篇一：四川理工化工仿真實習報告(日志)
化工生產實習報告
這次為期10天的生產實習是我們參與實踐活動的很重要的一部分，在陳曉峰老師的指導下我們學習了 “東方仿真軟件”中的“合成氨”的仿真操作。可以說我們在這10天的生產實習中學到了很多在平時課堂沒學到的知識,受益匪淺。這次實習仿真軟件的操作，使我們不僅進一步熟悉了“合成氨”三個工段的工藝流程，更讓我們了解到在工廠的實際操作上是怎么操作的，使我們了解到計算機系統(tǒng)在實際的生產操作中起到的重要作用。這是一種步驟，更是一種結合。
我們現(xiàn)在班上大多數(shù)同學都已與公司企業(yè)簽了協(xié)議，不久我們就要真正的踏上工作崗位。所以這一次的生產實習我覺得尤為重要，這不僅是學校給我們的一個課程，而且還是我們對以后在工廠 “中控室”的一種初步了解,讓我們受益匪淺!
1.實習目的：
生產實習是我們應用化工技術專業(yè)知識結構中不可缺少的組成部分，并作為一個獨立的項目列入專業(yè)教學計劃中的。其目的在于通過實習使學生獲得基本生產的感性知識，動手能力，理論聯(lián)系實際，擴大知識面；同時專業(yè)實習又是鍛煉和培養(yǎng)學生業(yè)務能力及素質的重要渠道，培養(yǎng)當代大學生具有吃苦耐勞的精神，逐步實現(xiàn)由學生（學校）到職業(yè)者（社會）的轉變，培養(yǎng)我們初步擔任技術工作的能力。這些實際知識，對我們學習后面的課程乃至以后的工作，都是十分必要的基礎。只有先進行了解，我們才能去進一步學習，去加深，去進取。 (具體的實習目的是:1:了解合成氨的工藝流程以及詳細的閱讀“合成氨仿真系統(tǒng)的操作說明書”。
�、僬J識關于合成氨的設備以及控制系統(tǒng)的原理。
②認真學習仿真系統(tǒng)的操作。
�、弁ㄟ^學習和操作練習，得出結論和心得。
2.實習內容：
①閱讀“年產30萬噸的合成氨裝置仿真培訓系統(tǒng)使用說明書”，對合成氨的工藝流程進行一定初步了解;
②了解“年產30萬噸的合成氨的工段---凈化,轉化,合成工段”的工藝流程；
�、坶喿x“凈化工段”的說明書，并參照其說明書和“成績測評系統(tǒng)”的步驟完成“冷態(tài)開車”和“正常停車”的仿真操作；
④閱讀“轉化工段”的說明書，并參照其說明書和“成績測評系統(tǒng)”的步驟完成“冷態(tài)開車”和“正常停車”的仿真操作；
�、蓍喿x“合成工段”的說明書，并參照其說明書和“成績測評系統(tǒng)”的步驟完成“冷態(tài)開車”和“正常停車”的仿真操作；
�、蘧C合了解“年產30萬噸的合成氨的工段---凈化,轉化,合成三個工段”，認清“工廠控制室操作”的情況；
3.實習時間：
四川理工學院“仿真系統(tǒng)培訓基地”--------------------12月20日至29日
①了解合成氨總的工藝流程--------------------------- 12月20日上午
�、谕瓿伞皟艋ざ巍钡睦鋺B(tài)開車的操作 -----------------12月20日下午
�、弁瓿伞皟艋ざ巍钡恼Ｍ＼嚨牟僮�------------------12月21日整天
�、芡瓿伞稗D化工段”的冷態(tài)開車的操作------------------12月22-23日
⑤完成“轉化工段”的正常停車的操作------------------12月24-25日
�、尥瓿伞昂铣晒ざ巍钡睦鋺B(tài)開車的操作------------------12月26-27日
⑦完成“合成工段”的正常停車的操作------------------ 12月27-28日
�、鄼z查“凈化，轉化，合成”工段的操作--------------- 12月29日
4.生產實習的過程內容:
第一節(jié) 凈化工藝流程簡介
一、脫碳
