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認(rèn) 學(xué)院：化學(xué)工程學(xué)院班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：識(shí) 實(shí)習(xí)報(bào) 告

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目錄

一、前言 二、實(shí)習(xí)目的 三、實(shí)習(xí)時(shí)間 四、實(shí)習(xí)地點(diǎn) 五、實(shí)習(xí)任務(wù) 六、工廠概況 七、實(shí)習(xí)內(nèi)容（一）上機(jī)環(huán)節(jié)

1、第一次上機(jī)的學(xué)習(xí)內(nèi)容 2、第二次上機(jī)的學(xué)習(xí)內(nèi)容（二）下廠參觀 1、北京東方化工廠簡(jiǎn)介

2、環(huán)氧乙烷產(chǎn)品性質(zhì)與生產(chǎn)工藝 八、實(shí)習(xí)總結(jié)與心得 一、前言

化學(xué)工業(yè)在各國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，是許多國(guó)家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)?；瘜W(xué)工業(yè)的發(fā)展速度和規(guī)模對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門有著直接影響?；I(yè)是一個(gè)理論與實(shí)踐并重的學(xué)科，作為一名化工專業(yè)的學(xué)生，不僅要掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，更要熟練掌握化工的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，這樣才能成為一名合格的化工人才。所以，實(shí)習(xí)是每一位化工人的必修課。只有親自到工廠實(shí)習(xí)，親自了解真正的化工生產(chǎn)流程，才能對(duì)以前學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)知識(shí)有更深刻的理解，并為以后專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和研究提供幫助。因此，在這個(gè)小學(xué)期期間，學(xué)校組織本專業(yè)（即化工專業(yè)）學(xué)生進(jìn)行了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)主要包括兩個(gè)部分，前一部分是上機(jī)學(xué)習(xí)理論知識(shí)，以便同學(xué)們能夠?qū)ο嚓P(guān)的化工生產(chǎn)工藝流程知識(shí)有一定的了解，為后一部分實(shí)踐打下理論基礎(chǔ)；后一部分是去到工廠實(shí)地參觀工廠的生產(chǎn)設(shè)備，了解各個(gè)設(shè)備的功能以及實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程。通過(guò)此次實(shí)習(xí)主要是為了促進(jìn)學(xué)生能夠?qū)⒒だ碚撝R(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，加深其對(duì)化工生產(chǎn)的理解，并且為下學(xué)年的《化工原理》這么課程做好鋪墊。

二、實(shí)習(xí)目的1、了解化工單元設(shè)備，主要包括關(guān)鍵與閥門，各種離心泵，換熱器，塔設(shè)備。進(jìn)行生產(chǎn)工藝的學(xué)習(xí)，主要學(xué)習(xí)合成工業(yè)簡(jiǎn)介，氨合成工序設(shè)備，流程，工藝控制過(guò)程。為下學(xué)期的化工原理課打基礎(chǔ)。2、通過(guò)專業(yè)實(shí)習(xí)，了解工廠的生產(chǎn)狀況及生產(chǎn)組織和情況，了解工廠生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)劃組織和生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃控制情況，獲得實(shí)際生產(chǎn)知識(shí)。

3、加強(qiáng)理論和實(shí)際的聯(lián)系，鞏固所學(xué)知識(shí)，提高分析和解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力。

4、通過(guò)實(shí)習(xí)，深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，學(xué)習(xí)工人階級(jí)的優(yōu)秀品質(zhì)和先進(jìn)思想和好習(xí)慣，培養(yǎng)實(shí)事求是的工作作風(fēng)，踏踏實(shí)實(shí)的工作態(tài)度，樹(shù)立良好的職業(yè)道德和組織紀(jì)律觀念。

三、實(shí)習(xí)時(shí)間

認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)動(dòng)員時(shí)間：XXX 第一次上機(jī)時(shí)間：XXX 第二次上機(jī)時(shí)間：XXX 下廠參觀時(shí)間：XXX

四、實(shí)習(xí)地點(diǎn)

北京市東南通州區(qū)張家灣鎮(zhèn)北京東方化工廠

五、實(shí)習(xí)任務(wù)

1、運(yùn)用化工單元設(shè)備學(xué)習(xí)系統(tǒng)，學(xué)習(xí)各種單元設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容：管件與閥門，普通離心泵，磁力離心泵，往復(fù)泵，齒輪泵，固定管板列管式換熱器，塔設(shè)備（包括板式塔和填料塔）。

2、運(yùn)用生產(chǎn)工藝學(xué)習(xí)系統(tǒng)，了解合成氨和甲醛裝置的合成工序相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和生產(chǎn)工藝。重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容：合成工業(yè)簡(jiǎn)介（其中生產(chǎn)工藝是重點(diǎn)）：氨合成工序操作指南（電子書(shū)）中的工藝流程敘述：氨合成工序（其中生產(chǎn)工藝是重點(diǎn)）；氨合成工序的主要設(shè)備（其中氨合成塔是重點(diǎn)）；氨合成工序的工藝流程控制（其中氨合成回路是重點(diǎn)）。

