尿素的生产工艺报告Word下载.docx

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4实习准备..................................................................................................................4

5尿素片区岗位安全生产技能..................................................................................5

6实习内容..................................................................................................................5

（一）尿素的合成...................................................................................................23

1尿素的基本性质.......................................................................................23

2尿素合成的基本原理...............................................................................23

3尿素合成的工艺条件的选择...................................................................23

4未反应成尿素物质的分离和回收...........................................................25

5尿素的加工...............................................................................................25

6工艺流程介绍...........................................................................................25

7尿素合成工艺流程图...............................................................................25

8尿素合成基本流程.....................................................................................26

9尿素生产工艺条件.....................................................................................27

10主要设备的说明.......................................................................................29

11主要设备的说明.......................................................................................29

（二）氨合成...............................................................................................................5

1氨合成概述...................................................................................................6

2原料气的制备...............................................................................................7

3脱硫工段.......................................................................................................8

3.1基本原理................................................................................................8

3.2加氢转化................................................................................................8

3.3氧化锌脱硫............................................................................................8

3.4甲烷化处理............................................................................................9

3.5主要设备特点........................................................................................9

4碳化工段.....................................................................................................10

4.1碳化工段的基本流程及特点..............................................................10

4.2碳化工段流程图..................................................................................11

4.3碳化设备的主要特点..........................................................................12

5净化合成气的压缩与氨的合成.................................................................13

6碳化工艺.....................................................................................................13

6.1基本原理..............................................................................................14

6.2工艺流程图..........................................................................................14

6.3工艺流程..............................................................................................14

6.4干法脱碳简介......................................................................................15

6.5主要设备特点......................................................................................16

7合成氨工艺.................................................................................................16

7.1氨的主要特点......................................................................................17

7.2合成氨的工艺流程..............................................................................17

7.3合成氨的工艺流程图..........................................................................17

7.4合成氨的工艺条件..............................................................................18

7.5氨的净化与输送.................................................................................19

7.6主要设备特点......................................................................................20

七我国化工行业对环境的影响..................................................................................30

八我国化工行业的发展现状.......................................................................................30

九实习心得体会.....................................................................................................30

1前言

我们化学工程与工艺专业的学生的毕业实习是理论联系实际、培养高级工程技术人才、更好的去学习专业理论知识的非常重要的实践环节。

在工厂的“身临其境”让我们褪去了书本的束缚，真正的把理论联系到实际，在机械的轰鸣声中，在空气中弥漫的尿素味道里，在看到工厂的工人师傅认真生产，一丝不苟的表情时，我们对化学工程与工艺有了更多的理解和体会，对化工行业有了自己更进一步的认识。

对于我们这些即将走出校门踏进生产车间的学生来说，这样一个实习能够让我们提前认识我们即将工作的环境，提前去适应它，这样让我们更好的去面对以后的工作。

这次实习我选择的是家乡的晋开化工集团的尿素生产车间，虽然只有短暂的两周时间，但在企业导师的细心介绍和耐心指导下，我感觉受益匪浅。

2实习内容说明

这次实习，主要是在开封晋开化工集团。

在转化，脱碳，碳化，合成氨，尿素合成等五个车间共进行认知实习，主要在尿素合成车间进行详细的学习和实践，在车间师傅和导师的详细讲解和悉心指导下，我了解了各个工段的设备和操控系统，初步了解了工厂各个工段的工艺指标，对工厂的管理制度也进行了简单的了解。

了解化工生产的方法和工艺流程，弄清主要工艺参数确定的理论依据，了解生产中的技术革新措施，并注意新技术发展趋势，接受安全与劳动纪律教育，增强安全生产集体观念；

学习工人和工程技术人员对生产的高度责任感以及理论联系实际、解决实际问题的经验。

重点了解主要机器和设备的类型、结构、作用原理，以及它们在生产流程的作用地位。

3实习单位介绍

本次实习所在的单位为河南晋开化工投资控股集团有限责任公司（以下简称“晋开集团”），是山西晋煤集团在山西省境外设立的第一家煤化工子公司。

总公司山西晋城煤业集团是由山西省国资委控股，国家开行、中国信达和中国建行三方股东持股的有限责任公司，是我国优质无烟煤重要的生产基地、全国最大的煤化工企业集团和全国最大的煤层气抽采利用基地。

