化工实习报告.docx
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1、二、实习主要内容:引言:(一) 对生产实习的认识这次生产实习是我盼望已久的实习,总是想知道化工厂是怎么样的,是如何将我们学到的理论应用进去生产产品的,想要知道以后如果在化工厂工作了,怎么才能用到自己所学的知识,将来我在工作岗位上是怎么工作的,是在办公室做研究?做实验?还是看设备,一切都不清楚。所以这次机会我想是我了解化工厂、将理论结合实际的好机会。所以这次实习,我要认真弄明白各种反应的原理和各种产品的价值。(二)生产实习单位的概况1、公司性质成都玉龙化工有限公司地处成都青白江区大弯镇,占地面积300多亩,是1958年首批兴建的13家小氮肥厂之一,2002年与四川农资集团公司实现了资产重组,达到
2、了优势互补、强强联合的目的。现玉龙公司控股1个子公司和3个分厂,成都科创精细化工有限公司生产水处理剂、聚丙烯酸脂特种橡胶等多种精细化工产品,成都化肥厂生产尿素和碳铵;成都玉龙化工有限公司复合肥分厂生产复混肥;宝鸡市川龙化工有限公司生产碳铵、甲醇、初甲醇。50多年的艰苦创业,公司多次受到原化工部、四川省和成都市各级领导的表彰,荣获原化工部首批命名的六好企业、精神文明工厂、全国环境优美工厂等殊荣。裕农牌碳铵、尿素获部优、省优。 98年以来公司不断进行技术改造,先后采用四套先进的进口和国产DCS计算机控制系统,使产品产量、质量不断提高,成本不断降低。现总资产3.2亿元,具有年产13万吨合成氨,20万
3、吨尿素,10万吨碳氨,110万吨复合肥的化肥生产能力,系四川省化工重点企业。主导产品尿素是四川省优质产品,碳铵是原化工部优质产品,“裕农”牌化肥畅销省内外,深受用户喜爱。公司还有压力容器设计制作、石油化学工程施工能力。近年来化肥行业形势严峻,小化肥企业举步维艰,公司员工发扬团结拼搏的精神,不断改革创新,2001年实现产值1.17亿元,销售收入1.56亿元,创利税350万元。在“质量第一、用户至上”的生产经营宗旨指导下,产品深受用户好评和市场青睐,2001年荣获四川化学原料及化学制品制造业工业企业最大市场占有份额30强,2002年公司裕农牌尿素被四川省质量技术监督局列入免检产品,并荣获全国供销合
4、作名牌产品。2003年被评为成都市模范企业。2004年实现利润3040万元,2005年上半年实现利润3千余万元。近年来,公司坚持开发,节约,环保并重,走科技发展之路,在不断深化企业改革,强化内部管理的同时,先后投资两亿多元进行技术改造,扩大生产规模,淘汰能耗高以及环境污染重的老工艺和装置,装置水平和产品质量不断提高,能源消耗不断降低,效益近几年持续增长,2007年实现利税6000多万元,2007年环境治理成效显著,废水 废气 废渣等各项环保指标做到达标排放,实现可持续发展。 2、原料加工方法,产品,规模成都玉龙化工有限公司年产合成氨10万吨、尿素13万吨、碳铵10万吨。原料的加工氢气在标准状态
5、下是无色无味的气体,比空气密度小,是密度最小的一种气体,在标准状况(1大气压,0)下,氢气的密度为0.0899克/升。氢气跟同体积的空气相比,质量约是空气的114,比空气轻重438倍。在101,325千帕下,氢气在一2528(20,2K)时,能变成无色的液体,在一2592(138K)时,能变为雪状的固体。它难溶于水,也难液化。这样轻的气体,自然具有最大的扩散速度和很高的导热性,它的导热率比空气大7倍。氢在水中的溶解度很小,氢的渗透性很强,常温下可透过橡皮和乳胶管,在高温下可透过钯、镍、钢等金属薄膜。由于氢气具有很强的渗透性,所以当钢暴露于一定温度和压力的氢气中时,渗透于钢的晶格中的原子氢在缓慢
