泽东化工实习报告

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前言22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222224 1. 实习目的及实习单位2222222222222222222222222222222222222222222222222222225 2.泽东化工有限公司简介2222222222222222222222222222222222222222222226

2.1 襄阳泽东化工有限公司简介222222222222222222222222222222222222222222222226 2.2公司企业文化简介22222222222222222222222222222222222222222222222222222227 2.3主要产品2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222227 2.4 工厂安全教育222222222222222222222222222222222222222222222222222222222228

3.甲醛生产工艺介绍222222222222222222222222222222222222222222222222211

3.1 甲醛简介22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222211 3.2 甲醛生产原理2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222212 3.3 甲醛工艺流程2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222213 3.4 工艺指标22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222214 3.5甲醛生产工艺流程图2222222222222222222222222222222222222222222222222222215

4.硫酸生产工艺介绍222222222222222222222222222222222222222222222222216

4.1硫酸的性质222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222216 4.2硫酸工业发展的特点2222222222222222222222222222222222222222222222222222218 4.3.硫铁矿制硫酸生产车间（硫一车间）222222222222222222222222222222222222222218 4.3.1车间技术慨况22222222222222222222222222222222222222222222222222222218 4.3.2生产原理222222222222222222222222222222222222222222222222222222222218 4.3.3各工段介绍2222222222222222222222222222222222222222222222222222222219 4.3.3.1原料工段2222222222222222222222222222222222222222222222222222222219 4.3.3.2焙烧工段2222222222222222222222222222222222222222222222222222222219 4.3.3.3净化工段2222222222222222222222222222222222222222222222222222222219 4.3.3.4干吸工段2222222222222222222222222222222222222222222222222222222219 4.3.3.5转换工段2222222222222222222222222222222222222222222222222222222220 4.3.4工艺指标222222222222222222222222222222222222222222222222222222222220 4.3.5各工段操作事项222222222222222222222222222222222222222222222222222221 4.3.6工艺流程222222222222222222222222222222222222222222222222222222222223 4.3.7能量的综合利用及节能措施22222222222222222222222222222222222222222224 4.4.硫磺制硫酸生产车间（硫二车间）22222222222222222222222222222222222222222225 4.4.1车间技术概况22222222222222222222222222222222222222222222222222222225 4.4.2生产原理222222222222222222222222222222222222222222222222222222222225 4.4.3各工段介绍2222222222222222222222222222222222222222222222222222222225 4.4.3.1熔硫工段2222222222222222222222222222222222222222222222222222222225 4.4.3.2焚硫转化工段222222222222222222222222222222222222222222222222222226 4.4.3.3余热回收工段222222222222222222222222222222222222222222222222222227 4.4.3.4干吸工段2222222222222222222222222222222222222222222222222222222228

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4.4.4主要工艺指标22222222222222222222222222222222222222222222222222222228

5．硝酸两钠生产工艺介绍22222222222222222222222222222222222222222222230

5.1两钠简介22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222230 5.2硝酸生产工艺流程222222222222222222222222222222222222222222222222222222231 5.3两钠生产工艺流程222222222222222222222222222222222222222222222222222222232 5.4.工艺指标22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222233

6. 合成氨生产工艺介绍222222222222222222222222222222222222222222222234

6.1合成氨工艺介绍22222222222222222222222222222222222222222222222222222222234 6.2氨的性质简介2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222235 6.3合成氨生产工艺流程介绍222222222222222222222222222222222222222222222222236 6.4.原料气的制备（造气）222222222222222222222222222222222222222222222222222237 6.5 原料气脱硫222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222240 6.6变换222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222242 6.7 铜洗（精炼）22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222244 6.8 氨合成2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222247 6.9 冷冻岗位22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222250 6.10 氢回收 22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222252 6.11碳化22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222253 6.12 压缩 2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222254

7. 总结22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222256 8. 致谢22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222256 9. 参考文献2222222222222222222222222222222222222222222222222222222257

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前言

4月7日，在老师的带领下我们从学校出发，前往位于襄樊市襄城经济开发区余家湖化工园区的泽东化工有限公司，进行为时十多天的生产实习活动。本次实习主旨在于：针对我们上学期开设的化工原理课程，实践性的了解实际生产中的化学工艺流程、更好的巩固所学的化工原理知识、提高实际动手能力和操作能力。4月8日我们正式进入工厂，工厂负责人主要就工厂的企业文化和生产安全对我们进行介绍，让我们了解了企业的发展历程和规模有了一个初步的认识，提高了大家的安全意识。紧接着工厂还安排了各个车间的技术骨干对工厂各个工段的产品和工艺流程进行了简要的介绍。接下来的几天我们在各个车间师傅和老师的带领下我们到各个车间现场更加详细地深入学习，弄清楚了各个车间的工艺流程、工艺指标，实地参观了生产设备及生产路线。此间我深深地认识到理论联系实际的重要性，平时一个简单的方程式，在实际的生产过程中往往需要极其复杂繁琐的设备技术对其进行处理，才可以得到需要的物质。18日我们如期结束了这次生产实习，返回了学校。虽然只有短暂的十多天，但在带队老师和工人师傅的细心介绍和耐心指导下，我学到了很多书本上学不到的东西，了解了我们化工行业的工作环境。

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1. 实习目的及实习单位 1.1 实习目的

通过对泽东化工有限公司的参观实习，基本要求掌握以下内容：

1.1.1.了解社会，学习工人阶级的优秀品质、良好的职业道德和艰苦创业的奋斗精神；树立正确的劳动观点；培养热爱劳动、自觉遵守劳动纪律的良好习惯和艰苦奋斗的优良作风。学习工厂管理人员，工程技术人员和工人对生产的高度责任感，对工作尽职尽责，勇于改革，不断进取创新的奉献精神。

1.1.2.巩固、验证所学书本知识；在工厂技术人员、工人师傅和带队老师的指导下，运用所学理论知识分析和解决生产中的问题，理论联系实际，进一步丰富专业知识，并为后续课程打好基础。培养理论联系实际的学风。

1.1.3.参加现场生产活动，学习一定的专业生产技能，培养分析问题和解决问题的能力，明确本专业工程技术人员的工作范围、内容及职责。

1.1.4.了解和学习工业生产的组织管理、劳动保护、安全生产和环境保护等方面的基本知识。

1.1.5通过实习了解一般化工产品生产的基本原理和特点（物料、设备的特性，实现生产过程的特点。）

1.1.6.深入了解工厂内各种产品生产过程的基本原理，特点，生产方案，工艺流程，单元操作，主要设备以及生产工艺指标的控制要点。

1.2 实习时间及单位

2014年4月8日至2014年4月17日于湖北省襄阳市泽东化工集团有限公司

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2.泽东化工有限公司简介 2.1 襄阳泽东化工有限公司简介

襄阳泽东化工有限公司位于襄阳市襄城区余家湖化工工业园区，是由襄阳天舜化工集团有限公司和襄阳天九化工有限公司于2008年共同发起并组建，占地600亩，注册资本2亿元，员工1500余人。一期工程22万吨/年硫酸、16万吨/年磷酸一铵于2008年7月18日破土动工，于2009年7月9日正式点火开车；二期工程8万吨/年硝酸钠、亚硝酸钠工程项目于2009年初启动，于2010年1月29日正式开车；三期30万吨/年硫磺制酸、配套20万吨/年磷酸一铵及7500KW发电机组工程项目于2010年4月兴建，于2011年1月9日投料开车。

企业生产装置大量采用和引进国内先进的生产工艺和设备，全部实现集散控制自动寻优DCS系统控制，生产工艺、安全环保、节能减排技术均属国内较先进水平。在安全生产方面，一方面大力营造安全文化建设氛围，夯实安全生产管理，构建全员本质化安全机制；另一方面加大硬件投入，如建设之初工厂严格按照国家相关法律法规对工程项目进行设计、施工，主要生产装置自动化程度高，产品包装采用国内最先进的自动化包装线、机器人码垛机等，减少了人为的不安全因素，确保本质安全。在节能利用上，充分利用硫酸生产余热锅炉发电。在环境保护上，大量引入先进工艺和技术，依托先进工艺和技术实现环保达标。如硫酸水洗改酸洗、动力波净化等工艺技术改进后，达到了污水不外排全部回收利用，尾气排放全部达标的环保综合利用的要求，较好实现了厂区无异味、天上无黄烟、地上无污水、固体废弃物无公害堆放的清洁生产局面。与此同时，大力建设花园式工厂，厂区绿化面积达到5000余平米，各类树木2000余棵，草坪、绿化带、花坛合理分布在厂区道路、厂房、设备之中，给人以赏心悦目的观感，较好地展示了新型大化工企业的新形象、新风貌。

公司始终以“科学发展、安全发展、和谐发展、可持续发展”为指导，以“经济规模适度，产品结构合理、资源配置优化、装备安全高效、环境友好和谐”三十字方针总揽生产、经营、建设、发展全局，以创建资源节约型、环境友好型以及和谐企业为出发点和落脚点，大力实施科技兴企、创新活企战略、人才强企和知识产权经营战略、低成本经营战略、差异化经营战略和品牌经营战略，在转变经济增长方式上做大文章，在结构优化上下大功夫，在资源配置上动大脑筋，促进节能减排和循环经济向纵深发展；以党的建设、企业文化建设、和谐企业建设为抓手，不断提高企业核心竞争力，以大手笔描绘大蓝图、以大思路谋划大发

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展、以大举措实现大跨越，把“打造百年基业、创造美好生活”作为公司发展的愿景目标。

2.2公司企业文化简介

要把贯彻落实“科学发展、安全发展、和谐发展、可持续发展”的重要思想作为企业文化建设的出发点和落脚点，为企业的改革与发展不断注入新的活力和动力。

要把社会主义核心价值体系融入到企业文化建设的全过程，强化企业核心价值体系建设，铸造企业之魂，凝聚广大干部员工。

要紧密结合企业生产经营管理实践，不断探索企业文化融入到管理过程中起作用的新载体、新途径，促进企业文化落地生根，使先进的企业文化内化为广大干部员工的思想意识、行为与习惯，成为企业管理不可分割的有机组成部分。

要按照“以人为本，以和为贵”的总方针，把企业又好又快地发展与员工全面发展结合起来，依靠广大员工积极参与，充分发挥广大员工智慧与力量来建设企业文化，形成员工与企业的和谐发展、共同进步的企业文化建设的生动局面，从而为企业的改革与发展提供不竭的精神动力和文化支撑。

