2012 级 过 控 (2) 班 川 化 实 习 简 报 一. 前 言 2015 年 5 月 9 号,2012 级 过 程 装 备 与 控 制 工 程 专 业 (2) 班 在 张 小 伟 老 师 和 周 鸿 宇 老 师 的 带 领 下 结 束 了 实 习 各 个 工 艺 概 述 和 对 应 的 流 程 框 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, 硫 酸 制 备 工 艺, 三 聚 氰 胺 合 成 工 艺 二. 川 化 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 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 ( 其 中 各 类 专 业 技 术 人 员 1020 余 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 川 化 (scw) 这 一 企 业 品 牌 和 天 府 牌 商 标, 在 国 内 外 享 有 较 好 知 名 度 和 声 誉, 产 品 畅 销 全 国 各 省
市 自 治 区, 部 分 产 品 还 远 销 国 外 公 司 先 后 荣 获 全 国 产 品 质 量 优 秀 企 业 全 国 环 保 先 进 企 业 全 国 五 一 劳 动 奖 状 中 国 企 业 管 理 杰 出 贡 献 奖 全 国 环 保 先 进 企 业 全 国 精 神 文 明 建 设 工 作 先 进 单 位 全 国 产 品 质 量 优 秀 企 业 中 国 企 业 管 理 杰 出 管 理 贡 献 奖 等 称 号 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 三. 实 习 内 容 ( 一 ) 合 成 氨 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. 工 艺 原 理 及 生 产 流 程 介 绍 氨 是 氮 和 氢 两 种 元 素 组 成 的, 氮 的 来 源 是 由 空 气 取 得 的, 而 氢 的 来 源 是 多 种 多 样 的, 主 要 是 由 能 产 生 热 能 的 燃 料, 如 天 然 气 液 态 烃 和 煤 与 水 蒸 汽 反 应 而 制 得 的 本 装 置 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) 精 合 成 气 的 压 缩 和 氨 的 合 成 3. 工 艺 流 程 框 图
( 二 ) 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. 工 艺 原 理 及 生 产 流 程 介 绍 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 液 氨 液 氨 过 滤 器 液 氨 缓 冲 槽 输 送 换 热 尿 素 合 成 塔 CO2 压 缩 一 段 分 解 成 品 尿 造 粒 塔 蒸 发 浓 缩 闪 蒸 二 段 分 解 第 一 冷 凝 器 素 冷 凝 第 二 冷 凝 液 一 段 吸 收 塔 送 脱 盐 水 站 解 吸 / 水 解 尾 气 吸 收 塔 氨 冷 器 合 成 尿 素 工 艺 流 程 框 图
( 三 ) 硝 酸 制 备 工 艺 1. 概 述 硝 酸 是 工 业 上 的 三 酸 之 一, 在 国 民 经 济 和 国 防 工 业 中 占 有 重 要 地 位 我 国 1989 年 产 量 为 41.2 万 吨,1993 年 为 56.3 万 吨 ( 以 100%HNO 3 计 ) 增 长 速 度 很 快 纯 硝 酸 是 无 色 的 液 体, 工 业 产 品 往 往 含 有 二 氧 化 氮, 所 以 略 带 黄 色, 但 硝 酸 可 以 与 任 意 体 积 水 混 合, 并 放 出 热 量, 目 前 工 业 硝 酸 的 生 产 均 以 氨 为 原 料 采 用 催 化 氧 化 法 氨 催 化 氧 化 反 应 为 气 固 相 催 化 反 应, 包 括 反 应 物 的 分 子 从 气 相 主 体 扩 散 到 催 化 剂 表 面, 在 催 化 剂 表 面 进 行 化 学 反 应, 生 成 物 从 催 化 剂 表 面 扩 散 到 气 相 主 体 等 阶 段 硝 酸 的 生 产 方 法 : 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 : NH 3 +2O 2 =HNO 3 +H 2 O 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 : 4NH 3 +5O 2 =4NO+6H 2 O 2NO+O 2 =2NO 2
3NO 2 +H 2 O=2HNO 3 +NO 氨 催 化 氧 化 法 能 制 得 45% 60% 的 稀 硝 酸 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 NO 2 硝 酸 则 按 下 式 反 应 分 解 为 NO 2, 从 而 增 加 了 气 体 中 NO 2 浓 度 2HNO 3 +NO==3NO 2 +H 2 O 然 后 氮 氧 化 物 气 体 中 加 入 含 NO 2 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 NO 2 经 第 二 吸 收 塔 进 一 步 吸 收