截至2010年5月底，企业总资产919.15亿元，在岗员工69020人（山西省内）。

晋煤集团确立了“亿吨基地、千亿规模、百年企业、能源旗舰”的战略愿景，着力推动煤炭、煤层气、煤化工、电力、煤机、多经等六大产业板块加快发展。

现有55个控股子公司、12个分公司。

其中，煤炭板块16家子公司，原煤生产能力5000万吨/年，另外整合规划包43个、120座煤矿、规划产能3030万吨/年。

现有煤炭资源储量146.88亿吨；

煤化工板块17家控股子公司，1200万吨/年总氨产能、1000万吨/年尿素产能；

煤层气板块5家子公司，现有地面煤层气抽采井2161口，15亿立方米/年煤层气抽采能力；

电力板块4家子公司，现有24万千瓦发电装机容量；

煤机板块3家子公司；

多种经营板块10家子公司。

晋煤集团位列2009中国企业500强第132名、中国最大500家企业集团第116名、中国大企业集团竞争力500强第103名、全国煤炭企业100强第9名。

2009年，完成生产经营总额554.35亿元，实现利润43.70亿元。

目前，晋煤集团正以科学发展观为指导，加快打造“亿吨基地、千亿规模、百年企业、能源旗舰”，力争到“十二五”末，形成1亿吨煤炭生产和建设能力框架、50亿立方米煤层气抽采能力、1500万吨总氨生产能力、100万千瓦总装机容量，营业收入1000亿元以上，努力把企业建设成为主业规模大、体制机制活、创新能力强、经济效益好、生态环境美、跨区域、跨行业、跨所有制、跨国界、极具竞争能力的现代化能源旗舰型集团。

我实地实习所在的河南晋开集团是山西晋煤集团的一家子公司，其前身是开封晋开化工有限责任公司，成立于2004年5月28日，是中国500强企业山西晋煤集团在山西省境外设立的第一家煤化工子公司。

2008年5月28日，以开封晋开公司为母公司组建河南晋开投资控股集团，公司变更为现名。

晋开集团总部位于七朝古都开封，地理位置优越。

注册资本24881万元，其中晋煤集团控股占注册资本的78.34%，河南日昇投资有限责任公司占注册资本的11.66%，开封赛普空分集团有限公司占注册资本的10%。

公司主要产品有合成氨、尿素、硝酸铵、多孔硝铵、硝酸磷肥、甲醇、稀硝酸、浓硝酸、硝酸钠、亚硝酸钠、液氨、液体二氧化碳等，产品注册商标为“三中”及“晋开”，知名度高，在全国化肥化工行业享有良好的声誉。

晋开集团成立六年来，全体干部员工秉承“发展是解决一切问题的金钥匙”的企业宗旨，精心谋划企业发展，不断推进管理创新，连续进行了四期大规模的技术改造，并通过战略并购，使企业规模和核心竞争力大幅提升，总氨生产能力由成立之初的12万吨/年增长至目前的130万吨/年，具备了年生产经营总额30亿元的规模；

总资产由成立之初的2.3亿元增至目前的近50亿元。

2009年，晋开集团合成氨产量、尿素产量、主营业务收入、企业利润均跻身全国氮肥行业前50名，被授予“2009年全国氮肥行业50强”称号。

晋开集团现已拥有3家分公司，8家子公司，形成了一个以化肥化工为主，在贸易、机械加工、建筑、劳务、包装等领域多元发展的大型现代煤化工企业集团，实现了企业的跨越式发展。

面对国家中部崛起战略深入推进带来的崭新机遇，晋开集团立足长远，放眼未来，提出了“十年百亿，百年晋开，河南第一，中部最强”的宏伟发展蓝图。

2010年5月，集团本部合成氨系统填平补齐四期技改全部建成投产，总氨生产能力达到了65万吨/年。

目前，公司正在积极推进百万吨总氨项目建设。

至十二五初，晋开集团将拥有总氨能力180万吨/年，生产经营总额50--60亿元/年的企业规模，以更加崭新的姿态书写企业发展的华美篇章。

4实习准备

我这次进入河南晋开化工集团进行了两周共十四天的实习工作，主要学习和了解的是该公司的主要产品尿素的生产工艺和操作规程，为了能够更快的融入生产工作当中去，在实习之前我对尿素的背景知识做了详细的查阅和学习。