核心价值观：为顾客创造价值，为员工创造幸福，为社会创造繁荣，为股东创造发展。 企业发展观：科学发展，安全发展，和谐发展，可持续发展。 企业精神：居安思危，自强不息。

经营理念：忠孝理念，人本理念，诚信理念，创新理念，市场理念，双赢理念，和谐理念，

可持续发展理念。

发展模式：始终坚持先生存、后盈利、再发展的原则；始终坚持以主业为主，做好做强做精

的原则；始终坚持有所为有所不为的原则；始终坚持适度发展的原则，做到品种适度、规模适度、适度多元化，平衡发展。

2.3主要产品

基础化工：硫酸100万吨/年，合成氨20万吨/年；

磷 化 工：磷酸一铵（肥料级）70万吨/年，其中磷铵（工业级）5万吨/年； 精细化工：硝酸钠、亚硝酸钠25万吨/年，甲醛3.5万吨/年，金红石型钛白粉3.5万吨/年；

碳酸氢铵：10万吨/年；

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循环经济产品：精矿粉45万吨/年，磷石膏制酸联产水泥20万吨/年，余热发电1.5亿度/年。

2.4 工厂安全教育

2..4.1 泽东化工重大危险源；气柜、液氨储罐区 、甲醇甲醛储罐区、两钠堆场 、余热锅炉、硫磺仓库、合成氨生产区。 2.4.2职业病的有关概念

职业病：是指企业、事业单位和个体经济组织（以下统称用人单位）的劳动者在职业活动中，因接触粉尘、放射性物质和其他有毒、有害物质等因素而引起的疾病。

职业病危害：是指对从事职业活动的劳动者可能导致职业病的各种危害。职业病危害因素包括：职业活动中存在的各种有害的化学、物理、生物因素以及在作业过程中产生的其他职业有害因素。

预防职业病方针：职业病防治工作坚持预防为主、防治结合的方针，实行分类管理、综合治理。

2.4.3\三违\常见的行为： 酒后上岗;

在禁止烟火的地方吸烟动火； 未按要求正确穿戴个人防护用品； 迟到、早退、中途溜号； 工作时间干私活、办私事； 工作中不服从分配，不听从指挥； 私自动用他人工具、设备；

2.4.4《安全生产法》规定从业人员的七项权利

知情权：有权了解其作业场所和工作岗位存在的危险因素、防范措施及事故应急措施； 建议权：有权对本单位的安全生产工作提出建议；

批评检举控告权：有权对本单位安全生产工作中存在的问题提出批评、检举、控告； 拒绝权：有权拒绝违章指挥和强令冒险作业。

避险权：发现直接危及人身安全的紧急情况时，有权停止作业或者在采取可能的应急措施后撤离作业场所。

求偿权：因生产安全事故受到损害的员工，除依法享有工伤社会保险外，依照有关民

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事法律尚有获得赔偿的权利的有权向本单位提出赔偿要求。 培训权：获得安全生产教育和培训。 2.4.5《安全生产法》规定从业人员的四项义务

遵章守纪的义务 员工在作业过程中，应当严格遵守本单位的安全生产规章制度和操作规程，服从管理，正确佩戴和使用劳动防护用品。

接受教育的义务 员工应当接受安全生产教育和培训，掌握本职工作所需的安全生产

知识，提高安全生产技能，增强事故预防和应急处理能力。

报告危害的义务 员工发现事故隐患或者其他不安全因素，应当立即向现场安全生产

管理人员或者本单位负责人报告；接到报告的人员应当及时予以处理

正确使用和佩戴劳动防护用品的义务。 2.4.6危险化学品知识

危险化学品系指有爆炸、易燃、毒害、腐蚀、放射性等性质，在运输、装卸和储存保管过程中，易造成人身伤亡和财产损毁。包括八大类： 第一类：爆炸品；

第二类：压缩气体和液化气体； 第三类：易燃液体；

第四类：易燃固体、自燃物品、遇湿易燃物品； 第五类：氧化剂和有机过氧化物； 第六类：毒害感染性物品； 第七类：放射性物品； 第八类：腐蚀品；

2.4.7《危险化学品安全管理条例》所确立的几项制度

设立危险化学品生产、储存企业，实行审批制度，未经审批，任何单位、个人不得生产、储存危险化学品（第7条）；

危险化学品生产、储存企业的改建、扩建，实行审批制度（第11条）； 危险化学品生产企业、使用单位实行许可证制度（第12、15条）； 危险化学品的生产、储存装置实行安全评价制度（第17条）；

危险化学品包装物、容器以及槽罐实行定点生产和检验、检测制度（第21条、第36条）； 危险化学品经营实行许可制度。未经许可，任何单位和个人都不得经营销售危险化学品（第27条）；

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购买剧毒化学品，实行购买凭证和准购证制度（第34条）；

危险化学品运输实行资质认定制度，未经资质认定，不得运输危险化学品（第35条）； 对危险化学品实行登记制度（第47条）。 2.4.8安全色和安全标志 安全色：红、蓝、黄、绿 红色表示禁止、停止的意思。 黄色表示注意、警告的意思。

2.4.9生产厂区内十四个不准

加强明火管理，厂区内不准吸烟。 生产区内，不准未成年人进入。

上班时间，不准睡觉，干私活、离岗和干与生产无关的事。 在班前、班上不准喝酒。

不准使用汽油等易燃液体擦洗设备、用具和衣物。 不按规定穿戴劳动保护用品，不准进入生产岗位。 安全装置不齐全的设备不准使用。 不是自己分管的设备、工具不准动用。 检修设备时安全措施不落实，不准开始检修。 停机检修后的设备，未经彻底检查，不准启用。

未办高处作业证，不系安全带，脚手架、跳板不牢，不准登高作业。 石棉瓦上不固定好跳板，不准作业。

未安装触电保安器的移动式电动工具，不准使用。

未取得安全作业证的职工，不准独立作业；特殊工种职工，未经取证，不准作业 2.4.10机动车辆七大禁令

严禁无证、无令开车。 严禁酒后开车。

严禁超速行车和空档溜车。 严禁带病行车。 严禁人货混载行车。

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严禁超标装载行车。 严禁无阻火器车辆进入禁火区

2.4.11动火作业六大禁令

动火证未经批准，禁止动火。 不与生产系统可靠隔绝，禁止动火。 不清洗，置换不合格，禁止动火。 不消除周围易燃物，禁止动火。 不按时作动火分析，禁止动火。 没有消防措施，禁止动火。 2.4.12进入受限空间的八个必须 必须申请、办证，并得到批准。 必须进行安全隔绝。

必须切断动力电，并使用安全灯具。 必须进行置换、通风。 必须按时间要求进行安全分析。 必须佩戴规定的防护用具。 必须有人在器外监护，并坚守岗位。

必须有抢救后备措施。

3.甲醛生产工艺介绍 3.1 甲醛简介

甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的气体。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气

态，通常以水溶液形式出现。35～40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。甲醛分子中有醛基生缩聚反应，可以得到酚醛树脂（电木）。有液体在较冷时久贮易混浊，在低温时则形成三聚甲醛沉淀。蒸发时有一部分甲醛逸出，但多数变成三聚甲醛。该品为强还原剂，在微量碱性时还原性更强。在空气中能缓慢氧化成甲酸。

甲醛属用途广泛、生产工艺简单、原料供应充足的大众化工产品，是甲醇下游产品种中的主干，世界年产量在2500 万吨左右，30%左右 的甲醇都用来生产甲醛。但甲醛是一种

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浓度较低的水溶液，从经济角度考虑不便于长距离运输，所以一般都在主消费市场附近设厂，进出口贸易也极少。甲醛除可直接用作消毒、杀菌、防腐剂外，主要用于有机合成、合成材料、涂料、 橡胶、农药等行业，其衍生产品主要有多聚甲醛、聚甲醛、酚醛树酯、脲醛树 酯、氨基树酯、乌洛托产品及多元醇类等。人造板工业发达，对甲醛的需求量 甚大。甲醛的用途非常广泛，合成树脂、表面活性剂、塑料、橡胶、皮革、造纸、染料、制药、农药、照相胶片、炸药、建筑材料以及消毒、熏蒸和防腐过程中均要用到甲醛，可以说甲醛是化学工业中的多面手，但任何东西的使用都必须有个限量，有一个标准，一旦使用超越了标准和限量，就会带来不利的一面。

甲醛的主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用。甲醛在室内达到一定浓度时，人就有

不适感，大于0.08m3的甲醛浓度可引起眼红、眼痒、咽喉不适或疼痛、声音嘶哑、喷嚏、胸闷、气喘、皮炎等。甲醛是一种破坏生物细胞蛋白质的原生质毒物，会对人的皮肤、呼吸道及内脏造成损害，麻醉人的中枢神经，可引起肺水肿、肝昏迷、肾衰竭等。甲醛浓度过高会引起急性中毒，表现为咽喉烧灼痛、呼吸困难、肺水肿、过敏性紫癜、过敏性皮炎、肝转氨酶升高、黄疸等。世界卫生组织确认甲醛为致畸、致癌物质，是变态反应源，长期接触将导致基因突变。

3.2 甲醛生产原理

将甲醇、空气、水蒸汽三者混合气体通过电解银催化剂，使甲醇发生脱氢氧化反应而

生成甲醛。

CH3OHCH2O+H2-85.270kj/mol

CH3OH+1/2O2=== CH2O+H2O+156.557kj/mol

H2+O2 === H2O+214.827kj/mol

发生以上主反应的同时，还发生如下付反应：

CH3OH+02 === CO+2H2+393.009kj/mol CH3OH+3/2O2 === C02+2H2O+675.998kj/mol CH2O+1/2O2 === HCOOH+246.73kj/mol HCOOH === CO+H2O-10.278kj/mol

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此外，由于反应条件的变化，还可能发生下述反应中的一个或几个副反应：

CH20 === CO+H2-5.375 kj/mol CH20+02===C02+H20+519.441kj/mol CH3OH===C+H20+H2+40.657kj/mol CH3OH+H2 === CH4+H20+115.505 kj/mol 2CH2O+H20

