氮肥工艺控制方案
氮肥工艺控制方案
氮肥工艺控制方案
概述
氮肥生产是高能耗的工业，其生产成本主要取决于系统的能耗，系统能耗除了与采用的工艺流程有关外，在很大程度上取决于系统控制的算法及稳定性，因此，化肥生产过程的控制系统对整个生产成本具有关键意义。
氮肥生产系统是由一个个相对独立的单元（工段）组成的。各单元之间具有密切关系。上一单元的产品或输出，即为下一单元的原料或输入，各个单元相互紧密联系形成一个连续的生产过程。各个单元在地域上相互分散，但距离又不很远。整个生产过程可以分为造气、脱硫、压缩、变换、脱碳、合成、甲醇、尿素等主要单元（工段）。上述各单元（工段）的操作在工艺上密切联系，但在地域上分散、在控制上相对独立。
浙江威盛DCS在氮肥生产过程控制方面具有许多特点：
● 生产工艺的优化控制。
● 各单元工艺参数的集中监控。
● 在紧急情况下的遥控措施（阀门、马达等）。
● 必要的报警和联锁。
● 方便地查阅实时趋势和历史趋势。
● 可以与企业管理网相连，实现数据共享。
1、造气
造气一般是以块煤为原料，采用间歇式固定层常压气化法，在高温和程控机油传动控制下，交替与空气和过热蒸汽反应。反应方程式：
吹风C+O2→CO2+Q
CO2+C→2CO-Q
上、下吹C+H2O(g) →CO+H2-Q
A、吹风阶段
控制方案
在生产中，一般均是多个造气炉组成一组。在多台造气炉同时投入运行时，为了保证造气炉在吹风阶段的风量，必须对造气炉的吹风阶段进行顺序控制。
对造气炉进行吹风排序，也就是要实现吹风时间自寻优及动态跟踪。下面以4个造气炉为例加以说明：
当任启动一个造气炉，或任意停止一个造气炉，其吹风间歇时间随之改变。启动或停止造气炉之后，各炉都要进行重新调整，按照计算的时间进行初始化，即各炉在对应时间重新从第一个工序循环下去，其原理框图如下：
4个造气炉吹风排序原理框图
初始化原理框图
控制效果
采用DCS系统控制一组（多台）造气炉的运行，可实现对造气炉吹风排序的优化控制，并可对温度压力等数据进行实时采集、调节，从而使炉况长期稳定，煤气气质明显提高，达到节能增效目的。DCS的应用还可避免因人工的随意性和误操作而引发事故，并有利于企业全面数据管理。
10个造气炉吹风排序图
造气炉控制图
参数控制图
温度参数图
温度趋势图
含量趋势图
报警事件管理
安全管理系统
造气策略组态图
2、变换
工艺简介
经过压缩有一定压力的半水煤气先经过油水分离器，除去煤气中的油物。然后进入饱和塔的下部与热水进行交换后升至一定温度，经过气水分离器分离出煤气中的水份。去除水分的煤气进入预热交换器，与中变炉出口的高温煤气进行两次热交换后，进入中变炉，在触媒的催化作用下，煤气中的一氧化碳发生反应，生成二氧化碳，中变炉的炉体内有三层反应区，在正常的工艺状况下，第一层的反应温度控制在450℃左右，第二层反应温度控制在400℃左右，第三层的反应温度控制在380℃左右。反应后出中变炉的变换气进入与入口水煤气进行热交换的两级热交换器后，再进入低变炉使变换气中的一氧化碳进一步变换，经过两次变换的水煤气成为合格的变换气后，经热水塔，冷却塔之后送入下一工段进行后续处理。
变换工艺流程图
控制方案
在变换工段中，比较典型的控制回路包括入变换气汽比调节，中变炉煤气副线流量调节，中变炉中段温度喷水控制，中变炉下段温度喷水控制，饱和塔液位控制，水分出口煤气温度的调节等几部分。
入变换蒸汽流量与入变换半水煤气流量的比值调节采用先进控制器，对比值控制器的给定值进行修正，并设置煤气流量变化速率控制器来防止在系统加减量时，中变炉出口CO超标，达到汽气比控制的目的。
中变炉的上、中、下段温度调节和水分出口煤气的温度控制采用经典调节模式（PID、前馈、串级调节等）。
入气汽比调节框图
中变炉上段温度调节框图
中变炉中段/下段温度控制、饱和塔液位控制框图
水分出口温度串级调节框图
调节操作画面
操作记录画面
流量比值调节趋势
3、脱碳
工艺简介
含有一定浓度（CO2）的变换气进入吸收塔内。气体中CO2被逆流流下的碳酸丙烯酯所吸收。净化CO2气脱至所要求的浓度由塔顶排出，成为可供用户使用的工艺气。吸收CO2后的碳酸丙烯酯富液经涡轮机回收能量后，在高压闪蒸槽内闪蒸。高压闪蒸液再到减压槽进行减压闪蒸。减压闪蒸汽相含浓度较高的CO2，可供用户使用。减压闪蒸液在气提塔内经空气气提再生，再生后的碳酸丙烯酯贫液经循环液泵送回吸收塔循环使用。气提空气由通风机从气提塔塔底送入。
高压闪蒸汽中含CO2及部分工艺气。高压闪蒸汽可全部或部分返回压缩与原料气汇合，以回收氮气和氢气。
脱碳过程中，入脱碳塔贫液的流量，将直接影响二氧化碳在脱碳塔中的溶解度。流量过小，原料气中的CO2不能被充分吸收；流量过大，能耗增加。闪蒸槽的液位和压力，对于原料气的回收再利用有重要作用，它不仅可以回收闪蒸汽里的氮气和氢气，还可以减少碳酸丙烯酯的损失。
脱碳后煤气送入下一个工段进行进一步处理。
脱碳工艺流程图
脱碳控制图表
控制方案
在脱碳工段中，典型的控制回路包括：脱碳塔液位控制，闪蒸槽液位控制，降温塔液位控制，闪蒸气压力控制，以及加氧手动控制。在脱碳整个控制中没有复杂调节系统，全部采用的是单回路PID调节模式。
液位调节操作画面
脱碳液位趋势图
4、合成
工艺简介
目前国内大多数中小氮肥企业均采用中压法氨合成工艺，其合成压力为31.4MPa。合成塔的直径一般为Ф800～Ф1200mm。
将压缩送来的合格精炼气在适当的温度、压力和触媒存在的条件下合成为氨，所得气氨经冷却水及液氨冷却，冷凝为液氨，并将液氨从氢氮气中分离出来，未合成的氢氮气补充部分新鲜气继续在合成系统内循环合成。
合成氨工艺流程图
合成工艺流程图
冷凝工艺流程操作画面
氨合成塔操作画面
控制方案
氨合成工段中主要工艺参数的优化控制非常重要，直接影响合成氨的产量和消耗指标。控制方案以降低吨氨消耗为目标，控制参数为催化剂温度、惰性气体的含量、氨冷出口温度及氨冷器、冷交换路、氨分离器的三大液位。
氢氮比调节：
氢氮比自调是合成控制中的难点，从造气到合成的滞后时间，开满量时，一般小化肥厂为30分钟，开联醇为45分钟。正确认识从造气到合成整个流程中氢比演变规律是搞好调节的基础。规律主要为二点；从造气到合成塔入口基本为纯滞后，各点氢比测量曲
