化工企業過程裝備與控制工程專業生產實習報告大綱

1. 引言

生產實習是高等工科院校在教學過程中的一個重要的實踐環節，是理論與實際相結合的有效方式，對於同學們接觸工人、瞭解工廠、熱愛自己的專業、熱愛未來工作、擴大視野，併爲後續課程學習增加感性認識提供了一個難得的機會。

過程裝備與控制工程專業很多課程比較抽象，很多知識在沒有與實踐相結合的基礎上是很難讓人理解的，因此在專業課學習過程中組織學生去工廠認識實習與生產實習是非常有必要的。我們工科學生的生產實習是理論聯繫實際、培養高級工程技術人才、爲後續專業課學習打下感性認識基礎的非常重要的實踐環節。實習時間雖然短暫，但在帶隊老師和工人師傅的細心介紹和耐心指導下，我感覺受益匪淺。

2. 實習目的

a) 通過觀察和分析化工設備各生產過程，學到本專業的生產實踐知識和了

解化工設備製造的感性認識，有利於對後續課程的理解；

b) 理論聯繫實際。用已學的理論知識去分析實習場所看到的實際生產技

術，使理論知識得到充實、印證、鞏固、深化，既體會學習書本知識的必要性，又提高解決實際工程技術問題的能力；

c) 得到一次綜合能力的訓練和培養。

3. 實習單位簡介

xxxx化肥有限公司是以生產農用化學肥料爲主的國家大型化工企業，始建於1958年。公司位於蘇北唯一的三級一類城市——xx。新亞歐大陸橋橫貫東西與膠新、新長鐵路交匯、京滬、連霍兩條高速公路與205國道在境內形成雙十字交叉。京杭大運河傍市而過，直抵長江，距xx、xx、xx機場均100公里距離，交通區位得天獨後。

在半世紀拼搏與奮鬥中，xx人形成了“團結、實幹、創新、奉獻、”爲精神的企業文化，堅持“爲出資人負責、爲社會負責、爲員工負責、爲用戶負責”的企業宗旨，增強凝聚力，強化執行力，提高創新力，誠信經營，合作共贏。榮獲“全國雙愛雙評先進企業”、“xx省先進基層黨組織”、“xx市和諧勞動關係模範企業”稱號。

經過40多年堅持不懈的發展，企業規模不斷壯大，具有年產36萬噸合成氨、80萬噸尿素、30萬噸硫酸、30萬噸甲醇、10萬噸硫酸鉀複合肥、10萬噸磷酸一銨、20萬噸高濃度複合肥料的生產能力。逐步成爲xx化肥行業的骨幹企業，連續六年選入中國化工500強，化肥50強。企業通過了gb/t19001-XX質量管理體系、gb/t24001-XX環境管理體系、gb/t28001-XX職業健康安全管理體系認證，憑藉雄厚的技術力量、嚴格規範的質量管理，確保了產品質量的卓越可靠，xx、xx牌系列產品榮獲“國家免檢產品”、“xx名牌產品”、“xx省產品質量信得過”、“質量跟蹤重點保護產品”等稱號，深受廣大用戶信賴。企業被評爲“全國質量服務信譽aaa級”、“xx省質量誠信企業”。

XX年5月，公司與全國520家重點企業之一的xxxx煤業集團進行戰略合作，xx集團出資8120.5萬元，成爲企業最大股東，公司股權結構進一步優化，註冊資本增至15000萬元，企業實力、發展後勁明顯增強。xx集團的加入，確保了優質原料煤的安全有效供應，也爲公司走上規模擴張之路帶來了有力支持，企業在投入25000萬元，完成20萬噸合成氨，30萬噸尿素、10萬噸甲醇技改項目的基礎上，於9月底，出資併購了xxxx化工有限公司，註冊設立xxxx化工有限公司，投資XX餘萬元改造了合成氨生產裝置，成功啓動了碳銨生產，最高日產超過600噸。

2012年，xxxx化肥有限公司與xxxx農業生產資料連鎖公司共同出資成立xxxx生物化工有限公司,對公司產品的服務進行有效延伸:專注於生產經測土配方證明適用的複合肥料,專注於網絡服務的北京樂姆農業生產資料有限公司xx銷售處農化隊伍建設等。

主要產品：xx、xx、好望角牌尿素、碳酸氫銨、磷複肥.複合肥料品牌還有三有,亞菲利及樂姆等.