3、下廠，參觀北京市通州區(qū)東方化工廠環(huán)氧乙烷生產(chǎn)車間。

六、工廠概況

東方化工廠始建于1978年，位于北京市東南通州區(qū)張家灣鎮(zhèn)--京津公路北側(cè)的古運(yùn)河畔。廠區(qū)占地面積128萬(wàn)平方米，現(xiàn)有員工1847人，現(xiàn)有固定資產(chǎn)原值48億元。

1984年，我國(guó)第一套由日本引進(jìn)的丙烯酸及其酯類裝置在這里建成投產(chǎn)，從此結(jié)束了國(guó)內(nèi)該產(chǎn)品長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面。進(jìn)入90年代，工廠又?jǐn)U大規(guī)模，陸續(xù)引進(jìn)第二和第三套丙烯酸及酯類裝置，使其近二十個(gè)產(chǎn)品在同類產(chǎn)品中名列前茅，享譽(yù)海內(nèi)外 , 成為我國(guó)目前規(guī)模最大、品種最全、質(zhì)量最優(yōu)的丙烯酸及酯類產(chǎn)品的生產(chǎn)、科研、開(kāi)發(fā)基地。

1994年，以乙烯、環(huán)氧乙烷為主導(dǎo)產(chǎn)品的石化裝置的建成投產(chǎn)，又為企業(yè)發(fā)展注入新的活力。從1993年起，東方化工廠先后與美國(guó)和法國(guó)合資，建成了二個(gè)合資工廠：國(guó)內(nèi)最大的丙烯酸樹(shù)脂工廠——東方羅門哈斯有限公司和先進(jìn)的表面活性劑工廠——東方羅地亞化工有限公司。2002年12月26日，北京東方石油化工有限公司正式揭牌成立，標(biāo)志著北京化工集團(tuán)乙烯系列生產(chǎn)廠 81.34 億元的債權(quán)轉(zhuǎn)為股權(quán)，與中國(guó)石油化工集團(tuán)進(jìn)行大規(guī)模的資產(chǎn)重組的完成。從此東方化工廠作為北京東方石油化工有限公司的龍頭，正式并入中石化。

東方化工廠主要有丙烯酸（及酯）、乙烯、環(huán)氧乙烷三大系列產(chǎn)品，產(chǎn)品種類達(dá)數(shù)十種，年總物流量百萬(wàn)噸。丙烯酸及其酯類產(chǎn)品廣泛用于建材、紡織、涂料、粘合劑、水處理、衛(wèi)生材料、農(nóng)業(yè)等 10 多個(gè)行業(yè)，應(yīng)用開(kāi)發(fā)前景極好。

東方化工廠非常重視產(chǎn)品質(zhì)量，"云燕"牌丙烯酸及酯類產(chǎn)品榮獲國(guó)家金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?，成為?guó)家出口免檢產(chǎn)品，暢銷全國(guó)，遠(yuǎn)銷亞、歐、美三大洲。2000年7月北京質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局和北京市經(jīng)委授予“云燕”牌聚合級(jí)丙烯酸、丙烯酸甲、乙、丁酯和乙二醇為北京市名牌產(chǎn)品稱號(hào)。2004年9月丙烯酸及其酯類,環(huán)氧乙烷 , 乙二醇等產(chǎn)品被評(píng)為北京市名牌產(chǎn)品。

東方化工廠的質(zhì)量方針是：以過(guò)程質(zhì)量保產(chǎn)品質(zhì)量，以全面創(chuàng)新促持續(xù)改進(jìn)，以遵紀(jì)守法保一方平安，質(zhì)量就是東方的信譽(yù)和生命。

建立和不斷完善以GB/T19001-2000標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)的質(zhì)量管理體系。

東方化工廠1999年順利通過(guò)了英國(guó)UKAS和中國(guó)CNACR認(rèn)可的北京九千認(rèn)證中心的最終評(píng)審，榮獲了 ISO9002 199標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系認(rèn)證,于2002年11月28日獲得國(guó)內(nèi)及英國(guó)皇家UKAS雙認(rèn)證證書(shū)，榮獲了ISO9001 2000標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系認(rèn)證。2001年2月16 日丙烯酸及酯類產(chǎn)品榮獲“雙采”認(rèn)證，即我廠拳頭產(chǎn)品聚合級(jí)丙烯酸及丙烯酸甲/乙/丁酯獲得北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的“北京市產(chǎn)品采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)合格證書(shū)”，及國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的“采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)志證書(shū) ”,這標(biāo)志著我廠上述四種產(chǎn)品的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

2001年6月5日,我廠通過(guò)了中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境管理體系認(rèn)證中心的ISO14001環(huán)境管理體系認(rèn)證。

2003 年4月16日，榮獲國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局 ISO10012-1 計(jì)量檢測(cè)體系合格證書(shū)。