CH3OH+HCOOH+90.173kj/mol

副反应的存在将会降低反应产率，因此生产上通过采用选择性高的催化剂和控制好反应条件，尽可能地减少或防止上述副反应的发生。

氧化反应及副反应放出的热量除脱氢反应所需要的热量外，尚有大量余热需要从反应中移走，否则反应温度无法控制，温度过高会使催化剂融熔而使产率降低。

为了迅速移走多余的热量，在原料气中加入一定量配料蒸汽对反应有利。水蒸汽本身并不参加反应，它起着带走热量，维持一定反应温度减少副反应作用，它还能起到洁净触媒、降低爆炸极限的作用。

气态的反应产物，配料蒸汽和少量的未转化的甲醇蒸汽由反应器触媒层出来，进入废热锅炉，生产表压为0.4MPa左右的蒸汽。同时反应产物等气体被冷却到230℃以下进入脱醇-吸收系统，经吸收塔用水吸收制得甲醛溶液。

3.3 甲醛工艺流程

甲醇由甲醇计量罐来通过甲醇泵提压、过滤器过滤进入复合式甲醇蒸发器，蒸发器装有

差压液位变送器，液位靠甲醇泵电机转数或调节阀自动控制；空气通过空气过滤器过滤、罗茨鼓风机提压进入蒸发器，风机出口管线装有流量计，风量由风机电机转数或空气放空阀自动控制；回收的含少量甲醛的甲醇水溶液通过流量计计量进入蒸发器，其流量通过设定平衡浓度或密度自动控制。蒸发器配有残液浓缩器，可分离并排出杂质、甲醛、水，并起到辅助蒸发的作用。该残液浓缩液通过流量计计量被少量、连续不断地送入第二循环吸收段。蒸发温度的控制手段主要是调节第一吸收段甲醛溶液的循环量。在蒸发器二元混和气出口加一碟阀，碟阀后面接预热空气管线、配料蒸汽管线。预热空气入口的用途是在开车前预热系统，此时碟阀应关闭，下面的甲醇溶液也在同一时间循环预热而不会蒸发到后面系统中，此时甚至可以开启氧化器电加热器预热触媒层而不会产生爆炸危险。

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配料蒸汽需加一个过滤器，配料蒸汽管线从蒸汽分配器开始，尤其是从蒸汽过滤器开始，必须用不锈钢材质。蒸汽量由调节阀控制。

三元过滤器采用筒式过滤器以增大过滤面积。混和气依次通过中效、高效筒式过滤器过滤。

甲醇、空气、水蒸汽及少量甲醛蒸汽组成的混合气进入氧化器，在600—650℃下，在银触媒上发生脱氢氧化反应。在触媒层下部，是废热锅炉，用来降低生成气温度，回收反应热产生水蒸汽。200——230℃的生成气进入脱醇塔对从吸收塔来的甲醛溶液进行脱醇脱水，同时生成气中的甲醛气被甲醛溶液吸收。气体再依次进入第一、第二、第三循环吸收段和若干层塔板进行吸收。吸收水从吸收塔顶加入。吸收塔第一循环吸收段甲醛液与蒸发器甲醇换热，第二、第三循环吸收段甲醛与冷却水换热。甲醛成品由脱醇塔底部采出并与循环甲醇或锅炉上水换热。各循环吸收段液位靠溢流自动控制；脱醇塔底装有液位变送器，配合甲醛采出调节阀实现液位自动控制。

尾气进入尾气炉燃烧，生产水蒸汽。尾气炉与氧化器的废热锅炉各用一个气包。气包设有液位变送器，液位可由锅炉上水调节阀自动控制。从废热锅炉气包出来的水蒸汽一部分经调节阀稳压后进入蒸汽分配罐，用于甲醛生产，其余蒸汽与尾气炉汽包蒸汽一道，用于外供。蒸汽分配罐上装有压力变送器。尾气炉上部最好设热量回收器，气包上水先与该热量回收器换热，提高汽包进水温度，以增产水蒸汽。

3.4 工艺指标 3.4.1温度

气相蒸汽 45—60℃ 触媒层 620—680℃ 氧化器出口 180—220℃ 一塔顶 ≤72℃ 过热 105—125℃ 一塔底 ≤100℃ 尾气废热锅炉 600—800℃ 三塔顶 ≤45℃ 三塔底 ≤70℃

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3.4.2.压力

风机出口 ≤0.045Mpa 蒸发器 ≤0.03 Mpa 调前蒸汽 ≥0.3 Mpa 调后蒸汽 0.2—0.3 Mpa 软化水 ≥0.60 Mpa 循环水 ≥0.4 Mpa 甲醇入料泵 ≥0.2 Mpa 甲醇循环泵 ≥0.2 Mpa 分气缸 0.20—0.30 蒸发器气相 ＜55Kpa 废锅汽包 ≤0.42 Mpa 仪表空气 ≥0.10 Mpa 甲醛采出泵 ≥0.2 Mpa 3.4.3.成分

甲醛含量 36.5%—37.45 醇含量 ≤2% 酸含量 ≤0.05%

原料中精醇浓度 0.791—0.793 粗醇浓度氧醇比（点火时） 0.24—0.26 氧醇比（生产时） 0.38-0.43

尾气中H2含量

19%

尾气中CO2含量 3.2%

尾气中N2含量 77%

3.5甲醛生产工艺流程图

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0.40—0.80

甲醇贮槽甲醇过滤器空气过滤室风机蒸发器过热器四元过滤器空气外控蒸汽分气缸废锅汽包成品槽氧化器吸收塔尾气处理器冷软水热软水尾气汽包蒸汽管网 图1.甲醛生产工艺流程图

4.硫酸生产工艺介绍

硫酸是个古老的行业，迄今已经有260多年的历史。在我过，由于硫酸与化肥、继而与粮食之间的密切关系，硫酸工业在我国国计民生中占有举足轻重的地位，一直是个备受关注的行业。改革开放以来，硫酸工业得到了迅速的发展，其产业结构、原料构成、装置规模、技术装备水平、废物排放指标全然今非昔比，正在以崭新的面貌迈入现代化工的行列。

4.1硫酸的性质

硫酸是三氧化硫（SO3）和水（H2O）化合而成。化学上一般把一个分子的三氧化硫与一个分子的水相结合的物质称为无水硫酸。无水硫酸就是指的100%(的硫酸，又称纯硫酸。纯硫酸的化学式用“H2SO4”来表示，也有用“SO32H2O”表示，分子量为98.08（即SO3分子量80.06＋H2O分子量18.02）。

工业上通用的硫酸，是指三氧化硫与水以任何比例化合的物质。三氧化硫与水的分子比＜ 1 时，称硫酸水溶液。三氧化硫与水的分子比＞ 1 时，就是三氧化硫在100%硫酸中的溶液，称发烟硫酸。这种硫酸中三氧化硫含量超过硫酸中的水含量，未与水化合的三氧化硫称为游离三氧化硫。

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硫酸的浓度通常用其中所含硫酸的重量百分数来表示。如98%硫酸，就是指其中含有98%重量的硫酸和2%重量的水。习惯上把浓度≥75%的硫酸叫做浓硫酸，而把75%以下的硫酸叫做稀硫酸。

4.1.1硫酸的物理性质

硫酸的相对分子质量为98.078，硫酸是指SO3与H2O摩尔比等于1的化合物，或指100%H2SO4，浓硫酸是一种无色透明的油状液体，20℃时密度为1.8305g2cm,难挥发，密度大，极易溶于水，能与水以任意比混溶，溶解稀释时，会放出大量的热。 4.1.2硫酸的化学性质 ? ?

同无机化合物的反应 与氢的作用

浓硫酸在常温下不会被氢还原，但在铂催化剂的存在下会逐渐生成SO2。而稀硫酸则不会被还原。从160～170℃开始浓硫酸能被氢还原。浓硫酸与氢在700～900℃通过SiO2 可还原为一定量的H2S。 ?

对水的作用

浓硫酸溶于水会生成放出大量的热而成为硫酸的水溶液，把含有少量水的硫酸冷却，可得到H2SO42H2O(熔点8.62℃)、H2SO422H2O（熔点-38.9℃）和H2SO424H2O（熔点-25℃）等的结晶。

浓硫酸吸水性强，可作为多种化合物的脱水剂。稀硫酸无此性质。 ?

对卤素和卤化物的作用

硫酸能溶解氯和碘，能被氟部分分解成过二硫酸（H2S2O8）。卤化物可被浓硫酸所吸收，将其加热又会放出卤化物。使氟化物同硫酸或三氧化硫作用，可得氟磺酸。

次氯酸盐可被硫酸分解为HClO、HCl和Cl2。在-18℃下将20倍容积的二氧化氯（ClO2）溶解于硫酸中，到10～15℃，发生Cl2和O2而生成含高氯酸（HClO4）的黄色溶液。 ?

对硫和硫化物的作用

将硫同浓硫酸一起加热，加热到200生成SO2。如果将硫化氢通入硫酸，则生成H2SO3、S和H2O，但如过将硫酸用三倍容积的水稀释则不会发生这种还原反应。

?