线呈简单相似现象，并含有一定的容量滞后，合成塔塔前塔后氢比信号呈微积分关系。记录各测量点氢比偏差记录曲线，据此可发现演变规律，监视分析调节效果，计算开表数据，以此数据二维查表控制阀门输出能达到较好的控制效果。
合成塔内触媒层热点温度控制
合成塔各催化剂层热点温度的控制，是采用调节未反应的冷气体加入量的方法来控制各段温度，由于反应温度比较容易稳定，所以一般采用手动遥控。
循环气氨冷器出口温度和液位控制
为了更好地控制温度；采用串级控制方案，以温度回路为主回路，液位为副回路。为了保证液位，当液位超限时，切断串级回路，使回路的串级状态切换为副回路的自动状态；确保液位在安全值内。
循环气氨冷器出口温度和液位控制原理框图
新鲜气氨冷器液位控制
在新鲜气氨冷器液位调节系统中，水位测量值与给定常数进行PID运算，运算结果调节氨冷液位调节阀开度，从而维持氨冷液位恒定。
氨分离器的液位控制、冷交换器的液位控制、废热锅炉的液位控制，这几个回路采用单回路控制。
单回路调节框图
触媒层各口温度趋势
甲烷、氢气、CO2、CO含量趋势图
5、甲醇
工艺简介
甲醇是重要的有机化工原料，又是优良的能源载体。近代工业甲醇生产主要以天然气、煤炭为原料转化和气化制得，我国目前年产5万吨和10万吨的生产装置大都是以煤炭为原料制得。
甲醇的生产一般分为合成和精馏两个工段。
1、甲醇合成：脱碳岗位送来的净化气和循环机来的循环气在油分离器混合，经油水分离器分离油水，剩余的原料气分主副线进入合成塔合成生成粗甲醇气，借助于铜基催化剂的作用，CO、CO2和H2进行化合反应生成甲醇，经冷凝到醇分离器分离得粗甲醇，减压后送中间槽，不凝气体一部分加压循环使用，一部分经高压水洗塔水洗掉夹带的甲醇经铜洗送入氨合成系统，粗甲醇送精馏。流程图如下：
甲醇合成工艺流程图
甲醇精馏工艺流程图
2、甲醇精馏：甲醇的精馏工艺，多数采用两塔流程，少数生产规模较大的厂采用三塔流程，年产5-10万吨的装置一般都采用两塔流程。粗醇经预塔给料泵加压经粗醇预热器加热到65℃左右进初塔，同时初塔再沸器用蒸汽加热使塔内液体蒸发，甲醇及其他轻组分的蒸汽由塔顶蒸出，冷凝后打回流。控制出气温度40-45℃，塔釜温度75-85℃；塔顶温度60-65℃。经预塔底出来的预后甲醇给主塔，主塔再沸器加热使塔底温度控制在104-120℃，塔顶出气温度控制在65-70℃，在塔顶采出回流液即精醇；合格后送精醇储槽。流程图如上：
控制方案
在合成工段一般设有以下一些调节回路：合成塔温度控制、醇分液位控制、水洗塔液位控制、粗醇中间槽液位和驰放气压力控制。其中以合成塔温度较为难控，合成塔温度一般有12个检测点，选用以下调节方式，能够很好的保护触媒。
合成塔触媒温度调节框图
其他各回路均采用单回路控制，目前国内一般均采用低压法生产，驰放气压力控制在0.6Mpa左右。调节框图如下：
在精馏工段一般设有以下一些调节回路：排气冷凝器出口压力、进精馏蒸汽压力、预塔回流槽液位、预塔液位、主塔回流槽和主塔液位、预塔给料流量、主塔回流流量、预塔回流液进口温度、预塔循环再沸器出口温度、主塔回流液进口温度、主塔循环再沸器出口温度、预塔给料温度。采用单回路均能达到很好的控制效果。
醇汾液位调节画面
触媒温度调节画面
合成塔触媒温度趋势
氯碱生产工艺流程
氯碱生产工艺流程总述 永祥树脂有限公司生产系统是由氯碱系统，PVC系统，三氯氢硅系统, 及公用系统组成。公用系统又包括水，电，汽。水，电，汽的正常供应是确保生产平稳运行的关键。这里我就谈谈氯碱系统的生产流程。 永祥树脂有限公司的氯碱系统是由电解，盐水，氯氢，液氯，冷冻，盐酸，漂液，蒸发，循环水组成的系统。其主要流程是盐水生产的精盐水经电解生成主要成分是NaoH NaCI的电解液和氯气，氢气三种物质。电解液由蒸发经浓缩，并分离其中的NaCI，加水溶解后供盐水工序生产精盐水用。NaoH经冷却沉降后，送成品桶作为成品销售。氯气在氯氢工序通过洗涤冷却，干燥，压缩输送到液氯，盐酸，PVC三氯氢硅。氯碱片区主要是 送液氯和盐酸。氯气在液氯经冷冻送来的-35 C冷冻盐水液化为液氯，液氯尾气送盐酸和漂液生产盐酸和漂液用。氢气是经氯氢工序洗涤冷却，压缩输送到PVC三氯氢硅，盐酸。氯碱片区送盐酸，在合成炉与氯气燃烧生成氯化氢气体，经水吸收后生成成品盐酸供销售出售。液氯尾气在漂液生产池中与石灰水生成漂液供销售出售。 氯碱车间工艺流程简述 一.氯碱车间基本概况
1?自然条件： 氯碱车间位于公司的东部，西部为乙炔车间,南部为聚合乙烯车间，西南为氯乙烯车间，东西向220米，南北向220米。人员构成：员工212人,其中管理人员18人，一般员工19 4人，倒班员工为168人。最高气温39C，最低气温约0C,平均气温16.5—18C。平均风速为0.5—2.0 米/秒。 2?生产装置规模： 最初设计能力为1万吨/年隔膜碱，正式投产时间1990年,经过多次技改扩产，产量达到约9万吨/年隔膜碱。 3.氯碱车间工艺特点： 车间压力容器较多，压力控制要求高；工艺介质为有毒有害物质。 二.工艺流程简述： 1.电解工序工艺流程简述： 符合工艺要求的精制盐水由盐水工序送入精盐水贮槽用精盐水泵送入高位槽，自流入盐水预热器，加热至80C±2C后注入电解槽内，当供给直流电后，盐水进行电化学反应，在阳极室生成的氯气和在阴极室生成的氢气分别送往氯氢工序处理, 阴极室生成的电解碱液断电后经管道流入电解液集中槽，用泵送至蒸发工序。 电解工艺流程简图： 直流电氢气 冷凝水 2.氯处理工序工艺流程简述:
氮肥行业清洁生产评价指标体系
