实 习 报 告

实习内容   熟悉化工生产流程及相关设备

实习时间   20##-6-25   至   20##-7-2 

实习单位   川化股份有限公司

指导教师　  陈   立   宇

院    系    化  工  学  院

专业年级    化学工程与工艺（09级）

学生姓名    李   本   鹏   

学　  号　  2009115056  

                

 2012 年 8 月 25 日

目    录

一、实习目的. 4

二、实习要求. 4

三、实习内容. 5

    3.1．工厂简介. 5

3.2．产品规模及特点. 5

3.3．主要工艺流程（尿素合成工艺）. 5

3.3.1.合成氨流程. 5

3.3.2.合成尿素流程（水溶液全循环法）. 7

  3.3.2.1．液氨和二氧化碳直接合成尿素. 7

  3.3.2.2．合成尿素的理论基础. 8

  3.3.2.3．合成尿素工艺流程. 8

  3.3.2.4尿素合成与高压回收. 11

  3.3.2.5中压分解与回收. 11

  3.3.2.6低压分解与回收. 11

  3.3.2.7尿素浓缩及造粒. 12

  3.3.2.8废水处理. 12

  3.3.2.9尿素的发展前景与展望. 12

四.实习体会. 13

一、实习目的

将所学的理论知识与实践结合起来，培养勇于探索的创新精神、提高动手能力，加强社会活动能力，与严肃认真的学习态度，为以后专业课的学习和走上工作岗位打下坚实的基础。通过两个星期的工厂实习使我们对生产工艺流程和相关设备有一定的感性和理性认识，打好日后学习专业课的基础。培养了我们理论联系实际的能力，提高分析问题和解决问题的能力，增强独立工作的能力。最主要的是培养了我们与其他同学的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。

具体如下：

1．熟悉液氨、尿素、三聚氰胺、硝酸铵、硫酸等的生产流程、工艺设计、加工设备、加工方法等，并了解它们在生活中的应用及用途等。

2．了解液氨、尿素、三聚氰胺、硝酸铵、硫酸等的生产加工设备结构、原理和适用场合等。

3．熟悉各种实习工厂的坏境，从而对工厂有一个更高的认识。                     

二、实习要求

1．听从老师和企业工作人员的安排指导，有秩序，有礼貌，遵守工厂的相关规定。

2．认真听取工作人员的讲解介绍，有问题及时虚心提问，有意见建议要有礼貌地提出并做好相应的笔记。

3．认真学习液氨、尿素、三聚氰胺、硝酸铵、硫酸的相关知识及其生产流程，销售过程，企业的管理工作等，总结出自己的收获和心得体会等，写一篇实习报告。

三、实习内容

3.1．工厂简介

川化集团有限责任公司（原四川化工厂）始建于1956年，经过四十多年的发展，已成为一个以生产化肥和化工原料为主的综合性特大型化工企业，是全国18个大型化工基地之一。

公司地处四川省成都市青白江区，距成都市区约30公里，距成都双流国际机场约60公里，均高速公路直达。厂区专用铁道与宝成铁路青白江站接轨，厂区公路与成绵高速公路、川陕公路接道。公司拥有川化股份有限公司、川化永达建设工程有限责任公司、川化润嘉置业有限责任公司、成都望江化工厂、深圳荣生化工有限公司等５家全资、控股子公司和中外合资企业川化味之素有限公司、川化青上有限公司。公司现有在册职工7350人，资产总额25亿元，占地220公顷，生产57种100多个型号的产品，是我国目前最大的合成氨、氮肥生产企业之一及最大的三聚氰胺和赖氨酸生产企业。公司以其规模优势、技术优势、管理优势、人才优势和地域优势，在全国化工行业中处于领先水平。