-3

与碳的作用

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高温时，木炭与浓硫酸的反应如下：

C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O

此外，硫酸能直接与金属反应，生成金属硫化物成硫酸盐；硫酸与金属氧化物作用生成硫酸盐；硫酸与有机化合物的反应，诸如脱水、水化、磺化等，都是硫酸的重要化学性质，从而奠定了硫酸的广泛用处。

4.2硫酸工业发展的特点

消费量增加，生产高速发展。 生产硫酸所用的原料结构发展多样化。 硫酸生产规模向大型化发展。

硫酸工业的发展促使新技术的开发与应用。 硫酸生产向清洁节能化发展。 硫酸产品网络化。

4.3.硫铁矿制硫酸生产车间（硫一车间）

4.3.1车间技术慨况

硫一车间采用硫铁矿烧渣排渣系统，实现了冲渣水封闭循环工艺，很大程度上减轻了环保压力；回收利用了转化和净化工段产生的中低品位余热；采用液力耦合器、大流量低扬程的水泵等先进设备，降低电力消耗，提高设备的运行周期。 4.3.2生产原理 焙烧反应：

2FeS2 ＝ 2FeS+2S 2S + O2 ＝ 2SO2

4FeS + 7O2 ＝ 4SO2十2Fe2O3 3FeS + 5O2＝3SO2十Fe3O4

二氧化硫接触氧化：

2SO2 + O2 = 2SO3

三氧化硫吸收：

SO3 + H2O = H2SO4

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4.3.3各工段介绍 4.3.3.1原料工段

原料硫精矿堆放于露天堆场，用铲车运入矿库，用桥式抓斗起重机将原料抓入贮斗内，经皮带给料机均匀加入回转干燥机进行干燥，干燥后的原料含水6%，进入链式破碎机粉碎，并经筛分后送入库内堆放。用桥式抓斗起重机将干燥破碎好的硫精砂抓入成品贮斗，由圆盘给料机均匀加入皮带机，再由皮带栈桥送到焙烧工段沸腾炉加料贮斗。 4.3.3.2焙烧工段

沸腾炉加料斗中的矿粉，由皮带加料机送入沸腾炉焙烧。焙烧产生的SO2炉气温度达900~930℃，该炉气经余热锅炉后温度降至400℃左右。在锅炉中产生的中压过热蒸汽，送往汽轮发电机发电。炉气从余热锅炉出来，进入旋风除尘器，经旋风降尘后进入电除尘器进一步除尘。电除尘器除尘效率可达99%。炉气经除尘后含尘0.2g/Nm左右，温度在300~350℃进入净化工段。 4.3.3.3净化工段

由电除尘器出来的炉气进入净化工段空塔及填料洗涤塔，炉气经喷淋的约15%～20%的稀酸洗涤，同时稀酸中水份大量蒸发，炉气绝热冷却至60~70℃，并除去其中的矿尘、砷、氟等有害杂质。炉气的降温是在等焓过程下进行的，炉气需要在间冷器内冷却，使其中水蒸气冷凝下来，气体温度降至40℃左右，再经电除雾器除去酸雾后进入干吸工段。空塔出口含有矿尘的稀酸，进入斜管沉降器内沉淀，清液流入循环槽，再由泵送至空塔内喷淋，循环使用。少量污酸泥定期排放到污水处理站，用石灰中和后的废泥水送至矿渣增湿器随矿渣一起送入渣仓。在循环泵出口定期引出15%（H2SO4）稀酸，送到稀酸贮槽。填料洗涤塔和间冷器分别设置稀酸循环系统。在间冷器循环槽内定期加入清水，并依次串入填料洗涤塔循环槽和空塔循环槽。 4.3.3.4干吸工段

由净化工段来的炉气在干燥塔内与93%浓硫酸直接接触，除去水份后，由SO2鼓风机送到转化工段。干燥塔出口浓硫酸流入循环槽，由泵送到阳极保护管壳式冷却器，冷却后再送

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3

到干燥塔内循环使用。在循环槽内加入第一吸收塔串来的浓度为98%硫酸，同时引出部分92.5% 酸到第一吸收塔循环，以维持干燥循环酸浓度。根据生产需要，在干燥循环泵出口引出部分硫酸，作为成品酸。由转化工段第III换热器来的转化气进入第一吸收塔，用98%浓硫酸吸收成硫酸。由转化器四段触媒出口的转化气，经第IV换热器换热后，进入第二吸收塔进行最后吸收。尾气经60m高烟囱放空。排人尾气SO2浓度≤400ppm。第一，第二吸收塔出口浓硫酸流入各自的循环槽后，由泵分别送到各自的阳极保护管壳式冷却器，冷却后再送至第一、第二吸收塔循环使用。在一吸循环槽内串入干燥塔引来的92.5% 酸，还需加入一定量的水维持浓度。多余的酸由一吸循环泵引出，作为成品酸。 4.3.3.5转换工段

SO2鼓风机出口含SO2浓度约为8.75%的干燥炉气，依次经第III 、I换热器升温后进转化器一、二、段触媒，进行第一次转化。转化气经换热降温后送入第一吸收塔吸收。未经转化的SO2气体出第一吸收塔后，再经第V、II换热器换热后，进转化器第三、四段触媒层进行二次转化，最终转化率达99.6%以上。气体出转化器进入第V换热器降温后进入第二吸收塔吸收。贮酸工段来自干吸工段的成品硫酸经计量槽计量后，由泵送入大罐储。 4.3.4工艺指标 锅炉工艺指标：

炉底中上： 炉底压力： 废渣含硫量 烧出率

750—1000℃ 10—15kPa ﹤0.5% >98.5% 700—1000℃ 3．5—4.2MPa 400—460℃ ≥130℃ 5—15mg/L

出炉温度： 工作压力：

过热蒸汽温度： 水温度

磷酸根含量：

净化工艺参数：

动力波出口温度 ≤70℃

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液残液，回压缩机六段。

经一氧化碳变换和二氧化碳脱除后的原料气中尚含有少量的CO和CO2。碳化后的原料气，除H2、N2和CH4外，还含有3%左右的CO、0.1%～0.2%的O2和微量的H2S等有害气体，这些气体如不彻底清除，就会使氨合成催化剂中毒。因此，精炼工段的主要任务是将碳化来的原料气，通过化学或物理的方法，清除原料气中的CO、CO2、O2、H2S，制成合格的精炼气（微量CO + CO2 <25ml/m3）。企业目前采取的精炼方法为铜氨液洗涤法，铜氨液洗涤法是用含铜盐的氨溶液吸收原料气中少量的CO、可使CO的含量降至10ml/m3以下，同时还能去除原料气中少量的CO2、H2S和O2。 （2）铜氨液流程：

铜液吸收气体中的一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等后，从塔底部流出，经减压阀减压后，送至回流塔底部，喷淋而下与再生器解吸出来的再生气逆流相遇。吸收了再生器中80%左右的氨，并回收大部分热量，铜液温度预热到40℃左右，铜液由回流塔出来从下加热器的底部进入列管内，被管间的热铜液间接加热至60～64℃，沿升列管向上，进入中间还原器再进入上加热器继续用蒸汽在列管外加热后进入再生器，进过再生后的铜液由再生器下侧出来，进入化铜桶，然后进入下加热器，与回流塔下来的铜液逆流换热后，进入氨反应罐，补充气氨，然后部分进入铜液过滤器滤出铜液中的油垢和沉淀物，再经过氨冷气降温降温进入铜液缓冲罐，通过铜液泵加压后进入铜洗塔循环使用。

铜液中有60%左右的一氧化碳、二氧化碳在回流塔中解析出来，与再生器一道，从回流塔上部出来放空或回收，回收时再生气与高位吸氨器打上来的稀氨水混合后送至净氨塔底部下来的脱盐水或稀氨水在填料层中逆流接触，吸氨后从顶部出进入再生气气液分离器分离水份送至脱硫岗位罗茨鼓风机进口。回收的稀氨水通过氨水泵加压进入氨水冷却器、高位吸氨器、净氨塔打循环，达到合格的滴度送到氨回收岗位。 （3）铜液再生工艺流程：

吸收了原料气中CO等有害物质的铜液温度升到 约30℃，自铜洗塔底部流出，经减压后，依靠本身余压，流到回流塔顶部并向塔内喷洒。在回流塔内与再生器逸出的气体逆流接触，吸收其中大部分氨和热量，温度升至60℃左右，解析出所吸收的大部分CO和CO2，从回流塔出来的再生气中，含CO约80%，经氨吸收塔回收所带氨后，制成稀氨水送碳化工段使用。纯净的再生气经缓冲罐，去掉水分，回造气罗兹机进口重复使用。铜液从回流塔下侧流出，根据铜液中铜比的高低，铜液进入还原器的下加热器底部或上加热器底部，铜液先在下加热器加热至60℃～64℃,其中高价铜被还原成低价铜，调节铜比。然后再经上加热器至

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76～78℃进入再生器。再生器温度控制在78℃左右，使铜液中的CO、CO2解吸出来。解吸出的气体经回流塔吸收成为再生气回收利用。从再生器下部流出的铜液，根据总铜含量的高低，决定是否先走化铜桶，以提高总铜含量。然后进入水冷器。由于再生过程中氨的损耗，水冷后加入气氨。然后进入氨冷器，继续降温，使铜液的温度降至8～12℃，再经铜液过滤器去除杂质，经铜液泵加压到约13.0Mp后送往铜洗塔循环使用。 6.7.3铜洗岗位工艺指标 (1)温度

进铜洗塔铜氨液温度：8～12℃ 回流塔出口铜氨液温度：45～65℃ 再生器铜氨液温度： 74-80℃ 氨冷器出口温度: 8-15℃ (2)压力

铜洗塔压力： ≤13.5MPa (3)介质成分

铜洗气微量CO+CO2： ≤25ppm 铜氨液成分：

TCU ：2.0～2.5mol/L TNH3 ：8～10mol/L； HAC：2.6～3.5mol/L 铜比5～9 (4)氨回收塔

氨回收塔加入软水量： 0.6～1.5m3/h 氨回收塔出口再生器氨含量： ≤0.5g/Nm3 (5)其他

铜洗塔液位高度： 1/2～2/3 液面计高 再生器液位： 1/2 液面计高

铜液氨冷器： 在保证铜液温度下，以不带液氨为准 6.8 氨合成 6.8.1合成原理

氨的合成是提供液氨产品的工序，是整个合成氨生产过程的核心部分。其发生的反应为：

N2+3H2 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol；

基本做法是将纯净的氢、氮混合气压缩到高压，在催化剂的作用下合成氨。氨合成反

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应在较高压力和催化剂存在的条件下进行，由于反应后气体中氨含量不高，一般只有10%～20%，故采用未反应氢氮气循环回路的流程。 6.8.2工艺流程

（1）预热：

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由循环机出来的循环气，经循环汽油分离器分离掉油、水后为两路，一路30%左右的气体作为合成塔一入沿合成塔壁自下而上冷却塔壁，出塔后一部分用作冷激气送至塔顶作为f3冷激气调节第二径向层温度；另一部分气体与另一路约占总量70%的气体混合进入热交换热器管间，与管内气体换热至160～180℃后分四路进入合成塔。 （2）合成反应：

合成塔内件为两轴两径结构，触媒层一、二段为轴向，三、四段为径向，各段用冷激控制温度。经热交换热器加热后的入塔气分四路：a、f0塔副线由塔顶进入氨合成塔调节零米温度；b、f1冷激气从塔顶进入催化剂层调节第二轴向层温度；c、f2从塔顶进入第一径向层，调节第一径向层温度；d、二入气体经下部换热器换热后与f0汇合，四路气体经过触媒层反应后经下部换热器换热后出塔，温度降至约320℃。 （3）余热回收：

