化工实习报告

工业见习报告

姓名： 刘杰 学号 20115051101 班级： 2011级化学一班

实习时间： 2015.4.12-18 见习工厂及车间名称 指导教师： 于永生 （工厂名还有知道老师你自己随便写一个）

见习化工产品名称：氨

主要原料：氨的性质和用途

物理性质：无色、有毒、刺激性气味，易溶于水、易被液化、密度比空气轻（常温常压）；

⑵化学性质：氨与酸反应生成盐类，是制造氮肥的基本反应： 2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4NH3+HNO3=NH4NO3 氨与二氧化碳作用生成氨基甲酸氨，进一步脱水生成尿素： 2NH3+CO2=COONH2NH4COONH2NH4=CO（NH2）2+H2O 氨与氧作用生成一氧化氮，并能进一步与水作用，制得硝酸：4NH3+3O2=6H2O+2N22．

用途：在国民经济中，氨占有重要的地位，特别是对农业生产有着重大意义。氨主要是用制造化肥。液氨可以直接用做肥料，它的加工产品有尿素、硝酸氨、氯化氨和碳酸氢氨以及磷酸铵、氮磷钾混合肥等。

氨也是非常重要的工业原料，在化学纤维、塑料工业中，则以氨、硝酸和尿素作为氮元素的来源生产以内酰氨、尼龙-6、丙烯氰等单体和尿醛树脂等产品。由氨制成的硝酸是各种炸药的基本原料，如三硝基甲苯，硝化甘油以及其他各种炸药。硝酸氨既是优良的化肥， 又是安全的炸药，在矿山开发等基本建设中广泛应用。 氨在其他工业中的应用也非常的广泛。在石油炼制、橡胶工业、制金工业和机械加工等部门以及轻工、食品、医药、等工业部门中，氨及其加工产品都是不可缺少的。例如制冷、空调、食品、冷藏系统大多数都是用按叫作为制冷剂。

生产原理、主要反应方程式及主要反应条件：

合成氨原料 以煤为原料和燃料，在铁锰脱硫剂和氧化锌脱硫剂的作用下，将煤中的无机硫和有机硫脱除到0.5ppm以下，配入一定量的水蒸汽和空气分别在

一、二段转化触媒和一定温度条件下将甲烷转化为氢气，制取合成氨所需的氢气和氮气，在一定的温度和变换触媒的催化作用下，使CO变换成CO2和H2，为尿素车间提供富余的中间蒸汽，同时净化碳化气体中残余的CO2和CO，为后工

段输出合格的原料气和净化气（其中CO和CO2的含量<25ppm）。

脱硫 不论是用煤、天然气或别的原料气中，都含有一定量的硫化物主要包括两大类：无机硫（H2S）有机硫（C2S）硫醇（RSH）等。硫化物的存在不仅能腐蚀设备和管道而且能使合成氨生产所用的催化剂中毒。此外，硫是一种重要的化工原料，应当予以回收 从原料气压缩机一段缸出来的天然气在压缩机段间冷却器137-C与冷却水进行换热。从原料气压缩机出口出来的混合气进入一段转化炉101-B的对流段，被预热约399oC,接着进入加氢器102D，在加氢器中有机硫化合物被氢化，生成硫化氢。在加氢器中，基本上所有的有机硫都变成硫化氢。接着气体再进入氧化锌脱硫槽108-DA/DB,每一个脱硫槽内装有21m3的条状氧化锌脱硫剂，气体中的硫化氢与氧化锌反应而被氧化锌所吸附。脱硫的最好方法是在过量氢气存在的情况下，将这硫化物催化转化成硫化氢然后再使硫化氢与氧化锌反应达到脱除的目的。以焦炉煤气为原料,压缩至2.1 MPa后进入精脱硫装置,将气体中的总硫脱至0.1 ppm以下.焦炉气中甲烷含量达22.4％,采用纯氧催化部分氧化转化工艺,将气体中甲烷及少量多碳烃转化为合成甲醇用的一氧化碳和氢;经压缩进入甲醇合成装置.甲醇合成采用5.3 MPa低压合成技术,精馏采用3塔流程 天然气加氢转化处理就是在有钴、钼催化剂尊在的条件下，与加入的氢气进行转化反应，主要化学反应如下：