變換氣中的CO2是氨合成觸媒（鎳的化合物）的一種毒物，因此，在進行氨合成之前必須從氣體中脫除干凈。工藝氣體中大部分CO2是在CO2吸收塔101-E中用活化aMDEA溶液進行逆流吸收脫除的。從變換爐（104-D）出來的變換氣（溫度60℃、壓力2.799MPa），用變換氣分離器102-F將其中大部分水分除去以后，進入CO2吸收塔101-E下部的分布器。氣體在塔101-E內向上流動穿過塔內塔板，使工藝氣與塔頂加入的自下流動的貧液（解吸了CO2的aMDEA溶液，40℃（TI_24））充分接觸，脫除工藝氣中所含CO2，再經(jīng)塔頂洗滌段除沫層后出CO2吸收塔，出CO2吸收塔101-E后的凈化氣去往凈化氣分離器121-F，在管路上由噴射器噴入從變換氣分離器(102-F)來的工藝冷凝液（由LICA17控制），進一步洗滌，經(jīng)凈化氣分離器(121-F)分離出噴入的工藝冷凝液，凈化后的氣體，溫度44℃，壓力2.764MPa，去甲烷化工序（106-D），液體與變換冷凝液匯合液由液位控制器LICA26調節(jié)去工藝冷凝液處理裝置。
從CO2吸收塔101-E出來的富液（吸收了CO2的aMDEA溶液）先經(jīng)溶液換熱器(109-CB1/2)加熱、再經(jīng)溶液換熱器(109-CA1/2)，被CO2汽提塔102-E（102-E為篩板塔，共10塊塔板）出來的貧液加熱至105℃（TI109），由液位調節(jié)器LIC4控制，進入CO2汽提塔(102-E)頂部的閃蒸段，閃蒸出一部分CO2，然后向下流經(jīng)102-E汽提段，與自下而上流動的蒸汽汽提再生。再生后的溶液進入變換氣煮沸器(105-CA/B)、蒸汽煮沸器(111-C)，經(jīng)煮沸成汽液混合物后返回102-E下部汽提段，氣相部分作為汽提用氣，液相部分從102-E底部出塔。
從CO2汽提塔102-E底部出來的熱貧液先經(jīng)溶液換熱器(109-CA1/2)與富液換熱降溫后進貧液泵，經(jīng)貧液泵(107-JA/JB/JC)升壓，貧液再經(jīng)溶液換熱器(109-CB1/2) 進一步冷卻降溫后，經(jīng)溶液過濾器101-L除沫后，進入溶液冷卻器（108-CB1/2）被循環(huán)水冷卻至40℃（TI1_24）后，進入CO2吸收塔101-E上部。
從CO2汽提塔102-E頂部出來的CO2氣體通過CO2汽提塔回流罐103-F除沫后，從塔103-F頂部出去，或者送入尿素裝置或者放空，壓力由PICA89或PICA24控制。分離出來的冷凝水由回流泵（108-J/JA）升壓后，經(jīng)流量調節(jié)器FICA15控制返回CO2吸收塔101-E的上部。103-F的液位由LICA5及補入的工藝冷凝液（VV043支路）控制。
二、甲烷化
因為碳的氧化物是氨合成觸媒的毒物，因此在進行合成之前必須去除干凈，甲烷化反應的目的是要從合成氣中完全去除碳的氧化物，它是將碳的氧化物通過化學反應轉化成甲烷來實現(xiàn)的，甲烷在合成塔中可以看成是惰性氣體，可以達到去除碳的氧化物的目的。
甲烷化系統(tǒng)的原料氣來自脫碳系統(tǒng)，該原料氣先后經(jīng)合成氣一脫碳氣換熱器(136-C)預熱至117.5℃（TI104）、高變氣—脫碳氣換熱器(104-C)加熱到316℃（TI105），進入甲烷化爐(106-D)，爐內裝有18m3、J-105型鎳催化劑，氣體自上部進入106-D，氣體中的CO和CO2與H2反應生成CH4和H2O。系統(tǒng)內的壓力由壓力控制器PIC5調節(jié)。甲烷化爐(106-D)的出口溫度為363℃（TIAI1002A），依次經(jīng)鍋爐給水預熱器(114-C)，甲烷化氣脫鹽水預熱器(134-C)和水冷器(115-C)，溫度降至40℃（TI139），甲烷化后的氣體中CO（AR2_1）和CO2（AR2_2）含量降至10ppm以下，進入合成氣壓縮機吸收罐104-F進行氣液分離。
甲烷化反應如下：
催化劑 CO + 3H
CH4 + H2O + 206.3KJ