出合成塔的气体经废热锅炉换热，温度降至约210℃后进入热交换热器加热入合成塔气体，同时副产1.2Mp饱和蒸汽，送变换使用。 （4）冷却分离：

出热价换热器的合成气进入蒸发冷进一步冷却到约40℃后，进入冷交换热器换热段与管层冷气换热回收热量，降温至25℃进入冷交换热器分离段分离液氨。分离液氨后进入氨冷器继续降温，然后与补充新鲜气汇合进入氨分离器分离液氨。分离掉液氨的气体到冷交换热器与蒸发冷出口气体换热后，进入循环机进行下一个循环。

压缩来的新鲜气经过补充氨冷器冷却、油分分离掉油水杂质后，从氨分离器进口进入系统与循环气混合。冷交换热器与氨分离器分离下来的液氨送至氨站液氨贮槽。 （5）其他辅助流程：

冷冻的液氨来自冰机工段或氨站；系统设补充气放空，塔前放空及循环机放空，循环汽油分出口至循环机进口设一大近路，热交冷气设一近路。 6.8.3工艺指标 (1)温度

合成塔触媒热点：初期 460±5℃ 中期 470±5℃ 后期 490±5℃ 合成塔二次出口： <320℃ 氨冷器出口： -5℃～-15℃ 补充气氨冷器出口： 5℃～15℃ 升降温速率： 40℃～50℃/h 合成塔塔壁： <120℃ （2）压力

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系统压力： ≤31.4Mp 系统压差： <2.0Mp 一级气氨压力（补充氨冷器）： 0.20～0.46Mp 二级气氨压力（氨冷器）： 0.08～0.15Mp

液氨贮槽： ≤1.65Mp 放氨压力 ： <1.8Mp 升降压速率 ≤0.4Mp/min 废锅蒸汽压力： <1.27Mp (3)气体成分

微量（CO+CO2）： ≤25ppm 正常 25ppm50ppm 切气

入塔氨含量： ≤2.5% H2/N2 : 2.2～2.8 循环气中CH4+Ar: 18～25% 循环气中H2： 50～60% 6.9 冷冻岗位

氨合成系统需把循环气冷却到0～一5℃或者更低的温度，铜液再生系统也需把铜液冷却到8?15℃,这温度是水冷所不能达到的。在生产中是在水冷器之后再设氨冷器，液氨在氨冷器中蒸发汽化吸热，达到降低循环气和铜液温度的目的，这就是冷冻操作。冰机岗位的任务就是将气氨压缩、冷凝，使之液化，然后将液氨送往氨罐或直接送入氨冷器蒸发制冷以满足合成氨生产中冷量的需要。 6.9.1原理

冷冻循环： 气氨冷凝为液氨是靠冷冻循环来完成的，冷冻主要是由压缩、冷却冷凝、节流膨胀、蒸发四个过程组成。 （1）压缩

一般气体的冷凝温度随压力的升高而升高，所以压缩气体的氨压力越高，则用水冷却冷凝时的效果就越好，一般根据水温的高低而规定压缩压力在0.8～1.6Mpa，氨冷冻过程的压缩是靠冰机（氨压缩机）来完成的。 （2）冷凝

将 压缩后的气氨冷却到一定温度，气氨即液化为液氨。当压力在0.8～1.2Mpa时，则冷凝温度在15～30℃，而压缩到1.6Mpa时冷凝温度可达40℃，因此视不同地区水温情况来确定压缩压力。 （3）节流膨胀

冷凝后的液氨，通过一个节流阀（加氨阀），迅速进入低压系统，这个由高压急速变为

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动力波循环泵动力 动力波液位： 高位槽液位：

干吸工艺指标：

进塔气体温度 淋洒酸浓度：

≤0.25MPa 0.65—1.5m 0.8—1.7m

＜50℃ 93——96%

＜0.1g/Nm3 含酸量＜0.03 g/Nm3 130——230℃ 98——99% 99.9%

出塔气体含水量 进塔气体温度： 淋洒酸浓度：

吸收率： 转化工艺指标：

进口转化器气体浓度： 一段触媒进口温度： 二段触媒进口温度： 三段触媒进口温度： 四段触媒进口温度：

4.3.5各工段操作事项 4.3.5.1沸腾炉正常操作要点 （1）认真：认真抓好原料质量

7.0%——9.0% 转化率＞98% 400——600℃ 出口温度＜600℃ 400——460℃ 400——460℃ 400——450℃

（2）看：看矿渣颜色操作，看各层温度操作 （3）勤：勤检查，勤联系，勤调节

（4）稳：稳定送风量，稳定气浓，稳定炉温，稳定炉底压力

（5）不准：不准正压操作，不准负压过大，不准出黑渣黑灰，不准断矿，不准大手大脚 调节。 4.3.5.2锅炉正常操作要点

（1）保持锅炉水位正常（液位是否自由波动），蒸汽压力和温度正常，随时注意锅炉蒸发量，加强与其他工序的沟通。

（2）保持水位计清洁，不漏气、不漏水，保持照明亮度，以便观察水位。每班至少进行一次水位计清洗。

（3）每月至少一次冲洗压力表存水弯管。冲洗后，待存水弯管内水冷凝后再缓慢接通

21

压力表。

（4）在运行中，每月一日白班，配合安全员做一次安全阀手动排气实验。每月一日油由安全员和操作工进行一次升压自排汽试验。手动排气操作时应防止烫伤，应轻拉、轻放。

（5）每班至少进行一次定期排污。

（6）给水和炉水各取样一次，进行化验。根据锅水品质控制好连续排污量。

-（7）每天白班根据夜班分析的炉水PO24含量，用2 ~ 4kg磷酸三钠配制锅炉加药液，

液位控制在90cm，控制好加药流量，保证一天的连续加药量。

（8）每个月一日白班按倒泵顺序，开启锅炉给水备用泵运行，如此循环进行。备用循环水泵每两周应手动投运一次，以确保需要时刻随时投入运行。当班应做好泵、阀件和调节装置清洗，润滑加油工作。泵、阀件和调节装置应清洗，润滑点要加油。 4.3.5.3净化工段正常操作要点

1、时刻关注动力波波循环泵、洗涤塔循环泵出口酸压，保证酸压在0.2MPa以上，时刻调节动力波高位槽液位，通过阀门调节使两者液位保持平衡。

2、调节动力波喷嘴进口阀门，使其压力控制在0.10 ~ 0.12MPa。

3、每班至少进行一次动力波溢流堰排污，排污时间大于1分钟，每班在规定的时间段排污，每次排污约3分钟（管夹阀开度为一圈），排污完成后，立即按先后顺序冲洗2级电雾，每台电雾冲洗3到5分钟。 4.3.5.4 转化和干吸车间操作事项 1、长期停车后的开车 开车前的升温

(1)待干燥塔酸泵运转正常后，开大脱吸气孔，启动主风机，风量适量不宜开得过大 (2)通气前升温主要控制第一段进口温度。开电炉要求每小时以30℃的温度上升，若达300℃后，适当关小风量，升温速度达20℃/时。

(3)当二段进口温度达300℃时，加快二段进口温度的温升

(4)当一段、二段、二转进口温度分别达400℃, 350℃, 420℃以上时，沸腾炉点火升温后可系统开车

(5)系统开车后，初通SO2浓度要控制稍低，气量稍低

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(6)当第一、二转各段开始后应逐渐加大风量 (7)当各段温度达正常后，停电炉开正常风量

(8)根据主风机开启的大小与焙烧岗位联系，适当调节空气补入量。当各段触媒层SO2

浓度均控制在指标内时，进入正常生产。 2、短期停车后的开车

(1)关闭主风机进口阀门，启动风机后，视停车时间的长短及各段触媒层温度的高低适当开主风机风量和电炉的挡数 (2)通知焙烧、净化、干吸等岗位准备开车

(3)当各段温度均达正常后，开正常风量，停电炉，正常生产。

4.3.6工艺流程

锅炉沸腾炉旋风除尘器去一吸塔主风机电除尘器干燥塔动力波电除雾器Ⅱ冷却塔电除雾器Ⅰ来自一吸塔尾气Ⅲ省煤器Ⅰ四段三段二段ⅡⅣ换换一段换换混酸池混酸池去二吸塔图2.硫酸生产工艺流程图

经过破碎和筛分的硫铁矿或经过干燥的硫铁矿，送入沸腾焙烧炉下部的沸腾床内，与

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经空气鼓风机从炉底送人的空气进行焙烧反应。生成的二氧化硫炉气从沸腾炉顶部排出，进入余热锅炉。矿渣则从沸腾床经炉下部的排渣口排除。

炉气在废热锅炉内冷却到约350℃，用以生产3.5Mpa、400摄氏度左右的过热蒸汽收集于汽包中用于发电。

从废热锅炉出来的炉气，还含有相当数量的矿尘，经双阻旋风除尘器初步除尘后，进入净化系统。废热锅炉、旋风除尘器除下的矿尘，与沸腾焙烧炉排出的矿渣一起送往堆渣场，等待进一步处理或出售。炉气经进一步净化后送入干燥塔干燥，干燥后的气体由主风机送至换热器预热，再进入转化器转化成三氧化硫，，转化后的烟气再通过换热器冷却，进入一吸收塔吸收成酸，部分未转化成三氧化硫的烟气再返回换热器预热，再次送入转化器进行第二轮转化，第二次转化后的 烟气又经过换热器冷却，进入二吸收塔吸收成酸，经过两转两吸后的尾气可以达到比环境保护规定的排放标准高许多，通过烟囱排入大气。

干燥塔，一吸塔，二吸塔各设置一套浓酸循环系统，各系统之间相互串酸，维持干燥塔进塔循环酸浓度为93%，吸收塔循环酸浓度为98%，出塔酸经过滤器自流至各自的阳极保护酸冷器，再进入循环槽，然后用泵再打到塔顶循环使用。 4.3.7能量的综合利用及节能措施 4.3.7.1能源的综合利用 ?

高温余热回收利用

现代化大型硫酸厂生产过程中对高温余热利用主要是蒸汽动力系统，采用废热锅炉回收高温余热。废热锅炉与硫酸生产系统装置配套使用，回收余热产生蒸汽。产生的蒸汽主要用来发电（也可用来供热和生产用），发电量不仅可以满足本装置的用电要求，还可以向外供电。另外，依据工艺过程中余热的分布合理安排废热锅炉的过热器、蒸发器和省煤器的受热面，使余热回收的汽水系统与工艺系统紧密结合，也是提高余热回收率的有效措施。 ?