七、實(shí)習(xí)內(nèi)容

（一）上機(jī)環(huán)節(jié)：

1、第一次上機(jī)過(guò)程，我們學(xué)習(xí)了化工單元設(shè)備方面的知識(shí)，主要了解相關(guān)的化工基本單元操作設(shè)備，其中包括有：管道、管件、管道連接方式、閥門、離心泵、普通型屏蔽泵、高速泵、往復(fù)泵、齒輪泵、液壓驅(qū)動(dòng)隔膜式柱塞計(jì)量泵、降塵室，旋風(fēng)分離器、板框過(guò)濾機(jī)、回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)、列管換熱器、釜式換熱器、板式精餾塔、填料精餾塔、板式吸收塔、填料吸收塔、塔板、填料、羅茨鼓風(fēng)機(jī)、萃取塔、流化床干燥器，另外還有二氧化碳?jí)嚎s工序的介紹。（1）首先我們學(xué)習(xí)的是管道和管件及其連接，其中管道主要有鑄鐵管、有縫鋼管、無(wú)縫鋼管和不銹鋼管等，其中鑄鐵管工藝粗糙，不耐高溫高壓，但價(jià)格便宜，適用于地下水輸送管線。有縫鋼管是用鋼板卷制焊接而成，耐中低溫和中低壓，價(jià)格適中，適用于無(wú)腐蝕流體的運(yùn)輸。無(wú)縫鋼管是采用充壓制造工藝制造而成，耐高溫高壓，但價(jià)格高，適用于有一定壓力和溫度的無(wú)腐蝕流體的運(yùn)輸。合金鋼管（不銹鋼管）可耐高溫高壓，但價(jià)格昂貴，應(yīng)用于強(qiáng)腐蝕性流體的運(yùn)輸。管件主要包括有彎頭、三痛、四通、管箍、對(duì)絲、活接頭、法蘭、絲堵、盲板和大小頭等，彎頭，用于改變液體的流向，流向變化越大，阻力損失就越大。三通和四通用于流體的匯合與分流。管箍、對(duì)絲、活接頭和法蘭用于管間連接。絲堵和直板用于堵塞管道。大小頭改變流體流動(dòng)的截面積。管件的連接方式有：軸承式連接、螺紋連接、焊接連接和法蘭連接等。

（2）其次是對(duì)閥門的學(xué)習(xí)，閥門是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件，具有截止、調(diào)節(jié)、導(dǎo)流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功能。用于流體控制系統(tǒng)的閥門，從最簡(jiǎn)單的截止閥到極為復(fù)雜的自控系統(tǒng)中所用的各種閥門，其品種和規(guī)格相當(dāng)繁多。本次學(xué)習(xí)的閥門有：截止閥、閘閥、球閥，截止閥由閥體、閥蓋、閥桿、閥瓣和手輪組成。特點(diǎn)是嚴(yán)密可靠，控制精確，但是要求流體中不含懸浮顆粒。閘閥由閥體、閥蓋、閥桿、閥瓣、閘板和手輪組成。特點(diǎn)是流動(dòng)阻力小，不易被懸浮顆粒堵塞，但是閥整體高，不易維修，不精確。球閥由球體、閥體、軸和手輪組成，特點(diǎn)是緊湊，易于維修，流動(dòng)阻力小。（3）之后是對(duì)各種泵的學(xué)習(xí)，其中有離心泵、普通型屏蔽泵、高速泵、往復(fù)泵、齒輪泵、液壓驅(qū)動(dòng)隔膜式柱塞計(jì)量泵，主要的學(xué)習(xí)內(nèi)容是各種泵的結(jié)構(gòu)組成和工作原理。離心泵，離心泵是流體輸送機(jī)械，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便。離心泵由泵殼、葉輪、泵軸和機(jī)械密封組成。應(yīng)用于將低位儲(chǔ)槽中的液體送出。磁力泵，由泵體和磁力傳動(dòng)器組成。內(nèi)外磁筒都裝有磁塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)外磁筒，內(nèi)磁筒也一同旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力無(wú)接觸傳遞。屏蔽泵，電磁旋轉(zhuǎn)裝置與液路相通，只有靜密封，沒(méi)有動(dòng)密封，同時(shí)傳輸?shù)囊后w還會(huì)給電磁旋轉(zhuǎn)裝置冷卻降溫。高速泵，高速泵由吸入通道、泵殼、葉輪、環(huán)壓液室、噴嘴和擴(kuò)壓管組成。實(shí)現(xiàn)動(dòng)能高效轉(zhuǎn)化為壓強(qiáng)能，產(chǎn)生揚(yáng)程高。往復(fù)泵，往復(fù)泵由活門、活塞、泵缸和底閥組成?；钊淖兏左w容積實(shí)現(xiàn)吸液與排液。隔膜泵，隔膜將液壓室與泵室分離，液壓室大小變化引起泵室大小變化，實(shí)現(xiàn)吸液與排液。齒輪泵，兩個(gè)齒輪將泵體分成吸入腔和排出腔，齒輪向液體做功，實(shí)現(xiàn)吸液與排液。