氮肥行业清洁生产评价指标体系（试行） 前言 为贯彻落实《中华人民共和国清洁生产促进法》，指导和推动氮肥企业依法实施清洁生产，提高资源利用率，减少和避免污染物的产生，保护和改善环境，制定氮肥行业清洁生产评价指标体系（试行）（以下简称“指标体系”）。 本指标体系用于评价氮肥企业的清洁生产水平，作为创建清洁生产先进企业的主要依据，并为企业推行清洁生产提供技术指导。 本指标体系依据综合评价所得分值将企业清洁生产等级划分为两级，分别为清洁生产先进水平和清洁生产一般水平。随着技术的不断进步和发展，本指标体系每3－5年修订一次。 本指标体系由化工清洁生产中心起草。 本指标体系由国家发展和改革委员会会同国家环境保护总局负责解释。 本指标体系自公布之日起试行。 1 氮肥行业清洁生产评价指标体系适用范围 本评价指标体系适用于以煤、油（重油或轻油）或者天然气（含焦炉气、炼厂气）为原料生产合成氨，进而生产尿素、碳酸氢铵的氮肥企业。以煤、油或者天然气为原料生产合成氨，进而生产硝酸铵、硫酸铵、氯化铵和磷酸铵的化肥企业可参照执行。 2 氮肥行业清洁生产评价指标体系结构 本指标体系选取资源与能源消耗指标、产品特征指标、污染物指标、资源综合利用指标及环境管理与劳动安全卫生指标等5个方面共33项指标作为氮肥行业的清洁生产评价指标。这些指标的高低将反映企业的生产工艺水平、资源综合利用水平、污染物产生和排放水平以及安全环境健康管理水平。氮肥行业清洁生产评价指标体系框架见图1。
1112131415161718192021222324图1氮肥行业清洁生产评价指标体系框架
评价指标分为正向指标和逆向指标。其中，资源与能源消耗指标、污染物指标、环境管理与劳动安全卫生指标均为逆向指标，数值越小越符合清洁生产的要求；资源综合利用指标均为正向指标，数值越大越符合清洁生产的要求。产品特征指标中既有正向指标，也有逆向指标。 3 氮肥行业清洁生产评价指标的基准值和权重分值 在评价指标体系中，指标的评价基准值是衡量该项指标是否符合清洁生产基本要求的评价标准。本定量化评价指标的评价基准值选取行业清洁生产的先进水平，即，对于正向指标，评价基准值采用氮肥行业能达到的最大值（即行业最优值）。对于逆向指标，评价基准值采用氮肥行业能达到的最小值（即行业最优值）。 各项指标的权重值采用层次分析法(AHP)来确定。 以天然气、油和煤为原料的氮肥企业的清洁生产评价指标项目、各项指标权重及评价基准值分别见表1、表2和表3。
现代氯碱工业技术
今天由我来代表我们最后一组，为大家介绍现代氯碱工业生产技术。 首先我们先来了解什么是氯碱工业。其实氯碱工业就是指工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业。 反应方程式如下：2NaCl+2H2O=2NaOH+ H2 + Cl2 今天给大家讲的内容主要分为三个部分 第一部分是氯碱工业发展概况，近20年来离子膜法氯碱生产技术得到了快速发展.……经过近几年的高速发展，中国已经成为全球氯碱行业主要产品最重要的生产国和消费国之一。 咱们再来看一下氯碱工业的特点，氯碱工业主要特点有三个部分，第一个是能源消耗大，第二是氯与碱的平衡，由反应方程式可以看出，氯与碱的物质的量比是1：2，然后分别乘上他们的相对分子质量，得出质量比是1：0.85，第三是腐蚀和污染. 那氯碱工业产品有哪些用途呢？ 我们知道氯碱工业的三大产物分别是烧碱、氯气和氢气。 氯气和氢气可以去制取盐酸；氢气可以进行有机合成和金属的冶炼；氯气也能参与有机合成、氯化物的合成以及农药的生产；烧碱可以和氯气可以制成含氯的漂白剂，也是造纸、玻璃、肥皂生产必不可少的物质。随着石油化工的发展用途进一步扩大 接下来咱们看一下第二个部分氯碱工业的原理及工艺流程图， 这个流程图主要分为四个工段，第一个是化盐阶段， 就是把盐溶解经澄清槽过滤精制得到饱和食盐水为电解工段做准备，…… 第二是电解工段'电解二次精制的盐水生产氯气氢气和烧碱 第三工段是氯氢处理工段，主要针对电解槽出来的氢气氯气进行冷却干燥处理，为后续生产做准备， 第四就是蒸发工段也就是固碱工段， 我们来看一下烧碱的生产方法，主要分为三个 1、人们最早制取NaOH的方法是苛化法、
氯碱工艺流程
永祥树脂有限公司生产系统是由氯碱系统，PVC系统，三氯氢硅系统，及公用系统组成。公用系统又包括水，电，汽。水，电，汽的正常供应是确保生产平稳运行的关键。这里我就谈谈氯碱系统的生产流程。 永祥树脂有限公司的氯碱系统是由电解，盐水，氯氢，液氯，冷冻，盐酸，漂液，蒸发，循环水组成的系统。其主要流程是盐水生产的精盐水经电解生成主要成分是NaoH，NaCl的电解液和氯气，氢气三种物质。电解液由蒸发经浓缩，并分离其中的NaCl，加水溶解后供盐水工序生产精盐水用。NaoH经冷却沉降后，送成品桶作为成品销售。氯气在氯氢工序通过洗涤冷却，干燥，压缩输送到液氯，盐酸，PVC，三氯氢硅。氯碱片区主要是送液氯和盐酸。氯气在液氯经冷冻送来的-35℃冷冻盐水液化为液氯，液氯尾气送盐酸和漂液生产盐酸和漂液用。氢气是经氯氢工序洗涤冷却，压缩输送到PVC，三氯氢硅，盐酸。氯碱片区送盐酸，在合成炉与氯气燃烧生成氯化氢气体，经水吸收后生成成品盐酸供销售出售。液氯尾气在漂液生产池中与石灰水生成漂液供销售出售。
一．氯碱车间基本概况 1.自然条件： 氯碱车间位于公司的东部，西部为乙炔车间，南部为聚合乙烯车间，西南为氯乙烯车间，东西向220米，南北向220米。人员构成：员工212人,其中管理人员18人，一般员工194人，倒班员工为168人。最高气温39℃，最低气温约0℃，平均气温16.5—18℃。平均风速为0.5—2.0米/秒。 2.生产装置规模： 最初设计能力为1万吨/年隔膜碱，正式投产时间1990年，经过多次技改扩产，产量达到约9万吨/年隔膜碱。 3．氯碱车间工艺特点： 车间压力容器较多，压力控制要求高；工艺介质为有毒有害物质。二．工艺流程简述： 1.电解工序工艺流程简述： 符合工艺要求的精制盐水由盐水工序送入精盐水贮槽，用精盐水泵送入高位槽，自流入盐水预热器，加热至80℃±2℃后注入电解槽内，当供给直流电后，盐水进行电化学反应，在阳极室生成的氯气和在阴极室生成的氢气分别送往氯氢工序处理，阴极室生成的电解碱液断电后经管道流入电解液集中槽，用泵送至蒸发工序。 电解工艺流程简图： 直流电氢气 泵
氯碱生产工艺流程(1)