3.2．产品规模及特点

川化集团有限责任公司是一个以生产化肥为主的综合性特大型化工企业，共生产90个品种200多个型号的产品，主导产品年生产能力为：合成氨50万吨、尿 素62万吨、 硝酸铵24万吨、工业硫酸10万吨、三聚氰胺2.58万吨、催化剂2500吨、皮革化学品8000吨、氨基塑料4500吨。产品均采用国际标准和国外先进标准组织生产，国家和部级优质产品率达87%以上。公司拥有进出口权，产品畅销全国各省、市、自治区，部分产品还远销日、韩、俄、美等二十多个国家和地区。

3.3．主要工艺流程（尿素合成工艺）

3.3.1.合成氨流程

1．造气：制备出含有氮一定比例的原料气。

2．脱硫：以煤为原料采用间歇式造气炉制半水煤气时，通常先将煤气进行湿法氧化法脱硫，使硫化氢含量降低至30～50毫克/立方米以下，然后经中温变换，使有机硫转化为硫化氢。然后，在脱除二氧化碳过程中和铜氨液洗涤过程中进行更精细的除净。

3．变换：

变换方法：   CO（g）+ H₂O(g)==CO ₂+ H₂ (g)

工艺流程：半水煤气进入变换炉反应前，先混合蒸汽预热到673K，为此由脱硫塔的半水煤气加压后首先进入饱和塔的底部，与塔内自上而下的热水逆流接触，使气体温度升高，并被水蒸气所饱和然后由塔顶引出，在管道内与外供之高压蒸汽混合后主热交换器和中间热交换器进入炉内一般，此时约80%的CO被交换为H2，反应热使温度升至420度左右进入交换炉二段，此时气体CO含量降至3.5%以下，液体温度为430度由炉底逸出依次经过水加热器、热水塔、冷凝塔降温后进行二次脱硫。

4．脱碳：经变换二次脱硫后气体中含有大量CO₂，还有少量的CO等其它有害气体，它们会使氨的合成催化剂中毒，必须除去。工业上脱碳的方法很多，通常用碳酸丙烯酯（PC）法脱CO ₂。含有一定浓度的原料气进入吸收塔内，气体CO₂被逆流下的丙碳（PC）吸收。净化气中CO₂脱至所要求的浓度由塔顶排出，成为可使用的工艺气。

5．铜洗：变换气经过净化后仍含有少量的CO、CO₂、O₂、H ₂S等有害气体，工业上常用铜洗法精制原料气。铜洗法的溶液醋酸铜氨溶液是又醋酸铜和氨通过化学反应后制成的一种溶液，简称铜液，其组成为Cu（NH₃）₂Ac（醋酸亚铜络二氨）吸收CO、CO₂和O₂、H₂S。

6．合成：氨的合成是高温高压下，在触媒存在条件下3H₂+N₂——2NH₃+Q合成。

7．主要设备：

7.1．活塞式压缩机

缓冲气缸配置在左端，单级压缩机的气缸和气泵气缸配置在右端，正中为动力气缸。

7.2．.氨合成塔

在高压、高温下用来使氮气和氢气发生催化反应以进行氨合成的设备。氨合成塔是合成氨厂的心脏，是一种结构复杂的反应器。

现在工业上氨合成是在压力 15.2～30.4MPa、温度400～520℃下进行的，为防止高压、高温下氢气对钢材的腐蚀，氨合成塔由耐高压的封头、外筒和装在筒体内耐高温的内件组成。内件外有保温层，操作时进塔的冷气体流过内、外筒间的环隙，从而避免外筒温度过高。

其中又以花岗岩砌筑的脱硫塔应用广泛，其利用水膜脱硫除尘原理，又名花岗岩水膜脱硫除尘器，或名麻石水膜脱硫除尘器。优点是易维护，且可通过配制不同的除尘剂，同时达到除尘和脱硫（脱氮）的效果。

