趋向生成尿素的一方,使产率提高。过剩氨也可以合成速度加快,提高尿素产率,过剩氨的存在,可与系统中的水结合,从而降低了水的浓度,抑制了副反应的发生。
过剩氨的存在,带走了一部分氨基甲酸铵的生成热,不仅有利于反应平衡趋向生成尿素的方向,提高尿素产率,而且有利于维持塔内反应的自热平衡,简化了合成塔的结构,过剩氨的存在,抑制了氢酸和氢酸氨的生成,降低了对合成塔的腐蚀。但过剩氨的存在也带来一些不利影响:
过剩氨的增加过大,二氧化碳转化率增加率也逐渐增加,并且提高了合成塔内反应系的平衡压力:
过剩氨的增加,会破坏反应物的自然平衡,为维持合成塔内顶定温度,就必须提高浓氨预热温度;
过剩氨的增加,会是反应混合物的比重下降,所需反应釜的容积加大,处理未生成尿素的反应物的设备也更大,动力消耗增加。
因此,在尿素水溶液全循环法中比一般在3.5-4.1。
水份
水是尿素合成过程中的产物,水存在可以降低氨基甲酸铵的熔点,有利于尿素的合成,氨基甲酸铵可以溶解在水中,故可以消除氨基甲酸铵的堵塞现象。
但是从化学反应平衡考虑,过量水的存在阻止合成反应向着生成尿素的方向移动,促进氨基甲酸铵水解等付反应的进行。造成co2转化率的下降,甚至引起合成与分解的操作条件恶性循环,水的存在也使合成塔腐蚀加剧。因此在水溶液全循环中,正常生产时避免向合成塔内送水,在过剩氨回收和液相循环中,也应力求减少水分进入合成塔,在工业生产中进行合成塔物料为1/0.65。
4.3.3.2.2的纯度
的纯度低,不仅会降低的转化率,而且会造成合成塔的腐蚀,生产实践证明%在86-100%时,纯度每下降1%的转化率下降0.6%左右。因此生产中过顶二氧化碳的纯度要在98%以上。
温度和压力
温度越高尿素达产率的时间越短,即反应速度越快,合成塔的生产强度也就提高,但温度越高,尿素产率的提高逐渐减慢,同时反应温度的提高也必须使合成系统的平衡压力提高,腐蚀速度增加,为保证尿素在液相中生成和一定的反应速度,对设备制造和防腐问题,合成塔的操作温度控制在185-190℃为宜。
合成塔的操作压力,必须大于操作条件下的平衡压力,否则会使氨基甲酸铵离解,溶液中氨气化,转化率下降,但操作压力过高,会使动力消耗增加,设备制造强度加大。因此合成塔的操作压力高于其操作条件下平衡压力10-30气压较好。
4.3.3.3未反应成尿素物质的分离和回收
在合成塔中比为4时,约有65%的和33%的氨转变成尿素,其余的氨和二氧化碳则以氨基甲酸铵,游离二氧化碳和游离氨的形式存在于合成后尿素熔融物种,这部分物质必须同尿素分离,以便循环利用。
为了把未反应生成尿素的从尿水熔融物分离出来,一般采用逐段降压和提温的方法,有利于的溜出,但压力的选择,还必须考虑到,的回收,为年度的控制还必须考虑到高温对设备的腐蚀,温度和压力的选择都不宜太高太低。
为了把分离出来的回收,通常是在不同温度,不同压力,是用水和氨水,把吸收,生成甲*和氨水,然后返回尿素合成塔。
尿素的加工
尿素水溶液在加热过程中其热稳定性较差,在溶液加热达到一定温度以上就可能发生尿素水解反应和缩二脲的生成反应,其反应如下:
2nh2conh2=nh2conhconh2+nh3
nh2conh2+2h2o=(nh4)2co3=2nh3+co2+h2o
两个副反应由于受温度、加热时间、溶液面上气氨分压等因素的影响。因此,尿液蒸发过程的操作压力越低,相应饱和尿液浓度就越高,如果达到相同浓度,蒸发压力高,相应所需温度也高。
为减少副产物的生成,避免出现结晶困难的问题,通常采用两段蒸发流程:一段蒸发的目的是在较低的压力下首先蒸发掉大量的水,然后在更低的压力下进行二段蒸发,已达到最后的浓度,两端蒸发的分界线是根据传热温差和冷却水温度而定的。
4.3.3.4工艺流程介绍
其生产工艺流程特点是采用了二段分解、三段吸收、二段蒸发、自然通风的造粒流程,设计中未考虑解析系统,碳化氨水送碳氨母液槽。本流程分为压缩、合成、分解系统、循环系统、蒸发造粒四个生产过程,整个生产为单系统生产。
5.实习心得体会
去工厂生产实习是我们的工科类专业课学习过程中必不可少的部分,生产实习是理论联系实际、培养高级工程技术人才、为后续专业课学习打下感性认识基础的非常重要的实践环节。通过去工厂参观实习,让我们认识了平时只能通过书本而想象的设备,在实习过程中,大家结合书本上学习过的理论知识,对工厂所用设备进行深入的了解,很多平时在学校很难理解的知识,在见到真实设备后就一下解决了。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,在空气中弥漫的淡淡尿素味道里,在看到工厂的工人师傅认真生产,一丝不苟的表情时,我们队“过程装备与控制工程专业”有了更多的理解和体会。通过此次生产实习,大家对以后的专业知识学习更加有兴趣,更加容易接受。实习时间虽不长,但在这短暂的几天内让我收获不少,这为我以后走上工作岗位打下了坚实基础。