（4）然后是離心式壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)。離心式壓縮機(jī)是回轉(zhuǎn)式機(jī)械，當(dāng)氣體通過(guò)旋轉(zhuǎn)葉輪進(jìn)入擴(kuò)壓器時(shí)速度能轉(zhuǎn)化為壓力能，多級(jí)葉輪實(shí)現(xiàn)壓力升高。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，體積小重量輕，運(yùn)行效率高，流量大磨損少，不對(duì)流體產(chǎn)生污染。離心式壓縮機(jī)按隔板的劃分不同分為水平剖分式和豎直剖分式，葉輪分為開(kāi)式、半開(kāi)式和閉式。羅茨鼓風(fēng)機(jī)類似于齒輪泵，但是密封性能要好。

（5）降塵、過(guò)濾和換熱設(shè)備，其中有降塵室，旋風(fēng)分離器、板框過(guò)濾機(jī)、回轉(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)、列管換熱器、釜式換熱器。重力分離器是利用重力沉降除塵，由進(jìn)口、降塵室、出口和灰斗組成。氣流在降塵室變寬形成緩流，固體顆粒從而分離出去落入灰斗。旋風(fēng)分離器是利用圓周離心原理加速沉降過(guò)程，將小顆粒的固體同氣體分離。板框過(guò)濾機(jī)是多塊立板和立框交替組成，懸浮液由通道進(jìn)入濾框，濾液穿過(guò)濾布由另一通道流出?；剞D(zhuǎn)真空過(guò)濾機(jī)能實(shí)現(xiàn)氣體的過(guò)濾、洗滌、烘干和吹風(fēng)等一系列操作。換熱器中最常見(jiàn)的是列管式換熱器，它由殼體、管束、管板、折流板、定距管和封頭組成。一種流體進(jìn)入封頭，通過(guò)管道經(jīng)另一封頭流出，稱作管程。另一種流體由外殼進(jìn)入折流板，在管外折流板間流動(dòng)，稱作殼程。此外還有雙管程換熱器，提高了傳熱系數(shù)；浮頭式列管換熱器，可以使管收縮膨脹，防止熱應(yīng)力對(duì)管的損害；釜式換熱器，制冷劑進(jìn)入殼程，待冷卻物料進(jìn)入管程，需不斷加入制冷劑以保證制冷效果。

（6）最后是塔器，主要有板式精餾塔、填料精餾塔、板式吸收塔、填料吸收塔、萃取塔。板式精餾塔的輔助設(shè)備由原料罐、原料泵、冷凝器、回流罐、回流泵、頂采泵、再沸器和底采泵組成，板式精餾塔由填料支乘板、填料層、除沫器、液體分布器和氣體進(jìn)口裝置組成。板式吸收塔由篩板、降液管、填料支承板、填料層、除沫器、液體分布器、液體再分布器和氣體進(jìn)口裝置組成。填料有拉西環(huán)填料、鮑爾環(huán)填料、階梯環(huán)填料、鞍環(huán)填料、多面球形泰勒花環(huán)填料和板波紋填料等。萃取塔是實(shí)現(xiàn)液液傳質(zhì)功能的設(shè)備，分散相與連續(xù)相進(jìn)行相際傳遞，由萃取劑與原溶液密度不同而分為輕重兩相。重相連續(xù)，則重相由塔頂直接進(jìn)入，輕相由塔底經(jīng)分布器進(jìn)入塔中，實(shí)現(xiàn)相際傳質(zhì)。輕相連續(xù)，則重相由塔頂經(jīng)分布器進(jìn)入，輕相由塔底直接進(jìn)入塔中，實(shí)現(xiàn)相際傳質(zhì)。流化床干燥器是在流化狀態(tài)下進(jìn)行循環(huán)干燥操作，傳質(zhì)傳熱好。

2、第二次上機(jī)過(guò)程主要學(xué)習(xí)合成氨生產(chǎn)工藝。

（1）氨的性質(zhì)：氨在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為無(wú)色氣體，極易溶于水，放出大量熱，呈弱堿性，液氨揮發(fā)性很強(qiáng)，汽化熱較大，相對(duì)分子量為17.03，正常沸點(diǎn)為－33.35℃，冰點(diǎn)為－77.7℃，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣氨密度為0.7714kg/m3，液氨密度為681.8kg/m3（0.1MPa,-33.35℃）。氨為可燃物質(zhì)，自燃點(diǎn)為630℃，與空氣混合——爆炸: 15.5%~28%，與氧氣混合——爆炸: 13.5%~82%。具有強(qiáng)烈的毒性和刺激性——灼傷皮膚和眼睛，刺激呼吸器官粘膜，液氨、干燥的氣氨無(wú)腐蝕性，氨水易腐蝕銅、銀、鋅。氨的化學(xué)性質(zhì)：氨+酸或酸酐==氨鹽，NH3 + HNO3 = NH4NO3，NH3 + H2O + CO2 = NH4HCO3；氨+二氧化碳==氨基甲酸銨==尿素；鉑：氨+氧==一氧化氮==二氧化氮==硝酸；高溫下：氨==氫+氮；氨+一氧化碳或（甲烷+氧）==氫氰酸，NH3 + CH4 + 1.5O2 = HCN + 3H2O。

