川化生产实习报告.docx

生

产

实

习
报
告
姓名
学号：

目录
前言 3
1 实习目的 3
2 实习工厂——四川化工总厂 3
2.1概述 3
2.2实习工段——H2SO4、HNO3 3
2.2.1 H2SO4生产工艺 3
2.2.2 HNO3生产工艺 3
2.3实习工段——三聚氰胺、动力车间 3
2.3.1三聚氰胺工艺 3
2.3.2动力车间 3
2.4实习工段——NH3、尿素 3
2.4.1氨气的合成 3
2.4.2尿素合成工艺 3
3实习工厂——宏达股份磷化工公司 3
3.1 概述 3
3.1.1公司概况 3
3.1.2公司主旨 3
3.1.3主要产品 3
3.1.4实习工段 3
3.2实习工段——磷酸二氢铵 3
3.2.1性质与用途 3
3.2.2反应式与简要流程图 3
3.2.3要点说明 3
3.3实习工段——磷酸氢钙 3
3.3.1性质与作用 3
3.3.2反应方程式 3
3.3.3中和方式 3
3.4 实习工段——复合肥 3
3.4.1 性质与用途 3
3.4.2 部分流程图 3
3.4.3 要点说明 3
4 实习总结 3
4.1 心得体会 3
4.2实习建议 3

前言
2012年5月，我们进行了为期一个月的生产实习。在实习指导老师的带领和指导下，我们分别到了四川化工总厂、宏达股份磷化工公司生产实习。在工厂里实习完之后，我们又在学校的仿真化工模拟实验室，进行了化工生产仿真模拟、中控模拟控制。
一个月实习中，我们对实际化工厂的生产装置，工艺流程，中控控制等有了一个实际感受。初步了解了化工生产是如何完成的，我们从枯燥乏味的课本上的理论知识脱离了出来，完成了理论和实际的联系。通过工厂的工程师的详细、耐心的讲解，让我们完成了理论知识到实际生产的升华，并认识到了化工厂安全的重要性！
下面我将把这个月实习以来到工厂里学习到的工艺流程路线，装置设施，管道布置，车间布置，以及实习的心得体会总结如下，望老师提出批评和建议！
1 实习目的
了解集团概况，以及学习川化集团和宏达的几个主要工艺。各个工艺概述和对应的流程框图。画出上述工艺中的工艺流程图。其中涉及的工艺主要有合成氨工艺，合成尿素工艺，硝酸制备工艺，硝酸铵制备工艺，硫酸制备工艺，三聚氰胺合成工艺，动力车间工艺，磷酸氢钙，磷酸氢二铵，复合肥工艺。
2 实习工厂——四川化工总厂
2.1概述
四川化工集团介绍
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。
主要产品：硫酸;硫酸(98%);浓硝酸;烧碱;亚硫酸铵(固体);硝酸铵(多孔粒状);过氧化氢;二氧化碳(食用);二氧化碳(液体);氧气;氩气;氯气(液);液氨(工业用);电石;三聚氰胺;氮肥;合成氨;氨水;液氨;尿素;尿素(工业用);硝酸铵;结晶硝酸铵;聚氯乙烯树脂;催化剂;天然气一段转化催化剂Z102;天然气二段转化催化剂Z204;中温变换催化剂B109;中温变换催化剂B110-2型;甲烷化催化剂;低温变换催化剂;低温变换催化剂B204;烃类蒸汽转化催化剂;氧化锌脱硫剂CT305;氨合成催化剂A110;硫酸生产用钒催化剂S101;硫酸生产用低温钒催化剂。
川化集团有限责任是一个以生产化肥为主的综合性特大化工企业，是我国目前最大的氮肥、三聚氰胺和赖氨酸生产厂。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、浓硝酸1.5万吨、工业硫酸10万吨、三聚氰胺2.58万吨、催化剂2500吨、双氧水1.4万吨、硫酸钾2万吨、赖氨酸1万吨、皮革化学品8000吨、氨基塑料4500吨。产品均采用国际比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。