3.3.2.合成尿素流程（水溶液全循环法）

3.3.2.1．液氨和二氧化碳直接合成尿素

总反应为：2NH₃+CO₂→CO(NH₂)₂+H₂O-103.7kJ

实际上反应是分两步进行的，首先是氨与二氧化碳反应生成氨基甲酸铵：

2NH₃+CO₂→NH₂COONH₄+159.47kJ　

该步反应是一个可逆的体积缩小的强放热反应，在一定条件下，此反应速率很快，客易达到平衡，且此反应二氧化碳的平衡转化率很高.。

然后是液态甲铵脱水生成尿素，称为甲铵脱水反应；

NH₂COONH₄→CO(NH₂)₂+H₂O-28.49kJ

此步反应是一个可逆的微吸热反应，平衡转化率一般为50%~70%，并且反应的速率也较缓慢，是尿素合成中的控制速率的反应。

3.3.2.2．合成尿素的理论基础

在一定条件，氨基甲酸铵的生成速度是很快的，而氨基甲酸铵的脱水速度则很慢。所以，在合成尿素的生产中，反应时间的长短和尿素合成产率的高低，直接与氨基甲酸铵的脱水速度和尿素合成反应的平衡有关。

3.3.2.3．合成尿素工艺流程

水溶液全循环制尿素是指将尿素合成反应后的物料分段减压，加热使其中未反应的甲铵分解和游离氨解析出来，并逐段将氨和二氧化碳冷凝成液氨和吸收成氨基甲酸铵水溶液，用泵加压返回合成系统中去循环利用。水溶液全循环法制尿素一般可分为：原料的压缩和净化、尿素合成、循环吸收、尾气吸收与解析、蒸发和造粒几个工序。本次认识实习报告所分析的为年产大约在4万吨左右的小型尿素生产厂的大体流程。

水溶液全循环法合成尿素工艺流程图如图，经过加压预热的原料液氨与经压缩后的原料二氧化碳气及循环回收来的氨基甲酸铵液一并进入预反应器。在预反应器内氨与二氧化碳反应生成氨基甲酸铵，在进入尿素合成塔，在塔内氨基甲酸铵脱水生成尿素。尿素熔融物从塔顶出来进入预分离器，将氨基甲酸铵和氨进行分离。氨基甲酸铵从预分离器底部出来进入中压循环加热器，用蒸汽加热进一步提高温度，促使残余氨基甲酸铵分解。气、液在低压循环分离器内分离。分离出来的尿液经减压至常压后，进入闪蒸槽，经减压后尿液中的氨基甲酸铵和氨几乎全部清除。自闪蒸槽出来的尿液进入尿液贮槽，用尿素溶液泵打入中压蒸发加热器及低压蒸发加热器，在不同真空度下加热蒸发，气、液分别在中压蒸发分离器及低压蒸发分离器内分离。低压分离器出口尿液浓度达99.7%（质量）以上，用熔融尿素泵打入造粒塔，经造粒喷头撒成尿粒，在塔低得到成品尿素。

    预分离器、中压循环分离器、低压循环分离器及精馏塔顶部出来的氨和二氧化碳，进入回收系统。回收的氨与二氧化碳以液氨或氨基甲酸铵的形式返回合成系统循环使用。一段蒸发分离器、二段蒸发分离器及闪蒸槽出来的气体，大部分水蒸气和少量的氨去冷凝、真空系统，回收残余氨后放空。

从一段分解、二段分解出来的气相含有未反应的氨和二氧化碳，分别进入一段吸收和二段吸收，氨和二氧化碳被后面闪蒸、一段蒸发、二段蒸发工段冷凝下来的冷凝水吸收混合形成水溶液，用泵送入尿素合成塔；一段吸收后剩余的气体进入清洗器稀释后，与二段吸收的残余气体混合进入尾气吸收塔，与一段蒸发、二段蒸发工段气相冷凝除去水后残余的气体混合后放空。

1-CO2压缩机；2-空气压缩机；3-高压氨泵；4-合成塔；5-回流冷却器；        6-流体分离器；7-第一分解器；8-第一加热器；9-第一分布器；10-第二分解器；