（2）氨的用途：氨是氮肥工業(yè)的原料，可用于合成氮素肥料，尿素、硝酸銨、碳酸氫銨、氯化銨等；同時(shí)也是化學(xué)工業(yè)的重要原料，可用于合成硝酸、純堿、含氮無(wú)機(jī)鹽，各種含氮中間體，磺胺類藥物、維生素、氨基酸，人造絲、丙烯腈、己內(nèi)酰胺，三硝基甲苯、硝化甘油、硝化纖維等等；氨在工業(yè)中還常用作冷凍劑。

（3）合成氨的生產(chǎn)工藝總述：原料(焦炭、煤、天然氣、煉廠氣、石腦油、重油)——原料氣制備（制氫和氮）——脫硫工序——變換工序（CO+H2O ==?H2+CO2——制氫的繼續(xù)、脫除CO）——酸脫工序（將制氫和變換時(shí)產(chǎn)生的CO2脫除）——?dú)怏w精制（從酸脫后原料氣中除去少量CO）——壓縮與合成——氨

（4）合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)：3H2+N2 ? 2NH3+Q，①合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，②合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，③合成氨反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，④合成氨反應(yīng)在催化劑存在的條件下才能較快地進(jìn)行。平衡常數(shù)：

降低溫度、升高壓力，平衡右移，Kp增大。平衡氨含量：

降低溫度，KP增大，故平衡氨含量升高，升高壓力，KP增大，故平衡氨含量升高?，氫 氮 比?=3:1時(shí)，平衡氨含量最高，惰性組分會(huì)改變氫氮比，從而改變平衡氨含量。

（5）合成氨反應(yīng)機(jī)理：氣固催化反應(yīng)，由外擴(kuò)散、內(nèi)擴(kuò)散和本征化學(xué)反應(yīng)組成。1、氮?dú)獾奈剑∟2→催化劑表面）；2、氮?dú)獾慕怆x（N2→2N）；3、氮與氫氣的反應(yīng)（N+H2→NH+H2→NH2+ H2→NH3）4、氨的解吸（催化劑表面→NH3）。其中，吸附是速度控制步驟。

（6）反應(yīng)速度的影響因素：壓力上升，氨的反應(yīng)速率上升，有利于化學(xué)平衡向生成物方向移動(dòng)；溫度上升，氨的反應(yīng)速率上升，但不利于化學(xué)平衡向生成物方向移動(dòng)，因而有最優(yōu)的反應(yīng)溫度。氫氮比略低于三能加快氨生成的反應(yīng)，但不利于化學(xué)平衡向生成物方向移動(dòng)，因而氫氮比等于三最好。（7）合成氨的催化劑：鉻、鈾、鉬、鐵、錳、鈷。其中，鐵系催化劑的特點(diǎn)是價(jià)格便宜，壽命較長(zhǎng)，應(yīng)用廣泛。其主要活性物質(zhì)是α-Fe。購(gòu)買來(lái)的催化劑呈黑色，有金屬光澤，外形不規(guī)則。其主要成分是未還原的三氧化二鐵和氧化亞鐵，F(xiàn)e（II）：Fe（III）=0.5，相當(dāng)于四氧化三鐵。催化劑中裝入添加劑（促進(jìn)劑）的作用是提升催化劑的活性、耐熱性和耐毒性。催化劑裝入反應(yīng)器（氨合成塔）中，使用前要還原（常采用預(yù)還原工藝），還原后成多孔海綿狀，孔隙率40%—50%，內(nèi)表面積4—16m2/g，堆積密度2.5—3.0Kg/L。

（8）催化劑的失效：暫時(shí)中毒：氧或含氧化合物將α-Fe氧化（通過(guò)還原可以解決問(wèn)題）。永久中毒：硫、砷、磷與α-Fe反應(yīng)，其活性不可恢復(fù)（更換催化劑）。衰老：長(zhǎng)時(shí)間使用，活性降低（衰老原因：長(zhǎng)期處于高溫，晶粒長(zhǎng)大，比表面積下降，活性下降；暫時(shí)中毒，反復(fù)氧化還原）（延長(zhǎng)壽命：應(yīng)用耐熱的催化劑；減少中毒物進(jìn)入反應(yīng)器；穩(wěn)定操作條件）。

（9）操作壓力與溫度的控制：1、高壓優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)能力提升；氨的冷凝溫度上升；循環(huán)氣壓縮功下降。2、高壓缺點(diǎn)：原料氣壓縮功上升；催化劑壽命下降；設(shè)備投資上升。3、存在最優(yōu)壓力15—27MPa。4、催化劑活性操作溫度：380—550℃。5、溫度上升，氨的反應(yīng)速率上升，但不利于化學(xué)平衡向生成物方向移動(dòng)，因而有最優(yōu)的反應(yīng)溫度。6、催化劑使用初期，活性強(qiáng)，操作溫度可較低；催化劑使用中期，活性減弱，操作溫度應(yīng)提升；催化劑使用后期，操作溫度應(yīng)達(dá)到最大值。（10）氨合成塔——固定床催化反應(yīng)器，三段催化劑層，采用徑流的方式合成氨并放熱。通過(guò)列管換熱器，將反應(yīng)熱收集起來(lái)對(duì)物料和鍋爐給水進(jìn)行預(yù)熱。出塔合成氣溫度約447℃