2.2实习工段——H2SO4、HNO3
2.2.1 H2SO4生产工艺
1) 主要数据
主产物：H2SO4价格：500￥/t；
副产物：蒸汽，价格200￥/t，生产1t H2SO4能产生1.42t蒸汽；
原料：硫磺，价格2000￥/t，纯度99.5%，1t硫磺能生产3t H2SO4； 年产量：30万t/a；
现目前经营状况：亏损。
2) 主要工艺流程介绍
硫磺熔融、SO2制备：原料固体硫磺先通过熔硫系统，利用蒸汽熔化成液态；精制后，物理雾化，使之进入焚硫炉可以更加完全的燃烧。产生的SO2气体约在400℃进入转化器。
四段转化：转换器内自下而上分成四层，每一层都装满了V2O5，
气体从底部进入转换器首先进入的是一层，在这一层的转化率达到60%，气体温度升至600℃，换热后，气体进入二层，在二层的转化率达到80%，反应后的气体温度上升至500多℃，通过热热换热器将温度降至420~440℃。再进入三层，此时转化率升高不多，仍旧是80%多，温度上升至400多℃（高于440℃），反应后的气体经过冷热换热器将温度降至200多℃。经过三层转化，反应已经基本平衡，很难再提高转化率，此时需要吸收已经生成的SO3使反应继续进行。
通过三层转化的混合气体，经过降温的气体从底部进入第一吸收塔，98.3%的硫酸从吸收塔顶部流下，吸收99.9%的SO3；剩余气体温度降至60℃从第一吸收塔顶部流出，依次通过转化器三层的冷热换热器、二层的热热换热器，使温度再次达到起燃温度，进入转化器四层。
经过转化器四层V2O5的催化氧化，气体中SO3的量再次增大，换热后，进入第二吸收塔被98.3%的硫酸吸收，经过第二吸收塔剩余的气体则进入尾气系统。
SO3吸收工段：98.3%的浓硫酸在经过吸收塔吸收之后，浓度更高，若浓度高于99.3%，会破坏铁等金属表面的钝化膜，所以必须控制硫酸的浓度在99.3%以下。
3) 简单工艺流程图