氯碱生产工艺流程 氯碱系统是由电解，盐水，氯氢，液氯，冷冻，盐酸，漂液，蒸发，循环水组成的系统。其主要流程是盐水生产的精盐水经电解生成主要成分是氢氧化钠，NaCl的电解液和Cl2，H2三种物质。电解液由蒸发经浓缩，并分离其中的NaCl，加水溶解后供盐水工序生产精盐水用。氢氧化钠经冷却沉降后，送成品桶作为成品销售。Cl2在氯氢工序通过洗涤冷却，干燥，压缩输送到液氯，盐酸，PVC，三氯氢硅。氯碱片区主要是送液氯和盐酸。Cl2在液氯经冷冻送来的-35℃冷冻盐水液化为液氯，液氯尾气送盐酸和漂液生产盐酸和漂液用。H2是经氯氢工序洗涤冷却，压缩输送到PVC，三氯氢硅，盐酸。氯碱片区送盐酸，在合成炉与Cl2燃烧生成氯化H2体，经水吸收后生成成品盐酸供销售出售。液氯尾气在漂液生产池中与石灰水生成漂液供销售出售。 氯碱车间工艺流程简述 一．氯碱车间基本概况 电解工艺流程简图： 直流电 H2 冷凝水 2.氯处理工序工艺流程简述： 电解生产70-85℃的湿Cl2，经Cl2洗涤塔用工业水洗涤后，进入Ⅰ段钛冷却器用工业水冷却，再进入Ⅱ段钛冷却器用+5℃盐水进一步冷却到12-15℃，然后进入泡沫干燥塔、泡罩塔用硫酸干燥，干燥后的Cl2经过酸雾捕集器后用Cl2压缩机压缩输送到各用氯岗位。 Cl2处理工艺流程简图： 电解来湿Cl2
处理工艺流程简述： 电解生产80℃的湿H2经Ⅰ段、Ⅱ段H2洗涤塔用工业水洗涤后，送H2压缩机加压后经过Ⅰ段H2冷却器用工业水对其进行冷却，再进入Ⅱ段H2冷却器用+5℃盐水进行冷却到12℃，经过水捕雾器进入H2分配台至各用氢单位。 H2处理工艺流程简图： 膜过滤盐水工艺流程简述：
氮肥行业化解产能过剩矛盾的建议
氮肥行业化解产能过剩矛盾的建议 一、我国氮肥行业发展现状 （一）产能快速增长 “十一五”以来，我国氮肥产能快速增长，尤其是尿素产能增速更为显著。据中国氮肥工业协会统计，到2012年，全国合成氨产能达到6850万吨，比2005年增长48.27%；约占全球总产能的34%，比2005年提高两个百分点。全国尿素产能达到7148万吨，比2005年增长51.52%；约占全球总产能的37%，比2005年提高9个百分点。2012年全国合成氨产量6008.2万吨，氮肥产量4313.3万吨，其中尿素产量6192.6万吨（折纯约2850万吨），占氮肥总产量的66.1%。 近两年国内氮肥行业投资热情高涨，产能增长势头迅猛。据调查，2013-2015年国内还将新增合成氨产能约1500万吨，尿素产能2000万吨。预计到2015年，全国合成氨产能将达8350万吨，占全球的37%；尿素产能达9500万吨，占全球的44%。 （二）产业集中度明显提高，大企业成为行业骨干力量 自2009年以来，随着“上大压小”步伐加快，我国氮肥产业进入了高速增长期，产业集中度明显提高。 据氮肥协会统计，2009-2012年，我国新投产的合成氨产能达1020万吨，其中69%的产能为单系列在30万吨及以上的大型合成氨装置。新建的尿素产能为1600万吨，有60%的产能为单套规模在50万吨及以上的尿素装置。近年来，通过市场的优胜劣汰，先后有830万吨尿素产能和2000多万吨碳铵产能陆续退出。 至2012年底，我国氮肥企业共有392家，其中，产能在30万吨及以上的合成氨企业达到86家，合计产能达到3763万吨，占合成氨总产能的55%；尿素生产企业179家，产能在50万吨及以上的企业达到58家，合计产能达到4384吨，占尿素总产能的61.3%。 大型企业和集团成为行业的骨干力量。已形成19个具有百万吨级以上规模的生产基地，其产能占行业尿素总产能的68%，有效提升了我国氮肥行业竞争能力，这些企业走出了一条创新发展、高端发展、差异化发展的新路子，已成为引领行业实现氮肥强国的主力军。（三）技术升级加快，为行业持续较快发展提供了坚实支撑 一是先进煤气化技术取得重大突破，研发出多喷嘴对置式水煤浆气化技术、HT-L航天粉煤加压气化技术、分级给氧气化技术等一批先进煤气化技术并成功实现产业化，标志着我国新型煤化工技术达到了国际先进水平，为加快我国原料结构调整提供了技术保障。目前我国以非无烟煤为原料的合成氨产能达到1140万吨，占合成氨总产能的16%；比2010年增长了40%。 二是合成工艺及装置的低压化、大型化取得重大进展。成功开发了合成气精脱硫、低温甲醇洗、耐硫宽温变换催化剂、两段法变压吸附、醇烃化、醇烷化、双加压法硝酸工艺等一批具有自主知识产权的先进工艺与技术。这些新技术、新工艺的开发应用，促进了氮肥生产装置的国产化和大型化。 结合国外引进技术，目前建成了江苏灵谷、呼伦贝尔金新以煤为原料，中海油、中石油塔里木石化、重庆建峰等以天然气为原料的45万吨合成氨装置。这些大型装置的先后投产，大大提升了我国氮肥行业的整体技术水平。目前我国合成氨装置单套规模在30万吨及以上的装置已达41套，这些装置产能合计达1630万吨，占合成氨总产能的21.4%；尿素装置单套规模在50万吨及以上的装置已达34套，这些装置产能合计达2269万吨，占尿素总产能的34%；未来随着在建装置的陆续投产，这些数据还在不断刷新。 二、氮肥行业发展面临的问题 （一）产能过剩态势显现 进入2013年以来，随着新增产能的陆续释放，产能过剩的形势逐步凸显，企业开工下降，
氯碱行业工艺操作规范
精心整理 精心整理 氯碱企业的生产工艺流程及说明 到目前为止，为了得到氯产品中所必需的氯气，唯一途径就是电解食盐（工艺路线） 2NaCl+2H 2O=2NaOH+Cl 2+H 2 这一过程是经过两个生产车间的多道工序完成的。首先将经过化验的原盐在盐水车间加水加温融化为饱和食盐水（需化验盐水中的盐含量是否达到饱和315克/L ）或从卤水井中采集的卤水进行精制（去除盐水中的钙、镁、水不溶物等杂质），得到符合工艺要求的精盐水（需化验精盐水中的H 2（氢气）32％、40％、这两种料。 1化氢、磷化氢都是易燃易爆气体，所以乙炔车间属于甲级防爆单位。其合格产品为经过碱洗和清净处理去掉硫化氢和磷化氢的经化验达到一定技术指标的乙炔气。电石渣一般作为水泥生产的原料或直接代替白灰用于建筑业。从合成车间生产的氯化氢气经化验（纯度和水分）合格后与乙炔气按一定比例在氯乙烯单体车间的转化器（主要生产设备）中合成氯乙烯单体：HCL+C 2H 2=C 2H 3CL 。氯乙烯单体经过精馏塔（主要生产设备）分馏，在不同温度将其中不同沸点的物质去掉，得到经化验合格的氯乙烯单体，经压缩机（主要生产设备）由气相变为液相存储于单体储槽中（加压设备）。 上述单体可以作为商品出售，也可以进入聚合车间。单体进入聚合釜（主要生产设备），在引
