化学及制药实习报告末班.docVIP

实习指导书 ----正定金源化肥股份有限公司 化学与制药工程学院 2010年8月 河北金源化肥股份有限公司原名石家庄市正定化肥厂，始建于1970年8月，公司位于河北省石家庄市以北15公里。于1994年9月16日改制为股份有限公司，并与原正定县磷肥厂、恒 山化工厂联合组建了河北金源化肥集团有限公司，实现了产、供、销、科、工、贸为一体，以化学肥料、精细化工产品为主的大型联合企业。　　该公司是以煤为原料，采用间歇式固定床制气、栲胶脱硫、加压中温变换串低温变换、NHD溶剂法脱碳、氨水中和法脱碳并副产碳酸氢铵、双甲气体净化及氨的合成工艺。经几次大的技术改造和扩建，公司以形成年产合成氨３0万吨、碳酸氢铵23万吨、工业精甲醇3万吨、二甲醚2万吨、液体二氧化碳10万吨、甲醛6000吨、多元素复混肥5万吨、工业硫酸4万吨、过磷酸钙10万吨、塑料编织袋250万条的生产能力。 厂区全貌 厂区总流程图（Ⅰ） 厂区总流程图（Ⅱ） 一、造气岗位 1、工段任务 氨的合成需要氢氮比在2.8～3.2之间的原料气；氮气存在于空气中，而氢则主要存在于水、天然气、轻油等烃类物质中。大型合成氨厂大多由天然气及水蒸气制氢，少数厂则以石脑油及水蒸气来制氢；绝大多数的小型及小型合成氨厂是以煤、水蒸气进行制氢。 正定金源化肥集团股份有限公司造气工段的主要任务是以煤、水蒸气及空气为原料，生产出合格的原料气---半水煤气供后工序使用。 2、生产原理 该厂采用固定层间歇气化法。首先将煤从造气炉顶送入炉中，送入空气使其燃烧，提高温度，然后再送入水蒸气和空气与炽热的炭反应，生成含有H2、CO、CO2及N2等的混合气体，即半水煤气。详细过程分为吹风和制气两个阶段。 吹风期间主要发生下列反应： C十O2＝CO2 2C +O2＝2C CO2+C＝2C 吹风气在通过燃烧室的过程中，加入二次空气，使吹风气中的CO燃烧，以回收其化学潜热。但燃烧炉温度必须在550℃以上。 2C十2＝2C2十5669 kJ 制气阶段是将压力在0.080.12MPa的低压水蒸气加入煤气炉中，与炽热的炭发生汽化反应，制得水煤气。反应式为： C十H2＝C十H2 CO+2H2O＝CO2+ 2H2 – 804 kJ CO十H2O＝CO2十H 2 在还原层还会发生如下反应： CO2十C＝2CO 按照合成氨原料气氢氮比3：1的要求，在制气阶段同时加入少量空气(通常称为加N z空气)，因此所得到的煤气称为半水煤气。 另外，在灰分中微量元素的催化作用下会有CH4的生成： C十2H2＝CH4十76kJ 加N2空气中的Ar也会留在半水煤气中。在此生成的甲烷与Ar统称为惰性气体，一直留在系统中，直到最后工序。 3、工艺流程 主要工艺流程见图31。各制气阶段的气体流程如下。 吹风流程 空气由煤气炉底部进入，反应后由上部高速流出，将所夹带的颗粒较大的粉尘射入集尘器中。气体进入燃烧室，与二次空气混合，将co燃烧，然后进入废热锅炉，回收吹风气的热量用以产生蒸汽，由废热锅炉出来的气体进入烟囱，经喷水除尘后由烟囱放空。 在吹风阶段，应采用较高的空速，这样可以缩短煤气在还原层的停留时间，减少由于CO2还原而造成的热量损失。而为保证通过煤炉的空气量，煤气炉的阻力要低。影响煤炉阻力的主要因素是煤炉中煤层的高度及煤块的大小。吹风时间的长短取决于燃料的热稳定性、煤块的大小及煤层阻力，也即提高炉温的速率。 上吹制气流程 水蒸气及加N 2空气由煤气炉底部进入，反应生成的半水煤气由上部高速流出，将所夹带的颗粒较大的粉尘射入集尘器中。气体进入燃烧室，将显热贮存于燃烧炉中，再经废热锅炉回收热量后进入洗气箱，洗去粉尘并降温后进入半水煤气总管，再经洗气塔除尘降温后进入半水煤气气柜。 在此过程中加入空气的目的有两个，一是可以提供热量，更重要的是向系统中补加氮气，以满足合成氨对原料气中氢、氮比的要求。上吹制气时由于炉温条件较好，因此生产半水煤气的产量与质量均较高．但上吹时间过长会造成汽化层上移，渣中含炭星增加，消耗增加。 下吹制气流程 水蒸气及加N2空气由燃烧室上部进入．然后由煤气炉上部进入，反应生成的半水煤气由底部出来后，直接进入洗气箱，除尘降温后经半水煤气总管进入洗气塔，最后进入气柜。 上吹制气后，水蒸气及加氮空气改为由炉顶进入，生产半水煤气。目的是要维持汽化层及炉温相对稳定在一定的区域内，避免氧化反应层上移，稳定煤气发生炉内的分层状况。由于下吹阶段不会影响反应层的变化，所以下吹时间要比上吹时