化工生產(chǎn)實(shí)習(xí)報告(川化)

1、 實(shí)習(xí)報告 學(xué)院： 班級： 姓名： 學(xué)號： 2012年4月3日 目錄一、前言二、川化集團(tuán)介紹三、實(shí)習(xí)內(nèi)容（一）合成氨工藝 1、概述 2、工藝原理及生產(chǎn)流程介紹 3、工藝流程框圖（二）尿素合成工藝 1、概述 2、工藝原理及生產(chǎn)流程介紹 3、工藝流程框圖（三）硝酸制備工藝 1、概述 2、一硝工藝過程和流程框圖3、二硝工藝過程和流程框圖（四）硝酸銨制備工藝 1、概述 2、工藝原理及生產(chǎn)流程介紹 3、工藝流程框圖（五）硫酸制備工藝 1、概述 2、工藝原理及生產(chǎn)流程介紹 3、工藝流程框圖（六）三聚氰胺合成工藝 1、概述 2、低壓法生產(chǎn)三聚氰胺工藝原理和流程框圖 3、高壓法生產(chǎn)三聚氰胺工藝原理和流程框圖四

2、、工藝流程圖五、實(shí)習(xí)心得、一前言 主要介紹川化集團(tuán)概況，以及幾天實(shí)習(xí)過程中所學(xué)到的川化集團(tuán)的幾個主要工藝。各個工藝概述和對應(yīng)的流程框圖。從上述工藝中選擇一個畫出工藝流程圖。其中涉及的工藝主要有合成氨工藝，合成尿素工藝，硝酸制備工藝，硝酸銨制備工藝，硫酸制備工藝，三聚氰胺合成工藝。二川化集團(tuán)介紹川化集團(tuán)有限責(zé)任公司（原四川化工廠）始建于1956年，經(jīng)過四十多年的發(fā)展，已成為一個以生產(chǎn)化肥和化工原料為主的綜合性特大型化工企業(yè)，是全國18個大型化工基地之一。 公司地處四川省成都市青白江區(qū)，距成都市區(qū)約30公里， 距成都雙流國際機(jī)場約60公里，均高速公路直達(dá)。廠區(qū)專用鐵道與寶成鐵路青白江站接軌，廠區(qū)公

3、路與成綿高速公路、川陜公路接道。公司擁有川化股份有限公司、川化永達(dá)建設(shè)工程有限責(zé)任公司、川化潤嘉置業(yè)有限責(zé)任公司、成都望江化工廠、深圳榮生化工有限公司等家全資、控股子公司和中外合資企業(yè)川化味之素有限公司、川化青上有限公司。公司現(xiàn)有在冊職工7350人（其中各類專業(yè)技術(shù)人員1020余人），資產(chǎn)總額25億元，占地220公頃，生產(chǎn)57種100多個型號的產(chǎn)品，是我國目前最大的合成氨、氮肥生產(chǎn)企業(yè)之一及最大的三聚氰胺和賴氨酸生產(chǎn)企業(yè)。公司以其規(guī)模優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢、管理優(yōu)勢、人才優(yōu)勢和地域優(yōu)勢，在全國化工行業(yè)中處于領(lǐng)先水平。川化（）這一企業(yè)品牌和天府牌商標(biāo)，在國內(nèi)外享有較好知名度和聲譽(yù)，產(chǎn)品暢銷全國各省、市、

4、自治區(qū)，部分產(chǎn)品還遠(yuǎn)銷國外。公司先后榮獲全國產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)秀企業(yè)、全國環(huán)保先進(jìn)企業(yè)、 全國五一勞動獎狀、中國企業(yè)管理杰出貢獻(xiàn)獎、“全國環(huán)保先進(jìn)企業(yè)”、“全國精神文明建設(shè)工作先進(jìn)單位”、“全國產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)秀企業(yè)”、“中國企業(yè)管理杰出管理貢獻(xiàn)獎”等稱號。 主要產(chǎn)品：硫酸;硫酸(98%);濃硝酸;燒堿;亞硫酸銨(固體);硝酸銨(多孔粒狀);過氧化氫;二氧化碳(食用);二氧化碳(液體);氧氣;氬氣;氯氣(液);液氨(工業(yè)用);電石;三聚氰胺;氮肥;合成氨;氨水;液氨;尿素;尿素(工業(yè)用);硝酸銨;結(jié)晶硝酸銨;聚氯乙烯樹脂;催化劑;天然氣一段轉(zhuǎn)化催化劑Z102;天然氣二段轉(zhuǎn)化催化劑Z204;中溫變換催化劑B1

5、09;中溫變換催化劑B110-2型;甲烷化催化劑;低溫變換催化劑;低溫變換催化劑B204;烴類蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑;氧化鋅脫硫劑CT305;氨合成催化劑A110;硫酸生產(chǎn)用釩催化劑S101;硫酸生產(chǎn)用低溫釩催化劑。 川化集團(tuán)有限責(zé)任是一個以生產(chǎn)化肥為主的綜合性特大化工企業(yè)，是我國目前最大的氮肥、三聚氰胺和賴氨酸生產(chǎn)廠。共生產(chǎn)90個品種200多個型號的產(chǎn)品，主導(dǎo)產(chǎn)品年生產(chǎn)能力為：合成氨50萬噸、尿素62萬噸、硝酸銨24萬噸、濃硝酸1.5萬噸、工業(yè)硫酸10萬噸、三聚氰胺2.58萬噸、催化劑2500噸、雙氧水1.4萬噸、硫酸鉀2萬噸、賴氨酸1萬噸、皮革化學(xué)品8000噸、氨基塑料4500噸。產(chǎn)品均采用國際比