6、的变形中引起脆化作用。它在钢的微观孔隙中与碳反应生成甲烷。随着甲烷生成量的增加,使孔隙扩张成裂纹,加速了碳在微观组织中的迁移,降低了钢的机械性能,甚至引起材质的损坏。 氢气有多种工业来源水电解制氢气 在工业上曾被广为采用。本法生产成本高,电能消耗大,只有在少数电力资源充沛,电价低廉的地方才适用。此外,氯碱工业电解NaCl溶液在制的氯气和烧碱的同时也可以得到氢气。副产氢气的回收 焦炉煤气中含氢60%左右,石油裂解气经深冷分离可得到纯度较高的氢气,石油炼厂铂重整装置和某些脱氢装置等的副产氢气,也是重要的工业氢源,可直接用作加氢的氢源。例如焦炉煤气经变压吸附可制的纯氢。由煤制氢 在历史上岑是主要的制
7、氢方法。先将煤或焦炭等固体燃料在高温下与空气和水蒸气作用,生成含氢煤气,用脱硫剂脱除硫化氢,将CO转换成CO2后压缩至1.8MPa,用加压水洗去CO2,再进一步压缩至12.0MPa,用铜氨溶液洗涤除去残余的CO和CO2后,可得到纯净的氢氮混合气,他是合成氨的原料。用气态烃和轻油转化制氢 这是目前主要的制氢方法。玉龙公司就是采用这种方法制的氢氮混合气然后用于生产合成氨的。由天然气制氢气常采用水蒸气转化法和部分氧化法。(1)水蒸气转化法 在高温和镍催化剂作用下,烃类原料与水蒸气进行转化反应生成H2,CO和CO2.以甲烷为例:CH4 +H2O=CO+3H2CH4 +2H2O =CO2+4 H2CO+
8、 H2O= CO2+ H2上列三个反应式都是吸热反应,需从反应器外部获得热量,常采用固定床管式反应器。(2)部分燃烧法 将原料烃在供氧不足的情况下进行部分氧化反应:CH4 +1/2O2=CO+2H2该法的优点是对原料烃的限制较小,自身供热。缺点是需纯氧做氧化剂,要建立一个空气分离装置为之配套,生产成本高。玉龙公司采用的就是以天然气为原料的水蒸气转化法制得的氢气。产品介绍氨常温下为气体,无色有刺激性恶臭的气味,易溶于水,无色有刺激性恶臭的气体;蒸汽压 506.62kPa(4.7);熔点 -77.7;沸点-33.5;溶解性:易溶于水、乙醇、乙醚;密度:相对密度(水=1)0.82(-79);相对密度
9、(空气=1)0.6;稳定性:稳定;危险标记 6(有毒气体); 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。除液氨可直接作为肥料外,农业上使用的氮肥,例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥,都是以氨为原料的。合成氨是大宗化工产品之一,世界每年合成的氨,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。 基本化学工业中的硝酸、纯碱,含氮无机盐,有机化学工业中的含氮中间体,制药工业中的磺胺类药物、维生素、氨基酸、花香和塑料工业中的己内酰胺、己二胺、甲苯二异氰酸酯、人造丝、丙烯氰、酚醛树脂等,都需要直接或间接以氨为原料。氨还应用于国防工业和尖端科技中,制造三硝基甲
10、苯、三硝基苯酚、硝化甘油、硝化纤维等多种炸药都要消耗大量的氨。生产导弹、火箭的推进剂和氧化剂,同样也离不开氨。因为玉龙公司主要是合成氨厂,而氨又是一种有毒的气体,所以在玉龙公司我们都可以看见有关氨的注意事项,我大概了解了有关氨的毒性,和在厂中出现问题后的安全措施。危害:侵入途径:吸入。健康危害: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,或有呼吸窘迫综合征,患
11、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。危险特性:与空气混合能形成爆炸性混合物。氨是一种可燃性物质,自然点为630C,一般较难点燃。氨与空气或氧的混合物在一定范围内能够发生爆炸,常压,室温下的爆炸范围分别为15.5%28%和13.5%82% 氨的化学性质较活泼,能与碱反应生成盐。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。现场应急监测方法:便携式气体检测仪器:氨气敏电极检测仪; 泄漏应急处理 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处(