同 学 跟 随 师 傅 现 场 学 习 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 ( 四 ) 硫 酸 制 备 工 艺 1. 概 述 硫 酸 厂 是 以 硫 磺 为 原 料, 以 五 氧 化 二 钒 为 主 体 的 催 化 剂 催 化, 通 过 接 触 法 生 产 98% 的 浓 硫 酸 及 其 副 产 品 硫 酸 厂 在 硫 磺 价 格 上 涨, 而 硫 酸 价 格 持 平 的 情 况 下, 基 本 处 于 亏 损 状 态, 但 是 由 于 硫 磺 制 酸 工 艺 过 程 中 会 产 生 大 量 热 量, 除 了 供 给 自 身 以 外, 还 要 供 给 硝 酸 车 间 合 成 氨 车 间 尿 素 车 间, 所 以 仍 在 持 续 生 产
( 五 ) 三 聚 氰 胺 工 艺 1. 概 述 川 化 从 1981 年 开 始 建 设 国 内 第 一 套 引 进 的 大 型 三 聚 氰 胺 装 置 以 来, 已 经 建 成 了 三 套 三 聚 氰 胺 装 置, 分 别 采 用 了 荷 兰 DSM 低 压 法 意 大 利 欧 技 公 司 高 压 法 和 国 内 低 压 法 的 工 艺 这 次 实 习 学 的 是 后 两 种 方 法 2. 低 压 法 生 产 三 聚 氰 胺 工 艺 原 理 和 流 程 框 图 肥 料 级 尿 素 在 贮 罐 中 熔 融 后, 用 几 个 喷 嘴 喷 入 反 应 器 中, 以 流 态 化 的 氧 化 铝 为 催 化 剂, 将 预 热 至 400 的 循 环 氨 气 通 入 反 应 器 保 持 流 态 化, 反 应 压 力 为 常 压 或 稍 高 于 大 气 压 反 应 吸 热, 反 应 器 内 装 有 加 热 盘 管, 以 熔 融 盐 作 为 加 热 介 质, 维 持 反 应 温 度 380 左 右 喷 入 的 尿 素 自 行 蒸 发, 反 应 生 成 三 聚 氰 胺 二 氧 化 碳 和 氨, 转 化 率 为 95% 反 应 气 体 从 反 应 器 顶 部 出 来, 先 进 入 气 体 冷 却 器, 冷 却 后 的 温 度 在 三 聚 氰 胺 的 露 点 以 上 在 此 温 度 下, 密 勒 胺 和 密 白 胺 等 高 沸 点 副 产 物 结 晶 析 出, 和 催 化 剂 粉 末 一 起 经 过 滤 器 除 去 过 滤 后 的 气 体 进 升 华 器, 以 冷 却 至 140 的 循 环 气 使 升 华 器 的 温 度 维 持 在 170 ~200, 98% 的 三 聚 氰 胺 以 微 粒 状 结 晶 析 出, 而 未 转 化 的 尿 素 仍 留 在 气 体 中, 三 聚 氰 胺 晶 体 和 气 体 通 过 旋 风 分 离 器 分 离, 得 到 的 产 品 纯 度 达 99.9%, 分 离 效 率 为 99%
从 旋 风 分 离 器 出 来 的 循 环 气 体 进 入 尿 素 洗 涤 塔, 冷 却 至 140, 循 环 气 中 未 被 回 收 的 固 体 和 气 体 三 聚 氰 胺 及 未 转 化 的 尿 素 在 尿 素 洗 涤 塔 内 被 洗 涤 回 收 从 洗 涤 塔 出 来 的 气 体, 一 部 分 作 为 升 华 器 的 介 质, 一 部 分 加 压 预 热 后 循 环 入 反 应 器, 另 一 部 分 可 返 回 尿 素 装 置 3. 高 压 法 生 产 三 聚 氰 胺 工 艺 原 理 和 流 程 框 图 将 加 压 至 9.8MPa 的 熔 融 尿 素 送 入 压 缩 骤 冷 器 中, 经 骤 冷 后 进 入 合 成 反 应 器 ; 另 将 液 氨 加 压 至 9.8MPa, 在 预 热 器 中 加 热 至 400 气 化 后 送 入 反 应 器 中, 反 应 器 用 熔 盐 加 热 生 成 的 三 聚 氰 胺 在 加 压 淬 冷 器 中 用 液 氨 冷 却, 再 在 氨 气 提 塔 中 分 离 出 氨 气, 然 后 送 入 结 晶 器, 残 留 的 氨 气 去 氨 吸 收 塔 三 聚 氰 胺 在 离 心 机 中 与 浆 液 分 离, 母 液 作 为 氨 吸 收 塔 吸 收 剂, 吸 收 后 在 氨 蒸 馏 塔 与 气 提 塔 中 分 离 的 氨 一 起 精 馏, 在 大 气 压 下 返 回, 作 为 液 氨 循 环 使 用 分 离 后 的 三 聚 氰 胺 经 干 燥, 在 粉 碎 机 中 制 成 粉 末, 即 得 精 制 三 聚 氰 胺 成 品 高 压 法 生 产 三 聚 氰 胺
同 学 在 教 室 学 习 ( 六 ) 实 习 总 结 回 顾 实 习 生 活, 感 触 是 很 深, 收 获 是 丰 硕 的 我 觉 得 到 了 实 际 工 作 中 以 后, 学 历 并 不 显 得 最 重 要, 主 要 看 的 是 个 人 的 业 务 能 力 和 交 际 能 力. 任 何 工 作, 做 得 时 间 久 了 是 谁 都 会 做 的, 在 实 际 工 作 中 动 手 能 力 更 重 要. 因 此, 我 体 会 到, 如 果 将 我 们 在 大 学 里 所 学 的 知 识 与 更 多 的 实 践 结 合 在 一 起, 用 实 践 来 检 验 真 理, 使 一 个 本 科 生 具 备 较 强 的 处 理 基 本 实 务 的 能 力 与 比 较 系 统 的 专 业 知 识, 这 才 是 我 们 实 习 的 真 正 目 的 很 感 谢 实 习 单 位 给 这 么 好 的 实 习 机 会, 让 我 们 学 习 很 多, 成 长 很 多, 收 获 很 多