6、標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)，國家和部級優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品率達(dá)87%以上。公司擁有進(jìn)出口權(quán)，產(chǎn)品暢銷全國各省、市、自治區(qū)，部分產(chǎn)品還遠(yuǎn)銷日、韓、俄、美等二十多個國家和地區(qū)。三實(shí)習(xí)內(nèi)容 （一）合成氨1.概述合成氨是重要的基本化學(xué)產(chǎn)品，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。本裝置經(jīng)增產(chǎn)節(jié)能改造后日產(chǎn)液氨1200噸，并付產(chǎn)二氧化碳?xì)怏w輸往尿素裝置制造顆粒狀尿素產(chǎn)品和尿液。 2.工藝原理及生產(chǎn)流程介紹氨是氮和氫兩種元素組成的，氮的來源是由空氣取得的，而氫的來源是多種多樣的，主要是由能產(chǎn)生熱能的燃料，如天然氣、液態(tài)烴和煤與水蒸汽反應(yīng)而制得的。本裝置以天然氣為原料，生產(chǎn)工藝主要經(jīng)過四道工序:(1) 原料天然氣的壓縮和脫硫.(2

7、) 粗合成氣的制備(轉(zhuǎn)化和變換)(3) 合成氣的凈化(脫碳和甲烷化)(4) 精合成氣的壓縮和氨的合成在實(shí)際生產(chǎn)過程中，要實(shí)現(xiàn)上述工序和回收能量,還要增加一些必要的措施 (1) 原料天然氣的壓縮和脫硫硫是天然氣帶來的主要危害，合成氨生產(chǎn)過程所用的催化劑對硫極為敏感，在轉(zhuǎn)化工序中，硫的中毒書硫和催化劑中的鎳直接反應(yīng)的結(jié)果，平均每一個鎳原子中，只要有不到一個硫原子就足以產(chǎn)生嚴(yán)重的硫中毒。雖然轉(zhuǎn)化催化劑的硫中毒，可以用提高溫度將硫驅(qū)除，但是硫濃度增加五倍，溫度要提高380C才能抵消其影響。這樣就要求爐管在較高的溫度下操作,不僅使?fàn)t管的壽命縮短，并使每噸氨的燃料消耗大大增加，在變換工序中，低溫變換催化劑

8、的硫中、毒是不可逆的，因此必須先除去原料氣中的硫化物。天然氣中所含的硫，是以各種形式存在的，如硫化氫、硫醇、硫醚、二硫醚、噻吩、二硫化碳、氧硫化碳等等，這些化合物中，硫化氫屬于無機(jī)化合物，稱之為“無機(jī)硫”，其余的屬于有機(jī)化合物，把它們稱為“有機(jī)硫”。本裝置使用的天然氣，含硫量設(shè)計值不大于35PPm，其中主要是硫化氫和硫醇(硫醇占有機(jī)硫的90%)，這套裝置根據(jù)使用的天然氣中硫含量不高，而要求的凈化程度很高這二個特點(diǎn)，選用了鈷鉬加氫轉(zhuǎn)化串聯(lián)氧化鋅脫硫。(2)粗合成氣的制備(轉(zhuǎn)化和變換)甲烷制備的方法，有蒸汽二段轉(zhuǎn)化法和部分氧化法二種，部分氧化法生產(chǎn)粗合成氣比二段轉(zhuǎn)化法的過程簡單，而且適應(yīng)性大，但是

9、它需要空分裝置。以得到富氧空氣，生產(chǎn)消耗較高，由于本裝置以固定的天然氣為原料，所以采用了現(xiàn)在世界上比較普遍采用的甲烷蒸汽二段轉(zhuǎn)化法。蒸汽二段轉(zhuǎn)化法是把甲烷分二次轉(zhuǎn)化，采用二次轉(zhuǎn)化的目的是為了減輕一段爐的負(fù)荷，使其能在較低的溫度下操作，第一次轉(zhuǎn)化是在一段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)進(jìn)行，為了得到適于氨合成的原材料氣，甲烷濃度必須很低（0.20.5%），這就必須在10000C以上的高溫下進(jìn)行。但是由于轉(zhuǎn)化管材料的限制，在3.0Mpa以上的操作壓力下，目前還不可能達(dá)到操作，目前還不能達(dá)到這個高溫，在實(shí)際生產(chǎn)中一段轉(zhuǎn)化爐管內(nèi)氣體溫度控制在760850度范圍內(nèi)，此時一段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)尚有812%的甲烷，將其引入二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)進(jìn)行二

10、次轉(zhuǎn)化，二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)要加入一定量的經(jīng)過予熱的空氣，與一段轉(zhuǎn)化氣中的部分H2，CO，CH4進(jìn)行燃燒產(chǎn)生熱量，溫度升到103513700C左右，借催化劑的作用，將剩余甲烷轉(zhuǎn)化到0.3%左右，二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)空氣加入量是根據(jù)氨合成所需的H2/N2來決定，而不是根據(jù)轉(zhuǎn)化所需熱量決定的。變換過程分二段進(jìn)行，第一段在較高溫度下進(jìn)行，使大量的一氧化碳進(jìn)行變換反應(yīng)，第二段在較低溫度下進(jìn)行，力求接近平衡，以降低變換氣中一氧化碳含量。二段變換的段間冷卻方式一般二種形式，當(dāng)流程需要熱源時，可采用熱交換器進(jìn)行間接冷卻，不需要熱源時，可以噴灑冷凝液，即可降低溫度，又可節(jié)約蒸汽用量，本裝置采用前一種形式。 （3）合成氣的凈化