精心整理 发剂、分散剂、水、蒸汽的作用下，反应成聚氯乙烯。根据生产按排的型号不同，其工艺条件和原材料的投放比例亦不相同，此时就有了生产配方。从聚合釜出来的物料须经碱洗塔（生产设备）进行碱洗去掉一些短链分子，再经过水洗塔（生产设备）去掉碱含量，最后经过离心器（生产设备）去掉水分，经过干燥塔（生产设备）干燥得到最终产品PVC。经化验后按等级入库。 2、乙烯法亦称氧氯化法，是从石油裂解得到乙烯，乙烯可以与氯化氢氧氯化成氯乙烯通过聚合成为聚氯乙烯；或者与氯气合成二氯乙烷。沧井公司是直接由国外进口的二氯乙烷，这一做法可以不用配套的氯气生产投资，另外电解食盐生产氯气是高耗电高污染的生产过程，烧碱在国内供大 精心整理
氯碱工艺流程
流程艺车间氯碱工 氯碱生产工艺流程总述 系统，三氯氢硅系统，永祥树脂有限公司生产系统是由氯碱系统，PVC 及公用系统组成。公用系统又包括水，电，汽。水，电，汽的正常供应是 确保生产平稳运行的关键。这里我就谈谈氯碱系统的生产流程。 永祥树脂有限公司的氯碱系统是由电解，盐水，氯氢，液氯，冷冻，盐酸，漂液，蒸发，循环水组成的系统。其主要流程是盐水生产的精盐水 的电解液和氯气，氢气三种物质。电，经电解生成主要成分是NaoHNaCl ，加水溶解后供盐水工序生产精解液由蒸发经浓缩，并分离其中的NaCl 经冷却沉降后，送成品桶作为成品销售。氯气在氯氢工序盐水用。NaoH ，三氯氢硅。氯碱片通过洗涤冷却，干燥，压缩输送到液氯，盐酸，PVC ℃冷冻盐水液化为液区主要是送液氯和盐酸。氯气在液氯经冷冻送来的-35 氯，液氯尾气送盐酸和漂液生产盐酸和漂液用。氢气是经氯氢工序洗涤冷
，三氯氢硅，盐酸。氯碱片区送盐酸，在合成炉与氯却，压缩输送到PVC 气燃烧生成氯化氢气体，经水吸收后生成成品盐酸供销售出售。液氯尾气 在漂液生产池中与石灰水生成漂液供销售出售。 1
艺流程碱车间工氯 氯碱车间工艺流程简述 一．氯碱车间基本概况 自然条件：1. 氯碱车间位于公司的东部，西部为乙炔车间，南部为聚合乙烯车间，米。人员构成：员工米，南北向西南为氯乙烯车间，东西向212220 220 人。最高气温人，一般员工人，倒班员工为人其中管理人员194168, 18 秒。—℃，平均气温℃。平均风速为—米℃，最低气温约/182.016.5 0.5390 生产装置规模：2. 最初设计能力为万吨年隔膜碱，正式投产时间年，经过多次/19901技改扩产，产量达到约万吨年隔膜碱。/9 ．氯碱车间工艺特点：3 车间压力容器较多，压力控制要求高；工艺介质为有毒有害物质。二．工艺流程简述： 电解工序工艺流程简述：1. 符合工艺要求的精制盐水由盐水工序送入精盐水贮槽，用精盐水泵送入高位槽，自流入盐水预热器，加热至℃±℃后注入电解槽内，当供280
氯碱工业生产
氯碱化工生产专题 [教学背景] 【教学内容】“化工生产”是高三化学教材第五章非金属元素的最后一节内容，包括氯碱工业、联合制碱工业等。 【意义】化工生产与理论实际关系密切，教材安排非金属元素及其化合物、氧化还原反应、离子互换反应、动态平衡等化学原理、理论等内容之后学习化工生产，学生已有一定的知识储备，对所学知识起到一定的指导作用。学习化工生产为学生后续学习金属及其冶炼打下了基础，同时巩固了已有知识。 【课标要求】对于氯碱工业和联合制碱工业的教学，应注意对原理以及生产流程的设计、比较、改进等相关资源进行充分挖掘和展示，提高学生的感性认识和理论联系实际的能力，激发学生的兴趣和求知欲，落实情感态度和价值观的教育。注意从生产流程的角度引导学生认识化学理论与生产实际的关系，发挥理论的指导作用。引导学生用对比的方法，运用化工生产的基本原理分析索氏制碱法和候氏制碱法异同、氯碱工业的改进，根据实际生产进行相关的计算通过思考、互动，从中理解物料平衡、能源充分利用、绿色化学等思想，感受化学原理应用于实际化工生产的方法和科学技术的发展。 一．[教学目标] 知识与技能 1、氯碱工业原理（B） 2、索氏制碱法原理(A) 3、候氏制碱法和简单流程，并与索氏制碱法作对比(B) 4、化工生产的一些基本原理(充分利用原料、充分利用能量和保护环境)(A) 过程与方法 1、用对比的方法，分析索氏制碱法和候氏制碱法，感受化学原理应用于实际化工生产的方法；产生学习兴趣，懂得化学和生活改善、生产发展、社会进步的关系（A） 2、从电解池的改进中了解技术改革的基本思路，探讨氯碱工业发展的前景（A） 2、通过预习、查找资料等培养自学能力和批评精神（A） 情感态度价值观 1、体验化学工业发展和社会物质文明提高的关系，树立“绿色化学”思想，增强民族自豪感（A） 2、用“充分利用原料、充分利用能量和保护环境”原理分析化工生产优点和缺点，形成合理利用资源、保护环境，确立可持续发展的观念，增强社会责任感（A） 教学重点和难点 重点：氯碱工业原理、候氏制碱法原理 难点：①食盐水的精制、电解槽中离子隔膜的作用、②候氏制碱法生产流程及优点 [教学过程]
氯碱生产氯气工段
氯氢工段 目的 本岗位负责将隔膜和离子膜电解产生的氯气，氢气进行冷却、干燥并加压输送给用户。 范围 本作业指导书适用于烧碱分厂氯氢岗位。 程序 工艺概述 氯气处理流程概述 从隔膜和离子膜电解工段来的约80℃的湿氯气一次进入703缓冲罐汇和后，氯气温度降至（冬：65℃左右、夏：75℃左右），进入704一级钛列管冷却器，用二次循环水冷却后，进入705二级钛列管冷却器，用8℃冷却水将氯气冷却至12℃~15℃，经捕沫器706除去夹带的水雾，进入707一级干燥塔、708二级干燥塔，用不同浓度的硫酸直接喷淋吸收氯气中的水分，干燥塔经716酸塔分离器进入氯气泵（P717-1~P717-7），加压后的氯气经724除雾器至氯气分配台，由此送至各用户。 707干燥塔1、708干燥塔2的硫酸分别进入硫酸中间槽（V709、V711、V713）。在此由泵分别将硫酸送入硫酸冷却器，用冷水冷却后进入塔上部。当707干燥塔1的硫酸浓度达到75%-80%时，即送去废硫酸储槽。同时将708干燥塔2的硫酸置换到707干燥塔1使用，708干燥塔2用来自氯气泵的浓硫酸进行干燥氯气。把氯气泵循环硫酸压至硫酸中间槽V711和V713，供V708使用，同时从硫酸高位槽714补充98%的浓硫酸进入氯气泵（P717-1~P717-7）。 氯气与硫酸进入氯气泵，将氯气压缩后进入硫酸分离器717~723，氯气至上部出口近氯气管，硫酸在下面出口进入螺旋板冷却器717~723，用二次循环水冷却后酸返回氯气泵入口循环使用。 氯气704一级钛列管冷却器、硫酸冷却器及螺旋板冷却器所用的二次循环水用管道送回循环水站。氯气二级钛列管冷却器705用8℃冷却水冷却后，冷却水用管道送回冷冻水站。