2.2.2 HNO3生产工艺
(1) 概述
工业上生产硝酸的原料主要是氨和空气，采用氨的接触催化氧化的方法进行生产的。其总反应是式为：
NH3+2O2=HNO3+H2O
此反应由3步组成，在催化剂的作用下，氨氧化为一氧化氮；一氧化氮进一步氧化为二氧化氮；二氧化氮被水吸收生成硝酸。可用下列反应式表示：
4NH3+5O2=4NO+6H2O
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
氨催化氧化法能制得45%—60%的稀硝酸。
川化集团生产硝酸主要有两种方法：加压法和综合法。
(2) 一硝车间
川化硝酸厂第一硝铵车间的稀硝酸生产装置采用综合法工艺，即常压氧化、加压吸收。氧化为并联的总管系统，吸收则是分别以3 台透平各自为主的单系统。
综合法是采用氧化炉与废热锅炉联合装置，因而设备紧凑，节省管道，可减少热损失，使热量得到充分利用；采用带有透明装置的压缩机，使电能消耗降低；采用泡沫筛板吸收塔，吸收率高，可达98%；与常压吸收相比较，吸收容积大为减小，并省去了酸泵，因而设备费用降低，但纸板过滤器易烧坏。综合法氧化压力低，氨氧化率高，铂损耗率较低，但是吸收压力低，排出尾气NOx含量较高，需要用氨还原来处理。
氨与空气在常压下进行氧化，反应生成的氮氧化物气体被冷却。形成的冷凝酸浓度尽量低于2%。氮氧化物气体经氧化塔与60%硝酸接触，NO被氧化成NO2。硝酸则按下式反应分解为NO2，从而增加了气体中NO2浓度。
2HNO3+NO==3NO2+H2O
然后氮氧化物气体中加入含NO2的二次空气，并加压到0.25MPa。氮氧化物气体经第一吸收塔吸收后，残余的NO2经第二吸收塔进一步吸收。
(3) 二硝车间
双加压法具有全中压法和全高压法的优点，总氨耗最低可达到283 kg/吨酸，铂耗也较低，其他动力消耗也较低，尾气排放浓度可达到200ppm以下，成品酸浓度可达到60%。该生产工艺，环保大大优于我国现行标准，又节约能耗，是目前国内外生产成本最低的方法。
本装置为单系列，中压法生产流程，氨氧化及二氧化氮的水吸收过程采用0.45Mpa（绝压）的压力。生产过程集中控制，自动化程度较高。空气压缩机采用蒸汽透平带动，利用锅炉自产中压蒸汽驱动透平机，电耗低。系统热利用合理，利用吸收循环水蒸发液氨，同时制取冷冻水再利用。采用液相氧化流程。一氧化氮的氧化度较高，可获得53%的硝酸浓度。出塔尾气采用氨催化还原法处理，以氨作为还原剂将尾气中的氧化氮气体还原为氮气和水。尾气处理反应热用来提高锅炉水水温后再入汽轮机组的膨胀透平回收能量，减少蒸汽透平耗汽量。漂白塔单独设置减少重沸腐蚀。吸收补充空气增设冷却措施有利于第一吸收塔氧化段内一氧化氮的氧化及减少漂白塔的腐蚀。
二硝车间稀硝工段设计能力为年产浓度为48%-53%的稀硝酸8万吨，其为1978年从德国进口装置，采用的是加压法生产工艺。
(4) 硝酸铵合成工艺
川化制备硝酸铵的原料是由硝酸车间和合成氨车间提供的，生产的产品主要用来生产化肥。主要操作有蒸发，分离，冷凝结晶等。
川化氨氮生产线生产的部分液氮通过管道进入一硝厂的液氨蒸发器，经由约26℃的循环水蒸发，再经过气氨预热器预热，而后通过气氨过滤器进入气氨总管，部分与空气混合进入硝酸生产，另一部分进入中和器与硝酸反应产生硝铵。
川化股份有限公司原有结晶硝酸铵和造粒硝酸铵装置各1套，11万t／a结晶硝酸铵装置，采用传统的中和反应、二段蒸发和真空结晶工艺。原有13．5万t／a造粒硝酸铵装置改为11万t／a塔式造粒硝基复合肥装置，采用传统的中和反应、一段蒸发和熔融造粒工艺。
(5) 硝酸铵合成工艺流程图

2.3实习工段——三聚氰胺、动力车间
2.3.1三聚氰胺工艺
（1） 三聚氰胺简介
1. 分子式：C3N6H6；分子量：126.13
结构式：
2. 反应机理:

3. 作用：溶于CH2O，耐高温，阻燃。
（2） 干法三聚氰胺流程简图
去二化厂
加热器
压缩机

尾气

反应器
385±5℃,
30～80Kpa
140℃
140℃
70% 尿液

320℃
240℃
冷气风机
190-210℃
捕集
结晶
排灰系统
脱氨产物
细催化剂粉末
320-330℃
热气过滤
385℃
热气旋风
320-330℃
热气冷却320-330℃
99.8%
尿洗
99.8%
浓缩
100℃

部分工段物料组成说明：
1. 尿洗的三个作用和三个去向：
作用：①回收未捕集的三聚氰胺②提供冷气③压缩机载气
去向：①去反应器21.5t/h；②去二化厂；③去结晶器：40t/h；含有CO2、NH3、三胺、少量HOCN；
2. 去二化厂的组成：甲胺40%；双二十：NH320%，CO220%；
3. 捕集：气液分离，然后去成品包装车间；
4. 反应器：催化剂：SiO230%、Al2O328%；操作条件：0.03-0.08mPa，385±5℃；
5. 年产量：1.4万t/a；
6. 技术改进中：尾气处理：CO220%，H2O80%。

2.3.2动力车间
1. 主要数据
燃气锅炉：中压4.2mPa；产蒸汽量35t/h；平流式；
CH4进气量100m3，能使1.2t水产生1t蒸汽
蒸汽价格：180元/t;
V（CH4）:V(空气)=1:10
锅炉要求：不能缺水，满水，配有安全阀，水位计，压力阀。
2. 部分工段流程