11-第二分离器；12-尿液浓缩机；13-浓缩分离器；14-甲铵加热器；15-氨回热器；16-第一冷凝器；17-惰性气体洗涤器；18-高压甲铵泵；19-低压甲铵泵；

20-第二冷凝器；21-尿素产品泵

3.3.2.4尿素合成与高压回收

来自界区外的液氨，经氨升压泵升压，在经高压氨泵送入氨预热器，高压液氨用作氨基甲酸铵喷射泵的驱动流体，使来自甲铵分离器的氨基甲酸铵溶液升至合成压力。氨与甲铵的混合液进入合成塔与入塔的二氧化碳进行反应，生成氨基甲酸铵和尿素。

由界区外送来二氧化碳经压缩机压缩至15.69兆帕，在二氧化碳压缩机入口前加入少量空气用以钝化不锈钢表面，防止由于反应物所造成的腐蚀。

离开合成塔的反应产物减压后流至气提塔，其操作压力比合成塔操作压力低0.98兆帕。混合物在降膜式加热器向下流动的同时被蒸汽加热。溶液中的二氧化碳由于氨的气提作用而从溶液中沸腾逸出，从而使溶液中的二氧化碳含量得到降低。

来自气提塔顶部的气体和中压吸收塔并经高压甲铵泵增压的回收液，送往高压甲铵冷凝器，全部混合物在此冷凝并经喷射泵返回合成塔。

3.3.2.5中压分解与回收

从气提塔底部出来的含有低残留量二氧化碳的溶液减压至1.765兆帕，进入中压分解分离器顶部，减压释放出的气体和溶液在此进行分离。溶液中残留的甲铵在底部分离器分离。

含氨和二氧化碳的中压分解气体离开分离器顶部进入真空预浓缩器，被来自低压分解回收的一部分碳铵溶液吸收，所产生的热量供尿素蒸发使用。

中压分解气最终在中压冷凝器中冷凝，冷凝热量由冷却水移走。在冷凝器中二氧化碳几乎全部被吸收。从冷凝器来的混合物流入中压吸收塔的下部，未吸收和未冷凝的气体进入上部精馏段，二氧化碳在过程中被吸收，氨则被精馏出来。

回流氨送入顶部塔板，除去出塔气体中的微量二氧化碳和水。

回流液氨经氨升压泵从液氨储槽抽出送往中压吸收塔顶部。中压吸收塔出塔的溶液经高压甲铵液泵再经高压甲铵预热器预热后，返回到合成回收。

含有惰性气体的氨气离开中压吸收塔顶部在氨冷凝器中冷凝，冷凝的液氨和含有氨的惰性气体送入液氨储槽，由氨回收塔出来的氨和惰性气体则送往中压氨洗涤吸收塔，与逆流冷凝液进行接触洗涤，将气氨回收。从中压氨洗涤吸收塔底部出来的氨气溶液经离心泵返回到中压吸收塔。

3.3.2.6低压分解与回收

离开中压分解器收集罐底部的溶液减压到0.44兆帕后进入低压分解器顶部分离器，减压释放出的闪蒸气体在此分离，残留的甲铵在底部分解加热段分解。离开低压分解器分离器顶部的气体与来自解吸塔的气体汇合，首先进入氨预热器进行吸收和冷凝，然后进入低压冷凝器，用冷却水进行再吸收和将冷凝热带走。惰性气体在洗涤塔中被清洗后排入大气。

混有残留惰性气体的液体被送到碳铵液储槽，再经离心泵将碳铵液送至真空预浓缩器分离器。

真空预浓缩：由低压分解器收集底部出来的溶液减压到0.034兆帕，进入降膜式真空预浓缩器。顶部减压释放分离闪蒸气体，残留的甲铵在底部分解加热段分解。从顶部出来的气体进入真空系统。真空预浓缩器底部液位罐的尿素溶液经尿液泵送到真空浓缩系统。