12、每个工厂都有风向标)并立即进行隔离150米,严格限制出入,切断火源。废弃物处置方法:建议废料液用水稀释,加盐酸中和后,排入下水道。造纸、纺织、肥料工业中的含氨废料回收使用。急救措施皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,应用2%硼酸液或大量流动清水彻底冲洗。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。尿素: 尿素分子模型分子式:CO(NH2)2,分子量 6006 ,CO(NH2)2 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机无臭无味。密度1
13、335g/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。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。 生产方法: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+H2O 对热不稳定,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。(玉龙化工厂现在生产出的尿素全部用于生产三聚氰胺,由于是才投入生产,所以技术保密,我
14、们未能学习到)尿素它可以大量作为脲醛树酯、水合肼、四环素、苯巴比妥、咖啡因、还原棕BR、酞青蓝B、酞青蓝Bx、味精等多种产品的生产原料。 尿素是一种高浓度氮肥,属中性速效肥料,也可用于生产多种复合肥料。在土壤中不残留任何有害物质,长期施用没有不良影响。畜牧业可用作反刍动物的饲料。 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。尿素在酸、碱、酶作用下(酸、碱需加热)能水解生成氨和二氧化碳。尿素易溶于水,在20时100毫升水中可溶解105克,水溶液呈
15、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。碳酸氢铵是一种无色或浅色化合物,呈粒状,板状或柱状结晶,比重1.57,容重0.75,较硫酸铵(0.86)轻,略重于粒状尿素(0.66)易溶于水,0时溶解度为11.3;20时为21;40时为35。 白色斜方晶系或单斜晶系结晶体。无毒。有氨臭。密度158gcm3。能溶于水,水溶液呈碱性,不溶于乙醇。性质不稳定,3
16、6以上分解为二氧化碳、氨和水,60可以分解完。有吸湿性,潮解后分解加快。 分子量:7906 ,分子式:NH4HCO3 ,含氮17.7左右。可作为氮肥。生产碳铵的原料是氨、二氧化碳和水,反应式为: NH3+H2ONH3*H2O+热量 NH4OH+CO2NH4HCO3+热量 碳酸氢铵的分解产物为二氧化碳和氨均为人体代谢物,适量摄入对人体健康无害。美 国食品和药物管理局(1985)将碳酸氢铵列为一般公认安全物质。 综所述,碳酸氢铵可以作为某些食品的添加剂,安全性比较大的,而且这个物质分解的时候全部是气体,无残渣。也没有潜在的污染性。 制备来源由二氧化碳通入氨水中,饱和后结晶而得。在碳酸氢铵肥料的生产
17、中,用合成氨生产过程中的变换气通入浓氨水塔,吸收变换气中二氧化碳。成为碳酸氢铵结晶,经分离而得 碳酸氢铵的化学性质不很稳定。碳酸氢铵受热易分解,生成氨气(NH3)、水(H2O) 碳铵怕“热”也怕“湿”,因生产时不能按常法加热干燥,故碳铵产品常有吸湿水,引起碳铵分子潮解,结果使密封包装下的碳铵结块,敞开时则加速挥发。 3、发展历史及技术进步情况玉龙化工有限公司的前身是1958年全国首批建起的13家小型氮肥厂之一,坐落在四川省成都市青白江区大湾镇,后来更名为成都化肥厂, ,在全国很有名气。40多年的艰苦创业,公司多次受到原化工部、四川省和成都市各级领导的表彰,荣获原化工部首批命名的六好企业、精神文