R-SH+H2=RH+H2S

R-S-R'+2H2=RH+R'H+H2S

R-S-S-R’+3H2=RH+R'H+2H2S

C4H4S+4H2=n-C4H10+H2S

COS+H2=CO+H2S

CS2+4H2=CH4+2H2S

用氧化锌做脱硫剂，在一定条件下，它能迅速脱硫，由于氧化锌脱硫剂使用后不能用简单方法再生，因此只运用于低浓度硫的脱除，并作为最后一级脱硫。主要化学反应如下：

H2S+ZnO=H2O(汽)+ZnS

脱硫后的原料气在镍催化剂作用下进行反应以制取合成氨所用的原料气。 主要反应式如下：

CH4+H2O(g)

CO+H2O2 CO2+H2

转化工序分为两段进行，在一段转化炉里，烃类和水蒸气在反应管内的镍触媒上反应，由管外供给热量。 出口气体残余甲烷浓度约为8～13%，一段氧化后的气体进入二段转化炉，在那里加入空气燃烧放热，又继续进行转化反应。二段炉出口温度在810～870℃之间，经二段转化后可使粗原料气达到反应标准。 氢氮比（分子比）：2.8～3.1 残余甲烷（干基）：0.3～0.6%

转化气中的H2与空气中的O2发生燃烧反应：

H2 + 1/2O2 = H2O + 241.16KJ

在二段炉内除氢气外一氧化碳和甲烷也能燃烧，但H2燃烧反应的速度比其它可燃气体快3～4倍，所以在二段炉内催化剂上部的非催化剂空间里，首先是空气中的氧与一段转化气中的氢气进行燃烧，故大量的热用于转化气中的残余甲烷的继续转化 出二段炉原料气中含有大量的CO，变换工序就是使CO在催化剂的作用下与水蒸气反应生成CO2和H2.既除去对后段工序有害的CO，又能制得尿素原料之一的CO2。反应式为：

CO + H2O(g) → CO2 + H2 + 9.8KJ/mol

这是一个等体积、可逆、放热反应，降低温度和提高蒸汽浓度均有利于变换反应的进行。催化剂是铁铬系催化剂，还原后具有催化活性的是Fe3O4，低变采用铜锌系催化剂，还原后具有活性的是Cu。中变在360℃～380℃，在催化剂的作用下，反应速度很快，中变炉出口CO≤3.0%，然后通过换热降温到180℃左右，在低变催化剂的作用下，工艺中的CO含量进一步降到≤0.3%，以满足甲烷化对CO含量的要求。 经过中、低变换和碳化、脱碳的气体尚含有少量的CO2和CO，这些气体会使合成氨触媒中毒丧失活性，所以在送往合成前必须对原料气作进一步净化处理。即将碳化气中残余的CO2和CO与原料气中的H2，在一定温度和镍触媒催化作用下反应生成对合成氨无害的气体甲烷。 以上反应有以下特点：

1、反应是强放热反应，每0.1%CO、CO2、O2 （体积含量）所造成的温升分别为：CO7.4℃，CO26.1℃，O216.5℃；

2、反应是体积缩小的反应，因此，提高压力向正方向进行

3.3脱除二氧化碳 MDEA(N-Methyldiethanolamine) 即N-甲基二乙醇胺，分子式为：

CH3-N（CH2CH2OH）分子量119.2，沸点246℃-248℃，闪点260℃，凝固点-21℃，汽化潜热 519.16KJ/Kg，能与水和醇混溶，微溶于醚。在一定条件下，对二氧化碳等酸性气体有很强的吸收能力，而且反应热小，解吸温度低,化学性质稳定,无毒不降解。纯MDEA溶液与CO2不发生反应，但其水溶液与CO2可按下式反应：

CO2+H2O=H++HCO-

3

① ② H++R2CH3N=R2CH3NH+

式①受液膜控制，反应速率极慢，式②则为瞬间可逆反应，因此式①为MDEA吸收CO2的控制步骤，为加快吸收速率，在MDEA溶液中加入1%-5%的活化剂DEA（'R2NH）后，反应按下式进行：

R'2NH+CO2=R'2NCOOH ③

④ ⑤ R'2NCOOH+R2'NCH3+H2O=R'2NH+R'2CH3NH+HCO-

3③+④： R'2NCH3+CO2HO2=R'CH3NH+ HCO-

3

由式③-⑤可知，活化剂吸收了CO2，向液相传递CO2，大大加快了反应速度，而MDEA又被再生。

流程图如下：

两张图一样

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主要的工艺流程图： 工艺流程图：