中温余热的回收利用

中温余热主要是在二氧化硫转化及三氧化硫吸收工艺上开发利用。中温余热回收可采用低压锅炉回收热量，产生低压蒸汽可并入蒸汽总网用于发电或者供热。 ?

低温余热的回收利用

在硫酸生产的干吸工段，有大量的低温余热。低温余热的利用有3种形式：采用200℃高温吸收，循环酸通过低压蒸汽锅炉直接产生蒸汽；加热别的需要低温度的物料，如城市用水、磷酸、造纸废液等；用低沸点的物质坐载体，带动透平发电机组发电。

[7]

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4.3.7.2.2节能措施

? ? ? ? ? ?

降低能量损耗；

合理选择保温材料和结构；

采用先进的生产方法和设备降低阻力； 合理选用风机和酸泵型号； 改进阀门； 合理配置流程 。

4.4.硫磺制硫酸生产车间（硫二车间）

4.4.1车间技术概况

硫二车间主要以硫磺为原料生产硫酸，年产量30万吨，采用先进的DCS电脑控制技术，实现了计算机对反应器的监控节约了大量的人力，生产中大部分原料转化成了产品，利用率高，对环境污染小，反应放出的热量用于发电，实现了绿色化学。 4.4.2生产原理

硫酸二期工艺主要是以单质的固体硫磺来制得硫酸的，其主要的反应原理：

S + O2 = SO2 SO2 + O2 = SO3 SO3 + H2O =H2SO

4.4.3各工段介绍 4.4.3.1熔硫工段

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图3.熔硫工段工艺流程图

硫磺储备在硫磺库区，固体硫在加料槽中被均匀的送到传送带上，同时还加有纯碱，除去硫中的酸性物质，经过传送带送入A、B快速熔硫槽。固体硫在快速熔硫槽内变成液态，搅拌器同时搅拌使固体硫充分融化，快速熔硫槽中有螺旋加热管道，通过高温蒸汽加热。液态硫通过快速熔硫槽上的溢流孔流入预涂槽，在预涂槽中加入硅藻土，硅藻土主要是除去液态硫中的杂质，通过物理吸附，搅拌均匀后液态硫经泵压入1、2卧式过滤器。在过滤器中除去硅藻土，过滤器要定时清洗，从过滤器中出来的硫通过管道送到液硫大库。液硫大库的作用是储存液态硫，防止前面工段清洗时车间停车。液硫大库外有夹套，夹套里有高温蒸汽，防止液态硫凝固。从液硫大库出来的硫进入精硫槽。精硫槽有两个作用：

一、进一步除去液态硫中的杂质。

二、停车时管道里的液态硫倒流回来再精硫槽中储存，防止硫凝固堵塞管道。 4.4.3.2焚硫转化工段

图4.焚硫转化工段工艺流程图

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空气经滤器过滤，通过入口、出口消声器降噪后，由鼓风机送入干燥塔。空气从干燥塔底部进入，98﹪的硫酸从塔顶送入，空气与硫酸对流干燥，干燥完的空气送到焚硫炉，与雾化的硫反应，生成二氧化硫。炉气进入余热锅炉参与热交换，使炉气温度降低，从余热锅炉出来的炉气进入转化器一段，在催化剂的作用下大部分二氧化硫转化成三氧化硫，从一段出来的炉气进入高温过热器，参与热交换，使炉气降温，防止温度过高使催化剂失活，高温过热器中出来的炉气又送入转化器二段，接着转化，从二段出来的炉气进入高温换热器，使炉气降温，高温换热器中出来的炉气又进入三段，接着转化，从三段出来的炉气进入低温换热器，参与热交换，温度降低，然后进入第一省煤气，再参与热交换，温度进一步降低，送入第一吸收塔。炉气从第一吸收塔底进入，98﹪的硫酸从塔顶喷洒下来，吸收炉气中的二氧化硫，未吸收的炉气从塔顶出来，进入低温换热器。进入低温换热器的炉气，进行热交换，使炉气温度升高，送入高温换热器。进入高温换热器的炉气接着进行热交换，温度进一步升高，再送入转化器的四段。进入四段的炉气参与转化，经过四段的转化炉气中的二氧化硫含量很低。从四段出来的炉气一次经过低温过热器、第二省煤器进行热交换，使温度降低。最后进入第二吸收塔，98﹪的硫酸从塔顶喷洒下来吸收三氧化硫，未吸收的炉气送到尾气塔处理。 4.4.3.3余热回收工段

图5.余热回收工段工艺流程图

余热回收工段的热量收集分两部分：

焚硫炉的高温炉气在余热锅炉中热交换，产生气水混合物进入汽包，经过处后送到低温过热器，使温度进一步升高，从低温过热器出来的高温蒸汽喷水降温后送到高温过热器上部，

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进行热交换，温度升高，从上部出来经喷水减温进入下部温度升高。（空心箭头）

从高温过热器出来的过热蒸汽送到蒸汽集箱，最后用于发电；从水处理站送来的水进入第二省煤器，温度升高，然后进入第一省煤器，接着使温度升高，在送回第二省煤器，升高温度，最后送到汽包。（实心箭头） 4.4.3.4干吸工段

干吸工段分两部分：进入酸槽的酸、流出酸槽的酸 进入酸槽的酸：

干燥完空气的硫酸从干燥塔底部进入组合循环槽（蓝色线），第一吸收塔吸收了三氧化硫的酸从塔底部进入组合循环槽（绿色线），第二吸收塔吸收了三氧化硫的酸从塔底部进入二吸循环槽（红色线）

流出酸槽的酸：

组合循环槽中的酸分别送到干燥酸冷却器、一吸酸冷却器，干燥酸冷却器中的酸一部分送到干燥塔干燥空气，一部分送到硫酸大库。一吸酸冷却器中的酸经过降温后送到第一吸收塔吸收三氧化硫，二吸循环槽中的酸送到二吸酸冷却器经过降温后送到第二吸收塔，吸收三氧化硫，二吸循环槽中的酸通过管道送到组合循环槽。

图6.干吸工段工艺流程图

4.4.4主要工艺指标 熔硫工段：

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硫熔点： 119 ℃ 液体硫磺温度： 135-145 ℃ 熔硫槽低压蒸汽压力： ≥0.5 Mpa

欲涂槽、过滤器、精硫槽、液硫大库低压蒸汽压力：≥0.4Mpa 液硫输送管道保温蒸汽压力：0.35-0.45 Mpa 过滤机液体硫磺灰分： 0.0035％ 过滤器液体硫磺酸度： 0.005 欲涂槽液位： 1.5-2.0 m 固体硫磺含硫量： 固体硫磺水分： 固体硫磺灰分： 固体硫黄酸度： 固体硫磺有机物含量： 焚硫转化工段：

硫磺喷枪口温度： 焚硫炉出口温度： 转化器各段温度：

Ⅰ段 Ⅱ段 Ⅲ段 Ⅳ段锅炉工段：

给水量： 56.24 t/h 给水压力： 4.8-5.5 Mpa 给水温度： 104 气包饱和蒸汽压力： 3.8-4.0 Mpa 气包饱和蒸汽温度： 255 过热蒸汽压力： 3.6-3.8 Mpa 过热蒸汽温度： 450 ％ ≥99.95％ ≤1％ ≤0.20％ ≤0.02％ ≤0.06％ ≤1050 ℃ ≤920 ℃ 入口 ±5 ±5 ±5 ℃ ℃ ℃

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出口 ≤615 ≤518 ≤468 ≤442 415-423 440 440 415

炉蒸发量： 55.78 t/h 锅炉出口温度： <380 ℃ 气包水位中心线 ±25 mm 炉水ph 9-11 25 ℃ 炉水磷酸根： 5-15 mg/L 炉水氯离子： ≤3 mg/L 炉水总碱度： 0.15-1.2 umol/L 干吸工段：

干燥塔出口气体水分： ≤0.1g/N?m3 干燥塔出口气体酸雾： ≤0.003 g/N?m3 进干燥塔、第一吸收塔、第二吸收塔酸温度：60±10 ℃ 循环酸槽酸浓度： 98.2-98.7％ 循环酸液位： 1.47-1.70 m

5．硝酸两钠生产工艺介绍 5.1两钠简介

5.1.1硝酸钠

硝酸钠，熔点为306.8℃，密度为2.257克/立方厘米（20℃时），为无色透明或白微带黄色菱形晶体。其味苦咸，易溶于水和液氨，微溶于甘油和乙醇中，易潮解，特别在含有极少量氯化钠杂质时，硝酸钠潮解性就大为增加。在加热时，硝酸钠易成分解成亚硝酸钠和氧气。硝酸钠可助燃，须存储在阴凉通风的地方。 5.1.2亚硝酸钠

亚硝酸钠（NaNO2），是亚硝酸根离子与钠离子化和生成的无机盐。亚硝酸钠易潮解，易溶于水和液氨，其水溶液呈碱性，其pH约为9，微溶于乙醇、甲醇、乙醚等有机溶剂。亚硝酸钠有咸味，又是被用来制造假食盐。亚硝酸钠暴露于空气中会与氧气反应生成硝酸钠。若加热到320℃以上则分解，生成氧气、氧化氮和氧化钠。接触有机物易燃烧爆炸。由于其具有咸味且价钱便宜，常在非法食品制作时用作食盐的不合理替代品，因为亚硝酸钠有毒，含有工业盐的食品对人体危害很大，有致癌性。

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5.2硝酸生产工艺流程

图7.硝酸工艺流程图

压力为1.0~1.5Mpa的液氨由外界液氨总管送来，进入液氨过滤器，除去机械杂质后，进入磁过滤器，滤去铁屑粉后进入液氨蒸发器，液氨蒸发器与冷冻循环水进行间壁热交换，蒸发气氨达9~11摄氏度，残余液氨由排油罐处理，生成的气氨进入气氨缓冲罐，然后进入气氨过滤器除去气氨中夹带的机械杂质，再经过气氨预热器换热，使气氨出口温度达到60~80摄氏度，然后进入氨空混合器。

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空气从大气中吸入，经过四级空气过滤器除去机械杂质后，进入离心式空气压缩机，经二段压缩后排气温度达160摄氏度，压缩空气分为一次空气和二次空气两路，一次空气进入氨空混合器与氨混合，混合气中氨浓度控制在10.5%左右，氨、空混合气经氨空过滤器后进入氨氧化炉中，二次空气经空气冷凝器冷却后去第一酸吸收塔作为补充空气。