化肥污水处理工艺要点
化肥厂废水处理工艺 姓名： 班级： 学号：
1.概论 (3) 1.1化肥厂废水 (3) 1.2化肥厂废水种类 (3) 1.3化肥废水处理方法 (4) 1.3.1 物理法 (4) 1.3.2 化学法 (5) 1.3.3 生物法 (5) 2.生产工艺及产污环节 (6) 2.1工艺简介 (6) 2.1.1 尿素生产工艺 (6) 2.1.2 磷肥生产工艺 (7) 2.1.3 钾肥生产工艺 (7) 2.2 产污分析 (8) 2.2.1 氮肥生产产污分析 (8) 2.2.2 磷肥生产产污分析 (9) 3. 废水处理工艺 (10) 3.1 氮肥废水处理工艺 (10) 3.1.1工艺分析 (10) 3.1.2 流程说明 (11) 3.1.3 主要构筑物及设备运行参数 (11) 4. 工艺设计 (13) 4.1 概述 (13) 4.2 废水的水量、水质 (13) 4.3设计工艺流程 (14) 4.4 流程图说明 (14) 参考文献： (15)
摘要：本文就我国化肥生产行业的现状以及废水处理现状做一简要分析，同时对化肥行业主要的工业废水及其处理方法做一论述，并通过 一个实际案例设计一个可行的处理方法。 关键词：化肥工业废水处理工艺 1.概论 1.1化肥厂废水 随着工农业的发展，水体的富营养化现象随着大量氮、磷等营养物质的排放愈加严重，已成为世界性的水污染问题。我国是耗水及排水大国，也是农业大国，农业的快速发展必定带动化肥产业的迅速增长，而化肥行业是高耗水、高污染的行业，大量未经完全处理的化肥废水的排放导致水体中氮、磷含量的增加，使水体恶化。工农业只有立足环境、减少污染才能实现可持续发展。整体来说，我国的污水处理系统管理水平较低、处理率较低、处理效果不甚理想，尤其是对于化肥废水等较为复杂的废水。因此对于化肥废水脱氮技术的深入研究，充分发挥现有技术的优势及修补缺陷是提高脱氮效率的关键。此外废水处理系统管理的优化、运行参数的探讨、运行成本的分析等都是污水处理中需要关注的重点。我国化肥工业，包括基础肥料生产和化肥的二次加工两大部分，基础肥料生产，主要包括氮肥、磷肥、钾肥；化肥的二次加工，主要包括复合肥、含微量元素肥料及有机、无机复合肥等。随着化肥的普遍使用，化肥厂的废水污染也越来越严重。 1.2化肥厂废水种类 化肥厂废水中的主要超标污染物指标为氨氮、硫化物、和总氰化物，水质具有氨氮含量高并含有有毒的总氰化物及硫化物，且此类污水的可生化性较差。氨氮是化肥厂废水的主要污染物，进入水体可以引起水体富营养化，导致水质恶化，使排放受到严格限制。化肥厂废水主要来自合成氨、尿素车间的高浓度氨氮废水，这部分废水氨
氮肥生产制备工艺技术8页word文档
1 03111716.3 一种大颗粒氮肥 2 01129418. 3 采用微交变生物电场调制的微生 物农业氮肥 3 03111906.9 盐碱地绿色水稻专用氮肥 4 03117664.X 天然植物载体复合氮肥增效剂 5 97110477.8 氮肥长效化添加剂及添加该添加 剂的氮肥 6 90103747.8 氮肥生产用铜液能量回收装置 7 90106467.X 一种氮肥增效剂 8 91107129.6 酸性营养膜长效氮肥及其制备方 法 9 91106712.4 氮肥厂含氨废水及含氨循环水处 理工艺 10 92105286.3 用伊利石制取钾氮肥的方法 11 93115305.0 中小氮肥厂一步脱碳联钙生产 方法 12 93119127.0 天然气小氮肥厂制取甲醇和Ｍ 燃料工艺 13 94110132.0 一种新型氮肥长效增效剂 14 94118013.1 氮肥厂铜洗加氨新工艺 15 95112020.4 稀土长效氮肥及其制备方法 16 97101561.9 一种多元长效复合氮肥
17 97110414.X 速效尿醛氮肥的生产方法 18 97112626.7 空气离子氮肥技术方法与超声 施肥器 19 98114150.1 氮肥长效增效剂 20 99111608.9 多元增效氮肥添加剂及其制备 方法 21 98121092.9 一种含稀土氮肥增效剂 22 00104473.7 小氮肥厂以石膏为原料生产硫 酸铵和碳酸气肥的方法 23 99112375.1 一种氮肥的制备方法及由该方 法直接获得的产品 24 00135602.X 氮肥缓释药剂的制备方法 25 00110185.4 一种氮肥长效剂 26 00110381.4 一种氮肥组合物及其制备方法 27 00110382.2 一种缓释氮肥组合物及其制备 方法 28 01103928.0 木质素增效氮肥的制备方法 29 00119285.X 长效全元杀虫抗病氮肥添加剂 30 00134339.4 一种多功能氮肥长效剂 31 00136748.X 一种防止氨挥发的氮肥增效剂 以及对氮肥进行增效的方法 32 02113929.6 用于氮肥生产的粉煤成型制气
初中化学工艺流程 (2)