（11）產(chǎn)品氨采用冷凝法分離，其原理是氨在高壓下冷凝變成液體；方法是將熱的出塔合成氣升（由2.8MPa升至17.01MPa）壓后依次經(jīng)過(guò)水流器，冷交換器，兩級(jí)氨冷器，此時(shí)液氨與氮?dú)鈿錃夥蛛x。

（12）合成回路：離開(kāi)K08201的氣體進(jìn)入熱交換器E08303，在此氣體被離開(kāi)合成塔、流經(jīng)高壓鍋爐給水預(yù)熱器E08301的氣體加熱至合成塔入口溫度。合成塔的正常入口溫度和壓力分別是167℃和16.9MPa表壓。在合成塔R08301中，合成氣發(fā)生反應(yīng)，使氨的濃度達(dá)到22.01 mol%.。氣體以447℃離開(kāi)合成塔。預(yù)計(jì)合成塔壓降大約為0.25MPa。離開(kāi)合成塔的氣體被逐步冷卻，其中相當(dāng)大一部分熱量是在高壓鍋爐給水預(yù)熱器E08301A/B中回收的。被預(yù)熱了的鍋爐給水被送往界區(qū)外的鍋爐系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)鍋爐給水預(yù)熱器后，氣體首先在熱交換器E08303中被冷卻，如上所述；然后在水冷器E08304中被冷卻，溫度降至36℃。在此，其中相當(dāng)大一部分氨已被冷凝。然后，這股氣體通過(guò)冷交換器E08305，被來(lái)自氨分離器D08301的循環(huán)氣冷卻。接著，這股氣體在氨冷器E08306和E08307中繼續(xù)被冷卻，其中的氨繼續(xù)被冷凝，最后它們進(jìn)入氨分離器D08301中，于大約0℃下將液氨分離出來(lái)。來(lái)自D08301中的液氨進(jìn)入緩沖槽D08302，壓力由16.2MPa表壓降至2.9MPa表壓，釋放出的氣體被分離出來(lái)，送回合成氣壓縮機(jī)K08201的吸入口，以回收、利用氣體中的氫。隨新鮮合成氣進(jìn)入回路，少量惰性氣體將會(huì)在回路中累積，直至其在D08302液氨中的溶解量等于進(jìn)入回路的量。根據(jù)需要，可通過(guò)排放回路中的少量氣體來(lái)減小回路氣體中惰性成份的含量。最后，如果液氨產(chǎn)品要以暖氨送出，就把液氨由D08302送至氨產(chǎn)品加熱器E08403。離開(kāi)E08403的氨產(chǎn)品溫度為20℃,壓力為1.6MPa。

（13）ABK100氨合成塔R08301：氨合成塔R08301是一個(gè)系列300托普索徑向流合成塔。它主要由受壓殼和催化劑筐組成。催化劑筐由三個(gè)催化劑床層和兩個(gè)床層內(nèi)換熱器組成，兩個(gè)換熱器分別位于第一和第二催化劑層的中心區(qū)域。合成氣的主要部分從合成塔底部的入口進(jìn)入，向上經(jīng)過(guò)催化劑筐和受壓殼之間的環(huán)隙，使受壓殼保持冷卻。然后這股主氣體流經(jīng)換熱器內(nèi)的傳輸管，到達(dá)一段催化劑床層內(nèi)換熱器底部的管板。主氣體在換熱管內(nèi)向上流動(dòng)，將離開(kāi)第一段催化劑層的氣體冷卻至第二催化劑層的入口溫度。另一部分合成氣從合成塔底部的中心入口進(jìn)入，向上流動(dòng)，經(jīng)過(guò)傳輸管，到達(dá)第二層催化劑層內(nèi)換熱器底部的管板。該氣流在換熱管內(nèi)向上流動(dòng)，將離開(kāi)第二催化劑層的氣體冷卻至第三催化劑層的入口溫度。其余部分的合成氣——低溫旁路氣（冷激氣），由合成塔的頂部引入，在傳輸管的頂部與離開(kāi)兩個(gè)催化劑層內(nèi)換熱器管程的氣體匯合。低溫旁路氣（冷激氣）的流量控制著第一段催化劑層入口溫度。匯合以后的氣體流過(guò)催化劑筐頂蓋下方的空間，到達(dá)第一催化劑層周圍的環(huán)隙。該氣體流過(guò)柵格，以由外向內(nèi)的方向穿過(guò)催化劑層，到達(dá)第一催化劑層與層內(nèi)換熱器之間的環(huán)隙。柵格上開(kāi)孔合適，能夠保證氣體流過(guò)催化劑層時(shí)的均勻分布。離開(kāi)第一催化劑層的氣體流過(guò)層內(nèi)換熱器的殼程，被冷卻至適宜的溫度，進(jìn)入第二催化劑層。如上所述，該氣體冷卻過(guò)程是通過(guò)與流經(jīng)第一催化劑層內(nèi)換熱器管程的主氣體換熱而實(shí)現(xiàn)的。經(jīng)由第二層催化劑層周圍的柵格，氣體從第一催化劑內(nèi)換熱器的殼程流至第二催化劑層。離開(kāi)該層催化劑的氣體流過(guò)該層內(nèi)換熱器的殼程，被冷卻至適當(dāng)?shù)臏囟?，再進(jìn)入第三層催化劑。這一冷卻過(guò)程是與來(lái)自合成塔底部、流經(jīng)第二層內(nèi)換熱器管程的冷氣進(jìn)行換熱來(lái)完成的，如上所述。氣體通過(guò)第二和第三層催化劑層的流向是由外向內(nèi)，催化劑周圍合適的柵格能夠保證氣體通過(guò)時(shí)分布良好。第三催化劑層入口溫度由熱交換器E08303的旁路控制，即調(diào)整合成塔入口氣體溫度。離開(kāi)第三催化劑層的氣體通過(guò)開(kāi)孔的中心管流至合成塔出口。開(kāi)工期間，來(lái)自開(kāi)工加熱爐F08301的高溫氣通過(guò)合成塔頂部的冷激氣管線進(jìn)入塔內(nèi)。