絮凝剂
阴阳床
机械
过滤器
填料过滤
河床水（以过滤除去较大的渣滓）

去锅炉
除氧器（除CO，CO2）
除Ca2+，Mg2+
平流池

提供全长优质水源
脱盐水絮凝剂

2.4实习工段——NH3、尿素
2.4.1氨气的合成
1. 概述
合成氨是重要的基本化学产品，在国民经济中占有重要的地位。本装置经增产节能改造后日产液氨1200吨，并付产二氧化碳气体输往尿素装置制造颗粒状尿素产品和尿液。
2. 主要工段
以天然气为原料，生产工艺主要经过四道工序:
(1) 原料天然气的压缩和脱硫.
(2) 粗合成气的制备(转化和变换)
(3) 合成气的净化(脱碳和甲烷化)
(4) 合成气的压缩和氨的合成
ZnO
Co-Mo加氢
主要工段：
脱硫工段：有机硫 无机硫（H2S） 完全脱出
原料CH4中硫的含量：0.2-0.5%
Catalyst
CO变换工段：CO＋H2O CO2＋H2
脱CO2工段：K2CO3水溶液吸收CO2，使CO2的含量小于10ppm（10mg/L）
吸收CO2的水溶液可用于制造KHCO3。
转化工段：由于材质的限制，选择二段转化，一段转化炉中的温度控制在700-800℃，来自一段的转化器配入一定量的加压空气通入二段转化炉，温度控制在1000℃左右。
3. 数据记录
满载荷：精制水消耗280—300t/h；
快锅：21t/h，4.0mPa中压蒸汽，主要作用为开车提供蒸汽；
汽包：10mPa，300t/h蒸汽；
脱硫系统:S<0.5ppm.
4. 主要流程图
冷热液氨的生成工段流程图：

2.4.2尿素合成工艺
1. 概述
川化股份有限公司化肥厂现有两套尿素生产装置，其中一尿装置采用传统水溶液全循环法工艺，主要包括合成、两段分解、三段吸收、两段蒸发和自然通风造粒等工序，生产能力为160kt/a；二尿装置原采用日本东洋工程公司水溶液全循环改良C法工艺，2003年采用该公司的ACES21工艺进行增产、节能技术改造，改造后设计生产能力为720kt/a。
2. 主要工段
尿素生产过程主要有：
（1）原料氨和二氧化碳的压缩
（2）合成与气提
（3）中低压分解和回收工序
（4）尿液的蒸发和造粒
3. 尿素工艺流程图
尿素合成流程图

说明：1. 50t/h液氨由泵B101升压至20mPa，含有氨气70%；66.7t/h二氧化碳由压缩机C101升压至15.8mPa
2. 气提塔DA151出来的重组分稀尿液含尿素40%左右，部分甲胺液；
3. 合成塔DC101的轻组分出口温度183℃;甲胺冷凝器EA151操作条件：180℃，15.2mPa；高压分解塔DA201操作条件：150℃，1.6mPa；低压分解塔DA202操作条件0.26mPa；