4.1尿素-发现

1773年，伊莱尔·

罗埃尔（HilaireRouelle）发现尿素。

1828年，弗里德里希·

维勒首次使用无机物质氰酸钾与硫酸铵人工合成了尿素。

本来他打算合成氰酸铵，却得到了尿素。

从此，活力论的错误证明了，有机化学实际上开辟了。

活力论认为无机物与有机物有根本性差异，无机物所以无法变成有机物。

哺乳动物、两栖动物和一些鱼的尿中含有尿素；

鸟和爬行动物排放的是尿酸，因为其氮代谢过程使用的水量比较少。

4.2尿素-简介

别名：

碳酰二胺、碳酰胺、脲

分子式：

CO（NH2）2，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。

尿素在人的蛋白质分解最终产物中占有相当大的比例。

在普通膳食的情况下，每日尿中可排出25—30克，接近尿中总氮量的87％。

一般来说，两栖类的成体、软骨鱼类和哺乳类具有相同的倾向。

因在这些生物体中，尿素是在鸟氨酸循环中形成的，所以排出尿素的动物具有所必需的整个酶系统，在动物中欠缺其中任何一种酶就会排出尿酸（鸟类）或氨（硬骨鱼类）。

尿素外观为白色晶体或粉末。

是动物蛋白质代谢后的产物，通常用作植物的氮肥。

尿素是哺乳类动物排出体内含氮代谢物的形式。

它在肝合成，其过程被称为尿素循环。

刀豆和大豆植物的种子中存在很多的脲酶，它可使尿素水解为二氧化碳和氨。

尿素也是很重要的肥料。

4.3尿素-物化性质

CO（NH2）2，分子量60.06，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粒无臭无味。

密度1．335g/cm3。

熔点132．7℃。

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。

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。

对热不稳定，加热至150~160℃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。

（机理：

先脱氨生成异氰酸（HN=C=O），再三聚。

）与乙酰氯或乙酸酐作用可生成乙酰脲与二乙酰脲。

在乙醇钠作用下与丙二酸二乙酯反应生成丙二酰脲（又称巴比妥酸，因其有一定酸性）。

在氨水等碱性催化剂作用下能与甲醛反应，缩聚成脲醛树脂。

尿素易溶于水，在20℃时100毫升水中可溶解105克，水溶液呈中性反应。

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1～2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。

尿素是生理中性肥料，在土壤中不残留任何有害物质，长期施用没有不良影响。

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。

尿素是有机态氮肥，经过土壤中的脲酶作用，水解成碳酸铵或碳酸氢铵后，才能被作物吸收利用。

因此，尿素要在作物的需肥期前4～8天施用。

尿素在施用方面，适用于作基肥和追肥，有时也用作种肥。

尿素在转化前是分子态的，不能被土壤吸附，应防止随水流失；

转化后形成的氨也易挥发，所以尿素也要深施覆土。

尿素是人工合成的第一个有机物，广泛存在于自然界中，如新鲜人粪中含尿素0.4％。

尿素产量约占我国目前氮肥总产量的40％，是仅次于碳铵的主要氮肥品种之一。

尿素作为氮肥始于20世纪初。

20世纪50年代以后，由于尿素含氮量高（45％～46％），用途广泛和工业流程的不断改进，世界各国发展很快。

我国从20世纪60年代开始建立中型尿素厂。

1986～1992年，我国尿素产量均在900万吨以上。

目前占氮肥总产量的40％。

工业上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+CO2→NH2COONH4→CO（NH2）2+N2O

4.4尿素-生理

尿素在肝脏产生后融入血液（人体内的浓度在每升2.5至7.5微摩尔之间），最后通过肾脏由尿排出，少量尿素由汗排出。

生物以二氧化碳、水、天冬氨酸和氨等化学物质合成尿素。

促使尿素合成的代谢途径是一种合成代谢，叫做尿素循环。

此过程耗费能量，却很必要。

因为氨有毒，且是常见的新陈代谢产物，必须被消除。

肝脏在合成尿素时，需要N-乙酰谷氨酸作为调节。

含氮废物具有毒性，产生自蛋白质和氨基酸的分解代谢过程。

大多数生物必须再处理之。

海生生物通常直接以氨的形式排入海水。

陆地生物则转化氨为尿素或尿酸再排出。

鸟和爬行动物通常排泄尿酸，其它动物（如哺乳动物）则是尿素。

例外如，水生的蝌蚪排泄氨，但在其蜕变过程转为排泄尿素；

大麦町狗主要排泄尿酸，不是尿素，因为其尿素循环中的一个转换酶的基因坏了。

尿素分子

哺乳动物以肝脏中的一个循环反应产生尿素。

这循环最早在1932年被提出，其反应起点是氨的分解。

1940年代澄清瓜氨酸和精氨基琥珀酸的作用后，它已完全被理解。

在这循环中，来自氨和L-天冬氨酸的氨基被转换为尿素，起中介作用的是L-鸟氨酸、瓜氨酸、L-精氨酸-琥珀酸和L-精氨酸。

尿素循环是哺乳动物和两栖动物排泄含氮代谢废物的主要途径。

但别种生物亦然，如鸟类、无脊椎动物、昆虫、植物、酵母、真菌和微生物。

尿素对生物基本是废物，但仍有正面价值。

比如，肾小管里的尿素被引入肾皮质以提高其渗透浓度，促使水份从肾小管渗透回身体再利用。

4.5尿素-生产

全世界每年工业的尿素产量约为十亿吨。

中国目前尿素产能在6400万吨，年产量约5700万吨。

商业尿素是通过氨与二氧化碳的反应生产的，成品尿素可以为药片状、颗粒状、片状、晶体或者溶液。

90%以上的生产的尿素被用作肥料。

在所有的一般使用的估计氮肥料中尿素的含氮量最高（46.4%），因此相对而言其