（二）下廠參觀：

1、本次實(shí)習(xí)參觀地點(diǎn)為北京東方化工廠，東方化工廠主要有丙烯酸（及酯）、乙烯、環(huán)氧乙烷三大系列產(chǎn)品，產(chǎn)品種類達(dá)數(shù)十種，年總物流量百萬(wàn)噸。丙烯酸及其酯類產(chǎn)品廣泛用于建材、紡織、涂料、粘合劑、水處理、衛(wèi)生材料、農(nóng)業(yè)等 10 多個(gè)行業(yè)，應(yīng)用開(kāi)發(fā)前景極好。環(huán)氧乙烷年產(chǎn)33,640噸；乙二醇年產(chǎn)40,000噸；二乙二醇年產(chǎn)3,305噸；三乙二醇年產(chǎn)176噸。

2、我們參觀的主要是東方化工廠的環(huán)氧乙烷生產(chǎn)車間，并同時(shí)了解廠內(nèi)的安全制度和相關(guān)國(guó)家安全法。環(huán)氧乙烷：C2H4O，常溫常壓下為無(wú)色氣體，12℃以下液化，易燃，遇高溫、明火有引起燃燒爆炸的危險(xiǎn)，爆炸極限：3．0-100%，易溶于水和有機(jī)溶劑，化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡芎驮S多化合物起加成反應(yīng)，能還原硝酸銀。久儲(chǔ)會(huì)起聚合反應(yīng)，有毒?？捎糜谟袡C(jī)合成(乙二醇非離子型表面活性劑等)，食物、織物的防霉，殺蟲(chóng)劑，抗凍劑，洗滌劑，乳化劑。儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離熱源、火種，貯于陰涼通風(fēng)處，應(yīng)與氧氣、壓縮空氣、氧化劑分儲(chǔ)。

該車間生產(chǎn)的主要原料是乙烯和氧氣。乙烯是從石油裂化裂解中得來(lái)，而氧氣是從空氣低溫分離中得來(lái)。乙烯和氧氣在銀催化劑表面反應(yīng)，生成環(huán)氧乙烷，反應(yīng)的產(chǎn)率約為80%。生產(chǎn)過(guò)程中的副反應(yīng)為乙烯被氧氣完全氧化，生成二氧化碳和水。在生產(chǎn)實(shí)踐中，這一部分產(chǎn)生的二氧化碳被碳酸鉀吸收。

下圖是乙二醇—環(huán)氧乙烷裝置生產(chǎn)流程圖：

第一步--氧氣進(jìn)料

第二步--環(huán)氧反應(yīng)

第三步--CO2吸收

第四步--CO2解析

第五步--EO吸收與解析

第六步--輕組分脫除及尾氣吸收

生產(chǎn)工藝流程：乙烯和氧氣通過(guò)物料管進(jìn)入主反應(yīng)器，在催化劑作用下反應(yīng)后用水吸收產(chǎn)品，剩余氣體回到主反應(yīng)器繼續(xù)反應(yīng)。被水吸收的環(huán)氧乙烷經(jīng)過(guò)一次解吸后，常壓下再被水吸收。在此吸收塔中利用碳酸鉀水溶液吸收二氧化碳，生成的碳酸氫鉀在二氧化碳解吸塔中分解，實(shí)現(xiàn)碳酸鉀的循環(huán)利用。被洗滌的環(huán)氧乙烷水溶液進(jìn)而二次解析，二次解析塔塔頂采出環(huán)氧乙烷產(chǎn)品，送入環(huán)氧乙烷蒸餾塔，蒸餾精制后裝入儲(chǔ)槽。二次解析塔塔底采出約9%的環(huán)氧乙烷水溶液。該環(huán)氧乙烷水溶液進(jìn)入乙二醇反應(yīng)器，生成乙二醇10%水溶液。該乙二醇水溶液經(jīng)過(guò)五效蒸發(fā)提濃，提純至10%水含量的乙二醇溶液，此溶液進(jìn)入脫水塔進(jìn)行脫水。脫水后為乙二醇、二乙二醇和三乙二醇混合液，此混合液進(jìn)入乙二醇精餾塔，將三種產(chǎn)物分離開(kāi)來(lái)，分別進(jìn)入儲(chǔ)槽中。