催化劑 CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O + 165.3KJ
三、冷凝液回收系統(tǒng)
自低變104-D來的工藝氣260℃（TI130），經(jīng)102-F底部冷凝液猝冷后，再經(jīng)105-C，106-C換熱至60℃，進入102-F，其中工藝氣中所帶的水分沉積下來，脫水后的工藝氣進入CO2吸收塔101-E脫除CO2。102-F的水一部分進入103-F，一部分經(jīng)換熱器E66401換熱后進入C66401，由管網(wǎng)來的327℃（TI143）的蒸汽進入C66401的底部，塔頂產生的氣體進入蒸汽系統(tǒng)，底部液體經(jīng)E66401，E66402換熱后排出。
下面就看看“合成氨凈化工段總圖”，結合上面的'過程了解。
第二節(jié) 轉化工藝流程介紹
2.1.1概述
制取合成氨原料氣的方法主要有以下幾種：1.固體燃料氣法；2.重油氣法；3.氣態(tài)烴法。其中氣態(tài)烴法又有蒸汽轉化法和間歇催化轉化法。這次實習的仿真軟件是針對蒸汽轉化法制取合成氨原料氣而設計的。
制取合成氨原料氣所用的氣態(tài)烴主要是天然氣（甲烷、乙烷、丙烷等）。蒸汽轉化法制取合成氨原料氣分兩段進行，首先在裝有催化劑（鎳觸媒）的一段爐轉化管內，蒸汽與氣態(tài)烴進行吸熱的轉化反應，反應所需的熱量由管外燒嘴提供。一段轉化反應方程式如下：CH4+H22 – 206.4 kj/mol
CH4+2H22+4H2 - 165.1 kj/mol 氣態(tài)烴轉化到一定程度后，送入裝有催化劑的二段爐，同時加入適量的空氣和水蒸汽，與部分可燃性氣體燃燒提供進一步轉化所需的熱量，所生成的氮氣作為合成氨的原料。二段轉化反應方程式如下：
1.催化床層頂部空間的燃燒反應
2H2 + O22O（g）+ 484 kj/mol
CO+ O2 2 + 566 kj/mol
2. 催化床層的轉化燒反應
CH4+H22 – 206.4 kj/mol
CH4+ CO22 – 247.4 kj/mol
二段爐的出口氣中含有大量的CO，這些未變換的CO大部分在變換爐中氧化成CO2，從而提高了H2的產量。變換反應方程式如下：
CO+ H22 +H2 + 566 kj/mol
2.1.2 原料氣脫硫
原料天然氣中含有6.0ppm左右的硫化物，這些硫化物可以通過物理的和化學的方法脫除。天然氣首先在原料氣預熱器（141-C）中被低壓蒸汽預熱，流量由FR30記錄，溫度由TR21記錄，壓力由PRC1調節(jié)，預熱后的天然氣進入活性碳脫硫槽（101-DA 、102-DA一用一備）進行初脫硫。然后進用蒸汽透平驅動的單缸離心式壓縮機（102-J），壓縮到所要求的操作壓力。
壓縮機設有FIC12防喘振保護裝置，當在低于正常流量的條件下進行操作時，它可以可以把某一給定量的氣體返回氣水冷器（130-C），冷卻后送回壓縮機的入口。經(jīng)壓縮后的原料天然氣在一段爐（101-B）對流段低溫段加熱到230℃（TIA37）左右與103-J段間來氫混合后，進入Co-Mo加氫和氧化鋅脫硫槽（108-D），經(jīng)脫硫后，天然氣中的總硫含量降到0.5ppm以下，用AR4記錄。
2.1.3 原料氣的一段轉化
脫硫后的原料氣與壓力為3.8MPa的中壓蒸汽混和，蒸汽流量由FRCA2調節(jié)�；旌虾蟮恼羝吞烊粴庖苑肿颖�4：1的比例通過一段爐（101-B）對流段高溫段預熱后，送到101-B輻射段的頂部，氣體從一根總管被分配到八根分總管，分總管在爐頂部平行排列，每一根分總管中的氣體又經(jīng)豬尾管自上而下地被分配到42根裝有觸媒的轉化管中，原料氣在一段爐（101－B）輻射段的336根觸媒反應管進行蒸汽轉化，管外由頂部的144（仿真中為72）個燒嘴提供反應熱，這些燒嘴是由MIC1～MIC9來調節(jié)的。經(jīng)一段轉化后，氣體中殘余甲烷在10％（AR1_4）左右。