回收系统流程：

说明：1. 稀尿液组成：60%尿素
2. 结晶器FA201操作压力18kPa；一段浓缩FA351操作压力26.7kPa；二段浓缩FA352操作压力3.3kPa。

3实习工厂——宏达股份磷化工公司
3.1 概述
3.1.1公司概况
宏达股份磷化工公司总部位于四川省什邡市境内，在职员工8915余人，其中各类专业技术人员895多人，享受国务院政府特殊津贴的专家4人。公司主要从事冶金、化工、矿山开采，拥有年产45万吨磷氨和22万吨电锌的生产能力。控股子公司金鼎锌业拥有的兰坪铅锌矿是我国迄今探明储量最大的铅锌矿床，也是亚洲排名第一，世界排名第四大的铅锌矿床。公司主要产品“慈山”牌电解锌锭属“四川名牌产品”，“生灵”牌饲料级磷酸氢钙属“中国饲料工业协会推荐产品”。公司各种产品畅销全国，并出口亚洲、美洲、欧洲等一百多个国家和地区。
3.1.2公司主旨
宏则龙腾沧海，达则兼善天下
3.1.3主要产品
化肥(磷铵、肥料级磷酸氢钙、磷酸二氢钾、过磷酸钙、复合肥、硝酸钾、硫酸钾、氯化钾、硫酸铵、氯化铵等)、工业级磷酸一铵、饲料级磷酸氢钙、氯碱、氟硅酸钠、工业硫酸、塑料编织袋、石膏及石膏制品、锌锭、锌合金及其废渣中提取的金属材料、稀有金属(钼、铟、锗)、氧化锌的生产销售;建工建材、化工原料批发零售。
3.1.4实习工段
磷酸二氢铵工艺；磷酸氢钙工艺；复合肥工艺；
3.2实习工段——磷酸二氢铵
3.2.1性质与用途
磷酸二氢铵一种白色的晶体，分子式为（NH4）H2PO4，加热会分解成偏磷酸铵（NH4PO3），主要用作肥料和木材、纸张、织物的防火剂，也用于制药和反刍动物饲料添加剂。　在空气中稳定。温度高于熔点时分解失去氨和水，形成偏磷酸铵和磷酸混合物。在100℃时有小部分分解。作为肥料在作物生长期间施用磷酸铵是最适宜的，磷酸铵在土壤中呈酸性，与种子过于结晶可能会产生不良影响，在酸性土壤中它比普钙、硫酸铵好，在碱性土壤中也比其他肥料优越；不要与碱性肥料混合使用，以免降低肥效。
宏达磷酸二氢铵生产工艺采用磷酸与气氨在反应罐内混合后，浓缩造粒形成。
3.2.2 反应式与简要流程图
反应方程式：

流程图：

3.2.3要点说明
中和方式采用二级中和；尾气中含有HF和NH3。

3.3实习工段——磷酸氢钙
3.3.1性质与作用
为磷酸和钙盐的反应生成物，白色粉末；无臭，无味，在稀盐酸或稀硝酸中易溶。工业级用作化学肥料；饲料级用作饲料中加磷加钙补充剂。食品级做疏松剂，面团改良剂、缓冲剂、营养增补剂、乳化剂、稳定剂等。如作面粉、蛋糕、糕点、焙制品的膨松剂，复配型面包改质剂，油炸食品改良剂．亦用于饼干、奶粉、冷饮、冰淇淋粉，作营养增补剂或品质改良剂。
宏达磷酸二氢钙可分为生产工艺为粗品磷酸与碳酸钙反应，过滤沉淀物干燥获得产品，只可作为农用化肥级。同时经过几次过滤后的上清液还含有磷酸，因此经3次过滤后，剩余的上清液与氢氧化钙反应生成饲料级的磷酸二氢钙。
3.3.2反应方程式

3.3.3中和方式
一段： H3PO4+CaCO3
二段： 一段清液 + 稠浆返回一段
三段： 二段清液 + 稠浆离心

3.4 实习工段——复合肥
3.4.1 性质与用途
复合肥是含氮、磷、钾三种养分或其中的两种养分，复合肥具有养分 含量高、副成分少且物理性状好等优点，对于平衡施肥，提高肥料利用率，促进作物的高产稳产有着十分重要的作用。但它也有一些缺点，比如它的养分比例总是固定的，而不同土壤、不同作物所需的营养元素种类、数量和比例是多样的。因此，使用前最好进行测土，了解田间土壤的质地和营养状况，另外也要注意和单元肥料配合施用，才能得到更好的效果。
宏达复合肥采用自己生产的（NH4）H2PO4与KCl、K2SO4按一定比例混合，在熔融的状态下后冷却结晶析出。
3.4.2 部分流程图
球磨机
贮存
二级破碎
一级破碎
磷矿石

矿浆
中和
储罐
沉降
过滤
萃取
1.