在氨氧化炉中，进行氨氧化反应，反应后的高温氧化氮气体经过废热锅炉回收热量后，温度降至260摄氏度，再进入尾气预热器后，温度将为153摄氏度，然后进入锅炉水加热器、快速冷却器、气液分离器，氧化氮气体温度降至50摄氏度，进入第一酸吸收塔下部氧化段与漂白后的二次空气混合，进一步氧化后，从塔出来后进入氧化氮冷却器，温度降至50摄氏度然后再进入第一酸吸收塔的吸收段，至下而上通过各层塔板，与塔板上的稠硝酸中的水反应生成硝酸。从第一酸吸收塔出来的氮氧化物再进入第二酸吸收塔，最后尾气从第二酸吸收塔排出进入两钠工段。

5.3两钠生产工艺流程

5.3.1生产原理

碱吸收生产原理：

NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO3 + CO2

2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2

从以上反应式可知，只有被吸收的气体中的氮氧化物氧化度（NO2/NOx)≧50%才能被碳酸钠充分吸收，当气体中NO2/NOx （mol）= 1:1 时，反应速度最大。 5.3.2工艺流程

来自第二酸吸收塔的氧化氮气体（NOx占9.5%左右）依次进入1、2、3、4、5、6号碱塔，氧化氮气体自下而上与塔顶喷射下来的碳酸钠溶液逆流接触，使气体中的NOx被Na2CO3溶液吸收，生成含亚硝酸钠和硝酸钠的中和液，放出CO2，控制碱吸收后的尾气达标。6号塔出来的气体经烟囱排掉。

来自一次碱液槽的一次碱液加入1、4、5、6号塔，当1、4、5、6号塔碱度降到30~63g/L时，送到贫液槽备用，二次碱液从二次碱液高位槽加到2、3号塔，通过联通管道将4号塔半成品用泵移到3号塔，当2、3号塔碱度降到5.3g/L以下后，启动中和液泵，将合格中和液送到中和液槽供蒸发用。

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5.3.3工艺流程图

图8.两钠生产工艺流程图

5.4.工艺指标

5.4.1 硝酸工段

氨氧化炉温度

820~834摄氏度 大于或等于200摄氏度 大于或等于0.8Mpa 40%~50% 50%~65% 9.5%~11%

氨氧化炉出口气体温度 液氨总管压力

第一酸吸收塔液位 第二酸吸收塔液位 氨空比 5.4.2两钠工段

1号碱塔

碱度 液位

30~60g/L 15~25m3

2号碱塔

碱度 液位

3、4号碱塔

碱度

30~60g/L 15~30m3 60~0g/L

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5号碱塔

液位 碱度 液位

8~15m3 80~120g/L 15~25m3 80~120g/L 15~25m3 2.12~5.3g/L 1.20~1.2g/L

6号碱塔

碱度 液位 合格中和液碱度 密度

6. 合成氨生产工艺介绍 6.1合成氨工艺介绍

合成氨工业诞生于本世纪初，其规模不断向大型化方向发展，目前大型氨厂的产量占世界合成氨总产量的80%以上。氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。

德国化学家哈伯1909年提出了工业氨合成方法，即“循环法”，这是目前工业普遍采用的直接合成法。反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。合成氨反应式如下：

N2?3H2??2NH3

合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。经过近百年的发展，合成氨技术趋于成熟，形成了一大批各有特色的工艺流程，但都是由三个基本部分组成，即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。

现代大型合成氨厂大多数以天然气为原料，生产过程中，天然气经脱硫、转化及变换等工序，制得合成氨的粗原料气，它的主要成分为H2,N2,CO2。粗原料气经净化（包括脱碳和甲烷化工序），制得合成氨所需的H2,N2混合气体。H2、N2混合气体经压缩后送入合成工序合成制得氨，后由冷冻工序提供冷源值得分离产品氨。上述工艺过程大致可分为制气合成氨工业诞生于本世纪初，其规模不断向大型化方向发展，目前大型氨厂的料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。

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德国化学家哈伯1909年提出了工业氨合成方法，即“循环法”，这是目前工业普遍采用的直接合成法。反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。合成氨反应式如下：

N2 + 3H2 2NH3

合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。经过近百年的发展，合成氨

技术趋于成熟，形成了一大批各有特色的工艺流程，但都是由三个基本部分组成，即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。

6.2氨的性质简介

氨（Ammonia，即阿摩尼亚），或称“氨气”，氮和氢的化合物，分子式为NH?，是一种无色气体，有强烈的刺激气味。极易溶于水，常温常压下1体积水可溶解700倍体积氨，除去压力后吸收周围的热变成气体，是一种制冷剂。氨也是制造硝酸、化肥、和炸药的重要原料。氨对地球上的生物相当重要，它是所有食物和肥料的重要成分。氨也是所有药物直接或间接的组成。氨有很广泛的用途，同时它还具有腐蚀性等危险性质。由于氨有广泛的用途，氨是世界上产量最多的无机化合物之一，多于八成的氨被用于制作化肥。由于氨可以提供孤对电子，所以它也是一种路易斯碱。 6.2.1物理性质

氨气通常情况下是有刺激性气味的无色气体，密度比空气小，极易溶于水，易液化液氨可作制冷剂。以700：1的溶解度溶于水。

摩尔质量：17.0306g/mol CAS: 7664-41-7 密度： 0.638567 （标况） 熔点（mp）：-77.73 ℃ 沸点（bp）：-33.34 ℃ 临界点：132.9°C，11.38MPa

25%～28%浓氨水密度：0.899 g/ mL,0 ℃ 爆炸极限：15.8%～28% 偶极距：1.42 D 6.2.2 主要化学性质

①、NH?（挥发性）遇HCl（挥发性）气体有白烟产生,可与氯气反应。

②、氨水（一水合氨，NH32H2O）可腐蚀许多金属，尤其铜，氨区内一般要求不准用铜材

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质设备，一般若用铁桶装氨水，铁桶应内涂沥青。

③、氨的催化氧化是放热反应，产物是NO，是工业制硝酸的重要反应，NH?也可以被氧化成N?。

④、NH?能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 在水中产生少量氢氧根离子，呈弱碱性. ⑤、氨与酸反应生成铵盐：

NH?+HCI=NH?CI

氨气溶于水得到氨水，氨水的主要成分是一水合氨，但是不能认为一水合氨就是氨水。而且氨水成碱性的原因就是一水合氨在水中电离出氢氧根离子。市售氨水浓度为25%-28%。

NH?2 H?O ? NH?++OH-

其性质和氨气完全不一样。实验室的稀氨水一的浓度一般为1M至2M。氨的饱和水溶液（大约18M）的密度是0.880g cm，故可称之为.880 Ammonia。 6.2.3主要用途

NH?用于制氨水、液氨、氮肥（尿素、碳铵等）、HNO?、铵盐、纯碱，广泛应用于化

工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料、染料、制冷剂等。

6.3合成氨生产工艺流程介绍

泽东化工采用以焦炭为原料制氨，用该方法得到的粗原料气中含有硫化合物、一氧化碳、二氧化碳等，这些不纯物都是氨合成催化剂的毒物。因此在把原料气送去合成之前需要将这些杂质彻底除去。合成氨生产的原料气包括以下主要步骤： 一、造气，即制备含有氢、氮和一氧化碳的粗原料气。 二、净化，除去氢，氮以外的杂质。

三、压缩和合成，将纯净的氢、氮混合器压缩到高压，在铁催化剂与高温条件下合成 其工艺流程如下：

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图9.合成氨工艺流程

6.4.原料气的制备（造气）

煤棒空气煤气发生炉单炉旋风除尘器总旋风除尘显热回收洗气塔下行除尘器气柜吹风气安全水封驰放气脱硫来半水煤气驰放气缓冲罐水封水汽分离器燃烧炉热空气余热锅炉蒸汽过热器水冷屏燃尽炉中空预热器软水加热器引风机蒸汽去发电烟气去烘干煤棒或去麻石除尘器 图10.造气工艺流程图

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6.4.1生产原理

在气化过程中各类气化剂与碳反应所起的化学反应，称为一级反应，如：

C+O2==CO2 C+2H2O==CO2+H2 2C+O2==2CO C+H2O==CO+H2

一级反应的生成物与碳、气化剂及生成物之间的化学反应为二级反应，如：

2CO+O2→2CO2 C+2H2→CH4 CO+H2O→CO2+H2 2CO+2H2→CH4+CO2 CO2+C→2CO CO+3H2→CH4+H2O CO2+CH4→2CO+2H2 2H2+O2→2H2O

烘干后的煤棒通过皮带输送机输往钢煤斗，经过自动加焦机进入煤气炉，在吹风阶段，空气由炉底进入，由炉顶出来的吹风气经单炉旋风除尘器，由烟囱放空或送吹风气回收工段；回收工段，吹风后期，空气由炉底送入，由炉顶出来经单炉旋风除尘器，煤气总旋风除尘器，显热回收器，洗气塔，安全水封然后送至气柜，下吹制气阶段，蒸汽由炉上部加入，与燃料反应生成的水煤气自炉底出来，经过下行旋风除尘器，煤气总旋风除尘器，显热回收器，洗气塔 ，安全水封到气柜；二次上吹阶段的流程同上吹阶段相同。空气吹净阶段的流程与回收阶段相同，灰渣落入炉底灰仓，定期排出炉外。 6.4.2固定层间歇法制半水煤气各工艺循环的作用

水蒸气↓43煤气→2617

图11.固定层间隙法制半水煤气吹气图

在生产半水煤气时，将自上一次开始送入空气至下一次再送入空气为止，称为一个工作

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循环，每个工作循环包括下列五个阶段。整个工作循环共136秒。

① 吹风阶段。空以空气为气化剂，空气自下而上通过燃烧层，目的是通过C与

O2的化学反应放出热量，并贮存于燃料层中，为制气阶段提供热量。此过程

共24秒。

② 回收。 吹风后期.空气自下而上，通过燃料层氧气燃烧后，回收氮气到气柜，控制

H2/N2。

③ 蒸汽一次上吹。以蒸汽（或配少量空气）为气化剂，自下而上通过燃料层，燃料中的

C与水蒸汽反应，生成半水煤气。这个过程加入空气并不是单纯为了提高温度，主要是为了配入适量N2，以满足原料气H2/N2的要求，即所谓的“上吹加氮”。此过程共46秒。

