認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí) 中海石油天野化工公司

1、前言 2009年9月15日，由內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院組織，在高智、高俊等一些老師的帶領(lǐng)下，到中海石油天野化工有限責(zé)任公司（即原內(nèi)蒙古化肥廠）進(jìn)行一天的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，該公司位于內(nèi)蒙古呼和浩特金橋開(kāi)發(fā)區(qū)。14日上午由高智老師主持并進(jìn)行實(shí)習(xí)動(dòng)員大會(huì)，對(duì)實(shí)習(xí)單位的一些基本情況作些簡(jiǎn)單介紹，也講述了實(shí)習(xí)過(guò)程中要掌握哪些事項(xiàng)，比如生產(chǎn)流程，合成氨、尿素原理，設(shè)備等，更主要強(qiáng)調(diào)整個(gè)實(shí)習(xí)過(guò)程的安全事項(xiàng)。接下來(lái)，闡述化工原理的簡(jiǎn)單概念，及表明食品工程原理是食品專業(yè)中的專業(yè)課程，也是我們食品專業(yè)當(dāng)中最主要的課程，化工原理認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)對(duì)以后食品工程化工原理教學(xué)過(guò)程中必不可少的重要環(huán)節(jié)，為學(xué)好這門(mén)課程打下了良好基礎(chǔ)。在老師們

2、的帶隊(duì)下及講解分析，讓我們了解了工廠里工作環(huán)境，工人的安全防護(hù)措施及安全意識(shí)，進(jìn)而知道一些在學(xué)校學(xué)不到的東西，豐富我們?cè)谄髽I(yè)里的認(rèn)知，為以后進(jìn)入社會(huì)工作奠定了基礎(chǔ)。 目錄第一章 中海石油天野化工公司概況3第二章 合成氨的生產(chǎn)過(guò)程42.1合成氨的工藝流程4 2.1.1工藝流程概述4 2.1.2合成氨的原理4 2.2 合成氨過(guò)程中的注意事項(xiàng)5 2.2.1設(shè)備5 2.2.2 催化劑52.3 合成氨的應(yīng)用6第三章 主要設(shè)備簡(jiǎn)介73.1 氨合成塔的概述及構(gòu)造73.1.1概述73.1.2構(gòu)造73.2 造氣爐83.2.1概述83.2.2功能及操作9第四章 實(shí)習(xí)心得體會(huì)10第一章 中海石油天野化工公司概況內(nèi)蒙

3、古天野化工集團(tuán)公司是內(nèi)蒙古最大的化肥生產(chǎn)企業(yè)，它位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市金橋開(kāi)發(fā)區(qū)，隸屬中海石油化學(xué)股份有限公司的大型國(guó)有企業(yè)。目前也是是內(nèi)蒙古自治區(qū)最大的化工企業(yè)，也是我國(guó)最新引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備建成的大型現(xiàn)代化化肥企業(yè)之一。天野公司現(xiàn)有一套年產(chǎn)30萬(wàn)噸合成氨、70萬(wàn)噸尿素生產(chǎn)裝置，和一套年產(chǎn)20萬(wàn)噸甲醇生產(chǎn)裝置?，F(xiàn)正建一套年產(chǎn)6萬(wàn)噸聚甲醛項(xiàng)目，項(xiàng)目總投資17億元，預(yù)計(jì)2010年投產(chǎn)。按照中海油總公司的戰(zhàn)略規(guī)劃，天野化工公司正在向煤化工領(lǐng)域擴(kuò)展，項(xiàng)目已有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。 公司主要產(chǎn)品“天野”牌尿素，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了國(guó)家（GB24402001）優(yōu)質(zhì)品標(biāo)準(zhǔn)。天野公司于2003年底已通過(guò)了ISO9000質(zhì)量

4、體系認(rèn)證。2004年“天野”牌尿素被評(píng)為國(guó)家免檢產(chǎn)品，2005年評(píng)為自治區(qū)名牌產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)近十年的市場(chǎng)開(kāi)拓，“天野”牌尿素和甲醇產(chǎn)品市場(chǎng)已覆蓋全國(guó)二十幾個(gè)省市自治區(qū)，并出口到東南亞等國(guó)。此外，內(nèi)蒙古天野化工（集團(tuán)）有限責(zé)任公司是國(guó)家和內(nèi)蒙古自治區(qū)“八五” 重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。主體裝置成套由國(guó)外引進(jìn)，合成氨裝置以減壓渣油為原料，采用SHELL 氣化工藝，空分采用德國(guó)LINDE技術(shù)，凈化采用低溫甲醇洗、液氮洗工藝，合成采用美國(guó)KELLOGG低能耗合成工藝技術(shù)，日產(chǎn)合成氨1000t：尿素裝置采用意大利SNAM公司氨氣提工藝，日產(chǎn)尿素1760t；整套生產(chǎn)裝置具有當(dāng)代世界先進(jìn)水平，工藝技術(shù)居世界一流。近幾年，天