离心分离
加压喷雾干燥
二效浓缩结晶

K2SO4
烟囱
抽风冷却塔
造粒机
防板结剂及添加剂
混合槽
磷酸二氢铵

KCl
成品
接收板
皮带运输

3.4.3 要点说明
原料要求：磷矿石粒径<20mm;
球磨机：100目
储罐：17%-18%H3PO4
工业级磷酸：(NH4)2HPO4＞72%
真空过滤：P2O5流量20-30t/h
4 实习总结
4.1 心得体会
从这次实习之后我觉得现实真的有时候与你想象的要遥远地多得多。之前所认为的那写认识一下子从心中消失地无影无踪。同时从
这次的实习也让我意识到现实生活中的工作确实不是那么的简单的。
没去实习之前，以前所学的知识总觉得已经足够自己用。但实习真正让我见识到了，书本上的东西只是你以后在工作上的基础，并不代表已经是你的以后在工作中可以驾驭你要工作的筹码，如果你要是那样认为，你就大错特错了。
在实习的过程中我真的见识了不少，对于一个从来都没有见过真是工艺设备的你，会感到惊讶，会感到与自己在学校所学的东西有很大的区别，那才是正常的现象。如果你连眉头都不皱一下，那只能说明你的实力还很欠缺，要么说明你的火候还没练到家。
化工中最重要的应是反应和分离，反应是物质转化的重要环节，若没有反应过程，则谈不上生产，这一步也是关系化工厂效益的重要环节，它直接关系到产率，反应物的种类，价格，反应的条件等，以及分离过程的难易。而分离更是随处可见，无论是反应前反应物的处理，还是反应后物质的处理。分离关系了产品的质量，也就直接关系了产品的价格，生产的经济效益。
化工生产中还有一类重要的设备，即动力设备。它为整个生产过程提供动力，这个过程的能耗是非常大的，能量的综合利用也就异常重要。能够做到合理利用能量不但可以节约成本，而且可以节约资源，保护环境，与整个社会的主题是相符合的。
化工生产的另一个特点是产生大量的污染物，这些污染物必须经过处理才能排放。虽然近年来一直提倡绿色化工，原子经济性，但是在工业上实现起来还是有一定的难度。我们所能做的是合理安排流程，降低能耗，对生产过程中产生的污染物进行处理。
总的来说，化工产品的生产过程，其实是一个很复杂，很系统的一个过程，生产过程中，若有一过程出现问题，都会影响到下一步，当然，在每一过程中，都会防患出现问题，所以都会备用的设备，因为化工生产过程是一个连续的作业流程。就拿备用设备和一些缓冲罐来说，如果不去实习，不去实地的观察，可能经常会意识不到这些问题。平时，在十本上看到的方块流程图，看上去很简单，很明了，但是，在工厂中，管道的设计，顺序，粗细都会很有讲究。一些设备，在书上看到会很模糊的感觉，当真实的去了解时，就会发现这个那个的问题和一些小细节的东西。在工段和工段，会有要求安全距离，所以，在设计工厂时，一些连续的工段会隔开，因为安全距离原因。还有许多东西，都是观察后，会让人觉得有种恍然大悟的感觉。
在实习的过程中，还可以使自己更进一步接近社会，体会到市场跳动的脉搏，如果说在象牙塔是看市场，还是比较感性的话，那么身临企业，直接接触到企业的生产与销售的话，就理性得多。因为，在市场的竞争受市场竞争规则的约束，从采购、生产到销售都与市场有着千丝万缕的联系，如何规避风险，如何开拓市场，如何保证企业的生存发展，这一切的一切都是那么的现实。于是理性的判断就显得重要了。在企业的实习过程中，我发现了自己看问题的角度，思考问题的方式也逐渐开拓，这与实践密不可分，在实践过程中，我又一次感受充实，感受成长。  
在此，感谢学院和川化提供本次实践机会，让我们对于化工有了更加深刻的认识，感谢实习过程中老师的指导，感谢实习过程中工厂技术员的讲授，感谢在实习报告完成过程中同学的交流和讨论。
4.2实习建议
对于学化工这种专业的知识，光靠书本理论知识是远远不够的。化工生产实习是必不可少的。对此，希望以后有机会的话，可以多去化工厂实习，增加自己的实际化工生产经验，希望化工实习的时间能长一些，能让我们更好地把我们所学所知与实际化工所联系起来。此外，如果可能的话，还希望让我们在化工厂的工作人员的指导下实际动手操作，这样的话不仅增加实际经验，为自己以后走上工作道路打下一个良好的基础，而且还能进一步深化我们队理论知识的理解。