4. 實習內容

4.1 準備工作

實習第一天爲準備資料時間。首先，我們到學校圖書館借閱與實習內容相關的書籍。然後，利用空餘時間熟悉實習內容，並結合輔導書籍整理實習相關資料，記錄好不懂得地方，方便到實習工廠後解決疑問。

4.2 理論課

第二天正式坐車前往xx化肥廠。由於實習地點離學校較遠，不能每天返回學校住宿，因此學校在實習工廠附近爲我們安排了住宿。到達xx市區並安頓好後，主要的任務就是熟悉實習工廠及住宿周邊環境，確保接下來的實習任務順利完成。

真正到工廠實習的第一天，上午主要是理論課。首先給我講課的是工廠負責安全生產的主任，他主要給我們介紹了化肥廠的一些安全規章制度及措施。通過他的講解我們知道：在化工廠裏，人生安全是放在第一位的，工廠嚴格按照國家《安全法》、《職業病防治法》等有關規定實施,工廠的準則是“安全第一，預防爲主，綜合治理”，並倡導“不傷害自己，不傷害他人，不被他人所傷害”。工廠性質爲：高溫高壓、易燃易爆、有毒、易灼傷、連續性生產的高危企業，危險性較大。但工廠裏大都實行自動化控制，安全性還是有保障的。他還教了我們一些小方法，比如，進廠之前看風向，遇氣體泄漏時往逆風方向逃跑。此外，進入工廠還要注意穿着，不能穿短褲，儘量穿長袖衣服，以防被灼傷。進廠之後，也要注意觀察廠裏的設備，如管道高度，地溝面，空中和地面的一些其他事物。

接着，工廠工藝流程的負責人給我講解了該廠主要的工藝流程，並對工藝操作條件做扼要分析，弄清主線流程中機器設備的作用，方便我們接下來的實習過程。

工藝流程圖：

4.3 實習參觀

4.3.1 合成氨概述

氨是重要的無機化工產品之一，在國民經濟中佔有重要地位。農業上使用的氮肥，除氨水外，諸如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮複合肥都是以氨爲原料生產的。合成氨是大宗化工產品之一，世界每年合成氨產量已達到1億噸以上，其中約有80%的氨用來生產化學肥料，20%作爲其它化工產品的原料。

合成氨主要用於製造氮肥和複合肥料。氨作爲工業原料和氨化飼料，用量約佔世界產量的12％。硝酸、各種含氮的無機鹽及有機中間體、磺胺藥、聚氨酯、聚酰胺纖維和丁腈橡膠等都需直接以氨爲原料生產。液氨常用作製冷劑。

德國化學家哈伯1912年提出了工業氨合成方法，即“循環法”，這是目前工業普遍採用的直接合成法。反應過程中爲解決氫氣和氮氣合成轉化率低的問題，將氨產品從合成反應後的氣體中分離出來，未反應氣和新鮮氫氮氣混合重新參與合成反應。合成氨反應式如下：

n2+3h2≈2nh3

合成氨的主要原料可分爲固體原料、液體原料和氣體原料。經過近百年的發展，合成氨技術趨於成熟，形成了一大批各有特色的工藝流程，但都是由三個基本部分組成，即原料氣製備過程、淨化過程以及氨合成過程。

xx化肥廠地處蘇北平原，天然氣主要靠西氣東輸，價格昂貴，但周圍煤炭資源較豐富，因此採用煤炭進行造氣。生產過程中，煤炭經脫硫、脫c、轉化等工序，製得合成氨的原料氣——半水煤氣，它的主要成分爲h2,n2,co。h2、n2混合氣體經壓縮後送入合成工序合成製得氨，後由冷凍工序提供冷源值得分離產品氨。上述工藝過程大致可分爲制氣、淨化和合成三個部分。此外還有一套完整的蒸汽動力系統穿插於各個工序內。

其基本流程圖如下：

4.3.2 原料氣的製備

原料氣製造

氨的合成以氮、氫兩種氣體爲原料。原料氣製造工序的主要任務是製造生產合成氨所用的粗原料氣，即氫氣和氮氣的混合物。要生產合成氨，首先要製造含有氫、氮混合氣的原料氣。氫氣來源於水蒸氣和含有碳氫化合物的各種染料，xx化肥廠採用xx來制原料氣。將煤放入半水煤氣發生爐裏，交替通入空氣和水蒸氣或連續通入富氧空氣與水蒸氣，就可以得到半水煤氣。半水煤氣的有效成分是 和 ，還含有co、co2和 等雜質。半水煤氣淨化後，可做合成氨的原料氣。

原料氣淨化

脫硫工段：

脫硫的最好方法是在過量氫氣存在的情況下，將這硫化物催化轉化成硫化氫然後再使硫化氫與氧化鋅反應達到脫除的目的。以焦爐煤氣爲原料,壓縮至2.1 mpa後進入精脫硫裝置,將氣體中的總硫脫至0.1 ppm以下.焦爐氣中甲烷含量達22.4％,採用純氧催化部分氧化轉化工藝,將氣體中甲烷及少量多碳烴轉化爲合成甲醇用的一氧化碳和氫;經壓縮進入甲醇合成裝置.甲醇合成採用5.3 mpa低壓合成技術,精餾採用3塔流程