3.3.2.7尿素浓缩及造粒

来自尿素溶液泵的浓度约为85%的尿素溶液送往真空浓缩器，蒸发汽液被真空系统抽走。由二段真空分离器分离下来的熔融尿素经熔融尿素泵送往造粒塔顶部喷头喷淋造粒，经造粒塔形成颗粒状成品尿素。

3.3.2.8废水处理

来自真空系统的工艺冷凝器含有氨、二氧化碳和尿素，收集与工艺冷凝液储槽中，然后送往深度水解系统。

经水解系统的净化废水含氨和尿素小于5×10^-6，换热冷却后送出尿素界区，再经离子交换树脂处理后可用作锅炉给水。

3.3.2.9尿素的发展前景与展望  

尿素的合成是第一次用人工方法从无机物制得有机化合物。1773年Rouelle在蒸发人尿时第一次发现尿素；在1935年开始制造固体尿素，之后又出现了制备尿素的其他方法，包括光气与氨反应、CO₂与氨反应、氰胺化钙水解等，由于种种原因，最终都未能实现工业化；唯一成为当代尿素工业化基础的是由氨和二氧化塔合成尿素的反应。1935年开始生产固体尿素并将未转化物循环回收，逐步形成全循环法工艺。20世纪80年代之后，二氧化碳气提法和氨气提法得到进一步改进、完善；同时世界上著名的尿素公司还开发了其他的先进工艺：意大利的等压双循环工艺（Isobaric Double Recycle，简称IDR）；日本TEC/TMC开发了降低成本和节能新流程ACES（Advancde Process for Cost and Energy Saving）新工艺；瑞士Amonnia Casale开发了分级处理合成液的气提法分流工艺等。

国内情况是我国尿素的年消耗量约在3000万吨，即使预计今后几年有所增长，大概也不会超过3500万吨。现有的生产能力已经快要达到，我国今后十年内生产尿素都将过剩。

四.实习体会

为期近两个周的实习给我们留下了太多的回忆，同时也收获了很多经历与体会。

回顾这几天的实习，精彩的讲解，让我对化工行业有了一个更加深刻的认识，同时也对自己将要从事的行业有了一个初步的了解。在实习知识方面，我学到了、看到了以前在课堂上无法得到的东西。师傅的精彩讲解将我们这些还未走出校门的门外汉领进了门，师傅还将那些先进的设备的工作原理、设备参数、操作方法一一的讲解于我们听，让我们对自己的专业有了更深的了解。首先在理性方面有了更深次层的认识而最为重要的实在感性上，对自己的专业，专业前景有更深一层次的了解，自己在佩服师傅的同时也明白了自己要努力的学习专业知识，多喝有实际操作经验的师傅接触以期能让自己的实际操作能力有一定的提高。在这段实习期间，我通过实地了解 ，翻书查询，切身感受，了解到了化工行业的发展趋势，及发展前景为我以后的就业和学习专业知识指明了方向。同时了我也明白了踏上社会没有真正能拿得出手的技能是不行的，要想能在社会上立足就必须要有过硬的专业技能与专业知识，这不断的鞭策我端正学习态度，改善学习方法，同时还要阅读大量的化工方面的文献，多请教老师、师傅。

在实习的过程中，我了解到很多先进的设备都是从发达国家引进的，国家的这方面的弱势，让我在深深的佩服国外技术先进的也为祖国这方面的不足感到不安，这更坚定了我投身与化学行业的决心。在和师傅交谈过程中，我了解到要想在化工方面有好的发展，就必须有更高的学历与专业技能，这样不仅对自己以后的发展有好处，对单位，对周围的人也是大有裨益的。

实习结束了，但期间所获得收获将是我获益终生，相信经过这次的实习，自己在以后的人生发展及就业道路上会更加的具有方向性，对自己的以后的认识也会更加明了，这次实习的心得体会将会鞭策我努力学习，不断向前！