11、（脫碳與甲烷化）經(jīng)過變換后的工藝氣體中，二氧化碳含量達(dá)17.23%，必須清除到0.1%以下，如果有較多的二氧化碳存在，不僅會使氨合成塔催化劑中毒，而且進(jìn)入甲烷化后，給清除少量的一氧化碳過程帶來困難，因?yàn)槎趸荚蕉?，則消耗的氫氣越多，同時放出大量的熱量，產(chǎn)生很大的溫升，可能使甲烷化觸媒由于超溫所損壞，另一方面，二氧化碳是制造尿素的原料，在脫除二氧化碳過程中，要考慮它的回收以滿足尿素生產(chǎn)需要。本裝置脫除CO2采用苯菲爾法，是催化熱鉀堿法的一種，使用的液相催化劑為二已醇胺， 苯菲爾溶液有較高的凈化能力，并能副產(chǎn)較純的CO2尿素生產(chǎn)用，其流程和設(shè)備設(shè)計為二段吸收，二段加閃蒸再生，吸收塔上段有三層鮑爾

12、環(huán)填料(其中碳鋼環(huán)54.2m3不銹鋼環(huán)3.7M3)塔下段有三層超級拉西環(huán)填料，不銹鋼環(huán)是設(shè)置在氣液分界處，氣液易沖刷處及溫度較篙處，以減少腐蝕和克服在這些位置釩化膜不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。再生塔上段有三層超級拉西環(huán)填料151.7 m3，塔下段有一層填料鮑爾環(huán)，其中碳鋼環(huán)26.2 m3,，不銹鋼環(huán)8.7 m3,。甲烷化的作用是將氫氮混合氣中未被完全脫除掉的少量一氧化碳（約0.39%）和二氧化碳（0.1%以下）在一定溫度下通過甲烷化催化劑的作用與氫反應(yīng)生產(chǎn)甲烷，使在氫氮混合氣中的COCO2降到10PPm以下。甲烷化操作是否穩(wěn)定取決于低變觸媒的狀況或脫碳操作是否穩(wěn)定，如果低變后的CO或脫碳后的CO2超過了設(shè)計

13、數(shù)據(jù)，進(jìn)入合成系統(tǒng)的甲烷將會增多，結(jié)果不僅增加了馳放損失和功耗，而且甲烷化反應(yīng)放出的熱量增加時（即超溫）可能損壞觸媒和容器，這是實(shí)際操作中必須注意的問題。 （4）精合成氣的壓縮和氨的合成 合成系統(tǒng)是合成氣氣氨生產(chǎn)的最后一道工序，這個工序主要包括合成氣的壓縮和氨的合成，冷凍分離，馳放氣的回收和氨貯存裝置。新鮮合成氣和循環(huán)的壓縮是用一臺抽氣冷凝液式的高壓蒸汽透平帶動的三缸四段（第四段為循環(huán)段）離心壓縮機(jī)（103J）進(jìn)行的。氨冷系統(tǒng)是為了供給合成系統(tǒng)冷凍量，并按合成系統(tǒng)的溫度及流量輸送成品液氨，冷凍系統(tǒng)的設(shè)計適應(yīng)合成壓力較低和節(jié)省冰機(jī)負(fù)荷的三級氨冷系統(tǒng)。合成回路的弛放氣體用于驅(qū)動弛放氣噴射器，噴射器

14、同時還將冷凍氨受槽的惰性氣體及氨的閃蒸氣一并吸入弛放氣洗滌塔。在弛放氣洗滌塔內(nèi)，氨被回收為氨水，氨水送出界區(qū)，弛放氣體經(jīng)氨回收后，送出界區(qū)供其它裝置利用。從液氨受槽熱端抽出的氨產(chǎn)品通過氨產(chǎn)品泵送入尿素裝置。當(dāng)生產(chǎn)冷氨產(chǎn)品時，冷氨在組合式氨冷凝器中生產(chǎn)。冷氨產(chǎn)品通過冷氨產(chǎn)品泵送入液氨貯罐。3.工藝流程框圖（二）尿素合成工藝 1.概述川化股份有限公司化肥廠現(xiàn)有兩套尿素生產(chǎn)裝置，其中一尿裝置采用傳統(tǒng)水溶液全循環(huán)法工藝，主要包括合成、兩段分解、三段吸收、兩段蒸發(fā)和自然通風(fēng)造粒等工序，生產(chǎn)能力為160kt/a；二尿裝置原采用日本東洋工程公司水溶液全循環(huán)改良C法工藝，2003年采用該公司的ACES21工藝