5、野化工集團(tuán)實(shí)施內(nèi)涵發(fā)展戰(zhàn)略，堅(jiān)持“誠(chéng)信至上，雙贏為本”的營(yíng)銷宗旨。提出了對(duì)經(jīng)銷商的“核心服務(wù)”和對(duì)用戶的“最終服務(wù)”理念。制定了“質(zhì)量誠(chéng)信求生存，人本管理求效益，顧客滿意求市場(chǎng)，再創(chuàng)新高求發(fā)展”的質(zhì)量方針。為進(jìn)一步探索合成氨、尿素以及甲醇工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了重大的影響。第二章 合成氨的生產(chǎn)過(guò)程2.1 合成氨的工藝流程2.1.1工藝流程概述合成氨的工藝流程可以簡(jiǎn)單的概述為：天然氣經(jīng)脫硫后，與水蒸氣混合，在一段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，反應(yīng)所需熱量由管外燃料燃燒提供。一段轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入二段轉(zhuǎn)化爐，通入空氣，燃燒掉一部分氫氣或其他氣體，放出熱量以供氣體繼續(xù)轉(zhuǎn)化，同時(shí)又把氮?dú)庖胂到y(tǒng)。二段轉(zhuǎn)化后的氣體，依次進(jìn)入中、

6、低溫變換爐，使氣體中的一氧化碳在不同的溫度下與水蒸氣反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳。通過(guò)以上幾個(gè)工序得到的氣體主要成分是氮、氫氣和二氧化碳。再通過(guò)二乙醇胺或氨基乙酸的碳酸鉀溶液除去二氧化碳，通過(guò)甲烷化法除去殘余的一氧化碳和二氧化碳，得到純凈合格的氮?dú)浠旌蠚?。?jīng)壓縮機(jī)加壓后送入合成系統(tǒng)進(jìn)行合成。合成后得到的氨經(jīng)冷凍得到液氨，送入產(chǎn)品罐儲(chǔ)存；未反應(yīng)的氮?dú)浠旌蠚庖徊糠盅h(huán)使用，一部分經(jīng)過(guò)普里森裝置通過(guò)膜分離方法制備純凈氫氣。中間放熱反應(yīng)得到的熱量通過(guò)換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化利用，部分熱量通過(guò)熱回收系統(tǒng)制備高壓蒸汽。合成過(guò)程中的主要化學(xué)反應(yīng)：甲烷水蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)：:CH4+H2O =CO+H2一氧化碳變換反應(yīng)：:CO+H

7、2O =CO2+H2氨合成反應(yīng)：N2+3H2=2NH32.1.2合成氨的原理氮跟氫化合成氨是一個(gè)放熱的可逆反應(yīng)。N2+3H22NH3+93.7kJ增加壓力將使反應(yīng)移向生成氨的方向，提高溫度會(huì)將反應(yīng)移向相反的方向，但溫度過(guò)低又使反應(yīng)速度過(guò)小。工業(yè)生產(chǎn)中常用的壓強(qiáng)為2006001105pa，溫度為450600，用金屬鐵作催化劑，轉(zhuǎn)化率可提高到約8%。在實(shí)驗(yàn)室里一般是在較低的溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行的，只能了解氮?dú)夂蜌錃庠诖呋瘎┳饔孟履苌砂睔?。合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨。別名：氨氣。分子式NH3。世界上的氨除少量從焦?fàn)t氣中回收副產(chǎn)外，絕大部分是合成的氨。2.2 合成氨過(guò)程中的注意