2.1.4 轉化氣的二段轉化
一段轉化氣進入二段爐（103-D），在二段爐中同時送入工藝空氣，工藝空氣來自空氣壓縮機（101-J），壓縮機有兩個缸。從壓縮機101-B最終出口管送往二段爐的空氣量由FRC3調節(jié)，工藝空氣可以由于電動閥SP3的動作而停止送往二段爐。工藝空氣在電動閥SP3的后面與少量的中壓蒸汽匯合，然后通過101-B對流段預熱。蒸汽量由FI51計量，由MIC19調節(jié)，這股蒸汽是為了在工藝空氣中斷時保護101-B的預熱盤管。開工旁路（LLV37）不通過預熱盤，以避免二段轉化觸媒在用空氣升溫時工藝空氣過熱。
工藝氣從101-D的頂部向下通過一個擴散環(huán)而進入爐子的燃燒區(qū)，轉化氣中的H2和空氣中的氧燃燒產生的熱量供給轉化氣中的甲烷在二段爐觸媒床中進一步轉化，出二段爐的工藝氣殘余甲烷含量（AR1_3）在0.3％左右，經(jīng)并聯(lián)的兩臺第一廢熱鍋爐（101-CA/B）回收熱量，再經(jīng)第二廢熱鍋爐（102-C）進一步回收余熱后，送去變換爐104-D。廢鍋爐的管側是來自101-F的鍋爐水。102-C有一條熱旁路，通過TRC10調節(jié)變換爐104-D的進口溫度（370℃左右）。
2.1.5 變換
變換爐104-D由高變和低變兩個反應器，中間用蝶形頭分開，上面是高變爐，下面是低變爐。低變爐底部有蒸汽注入管線，供開車時以及短期停車時觸媒保溫用。從第二廢熱鍋爐（102-C）來的轉化氣約含有12-14％的CO，進入高變爐，在高變觸媒的作用下將部分CO轉化成CO2，經(jīng)高溫變換后CO含量降到3％（AR9）左右，然后經(jīng)第三廢熱鍋爐（103-C）回收部分熱能，傳給來自101-F的鍋爐水，氣體從103-C出來，進換熱器（104-C）與甲烷化爐進氣換熱，從而得到進一步冷卻。104-C之前有一放空管，供開車和發(fā)生事故時高變出口氣放空用的，由電動閥MIC26控制。103-C設置一旁路，由TRC11調節(jié)低變爐入口溫度。進入低變爐在低變觸媒的作用下將其余CO轉化為CO2，出低變爐的工藝氣中CO含量約為0.3％（AR10）左右。開車或發(fā)生事故時氣體可不進入低變爐，它是通過關閉低變爐進氣管上的SP4、打開SP5實現(xiàn)的。
2.1.6蒸汽系統(tǒng)
合成氨裝置開車時，將從界外引入3.8MPa、327℃的中壓蒸汽約50T/H。輔助鍋爐和廢熱鍋爐所用的脫鹽水從水處理車間引入，用并聯(lián)的低變出口氣加熱器（106-C）和甲烷化出口氣加熱器（134-C）預熱到100℃左右，進入除氧器（101-U）脫氧段，在脫氧段用低壓蒸汽脫除水中溶解氧后，然后在儲水段加入二甲基硐肟除去殘余溶解氧。最終溶解氧含量小于7PPb。
除氧水加入氨水調節(jié)PH至8.5-9.2，經(jīng)鍋爐給水泵104-J/JA/JB經(jīng)并聯(lián)的合成氣加熱器（123-C），甲烷化氣加熱器（114-C）及一段爐對流段低溫段鍋爐給水預熱盤管加熱到295℃（TI1_44）左右進入汽包（101-F），同時在汽包中加入磷酸鹽溶液,汽包底部水經(jīng)101-CA/CB、102-C、103-C一段爐對流段低溫段廢熱鍋爐及輔助鍋爐加熱部分汽化后進入汽包，經(jīng)汽包分離出的飽和蒸汽在一段爐對流段過熱后送至103-JAT，經(jīng)103-JAT抽出3.8MPa、327℃中壓蒸汽，供各中壓蒸汽用戶使用。103-JAT停運時，高壓蒸汽經(jīng)減壓，全部進入中壓蒸汽管網(wǎng)，中壓蒸汽一部分供工藝使用、一部分供凝汽透平使用，其余供背壓透平使用，并產生低壓蒸汽，供111-C、101-U使用，其余為伴熱使用在這個工段中，縮合/脫水反應是在三個串聯(lián)的反應器中進行的，接著是一臺分層器，用來把有機物從液流中分離出來。
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