15、進(jìn)行增產(chǎn)、節(jié)能技術(shù)改造，改造后設(shè)計生產(chǎn)能力為720kt/a。 2.工藝原理及生產(chǎn)流程介紹尿素生產(chǎn)過程主要有：（1）原料氨和二氧化碳的壓縮 （2）合成與氣提 （3）中低壓分解和回收工序 （4）尿液的蒸發(fā)和造粒（1）原料氨和二氧化碳的壓縮 原料液氨由合成氨車間供給，進(jìn)入尿素車間后，經(jīng)過氨預(yù)熱器后進(jìn)入高壓氨泵，為了避免液氨氣化需控制液氨的溫度比經(jīng)過氨泵提壓后的沸點(diǎn)低10。原料氣CO2經(jīng)過二氧化碳壓縮機(jī)壓縮后送入合成塔和氣提塔底部。 （2）合成與氣提 合成氨裝置來的原料液氨經(jīng)過升壓和預(yù)熱后進(jìn)尿素合成塔，原料CO2經(jīng)脫氫反應(yīng)器脫除H2后，再經(jīng)過壓縮，大部分的CO2送汽提塔作汽提介質(zhì)，其余部分則送尿素塔合

16、成尿素。在達(dá)到高的轉(zhuǎn)化率后，尿素進(jìn)入汽提塔，通過CO2汽提，將尿素溶液中的未反應(yīng)的甲銨分解以及過量的氨汽提出來之后進(jìn)入甲銨冷凝器，經(jīng)過汽提后的尿素溶液送至提純工序。甲銨冷凝器出來的氣體則進(jìn)一步進(jìn)入高壓吸收塔冷卻器進(jìn)一步回收NH3和CO2，甲銨冷凝器底部出來的甲銨溶液通過高壓甲銨噴射器進(jìn)入尿素合成塔。 (3) 中低壓分解和回收工序 從合成工序來的尿素溶液進(jìn)入一段分解塔，通過尿素自身熱量使液相中的一部分NH3和CO2被解吸出來，進(jìn)而通過中壓蒸汽的熱量使甲銨分解成氣相的NH3和CO2，再進(jìn)入一段吸收塔冷卻器。從一段分解塔出來的尿素溶液經(jīng)二段溶液分解塔進(jìn)一步使尿素溶液中的NH3和CO2降至0.7%和0

17、.5%。從二段分解塔出來的尿素溶液經(jīng)冷凝、閃蒸后送至蒸縮工序。（4）尿液的蒸發(fā)和造粒 從提純工序來的尿素溶液經(jīng)預(yù)壓縮至70%wt左右，再進(jìn)入蒸發(fā)工序，經(jīng)二段工序蒸發(fā)后，送造粒塔生產(chǎn)顆粒尿素產(chǎn)品。蒸發(fā)出來的水蒸汽，進(jìn)入最終濃縮器表冷器，冷凝后送至工藝?yán)淠禾幚砉ば?。從蒸發(fā)器出來的汽液混合物在分離器中分離，氣相經(jīng)冷凝后送至工藝?yán)淠禾幚砉ば?。液氨液氨過濾器液氨緩沖槽輸送換熱尿素合成塔壓縮CO2一段分解第一冷凝器二段分解閃蒸蒸發(fā)濃縮造粒塔成品尿素冷凝一段吸收塔氨冷器第二冷凝液尾氣吸收塔解吸/水解送脫鹽水站3. 合成尿素工藝流程框圖如上圖所示（三）硝酸制備工藝1.概述硝酸是工業(yè)上的“三酸”之一，在國民

18、經(jīng)濟(jì)和國防工業(yè)中占有重要地位。我國1989年產(chǎn)量為41.2萬噸，1993年為56.3萬噸（以100%HNO3計）增長速度很快。純硝酸是無色的液體，工業(yè)產(chǎn)品往往含有二氧化氮，所以略帶黃色，但硝酸可以與任意體積水混合，并放出熱量，目前工業(yè)硝酸的生產(chǎn)均以氨為原料采用催化氧化法。氨催化氧化反應(yīng)為氣固相催化反應(yīng)，包括反應(yīng)物的分子從氣相主體擴(kuò)散到催化劑表面，在催化劑表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成物從催化劑表面擴(kuò)散到氣相主體等階段。硝酸的生產(chǎn)方法：工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的原料主要是氨和空氣，采用氨的接觸催化氧化的方法進(jìn)行生產(chǎn)的。其總反應(yīng)是式為：NH3+2O2=HNO3+H2O此反應(yīng)由3步組成，在催化劑的作用下，氨氧化為一氧

19、化氮；一氧化氮進(jìn)一步氧化為二氧化氮；二氧化氮被水吸收生成硝酸?？捎孟铝蟹磻?yīng)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2一硝車間：川化硝酸廠第一硝銨車間的稀硝酸生產(chǎn)裝置采用綜合法工藝，即常壓氧化、加壓吸收。氧化為并聯(lián)的總管系統(tǒng)，吸收則是分別以3 臺透平各自為主的單系統(tǒng)。綜合法是采用氧化爐與廢熱鍋爐聯(lián)合裝置，因而設(shè)備緊湊，節(jié)省管道，可減少熱損失，使熱量得到充分利用；采用帶有透明裝置的壓縮機(jī)，使電能消耗降低；采用泡沫篩板吸收塔，吸收率高，可達(dá)98%；與常壓吸收相比較，吸收容積大為減小，并省去了酸泵，因