8、事項(xiàng)2.2.1 設(shè)備開(kāi)啟設(shè)備前應(yīng)對(duì)照?qǐng)D紙，檢查和驗(yàn)收系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備、管道、閥門(mén)、分析取樣點(diǎn)及電器、儀表等，確保正常完好。合成塔內(nèi)件、循環(huán)氣預(yù)熱器內(nèi)件、冷交換器內(nèi)件應(yīng)參照說(shuō)明書(shū)要求單獨(dú)用空氣進(jìn)行氣密試驗(yàn)，確認(rèn)合格后再裝入外筒。組裝過(guò)程應(yīng)認(rèn)真加好有關(guān)填料及墊圈，并進(jìn)行有關(guān)密封性試驗(yàn)，確保生產(chǎn)過(guò)程無(wú)內(nèi)部泄漏竄氣現(xiàn)象出現(xiàn)。循環(huán)機(jī)在系統(tǒng)開(kāi)車(chē)前要單獨(dú)試車(chē)確保合格。電加熱器塔外通電試驗(yàn)合格。系統(tǒng)空氣吹掃過(guò)程要控制系統(tǒng)壓力不大于，確保合成塔、循環(huán)氣預(yù)熱器、冷交換器管內(nèi)外壓差不大于，以免設(shè)備吹漏。系統(tǒng)空氣氣密試驗(yàn)時(shí)，其壓力嚴(yán)禁超過(guò)。系統(tǒng)空氣吹掃及氣密試驗(yàn)過(guò)程中要采取可靠措施，確保無(wú)爆炸性氣體混入。還要安裝一些逃

9、生措施，在工廠安裝報(bào)警器、逃生器等。2.2.2 催化劑催化劑在穩(wěn)定活性期間，往往因接觸少量的雜質(zhì)而使活性明顯下降甚至被破壞，這種現(xiàn)象稱為催化劑的中毒。一般認(rèn)為是由于催化劑表面的活性中心被雜質(zhì)占據(jù)而引起中毒。中毒分為暫時(shí)性中毒和永久性中毒兩種。例如，對(duì)于合成氨反應(yīng)中的鐵催化劑，O2、CO、CO2和水蒸氣等都能使催化劑中毒。但利用純凈的氫、氮混合氣體通過(guò)中毒的催化劑時(shí)，催化劑的活性又能恢復(fù)，因此這種中毒是暫時(shí)性中毒。相反，含P、S、As的化合物則可使鐵催化劑永久性中毒。催化劑中毒后，往往完全失去活性，這時(shí)即使再用純凈的氫、氮混合氣體處理，活性也很難恢復(fù)。催化劑中毒會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。工業(yè)上為

10、了防止催化劑中毒，要把反應(yīng)物原料加以凈化，以除去毒物。因此，工作人員在工作的同時(shí)，需要全面武裝防止出現(xiàn)生命危險(xiǎn)。2.3 合成氨的應(yīng)用以天然氣為燃料的冷凝余熱回收鍋爐煙氣中水蒸汽容積成分一般為15%19%，燃油鍋爐煙氣中水蒸汽含量為10%12%，遠(yuǎn)高于燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣中6%以下的水蒸汽含量。目前鍋爐熱效率均以低位發(fā)熱量計(jì)算，盡管名義上熱效率較高，但由于天然氣高、低位發(fā)熱量值相差10%左右，實(shí)際能源利用率尚待提高。為了充分利用能源，降低排煙溫度，回收煙氣的物理熱能，當(dāng)換熱器壁面溫度低于煙氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，煙氣中的水蒸汽將被冷凝，釋放潛熱，10%的高低位發(fā)熱量差就能被有效利用。煙氣冷凝余熱回收裝置，

11、利用溫度較低的水或空氣冷卻煙氣，實(shí)現(xiàn)煙氣溫度降低，靠近換熱面區(qū)域，煙氣中水蒸汽冷凝，同時(shí)實(shí)現(xiàn)煙氣顯熱釋放和水蒸汽凝結(jié)潛熱釋放，而換熱器內(nèi)的水或空氣吸熱而被加熱，實(shí)現(xiàn)熱能回收，提高鍋爐熱效率。圖2-3 冷凝余熱回收裝置第三章 合成氨的主要設(shè)備簡(jiǎn)介3.1 氨合成塔的概述及構(gòu)造3.1.1 概述 進(jìn)行合成反應(yīng)的一種設(shè)備。應(yīng)用于氨、氯化氫、甲醇、尿素等的合成和重油的加氫等，它的結(jié)構(gòu)、材料和形成隨反應(yīng)物和反應(yīng)條件不同而不同。是耐高溫高壓的圓筒形金屬設(shè)備，可分為內(nèi)部換熱式和多層中間換熱式和多層中間激冷式。目前較常用的氨合成塔是內(nèi)部換熱式，上半部為催化劑筐，下半部為換熱器，中有分氣盒。進(jìn)塔冷氣（含氨量很少）與