變換

利用一氧化碳與水蒸氣作用，生成氫氣和二氧化碳的變換反應，去除原料氣中的大部分一氧化碳，並生成等體積的氫氣。

變換時用鐵鉻系或銅鋅系或鈷鉬系作爲催化劑。鐵鉻系中變催化劑的活性溫度爲320~550℃，但對 等抗中毒能力差；銅鋅系低變催化劑的活性溫度爲200~280℃，對 的抗毒能力差；鈷鉬系全低變催化劑的活性溫度爲180~500℃，但對 等抗毒能力強。

脫碳工段

原料氣經一氧化碳變換後，含有較多的二氧化碳，既有在原料氣製造過程中生成的，也有變換反應過程中產生的。脫碳工序就是採用物理或化學方法脫除去原料氣中的大部分二氧化碳，並回收二氧化碳作爲工業原料。

精煉工段

合成氨原料氣經變換和脫碳後仍含有少量的co和co2，它們的存在將構成對氨合成催化劑的影響。精煉工段的任務就是脫除少量的co和co2，以及微量的 、 等，此外，還有一些氣體，如 、 雖然對催化劑無毒，但會影響合成氨的反應速率和轉化率，在可能的條件下，也要除去，得到符合氨合成要求的潔淨氨、氮混合氣，清除雜質的方法常用的有三種。

銅氨液吸收法吸收co、co2和 等氣體。

轉化法使co、co2在較低溫下轉化爲 。

液氮洗滌法讓氣體在低溫下，使雜質氣體逐一液化，最後用液氮洗滌，這可以比較徹底地清除有害氣體。

以煤爲原料的合成氨工藝流程

我國以煤爲原料的中型合成氨廠多數採用20世紀60年代開發的三催化劑淨化流程，即採用脫硫、變換和甲醇化三中催化劑氣體，以代替傳統的銅氨液洗滌工藝，以煤爲原料的小型氨廠則採用碳化工藝，用農氨水吸收二氧化碳，得到碳酸氫銨產品，將脫碳過程與產品生產過程結合起來。

以無煙煤爲原料的中型合成氨廠，將粒度爲25~100mm的無煙煤加到固定牀煤氣發生爐中，交替地想爐內通入空氣和水蒸氣，氣化所產生的半水煤氣經燃燒室，廢熱鋼爐回收熱量後，送到氣櫃儲存，半水煤氣經典除塵去除其中固體小顆粒後，通過風機送到半水煤氣脫硫塔中，用栲膠脫硫，以出去氣體中的硫化氫；一滴進入原料氣壓縮機的前三段，加壓到1.9~2.0mpa，然後氣體進入飽和塔，用熱水使氣體變成飽和水蒸氣，經熱交換器被由變換爐來的變換氣加熱後，進入變換爐，用蒸汽式氣體中一氧化碳變成氫氣，變換後的氣體返回換熱器與半水煤氣換熱後，再經熱水塔使氣體冷卻，進入變換氣脫硫塔用栲膠溶液脫硫，以脫除變換時有機硫轉換而成的硫化氫。伺候，氣體進入原料氣壓縮機的後兩段，加壓到12~13mpa，一次進入銅洗塔和鹼洗塔中，最後一段，壓縮到30~32mpa，進入油分離器，再次與循環氣壓縮機來的循環氣混合併除去其中油霧後，進入冷凝塔和氨冷器的管內，再進入冷凝塔上部的管間，與管內的氣體換熱後，進入氨合成塔，在高溫高壓和催化劑存在的條件下，氫、氮氣合成爲氨，出塔氣中含氨10%~16%，經水冷器與氨分離器分離出液氨後，進入循環氣壓縮機循環使用。分離出來的液氨進入液氨儲槽。

氨的合成

氨合成工藝條件

溫度：

合成塔壁≤ 150℃

進塔主氣流 175℃-185℃

分流氣出塔 150℃-160℃

零米360℃-380℃

一段熱點460℃-470℃

二段進口400℃-430℃

廢鍋進口310℃-340℃

廢鍋出口190℃-200℃

水冷進口≤75℃

水冷出口≤30℃

氨冷出口0—5℃

壓力：

系統壓力 ≤31.4 mpa

輸氨壓力 ≤1.9 mpa

放氨壓力 ≤2.55 mpa

氨蒸發壓力≤2.45 mpa

廢鍋蒸汽壓力≤1.3 mpa

總回收壓力：0.4-0.7 mpa

氣體成分：

補充氣co+co2 ≤20ppm

進塔h2/n22.0-2.8

進塔ch4+ar20%

進塔nh3%：≤2.5%

將符合要求的氫、氮混合氣壓縮到一定壓力下，在高溫、高壓及催化劑存在的條件下，將氫氮氣合成爲氨。一般由壓縮、合成、冷凍等崗位組成。氨的合成氨是一個體積小的，有催化劑參與的可逆放熱反應。