20、而設(shè)備費(fèi)用降低，但紙板過濾器易燒壞。綜合法氧化壓力低，氨氧化率高，鉑損耗率較低，但是吸收壓力低，排出尾氣NOx含量較高，需要用氨還原來處理。氨與空氣在常壓下進(jìn)行氧化，反應(yīng)生成的氮氧化物氣體被冷卻。形成的冷凝酸濃度盡量低于2%。氮氧化物氣體經(jīng)氧化塔與60%硝酸接觸，NO被氧化成NO2。硝酸則按下式反應(yīng)分解為NO2，從而增加了氣體中NO2濃度。2HNO3+NO=3NO2+H2O然后氮氧化物氣體中加入含NO2的二次空氣，并加壓到0.25MPa。氮氧化物氣體經(jīng)第一吸收塔吸收后，殘余的NO2經(jīng)第二吸收塔進(jìn)一步吸收。綜合法生產(chǎn)稀硝酸工藝流程如下圖3.二硝車間雙加壓法具有全中壓法和全高壓法的優(yōu)點(diǎn)，總氨耗最低

21、可達(dá)到283 kg/噸酸，鉑耗也較低，其他動力消耗也較低，尾氣排放濃度可達(dá)到200ppm以下，成品酸濃度可達(dá)到60%。該生產(chǎn)工藝，環(huán)保大大優(yōu)于我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，又節(jié)約能耗，是目前國內(nèi)外生產(chǎn)成本最低的方法。 本裝置為單系列，中壓法生產(chǎn)流程，氨氧化及二氧化氮的水吸收過程采用0.45Mpa（絕壓）的壓力。生產(chǎn)過程集中控制，自動化程度較高?？諝鈮嚎s機(jī)采用蒸汽透平帶動，利用鍋爐自產(chǎn)中壓蒸汽驅(qū)動透平機(jī)，電耗低。系統(tǒng)熱利用合理，利用吸收循環(huán)水蒸發(fā)液氨，同時制取冷凍水再利用。采用液相氧化流程。一氧化氮的氧化度較高，可獲得53%的硝酸濃度。出塔尾氣采用氨催化還原法處理，以氨作為還原劑將尾氣中的氧化氮?dú)怏w還原為氮?dú)夂?/p>

22、水。尾氣處理反應(yīng)熱用來提高鍋爐水水溫后再入汽輪機(jī)組的膨脹透平回收能量，減少蒸汽透平耗汽量。漂白塔單獨(dú)設(shè)置減少重沸腐蝕。吸收補(bǔ)充空氣增設(shè)冷卻措施有利于第一吸收塔氧化段內(nèi)一氧化氮的氧化及減少漂白塔的腐蝕。二硝車間稀硝工段設(shè)計能力為年產(chǎn)濃度為48%-53%的稀硝酸8萬噸，其為1978年從德國進(jìn)口裝置，采用的是加壓法生產(chǎn)工藝。其主要工藝流程如下： 由大氣吸入的空氣經(jīng)泡沫過濾器、呢袋過濾器然后進(jìn)入空氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)二段出口空氣壓力為 0. 3 5MPa，溫度151，經(jīng)氨空氣混合器與氨氣混合。一部分空氣經(jīng)二次空氣換熱器到漂白塔吹除成品酸中溶解的氧化氮?dú)怏w后入第一吸收塔的氧化段，這部分空氣稱為二次空氣。氨與空

23、氣在氨空氣混合器中混合成含氨10.5體積的氨空氣混器經(jīng)混合氣過濾器最后凈化后，送至氧化爐廢熱鍋爐的鉑網(wǎng)上，在800900的溫度下，氨被氧化成一氧化氮?dú)怏w，然后在廢熱鍋爐內(nèi)回收熱量付產(chǎn)蒸汽供汽輪機(jī)使用。出廢熱鍋爐的氧化氮?dú)怏w溫度為260，入第一尾氣預(yù)熱器管內(nèi)，溫度降至224后進(jìn)入第二尾氣預(yù)熱器管內(nèi)，溫度降至120入快速冷卻器，出快速冷卻器的氧化氮?dú)怏w溫度為50入分離器除去氣體夾帶的酸霧后，進(jìn)入第一吸收塔的氧化段，由于氧化氮?dú)怏w的塔內(nèi)停留時間較長，且在比較低的溫度下進(jìn)行液相氧化，因此入氧化段的氧化氮?dú)怏w氧化度約46左右，出氧化段時氧化氮?dú)怏w氧化度增加至98左右，溫度為40。此時氧化氮?dú)怏w相對應(yīng)的硝

24、酸濃度在53以上。由氧化段來的氧化氮?dú)怏w進(jìn)入第一塔吸收吸收段，然后再進(jìn)入第二吸收塔。出第二吸收塔的尾氣進(jìn)入第二尾氣預(yù)熱器管間，溫度升至165后入第一尾氣預(yù)熱器管間，溫度升至250入尾氣混合器。 由合成送來壓力為1.22.5MPa的液氨，經(jīng)液氨過濾器入液氨蒸發(fā)器，液氨在蒸發(fā)器管間蒸發(fā)成0.549MPa的氣氨，經(jīng)氨蒸發(fā)分離器分離出夾帶的霧沫后，一部分氣氨進(jìn)入氣氨總管，一部分氣氨入氣氨過濾器過濾，用0.2MPa的低壓蒸汽將氣氨加熱至60，然后去氨空氣混合器。另一部分進(jìn)入尾氣反應(yīng)器，氨與尾氣在混合器中進(jìn)行混合，尾氣中氨與氧化氮?dú)怏w的分子比值為l1.2，最大不超過l.4。溫度控制在250350，在CuC