在該反應(yīng)過(guò)程中，對(duì)各個(gè)反應(yīng)罐、塔器和管道都有相應(yīng)的溫度壓力和時(shí)間的控制。例如對(duì)主反應(yīng)器而言，開(kāi)車時(shí)溫度228℃，參觀時(shí)的工作溫度為236℃，內(nèi)裝的乙烯28%、氧氣8%和甲烷（甲烷的目的是防止反應(yīng)物和產(chǎn)物在爆炸范圍內(nèi)，是稀釋氣）。該車間的整套反應(yīng)裝置由TCX系統(tǒng)控制。

八、實(shí)習(xí)總結(jié)與心得

通過(guò)本次認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)并且結(jié)合網(wǎng)上相關(guān)資料，對(duì)于環(huán)氧乙烷的制備的工藝我發(fā)現(xiàn)兩個(gè)需要注意的方面：

1、保障安全性

對(duì)此工藝，由于副反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，溫度的控制尤為重要，若反應(yīng)熱未及時(shí)移走，就會(huì)導(dǎo)致溫度難于控制，產(chǎn)生飛溫現(xiàn)象。由于是氧氣做氧化劑，還存在爆炸極限的問(wèn)題，所以反應(yīng)氣體的混合至關(guān)重要?？山栌枚嗫讎娚淦鲗?duì)著混合氣流的下游將氧高速噴射入循環(huán)氣和乙烯的混合氣中，使它們迅速進(jìn)行均勻混合。為控制氧氣、乙烯的濃度在爆炸極限以內(nèi)，也為使反應(yīng)不致太劇烈，需采用惰性致穩(wěn)氣，可采用N2或CH4作致穩(wěn)氣。

2、保障經(jīng)濟(jì)性

對(duì)化工行業(yè)的生產(chǎn)工業(yè)來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)性是應(yīng)首先考慮的重要因素。為滿足此要求，應(yīng)想辦法使反應(yīng)的選擇性提高，催化劑的研究開(kāi)發(fā)決定著反應(yīng)的選擇性，故應(yīng)采用性能良好的催化劑，并用二氯化物來(lái)抑制副反應(yīng)的發(fā)生。還應(yīng)考慮能量的利用率，想辦法利用生產(chǎn)流程中各種位能的熱量，充分節(jié)約資源，降低生產(chǎn)成本。

經(jīng)歷這次認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，無(wú)論是上機(jī)環(huán)節(jié)還是下廠參觀環(huán)節(jié)都有非常大的收獲。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)掃清了我們眼前的一些迷霧，讓我們把現(xiàn)實(shí)看的更清楚一些。從第一次上機(jī)中我了解到了化工基本單元設(shè)備的相關(guān)知識(shí)，進(jìn)一步加深了自己多多化工專業(yè)的理解；從第二次上機(jī)中學(xué)習(xí)了氨的合成工藝，大大地加深了自己對(duì)化工生產(chǎn)工藝的認(rèn)識(shí)，對(duì)化工知識(shí)的應(yīng)用也有了新的理解。通過(guò)工廠參觀這個(gè)環(huán)節(jié)，我對(duì)所學(xué)專業(yè)的認(rèn)識(shí)更加明確，學(xué)習(xí)方向與奮斗目標(biāo)更加清晰，學(xué)習(xí)態(tài)度更加端正。本次實(shí)習(xí)也是對(duì)下學(xué)年《化工原理》課程學(xué)習(xí)的一種啟蒙，使我對(duì)化工原理的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了新的興趣，也同時(shí)以一種實(shí)踐直觀的方式讓我認(rèn)識(shí)到《化工原理》這門課程的重要性。在日常學(xué)習(xí)中主要還要靠自己用心去學(xué)，不懂的主動(dòng)問(wèn)，不要等別人來(lái)教你，還有自己誠(chéng)心一點(diǎn)，人家自然會(huì)愿意教的。我想在我以后有機(jī)會(huì)進(jìn)入公司實(shí)習(xí)的時(shí)候一定要用心的去學(xué)，絕對(duì)不能浪費(fèi)寶貴的機(jī)會(huì)。我想我是一個(gè)有目標(biāo)的人，目標(biāo)確定后，為之不斷努力奮斗。經(jīng)歷了兩年的大學(xué)生活，學(xué)到的知識(shí)很多，我會(huì)更好的利用剩下的兩年時(shí)間，讓自己不僅在認(rèn)識(shí)上更上一層樓，而且在知識(shí)和實(shí)驗(yàn)科研能力上也有一定的提高，不斷完善充實(shí)自己，為未來(lái)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。