初中化学工艺流程问题 1、候氏制碱法（教材下册73页资料） 2、氯碱工业(教材下册68页氯化钠在工业上的用途） 3、合成氨工业（教材上册67页氢气的用途） 4、金属的冶炼：Mg 、Fe 、Cu 等 5、海水资源的开发和利用（如从海水中提取氯化钠和氯化镁等） 以这些工业生产原理为基础，重在基本原理的应用。主要有物质的合成、化工生产中废弃物的处理等。化工生产流程问题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。 一、海水资源的多重利用 1.制盐工业：通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl 外，还含有MgCl 2、CaCl 2、Na 2SO 4以及泥沙等杂 质。以下是制备精盐的实验方案，各步操作流程如下： 过滤Na 蒸发、结晶、烘干 粗盐 溶解BaCl 2NaOH 2CO 3HCl 沉淀滤液 精盐 过量 ④ 过量 过量 ① ②③⑤ ⑥ ⑦ （1）在第①步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌，作用是 。 （2）第②步操作的目的是除去粗盐中的 （填化学式，下同），第⑥步操作的目的是除去滤液中 。 （3）第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有：泥沙、BaSO 4、Mg(OH)2、 （填化学式）。 （4）在第③步操作中，选择的除杂的试剂不能用KOH 代替NaOH ，理由是 。 （5）在制备精盐的过程中，氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序是否可以颠倒________，理由是_____________________________________________________________________； （6）在利用粗盐制备精盐过程的第⑥步操作中，加入适量盐酸的目的是_________ __。 2.金属镁的冶炼 海水中含有丰富的氯化镁。下图是从海水中提取镁的简单流程。 上述提取Mg 的过程 中，试剂A 最好选用 (从我市有丰富的石灰石资源考虑)。沉淀B 与试剂C 发生的是中和反应，则沉淀B 的化学式为 ，由无水MgCl2制取Mg 的化学方程式为 。电解无水MgCl2的过程中 能转化为 能。海水本身就是含有MgCl2的溶液，它与通过步骤①、②得到的MgCl2溶液有何不同： 。 3、近年来有人提出了利用海水(含氯化钠)处理含二氧化硫的废气，该方法的流程如下： (1) 上图中从海水最终得到“NaCl(产品)”的过程属于 (填“物理变化” 或“化学变化”)。 (2) 图中反应①、③、④属于化合反应的是 (填序号)。 (3) ①中的反应物是氯化钠和 ，该反应的化学方程式为 。 (4)反应④的化学方程式为
氯碱生产实习报告
目录 前言 (2) 概述 (4) 正文 (5) 一.化盐工段 (5) 二.电解工段 (8) 1.金属阳极工段 (8) 2.离子膜工段 (10) 三.氯，氢处理工段 (17) 四.片碱工段 (25) 实习心得 (27)
前言 2009年四月份学校组织了我们化学工程与工艺专业的 生产实习，实习地点是安徽氯碱化工集团，主要实习和参 观内容为生产烧碱和氯气的工段。 安徽氯碱化工集团有限责任公司系国有股份制企业，位于合肥市二环路东边，北靠淮南铁路，南临淝河，经巢湖入长江可直达江苏、上海、浙江等地，东有合宁、合芜、合徐、合界高速公路，通往全国各地。 公司现有职工2937人，占地面积70公顷，资产总值10.2亿元，自2004年起至今，已先后通过ISO9001：2000质量管理体系，ISO14001：2004环境管理体系，GB/T28001-2001职业健康安全管理体系。 公司主要产品有：烧碱、液氯、盐酸、杀虫双、杀虫单、草甘膦、双甘膦、保险粉、聚氯乙烯糊树脂（MSP-3）、聚氯乙烯树脂（PVC）、三氯化铁等，其中十种产品曾获省部级优质产品称号。农药杀虫双荣获“国家用户信得过产品”和“安徽省免检产品”，聚氯乙烯糊树脂（MSP-3）、聚氯乙烯树脂（PVC）、三氯化铁、30%烧碱荣获部优。杀虫双、保险粉、32%离子膜碱、草甘膦和糊树脂是安徽名牌产品。烧碱系列产品于2006年12月荣获“国家免检产品”称号。公司产品畅销全国各地，远销欧洲、美国、加拿大、澳大利亚、韩国、南非、保加利亚、日本、新加坡等地区和国家。
经过50年的建设，目前公司已发展成以氯碱化工为基础，以精细化工、农用化工、塑料化工、为主导的综合性化工企业和安徽省最大的氯碱企业，合肥市重点骨干企业，国家大型工业企业。 4月1日，我们到达实习工厂后，工厂的师傅首先就化工厂的安全问题和生产流程的相关理论做了整体而细致地介绍，让我们对安全问题的认识提升到了一个新的高度，整个生产流程的大体情况也了然在胸。 此次生产实习我们主要从以下几个方面进行了参观考察： 1.氯碱生产的单元过程和工艺流程 2.主要生产设备的基本结构及仪表的自动化控制 3.工厂的设备和生产布局 4.每个生产工段的基本原理 5.工厂的公用工程和能量利用情况 在此过程中，我们遇到了许多了问题，得到工人师傅的详细解答和指导老师的亲切指导，在此对他们表示诚挚的感谢！
氯碱的生产工艺流程
氯碱生产现状及生产工艺 1：产品简介及生产现状 氯碱工业是国民经济的重要组成部分，是基础化工原材料行业，其碱、氯、酸等产品广泛地应用于建材、化工、冶金、造纸、纺织、石油等工业，在整个国家工业体系中占据着十分重要的基础性地位。氯碱工业以盐为原料，电解工业盐水制成烧碱、盐酸、氯气、氢气，氯气进一步制成以聚氯乙烯为代表的多种耗氯产品，目前我国能够生产200多种耗氯产品，主要品种70多个。 2生产方法 氯碱生产工艺有隔膜电解、水银电解和离子膜法。水银法电流效率高，产品质量好，但污染严重,易发生炸槽事故；隔膜法生产效率低，产品质量差，所用石棉污染环境，对人体有危害；离子膜法电流效率高，产品质好且无污染，但膜与机框的成本高。 3离子膜法制烧碱 离子交换膜法制烧碱 目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。这一技术在20世纪50年代开始研究，80年代开始工业化生产。 离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。右图表示的是一个单元槽的示意图。电解槽的阳极用金属钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层；阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。