25、r觸媒作用下，尾氣中氮氧化物90還原為氮?dú)馀c水蒸汽，出尾氣反應(yīng)器的氮氧化物一般不超過500PPm。 由氨蒸發(fā)器來的18冷凍水，送入第一吸收塔上段及第二吸收塔各層冷卻盤管內(nèi)，出塔時水溫升至24 左右，再回到加壓水泵入口，經(jīng)加壓后入氨蒸發(fā)器管內(nèi)，蒸發(fā)液氨后水溫降至18再循環(huán)使用。 全加壓法硝酸吸收流程 第一吸收塔下段與氧化段用32循環(huán)水冷卻，出塔水回循環(huán)水系統(tǒng)。第二吸收塔底的稀酸用倒酸泵抽出送至第一吸收塔頂吸收塔內(nèi)氧化氮?dú)怏w。氧化段酸泵抽第一吸收塔底的53左右的酸，一部分送至氧化段第七層塔板上，一部分送至1#吸收塔吸收段一層塔板與塔頂下來的酸相混合。成品酸由吸收段引出到漂白塔，吹除氧化氮?dú)怏w后送至

26、硝銨酸槽。全加壓法硝酸蒸汽流程出尾氣反應(yīng)器的尾氣入鍋爐給水預(yù)熱器與除氧器水箱來的脫氧水換熱后，去透平膨脹機(jī)回收能量后經(jīng)排氣筒放空。廢熱鍋爐付產(chǎn)蒸汽壓為2.7MPa，經(jīng)汽水分離器引出，進(jìn)入氧化爐過熱段過熱成2.7MPa，溫度為 390的過熱蒸汽進(jìn)入分汽缸供汽輪機(jī)使用。汽輪機(jī)來的冷凝液溫度為45，在二次空氣換熱器內(nèi)溫度升至66入除氧器，由除氧器來的脫氧水經(jīng)鍋爐給水泵送入鍋爐給水預(yù)熱器與管間的尾氣換熱后溫度升至170入汽水分離器。（四）硝酸銨制備工藝 1.概述 川化制備硝酸銨的原料是由硝酸車間和合成氨車間提供的，生產(chǎn)的產(chǎn)品主要用來生產(chǎn)化肥。主要操作有蒸發(fā)，分離，冷凝結(jié)晶等。2. 工藝原理及生產(chǎn)流程介

27、紹 川化氨氮生產(chǎn)線生產(chǎn)的部分液氮通過管道進(jìn)入一硝廠的液氨蒸發(fā)器，經(jīng)由約26的循環(huán)水蒸發(fā)，再經(jīng)過氣氨預(yù)熱器預(yù)熱，而后通過氣氨過濾器進(jìn)入氣氨總管，部分與空氣混合進(jìn)入硝酸生產(chǎn)，另一部分進(jìn)入中和器與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生硝銨。經(jīng)過多級過濾除粉塵和泡沫除塵器進(jìn)一步除塵的空氣，與氣氨總管中的氨氣混合進(jìn)入氨空混合器，由于泡沫除塵器是利用脫鹽水進(jìn)行洗滌除塵，處理后的空氣中含有水分，而氨空混合器處于常溫下，部分氨氣會溶于水中產(chǎn)生氨水，這些冷凝氨水將被接入槽車進(jìn)行回收利用。通過氨空混合器的混合氣體需要通過與廢熱鍋爐進(jìn)行熱價換將溫度升到90100，以便于在氧化爐中進(jìn)行反應(yīng)生成NO。通過氣冷器洗滌的氣體通過透平的壓縮段，溫度升

28、高至270300，壓力增加到0.27MPa左右，通過尾氣預(yù)熱器，再進(jìn)入快冷器通過冷卻水將溫度降至4050，因?yàn)闇囟仍降蚇O與O2越容易反應(yīng)生成NO2。降溫后的氣體進(jìn)入氧化器進(jìn)行反應(yīng)，溫度又升高至80100，反應(yīng)后的氣體在進(jìn)入吸收塔之前需經(jīng)過塔前冷卻器（循環(huán)水冷卻）降至4050，再進(jìn)入二十幾層的吸收塔。氣體從吸收塔的底部進(jìn)入，生產(chǎn)水（加入緩蝕阻垢劑及Cl2等殺菌除垢劑）從頂部流下，產(chǎn)生成品酸及含HNO3、NO等的尾氣。尾氣通過快冷器之前的尾氣預(yù)熱器預(yù)熱，再進(jìn)入尾氣反應(yīng)器反應(yīng)，將NOx降至排放標(biāo)準(zhǔn)600ppm以下，最后通過透平的膨脹段排放。成品酸還需要進(jìn)入漂白塔經(jīng)由空氣漂白，漂白后的酸進(jìn)入酸槽。酸