④ 蒸汽下吹。上吹制气后，蒸汽改变进入燃料层方向，自上而下通过燃料层生产水煤气，

以保持气化层的位置和温度稳定在一定区域内。此过程共56秒。

⑤ 蒸汽二次上吹。蒸汽下吹制气后煤层温度已显著下降，且炉内尚有煤气，如立即吹入

空气势必引起爆炸。为此，先以蒸汽进行二次上吹，将炉子底部煤气排净，为下一步吹风创造条件。此过程共6秒。

⑥ 空气吹净。空气自下而上通过燃料层，生产空气煤气，将原来炉上部残留的水煤气一

并送入气柜。此过程共3秒。 6.4.3工艺指标

燃烧炉1点温度 850℃

燃烧炉热点温度 850～1040℃（小于700℃时点火升温） 燃烧炉出口温度 800℃～900℃ 中温空预后空气温度 ≥200℃ 引风机入口烟气温度 250℃ 软水加热器出口水温度

≥150℃

吹风气入口温度 280℃～350℃ 减压前驰放气压力 减压后驰放气压力

≥0.03Mp 0.02Mp～0.06Mp

系统烟气总压降 2500pa 吹风气可燃物CO+H2含量 < 9% 废热锅炉入口烟气中氧含量

2%～6%

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烟气 O22%～6% CO2 0.5% 6.5 原料气脱硫

以煤为原料制取的粗原料气，都会含有一些硫和碳的氧化物，为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒，必须在氨合成工序前加以脱除，以煤为原料的部分氧化法，根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。 6.5.1工艺流程

工业脱硫方法种类很多，通常是干法脱硫和湿法脱硫，其中后者运用更为广泛，湿法脱硫可以处理含硫量高的煤气，脱硫剂是便于输送的液体物料，可以再生，且可以回收有价值的元素硫，从而构成一个连续脱硫循环系统。泽东化工运用的是湿法脱硫技术。在碱性溶液中添加催化剂等组成脱硫液，与需要净化的半水煤气在脱硫塔内逆流接触，脱去硫化氢(H2S)，吸收了硫化氢的脱硫液经氧化再生槽与空气氧化作用，使脱硫液得到再生，并浮选出单质硫，供脱硫液循环使用。

① 气体流程：来自气柜的半水煤气，分两路进1#2#前静电除焦塔进口水封，再进入前置静电除焦塔底部在此除去所含的部分粉尘、煤焦油等杂志，从前静电除焦塔顶部出来进入前静电除焦塔出口水封，然后进入罗茨风机加压，加压后半水煤气温度约为80℃，压力约为49Kpa，先送入冷却塔下段，与来自冷却水上段冷却水逆流接触换热，被冷却至35℃以下，再送入预脱硫塔底部从下向上与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触脱除部分硫化氢后，从预脱硫塔上部出来进入主脱硫塔底部，从下向上通过填料层并与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触脱除硫化氢，从主脱硫塔上部出来的硫化氢含量小于70mg/Nm^3的半水煤气进入清洗塔，用冷却水洗去其中夹带的雾沫后，分两路进1#2#后静电除焦塔除尘，最后送往压缩工段。 ② 脱硫液流程；脱硫液由贫液泵打入预脱硫塔，与来自罗茨风机的半水煤气在填料层逆流接触吸收硫化氢后，出预脱硫塔的溶液，进入1#2#富液槽由富液泵加压送入1#2#喷射氧化再生槽，在此进行再生并浮选分离出硫泡沫。再生后脱硫液，经液位调节器进入1#2#贫夜槽，再经贫液泵加压送预脱硫塔，溶液循环使用。从再生槽环槽出来的硫泡沫，借助位能自流进硫泡沫槽，经泡沫泵送硫回收过滤机，过滤后清液直接回收。另，脱硫液要求可分开循环，也可通过联通阀整体循环。

③ 水流程：来自循环水池的循环水分别进入冷却塔、清洗塔上段，与脱硫前后的半水煤气逆流接触进行冷却，然后回排水管网循环使用。

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④ 硫回收过流程：硫泡沫槽内的硫泡沫，由硫泡沫泵送入硫泡沫过滤机，过滤后的清液回收系统。

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6.5.2工艺指标

脱硫后煤气中的硫化氢含量≤0.07g/m3 再生槽浮选分离泡沫持续不断。

脱硫液成分：总碱液（以Na2CO3计） 30~40g/L 悬浮硫 ≤0.5g/L Na2CO3 5.0~7.0g/L NaCNS 65~75g/L 温度：制备脱硫液温度 60~80℃ 再生槽溶液温度 35~45℃ 压力：罗茨风机出口压力 ≥350mmHg 贫液泵出口压力 ≥0.30Mpa 富液泵出口压力 ≥0.40Mpa 泡沫泵出口压力 ≥0.30Mpa 液位： 脱硫塔液位 1/2~2/3液面计高 冷却塔液位 1/2~2/3液面计高 贫液槽液位 1/2~2/3液面计高 富液槽液位 1/2~2/3液面计高 静电除焦塔：排污 1次/4小时 工作电压 33~60KV 工作电流 50~160mA 安全水封 常开水流不断 氧含量 ≤0.5% 硫回收岗位：再生槽环槽（喷射器） 清理两次/天 6.6变换

CO是氨合成中的有毒气体，而在煤的气化过程中，不可避免地引入CO气体，因此需要除去合成气中的CO。通过变换反应，可产生更多的氢气，同时降低CO含量，用于调节H2/CO的比例，满足不同的生产需要。变换反应如下：

CO+H2O（g） H2+CO2 ΔH=-41.2kJ/mol；

一氧化碳变换流程有许多种，包括常压，加压；两段中温变换，三段中温变换，高-低变串联等。

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6.6.1工艺流程

泽东化工采用的是三段中温变换，第一步是高温变换，使大部分CO转变为CO2

和H2；第二步是低温变换，将CO含量降至0.3%左右。因此，CO变换反应既是原料气制造的继续，又是净化的过程，为后续脱碳过程创造条件。 6.6.2变换气脱硫脱碳工段

经过变换后一氧化碳变成二氧化碳，用物理吸附法吸收除去。变换工段引入的少量SO2在之后的变换气脱硫塔中除去，使变换气中的H2S和SO2气体达到生产要求。

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6.6.3工艺指标

脱硫岗位：脱硫后煤气中H2S含量 80～150mg/m3 变换岗位：一段触媒热点 380±10℃ 二段触媒热点 280±10℃ 三段出口温度 ≤230℃ 变换气H2S含量 ≥150mg/m3 系统出口变换气CO 0.8%～1.8% 变脱岗位： 变换气H2S含量 ≤20mg/m3

脱碳岗位： 净化气CO2含量 ≤0.2%（根据工艺要求定） 6.7 铜洗（精炼）

经CO变换和CO2脱除后的原料气中尚且含有少量残余的一氧化碳和二氧化碳。为了防止他们对氨合成催化剂的毒害，规定CO和CO2总含量不得大于10cm3/m3。因此，原料气在合成工序以前，还有一个最终净化的步骤——铜洗。

合成氨生产系统中原料气的精炼采用铜洗装置。铜洗是在高压低温条件下，用铜氨液吸收来自脱碳后氢氮气中的一氧化碳、二氧化碳、氧和硫化氢等有害气体，制得合格的铜洗气体。吸收气体后的铜液经减压、加温后,再生循环使用,解吸出来的再生气体经高位吸氨器净氨塔吸氨后送罗茨机进口，净氨塔稀氨水送氨回收。 6.7.1原理

（1）铜液吸收原理：

在有游离氨存在的条件下，Cu(NH3)2Ac和CO作用，生成Cu(NH3)Ac?CO：

Cu(NH3)2Ac + CO + NH3 ＝ Cu(NH3)Ac?CO

铜液对CO2吸收：

2NH3 + CO2 ＝ (NH4)2CO3 (NH4)2CO3 + CO2 + H2O ＝ 2NH4HCO3

铜液对O2吸收：

4Cu(NH3)2Ac + 4NH4Ac + 4NH3?H2O + O2 ＝ 4Cu(NH3)4Ac2 + 6H2O

铜液对H2S吸收：

2 NH3?H2O + H2S ＝ (NH4)2S + 2H2O

2Cu(NH3)2Ac + 2H2S ＝ Cu2S ↓+ 2NH4Ac + (NH4)2S

（2）铜液的组成及配置制：

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工业铜渣和软锰矿在硫酸介质中经氧化还原,得到硫酸铜和硫酸锰混合溶液,净化过滤后,用氨与碳酸氢铵混合溶液分离锰得到的铜氨溶液,通过控制电解技术参数电解制得铜。

目前采用的铜氨液为醋酸铜氨液，是由醋酸、铜、氨和水经过化学反应后制得的一种溶液，其主要成分是醋酸亚铜络二氨[Cu(NH3)2Ac]，醋酸铜络四氨[Cu(NH3)4Ac]，醋酸氨

（NH4Ac）和未反应的游离氨。由于吸收了空气和原料气中的CO2，溶液中还含有碳酸氢铵

和碳酸铵等成分。其中醋酸亚铜络二氨和游离氨是吸收CO的主要成分。由于铜液呈碱性，

pH值一般为9～10，并且有腐蚀性，特别对人的眼睛有强烈的伤害作用，因此操作时应严

加防护。 6.7.2工艺流程 压缩五段来气体油分铜洗塔二次回流一次回流铜液分离器精炼气去压缩铜液泵回流塔上加热器氨回收塔到气柜铜液过滤器下加热器化铜桶再生器氨站，冷冻来液氨冷冻氨贮槽气氨氨冷器气氨到两钠蒸发冷加氨器氨站，冷冻氨贮槽液氨 图14 半水煤气的精炼（铜洗）工艺流程图 （1）气体流程： 从压缩机来的原料气，其压力为12.5MPa左右，含CO<3.5%、CO2<0.2%，经油分离器，送入铜洗塔底部，气体在塔内与塔顶喷淋下来的铜液逆流接触，气体中CO、CO2、O2及H2S被铜液吸收。出铜洗塔气体中CO+CO2（总称微量）<25ml/m3，经铜液分离器，清除所带铜

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