12、經(jīng)催化反應(yīng)后的熱氣（含氨量較多）在換熱器內(nèi)換熱。冷氣經(jīng)分氣盒至催化劑層內(nèi)配置的冷管，較冷的氣體通過(guò)管內(nèi)，帶走催化劑層內(nèi)的反應(yīng)熱而本身則被預(yù)熱至適當(dāng)溫度，然后進(jìn)入催化劑層進(jìn)行合成，按照冷管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同又有單管、雙套管等多種。下部換熱器也有列管式、螺旋板式等多種。3.1.2 構(gòu)造圖3-1-1 合成塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以并流套管合成塔中的并流三套管式合成塔為例簡(jiǎn)紹其主要結(jié)構(gòu)和特性：此塔為并流雙管式合成塔的改進(jìn)型，即在后者的內(nèi)冷管內(nèi)襯一根薄壁內(nèi)襯管，兩者在一端滿焊，使內(nèi)冷管和內(nèi)襯管間形成一不流動(dòng)的“滯氣層”，起隔熱作用，使冷氣流經(jīng)內(nèi)襯管時(shí)溫升較小，三套管頂部觸媒層溫差大，從而增強(qiáng)了冷卻效果，使三套管取走的

13、熱量與合成反應(yīng)生產(chǎn)的反應(yīng)熱量相適應(yīng)。圖3-1-2 合成塔的整體結(jié)構(gòu)3.2 造氣爐3.2.1 概述造氣爐基本上都是采用PLC作為控制器，且采用單爐單機(jī)。由于PLC簡(jiǎn)單實(shí)用且可靠性較高，因此受到廠家的普遍歡迎。但隨著技術(shù)的進(jìn)步，造氣爐的控制及造氣工段的管理由粗放型逐步變成系統(tǒng)性，專家性。此時(shí)，PLC的局限性就暴露出來(lái)。PLC的特點(diǎn)是處理開(kāi)關(guān)量能力非常強(qiáng)，但處理模擬量能力很弱，計(jì)算處理能力差。因此，當(dāng)對(duì)造氣爐產(chǎn)生優(yōu)化控制，對(duì)造氣工段采用系統(tǒng)管理時(shí)，就有必要對(duì)目前這種控制模式進(jìn)行改進(jìn)。3.2.2 功能及操作圖2-1造氣爐DCS控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)由一個(gè)控制站，二個(gè)操作站（其中一個(gè)兼工程師站），一個(gè)輔助控

14、制機(jī)柜構(gòu)成,控制站主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、控制站供電電源均實(shí)現(xiàn)1：1熱冗余，現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)直接進(jìn)入過(guò)程控制站，通過(guò)冗余的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)與操作站相連，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的整體監(jiān)控。在操作站上增加1個(gè)以太網(wǎng)卡及OPC數(shù)據(jù)接口軟件，就可將DCS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)方便地傳送給MIS網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)全廠綜合集成自動(dòng)化。第四章 實(shí)習(xí)心得體會(huì) 在這短短的時(shí)間里，通過(guò)認(rèn)真聽(tīng)老師講解及跟同學(xué)們的交流、溝通。雖然我沒(méi)有身臨其境去接觸到企業(yè)里的設(shè)備，沒(méi)有下去車(chē)間操作，但還是可以學(xué)到了很多在學(xué)校了學(xué)不到的東西，也認(rèn)識(shí)到了自己很多的不足。在實(shí)習(xí)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)了自己看問(wèn)題的角度，思考問(wèn)題的方式也逐漸開(kāi)拓。在這次實(shí)習(xí)過(guò)程中，讓我感受充實(shí)，感受成長(zhǎng)。對(duì)學(xué)生而言，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)可以使每一個(gè)學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)嘗試不同的工作，扮演不同的社會(huì)角色，開(kāi)闊視野，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)自己真實(shí)的潛力和興趣，逐步完成一項(xiàng)工作，讓更多的大學(xué)生了解用人單位的文化和理念，從而增強(qiáng)社會(huì)對(duì)該組織的認(rèn)同感并贏得聲譽(yù)，以奠定良好的事業(yè)基礎(chǔ)，也為自我成長(zhǎng)豐富了閱歷，促進(jìn)整個(gè)社會(huì)人才資源的優(yōu)化配置。 作為一名大學(xué)生，我想學(xué)習(xí)的目的不在于通過(guò)結(jié)業(yè)考試，而是為了獲取知識(shí)，獲取工作技能；換句話說(shuō)，在學(xué)校學(xué)習(xí)是為了能夠適應(yīng)社會(huì)的需要，通過(guò)學(xué)習(xí)保證能夠完成將來(lái)的工作，為社會(huì)做出貢獻(xiàn)。我們踏入社