29、槽中4045%的酸經(jīng)由泵壓入酸高位槽，并在靜壓的作用下流入中和器。氣氨總管中的部分氣氨也流入中和器，生成產(chǎn)物硝酸銨，此時硝酸銨的質(zhì)量濃度約為60%左右。生成的硝酸銨溶液進(jìn)入二段蒸發(fā)，二段蒸發(fā)中的一段蒸發(fā)利用中和器中產(chǎn)生的二次蒸汽，將硝酸銨濃度提升至70%，而二段蒸發(fā)中的二段蒸發(fā)利用廢熱鍋爐產(chǎn)生的新鮮蒸汽，將硝酸銨濃度提升至8994%。濃度升高的硝酸銨溶液首先經(jīng)過二段一次分離器，進(jìn)入結(jié)晶機(jī)產(chǎn)生最終產(chǎn)品結(jié)晶硝銨，再經(jīng)過二段二次分離機(jī)回到一段蒸發(fā)中。3工藝流程框圖硝酸銨生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，。特別是由于硝酸銨生產(chǎn)工藝決定的由稀硝酸帶入的水分在中和、蒸發(fā)及結(jié)晶過程中以二次蒸汽的形式排出，形成的

30、工藝?yán)淠褐泻邢跛徜@和氨，成為硝酸銨生產(chǎn)的主要廢水源。這些冷凝液若直接排放，會使排放水中氨氮含量嚴(yán)重超標(biāo)，造成地表水體的富營養(yǎng)化，破壞水環(huán)境的生態(tài)平衡。川化廠目前采用的是電滲析技術(shù)處理硝酸銨冷凝廢水。工藝原理 電滲析是在直流電場作用下，以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，把電解質(zhì)從溶液中分離出來，從而實(shí)現(xiàn)溶液的淡化、濃縮、精化或純化的目的。利用電滲析脫鹽這一特性，從某些化工、醫(yī)藥、食品等產(chǎn)品中去除無機(jī)電解質(zhì)，達(dá)到分離、凈化、提純和精制的目的，以提高產(chǎn)品的品質(zhì)。并且逐漸擴(kuò)大到海水淡化和制取工業(yè)純水的給水處理中，在重金屬廢水、放射性廢水等工業(yè)廢水處理中都已得到了應(yīng)用。 電滲析系統(tǒng)由一系

31、列陰膜、陽膜交替排列于陰、陽兩電極之間組成許多由膜隔開的小水室。當(dāng)原水進(jìn)入這些小室時，溶液中的離子選擇性地透過離子交換膜，陽離子交換膜CM只允許陽離子通過，阻擋陰離子通過，而陰離子交換膜AM則反之。在直流電場的作用下，溶液中的離子作定向遷移。陽離子向陰極遷移，陰離子向陽極遷移，從而發(fā)生溶液中的溶質(zhì)與水分離。由于離子交換膜具有選擇透過性，結(jié)果使一些小室離子濃度降低而成為淡水室，與淡水室相鄰的小室則因富集了大量離子而成為濃水室。一個淡水室和一個濃水室總稱為一個單元。一套電滲析裝置就是由若干個這樣的單元組成的。從淡水室和濃水室分別得到淡水和濃水。原水中的溶質(zhì)得到了分離和濃縮，水便得到了凈化。其工藝原

32、理見圖 電滲析是在直流電場作用下，以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，把電解質(zhì)從溶液中分離出來，從而實(shí)現(xiàn)溶液的淡化、濃縮、精化或純化的目的。利用電滲析脫鹽這一特性，從某些化工、醫(yī)藥、食品等產(chǎn)品中去除無機(jī)電解質(zhì)，達(dá)到分離、凈化、提純和精制的目的，以提高產(chǎn)品的品質(zhì)。并且逐漸擴(kuò)大到海水淡化和制取工業(yè)純水的給水處理中，在重金屬廢水、放射性廢水等工業(yè)廢水處理中都已得到了應(yīng)用。 電滲析系統(tǒng)由一系列陰膜、陽膜交替排列于陰、陽兩電極之間組成許多由膜隔開的小水室。當(dāng)原水進(jìn)入這些小室時，溶液中的離子選擇性地透過離子交換膜，陽離子交換膜CM只允許陽離子通過，阻擋陰離子通過，而陰離子交換膜AM則反之。在直流

33、電場的作用下，溶液中的離子作定向遷移。陽離子向陰極遷移，陰離子向陽極遷移，從而發(fā)生溶液中的溶質(zhì)與水分離。由于離子交換膜具有選擇透過性，結(jié)果使一些小室離子濃度降低而成為淡水室，與淡水室相鄰的小室則因富集了大量離子而成為濃水室。一個淡水室和一個濃水室總稱為一個單元。一套電滲析裝置就是由若干個這樣的單元組成的。從淡水室和濃水室分別得到淡水和濃水。原水中的溶質(zhì)得到了分離和濃縮，水便得到了凈化。其工藝原理見圖 川化股份有限公司原有結(jié)晶硝酸銨和造粒硝酸銨裝置各1套，11萬ta結(jié)晶硝酸銨裝置，采用傳統(tǒng)的中和反應(yīng)、二段蒸發(fā)和真空結(jié)晶工藝。原有135萬ta造粒硝酸銨裝置改為11萬ta塔式造粒硝基復(fù)合肥裝置，采用

