第一章 前言 1
第二章 公司简介 1
第三章 实习任务 2
§4.2 脱硫 3
§4.4 脱碳 6
§4.5 压缩 7
§4.6 氨合成技术 8
第五章 甲醇的生产工艺流程 9
§5.1 联醇规模的确定 9
§5.2 联醇合成工艺流程的选择 9
§5.3 进入系统的气体的精制和除去有害物质 10
§5.4 出系统甲醇的水洗回收 10
§5.6 联醇投产后对合成氨工艺的影响 11
第六章 氮肥的基本生产工艺流程 11
§6.1硝酸铵 12
§6.2硫酸铵 12
§6.3尿素 13
第七章 结束语 13
第一章 前言
这次在金源化工厂的生产实习，即是在理论教学之后，通过生产实习的教学环节，使我们能够亲身实践感受化工生产过程及化工单元操作，使我们对化学工程与工艺所涉及的专业领域及概念有进一步的认识，对化工生产的流程、单元操作以及设备的认识从感性到理性，同时，使我们对我们以后所要从事的化工领域有更深入的了解。 第二章 公司简介
湖北金源化工股份有限公司是由原湖北省鄂西化工厂（大二型企业）改制而成的集化工、设计开发、设备制造、建筑安装为一体的股份制企业。位于楚国故都宜城市境内，依山傍水，北邻襄樊，南接荆门，交通十分便利，有丰富的人文资源和优美的自然环境，具有发展化工产业不可多得的地理环境和区位优势。公司占地41.2万平方米，总资产1.77亿元，现有员工1700多人，其中各类专业技术人员619人。主要产品及年生产能力分别为：总氨（合成氨＋粗甲醇）12万吨、复混肥5万吨、稀硝酸12万吨、硝酸铵13万吨、浓硝酸5万吨、精甲醇4万吨、甲醛4万吨、硝酸钠0.4万吨、亚硝酸钠0.4万吨、甲醇钠0.15万吨。其中，主导产品硝酸铵、浓硝酸被湖北省人民政府授予“精品名牌”称号；甲醇产品为国家优
等品；公司有六大分厂，设有仪表车间，质检中心，铁路科和硝钾办。公司采用型煤即煤棒做主要燃料。
第三章 实习任务
这次为期半个月的生产实习，我们主要是参观工厂，在工人师傅的带领下，将课本所学知识融入化工实践，了解合成氨、甲醇及氮肥的主要生产工艺流程。通过工人师傅的讲解，弄清楚变换、脱碳及合成等几个主要车间的生产工艺。同时，通过见习让我们认识到书本知识与生产实践的差别。在化工生产实践中，污水处理是化工环保的一个重要方面，我们必须明确化工环保与治理在化工厂所占的重要的地位。
第四章 合成氨的生产工艺流程
合成氨主要采用型煤即煤棒做主要燃料，通入空气及水蒸气，制备原料气，在通过脱硫、变换、脱碳及压缩合成制备合成氨。
以型煤为原料合成氨的生产流程如图1所示：
图1 以煤为原料合成氨厂工艺流程示意图
§4.1 合成氨原料气制备
原料气的制备主要采用煤、焦炭、半焦为原料，利用固体燃料中的有效成分碳，在高温下与氧或含氧化合物如水蒸气反应生成合成氨用的原料气———水煤气、半水煤气。这种制取原料气的方法被称作固体燃料气化法。
固体燃料气化制取原料气的方法有3种：
（1海砂混凝土）固定层煤气炉气化法
（2）沸腾层煤气炉气化法。
（3）粉煤气流式气化法。
化学反应方程式如下：
C+HO (g) CO+H
表1 水煤气生产的原料气成分
表2 半水煤气生产的原料气成分
§4.2 脱硫
原料气中的有机硫化物主要有硫氧化碳、二硫化碳、硫醇、硫醚、噻吩和氢化噻吩。
硫化物对合成氨生产的主要危害如下。
1、毒害催化剂 合成氨生产中常用的烃转化催化剂，高温变换和低温变换催化剂、甲烷化催化剂以及氨合成催化剂中的活性组分都能与HS反应生成金属硫化物，而使催化剂的活性下降、强度降低，严重地影响催化剂的使用寿命。
2、腐蚀设备 含有HS的气体在有水分存在的条件下，溶于水生成硫氢酸，能与金属设备、管道生成相应的金属硫化物而造成腐蚀。其腐蚀程度随气体中分压增高而加剧。同时，腐蚀产物硫化铁在水中与氧可以进一步反应生成硫酸或连多硫酸。在高温、高压操作环境中，连多硫酸是造成不锈钢设备的焊缝应力区腐蚀破裂的重要因素。
3、污染溶液 在铜洗溶液中，HS可与铜液中的Cu和Cu作用生成CuS沉淀,这不但增加了铜耗，而且破坏了铜液的正常组成，降低了铜液吸收的能力。同时，生成的沉淀会堵塞设备、管道，严重时可造成精炼气带液。在脱CO的工艺过程中，HS被溶液吸收同时生成硫氢酸盐，能使溶液的表面张力下降，造成脱碳系统的拦液、带液，严重影响正常操作，使生产负荷下降。
4、污染环境 HS是剧毒物质，人体吸入微量 即出现头痛晕眩等症状，吸入较多可致猝死。而且HS比空气重，放空或设备、管道泄漏出来的气体中的HS均沉积于地面，对环境造成不同程度的污染。根据国家工业卫生标准，大气中HS不许超过10mg/m
5、降低产品质量、
§4.3 变换