18、明工厂、全国环境优美工厂等殊荣裕农牌碳铵、尿素获部优、省优 98年以来公司不断进行技术改造,先后采用四套先进的进口和国产DCS计算机控制系统,使产品产量、质量不断提高,成本不断降低目前,公司具有年产10万吨合成氨、13万吨尿素、10万 吨碳铵、10万吨复合肥的化肥生产能力在质量第一、用户至上的生产经营宗旨指导下,产品深得用户好评和市场亲睐,2001年荣获四川化学原料及化学制品制造业工业企业最大市场占有份额30强,2002年公司裕农牌尿素被四川省质量技术监督局列入免检产品,2003年被评为成都市模范企业 玉龙公司在不断进行机制改革和制度创新的同时,还对公司原有的生产设备和生产技术进行改造,走新型
19、工业可持续发展之路。他们在改造过程中,并不是简单地扩大再生产,而是尽可能采用国内外先进的技术、工艺和设备。近几年来,他们共筹措资金达一亿多元投入到技改、扩建中,先后组织了“合成铵四改六”、“尿素六改十”、“双一段直接转化”等六大项目的技改工程,对原来落后的工艺间歇转化改为连续转化,使之节省资源和合理利用资源,降低能耗,注重环保,提升效益。 “玉树临风立大地,蛟龙出水腾长空。”成都市技术监督管理局青白江分局副局长、著名书法家沈宗富为成都玉龙化工有限公司题写的一幅对联,以说明今天的玉龙公司如一棵参天的大树,任凭风吹雨打,它都坚定不移地挺立于大地,又如出水的蛟龙正腾飞于长空,比喻该公司的发展前景广阔
20、。(三)实习内容:1、生产过程梗概工艺流程方框图(1)原料气制备 天然气首先经脱硫工序除去H2S及其他硫化合物后,与水蒸气混合,在一段转化炉的反应管内进行转化反应,产生H2、CO和CO2,同时还有为转化的CH4和水蒸气。转化反应吸热,因此在反应管外用燃料燃烧,共给所需热量。一段转化气进入二段转化炉,再次还引入空气。二段引入空气是为了控制H2和N2的比例为2.83.2之间。空气在炉内燃烧掉一部分H2,放出热量以供进一步转化,同时又把合成氨所用氮气引入系统。二段转化气残余的CH4已经很少了。(2)净化 对粗原料气进行净化处理,除去氢气和氮气以外的杂质,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程
21、。 一氧化碳变换过程在合成氨生产中,各种方法制取的原料气都含有CO,其体积分数一般为12%40%。合成氨需要的两种组分是H2和N2,因此需要除去合成气中的CO。变换反应如下:CO+H2OH2+CO2 =-41.2kJ/mol 0298H由于CO变换过程是强放热过程,必须分段进行以利于回收反应热,并控制变换段出口残余CO含量。第一步是高温变换,使大部分CO转变为CO2和H2;第二步是低温变换,将CO含量降至0.3%左右。因此,CO变换反应既是原料气制造的继续,又是净化的过程,为后续脱碳过程创造条件。高温变换和低温变换(简称高变和低变),各自在不同的温度下使气体中的CO与水蒸气反应,生成等量的CO
22、2和H2,从而提供了更多的作为合成氨原料的氢气。 脱硫脱碳过程各种原料制取的粗原料气中含有一些硫和碳的氧化物,为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒,必须在氨合成工序前加以脱除,以天然气为原料的蒸汽转化法,第一道工序是脱硫,用以保护转化催化剂,以重油和煤为原料的部分氧化法,根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。工业脱硫方法种类很多,通常是采用物理或化学吸收的方法,常用的有低温甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。粗原料气经CO变换以后,变换气中除H2外,还有CO2、CO和CH4等组分,其中以CO2含量最多。CO2既是氨合成催化剂的毒物,又是制造尿素、碳
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