34、傳統(tǒng)的中和反應(yīng)、一段蒸發(fā)和熔融造粒工藝。這2套裝置的中和蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝和蒸發(fā)蒸汽經(jīng)表冷器冷凝后形成的氨氮含量較高的冷凝液，由于以前國內(nèi)尚無成熟可靠的技術(shù)進(jìn)行處理，只能通過稀釋的方式進(jìn)行處理，致使硝酸銨和硝基復(fù)合肥裝置排水量達(dá)900m3h，氨氮排放的質(zhì)量濃度為95160mgL，月平均氨氮排放總量為50110t，不僅造成了水質(zhì)嚴(yán)重污染，而且還浪費(fèi)了大量的原材料和水資源。利用電滲析特有的特性來達(dá)到濃縮硝酸銨，淡化排放水，從而實(shí)現(xiàn)治理和回收的目的。其處理的工藝過程為：冷凝廢水先經(jīng)中和調(diào)節(jié)系統(tǒng)處理，用硝酸調(diào)節(jié)至pH值6左右后的冷凝液進(jìn)入廢水收集罐，然后經(jīng)冷卻器冷卻到30以下，再用水泵送入過濾精度為10

35、m的精密過濾器中，過濾掉雜質(zhì)后的冷凝廢水進(jìn)入電滲析系統(tǒng)進(jìn)料罐，隨后進(jìn)入電滲析裝置，廢水中的NH4和NO3通過離子交換膜，進(jìn)行濃縮和淡化處理。所得的淡水回到硝酸銨循環(huán)水系統(tǒng)作補(bǔ)充水用，濃縮水回到硝酸生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)使用。 整個電滲析裝置由24臺具有特殊專用膜的電滲析單元所組成，分布在冷凝廢水處理的循環(huán)濃縮系統(tǒng)和淡化回收系統(tǒng)。這2個系統(tǒng)分別由12臺電滲析單元組成，每3臺組成一個串聯(lián)系統(tǒng)運(yùn)行，冷凝廢水的最大處理量為36th，能夠滿足生產(chǎn)負(fù)荷的需要。硝酸銨冷凝廢水經(jīng)電滲析裝置循環(huán)濃縮、淡化處理后，濃水中硝酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，回收率達(dá)96%以上，合格淡水排放水中氨氮的質(zhì)量濃度不大于40mgL。冷凝廢水中

36、氨、硝酸、硝酸銨每年削減或回收的量分別為11354、36223、8834t，氨氮排放總量從每年的71208t減少到10162t，減少量為61046t，削減8573%，不僅達(dá)到了減少硝酸銨廢水排放量，消除污染的目的，而且還提高了資源綜合利用率，降低了生產(chǎn)成本，取得了顯著的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。（五）硫酸制備工藝1.概述硫酸廠是以硫磺為原料，以五氧化二釩為主體的催化劑催化，通過接觸法生產(chǎn)98%的濃硫酸及其副產(chǎn)品。硫酸廠在硫磺價格上漲，而硫酸價格持平的情況下，基本處于虧損狀態(tài)，但是由于硫磺制酸工藝過程中會產(chǎn)生大量熱量，除了供給自身以外，還要供給硝酸車間、合成氨車間、尿素車間，所以仍在持續(xù)生產(chǎn)。2.工藝

37、原理及生產(chǎn)流程介紹硫磺熔融及SO2氣體的制取 原料固體硫磺先通過熔硫系統(tǒng)，利用蒸汽熔化成液態(tài)，經(jīng)過利用硅藻土附在葉片上做成的液硫過濾器除去其中的灰分、渣子等。通過過濾的液硫在泵的壓力下進(jìn)入貯硫罐，流過精硫槽，精硫槽出口處的泵出口呈槍型，對液硫進(jìn)行物理霧化，使之進(jìn)入焚硫爐可以更加完全的燃燒。產(chǎn)生的SO2氣體約在400進(jìn)入轉(zhuǎn)化器。SO2轉(zhuǎn)化生成SO3階段 轉(zhuǎn)換器內(nèi)自下而上分成四層，每一層都裝滿了V2O5，氣體從底部進(jìn)入轉(zhuǎn)換器首先進(jìn)入的是一層，在這一層的轉(zhuǎn)化率達(dá)到60%，氣體溫度升至600，通過過熱器吸收降溫至420440。過熱器是氣液熱交換，最終將廢熱鍋爐產(chǎn)生的200的蒸汽再次升溫至380，進(jìn)入川

38、化的蒸汽管網(wǎng)流通。而后氣體進(jìn)入二層，在二層的轉(zhuǎn)化率達(dá)到80%，反應(yīng)后的氣體溫度上升至500多，通過熱熱換熱器將溫度降至420440。再進(jìn)入三層，此時轉(zhuǎn)化率升高不多，仍舊是80%多，溫度上升至400多（高于440），反應(yīng)后的氣體經(jīng)過冷熱換熱器將溫度降至200多。經(jīng)過三層轉(zhuǎn)化，反應(yīng)已經(jīng)基本平衡，很難再提高轉(zhuǎn)化率，此時需要吸收已經(jīng)生成的SO3使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。通過三層轉(zhuǎn)化的混合氣體經(jīng)過3A省煤器進(jìn)一步將溫度降至100，因?yàn)榻档蜏囟扔欣谠龃笪章剩椅账胁糠植考?，如閥門等是由聚氟材料制成的，最大承受溫度為260。經(jīng)過降溫的氣體從底部進(jìn)入第一吸收塔，98.3%的硫酸從吸收塔頂部流下。吸收塔內(nèi)填充滿物質(zhì)，使氣體與硫酸在吸收塔內(nèi)停留時間更長，接觸更加充分。吸收塔吸收率為99.9%，剩余氣體溫度降至60從第一吸收塔頂部流出，依次通過轉(zhuǎn)化器三層的冷熱換熱器、二層的熱熱換熱