用不同原料制得的合成气中都含有大量的CO, CO对于氨合成催化剂有严重的毒害,京东商城淘宝网可利用CO变换反应除去，CO与水蒸汽在催化剂上变换成CO和氢气。由于氢气是合成氨的有效成分，而CO的除去要比CO容易得多，因此，希望CO变换反应进行得愈完全愈好。早期使用的高温变换催化剂只能使CO含量降低至tcl29662～4%，残余的gb2626-2006CO需用铜氨液或液氮除去。60年代研究成功CO低温变换催化剂，使变换后气体中的CO含量降低至0.2～0.5%，残余的CO可用甲烷化等方法除去，从而使合成氨生产的工艺大为简化。
“变换”岗位是合成氨工段的一个中间环节，目的是利用一氧化碳与水蒸气反应得到氢气，采用DCS自动化操作系统。DCS系统操作，主要检测的是CO含量和触媒温度。通过调节
开滦集团矿井事故
温度和水蒸气加入量来调节三低变出口CO的含量，使其不超过6.0%，该数值是根据后续生产甲醇的量来确定的。控温主要是控制温度使其在触媒的活性范围里，温度过高或过低都不利于触媒的催化活性。
1、生产原理：半水煤气中的一氧化碳与水蒸汽在催化剂的作用下发生反应转化成氢气和二氧化碳。
CO+ HO (g) CO+H
2、反应机理：
[K]+ HO (g) = [K]O+ H
[K]O+CO =[K]+ CO
[K]——催化剂
O——吸附态氧
3、 煤制气的变换流程
半水煤气由压缩机加压至2.06MPa，经脱硫后进入饱和塔，与塔顶喷淋下来的 170℃热水逆流接触，从饱和塔顶出来的半水煤气被加热到160℃左右，并带出一定数量的水蒸汽，再从外界往气体中添加一部分蒸汽，使蒸汽与煤气之体积比达1：1.1，然后进入高温变换热器的管间，将湿煤气加热到350℃，进入变换炉上段进行CO变换反应。从变换炉上段出来的460℃变换气，进入换热器，使变换气的温度降至410℃，送入变换炉下段进行变换反应。变换炉出来的变换气温度为420℃，换热后温度降至250℃，再经水加热器冷却至200℃后进入热水塔。变换气在热水塔内与自上而下的热水逆流接触，使气体温度降至150℃，送至脱传奇故事2010 工序的变换气再沸器。
在饱和热水塔内的水是循环使用的，热水塔的水进入热水泵加压，通过水加热器管内，被变换气加热到170℃,从顶部进入饱和塔，随即水从饱和塔底部出来，通过一个U形管进入热水塔顶部，被从底部进来的变换气提高温度后，再进入热水泵。
加压变换典型流程图如图2：
图2 煤制气的变换流程
§4.4 脱碳
在合成氨生产过程中，经变换后气体中一般含有 的二氧化碳，它不仅会使氨合成催化剂中
毒，而且给清除少量一氧化碳过程带来困难。采用铜氨溶液洗涤法时，二氧化碳能与铜氨液中的氨生成碳酸铵结晶，堵塞管道和设备；采用液氮洗涤法时，二氧化碳容易固体为干冰，也会堵塞设备和管道；在甲烷化过程中，二氧化碳过多消耗大量氢，又生成无用气体甲烷。此外，二氧化碳又是制造尿素、纯碱、碳酸氢铵、干冰等产品的原料。因此，合成氨原料气中的二氧化碳必然除去，并应回收利用。习惯上把脱除气体中二氧化碳的过程称为脱碳。
脱碳的方法很多，但均为溶液吸收法。根据所用吸收剂性质的不同，可分为物理吸收法、化学吸收法和物理化学吸收法。
1、物理吸收法是利用二氧化碳比氢、氮在吸收剂中溶解度大的特性，除去原料气中二氧化碳。常用的方法有加压水洗法、低温甲醇法、碳酸丙烯酯法和聚乙二醇二甲醚法。
碳酸丙烯酯法与聚乙二醇二甲醚法脱碳过程基本相同，他们的优点是对二氧化碳、硫化氢等酸性气体，有较大的溶解能力，且无毒、无腐蚀性，因此有部分中小型氨厂采用此法。低温甲醇洗法是在低温下，用甲醇脱除原料气中二氧化碳、硫化氢等酸性气体。甲醇吸收能力大，气体净化度高，我国以重油和煤气为原料的大型氨厂，均采用低温甲醇洗法脱除
原料气中酸性气体。加压水洗法是应用较早的一种脱碳方法，优点是水源丰富，流程简单，但动力消耗大，近年逐渐被先进的脱碳方法取代。
2、化学吸收法是二氧化碳与碱性溶液进行化学反应而被除去，常用的有氨水法、热钾碱法和乙醇胺法等。
氨水法是用浓氨水与二氧化碳进行碳化反应，不仅将原料气中二氧化碳除去，同时将氨加工成碳酸氢铵肥料。我国绝大多数小型氨厂及部分中型氨厂，采用氨水法脱碳。热钾碱法是用加有活化剂（催化剂）的碳酸钾溶液，脱除原料气中二氧化碳。活化剂的种类有多种，例如以氨基乙酸为活化剂时，称为氨基乙酸催化热钾碱法，亦称为氨基乙酸法或无毒脱碳法；以二乙醇胺为活化剂，称为二乙醇胺催化热钾碱法，亦称为本菲尔法。我国以天然气和轻油为原料的大型氨厂，以及部分中型氨厂，均采用热钾碱法脱碳。乙醇胺属于碱性有机化合物，能与原料气中二氧化碳进行化学反应而达到脱碳的目的。
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