阳离子交换膜有一种特殊的性质，即它只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，也就是说只允许Na+通过，而Cl-、OH-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。下图是一台离子交换膜电解槽（包括16个单元槽）。 精制的饱和食盐水进入阳极室；纯水（加入一定量的NaOH溶液）加入阴极室。通电时，H2O在阴极表面放电生成H2，Na+穿过离子膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极液中含有NaOH；Cl-则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水从阳极导出，可重新用于配制食盐水。 离子交换膜法电解制碱的主要生产流程可以简单表示如下图所示： 电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有泥沙， 精制食盐水时经常进行以下措施 （1）过滤海水
化肥生产工艺流程图
第十五章化肥生产 采用化学方法生产的含有氮、磷、钾等元素的肥料统称为化肥。主要的产品有氮肥、磷肥和钾肥。此外还有含有多种成分的复料、混料及微量肥料等。 化肥生产，尤其是氮肥生产是一个复杂的连续化的工艺生产过程，需要在密闭的系统，在高温、高压的条件下进行。其设备、管道繁多；原料、中间产品、成品多具有易燃、易爆性质，有的还具有腐蚀性和毒性。因此，化肥生产及其储运工作必须注意安全防火。 第一节氮肥生产 在各类化肥中，氮肥产量居第一位，氮肥工厂星罗棋布，多数县、市都有氮肥厂。氮肥生产火灾爆炸危险性也最大。 氮肥生产就是将空气中游离态氮转变成化合态氮的过程，所以也常成为“氮的固定”。 一、氮肥生产流程 氮肥生产流程可概括为以下四个步骤： （1）造气—将原料制备成主要含有氢、氮气体的原料气。 （2）精制—将原料气中氢、氮以外的杂质去除，使原料气得到精纯。（3）压缩与合成—将较为纯净的氮、氢比例为1：3的氮氢混合气体压缩到高压状态，在催化剂和高温的作用下合成为氨。 （4）氨加工—将氨经进一步加工得氮肥。 前三步常称为氨的合成。经进一步加工制得的成品如硝酸铵、尿素等都是化肥。 从安全防火考虑，氮肥生产中以硝酸铵的生产过程最为典型，其他种类氮肥的火灾危险性及防火要求可以参照。 以固体、液体燃料为原料制造硝酸铵的工艺流程如图所示。 氮肥的生产总流程如表所示。 氮肥生产总流程：脱硫 原料准备变换 造气水洗 氨的合成精制铜洗 压缩碱洗
氮肥生产合成甲烷化 氨水 氨的加工硝酸铵 尿素 氨合成的工艺流程图： 空气水蒸汽硫或硫化物水蒸汽 固体原料 或液体原料半水煤 氨 硝酸铵的生产工艺流程图如下： 氨气硝酸铵液 成品 空气水 二、原料准备 现在，氮肥生产多采用天然气、炼厂气、焦炉气、重油和煤和焦碳等气体、液体和固体原料。 (一)固体原料 主要有块状焦炭、无烟煤和其他物质制成的煤球等。这类原料虽属于丙类火灾危险性，但在运输、粉碎、筛分等过程中极易产生粉尘、四处飞扬。当空气中的粉尘浓度达到200~300g/m3时，遇明火、猛烈摩擦或雷击等因素，很容易引起爆炸和燃烧，而且爆炸强度很高。因此，要防止粉尘的积存和飞扬。运输和处理固体原料的设备应尽可能做到密闭。处理固体燃料的厂房要设排风除尘设备和水喷装置，以利除尘和增加空气中的湿度。要加强生产管理，做到每班清除积尘。厂房应为一、二级耐火等级的建筑。 在使用粉煤气化造气的工厂，因储煤与煤气发生炉相通，煤斗需通入压力大于发生炉压力的氮气进行保护。若氮气压力不足或供应中断，
氮肥行业工艺流程
煤/天然气化工(化肥)工艺流程 概述 整个生产过程可以分为造气、脱硫、压缩、变换、脱碳、合成、甲醇、尿素等主要单元（工段）。上述各单元（工段）的操作在工艺上密切联系，但在地域上分散、在控制上相对独立。 1、造气 造气一般是以块煤为原料，采用间歇式固定层常压气化法，在高温和程控机油传动控制下，交替与空气和过热蒸汽反应。反应方程式： 吹风 C+O2→CO2+Q CO2+C→2CO-Q 上、下吹 C+H2O(g) →CO+H2-Q A、吹风阶段 吹风阶段的主要作用是产生热量，提高燃料温度。 B、上吹（加氮）阶段 上吹阶段的主要作用是置换炉底空气，吸收热量、制造半水煤气，同时加入部分氮气。 C、下吹阶段 下吹阶段作用是制取半水煤气，吸收热量，使上吹后上移的气化层下移。 D、二上吹阶段 二上吹的主要作用是将炉底及进风管道中煤气吹净并回收，确保生产安全。 E、吹净阶段 吹净的主要作用是回收造气炉上层空间的煤气及补充适量的氮气，以满足合成氨生产对氮氢比的要求。 2、变换 工艺简介 经过压缩有一定压力的半水煤气先经过油水分离器，除去煤气中的油物。然后进入饱和塔的下部与热水进行交换后升至一定温度，经过气水分离器分离出煤气中的水份。去除水分的煤气进入预热交换器，与中变炉出口的高温煤气进行两次热交换后，进入中变炉，在触媒的催化作用下，煤气中的一氧化碳发生反应，生成二氧化碳，中变炉的炉体内有三层反应区，在正常的工艺状况下，第一层的反应温度控制在450℃左右，第二层反应温度控制在400℃左右，第三层的反应温度控制在380℃左右。反应后出中变炉的变换气进入与入口水煤气进行热交换的两级热交换器后，再进入低变炉使变换气中的一氧化碳进一步变换，经过两次变换的水煤气成为合格的变换气后，经热水塔，冷却塔之后送入下一工段进行后续处理。 3、脱碳 工艺简介
尿素生产工艺流程
尿素生产工艺流程 化肥厂尿素生产工艺流程简介 1.尿素的物理性质:化学名称叫碳酰二胺,分子式为CO(NH2)2,分子量为60.06.含氮量为46.65%,是含氮量最高的固体氮肥.因为人类及哺乳动物的尿液中含有这 种物质,并且由鲁爱耳在1773年蒸发人尿是发现了它,故称为尿素.尿素为无色,无味,无臭的针状或棱状结晶.在20-40度温度下,晶体的比重为1.335克/cm3.尿素易溶于水和氨,也溶于醇,包装和贮存要注意防潮. 2.尿素的用途和产品标准.主要用作肥料,饲料和工业原料.在工业上尿素作为 高聚物的合成原料,用来制成甲醛树脂,用于生产塑料,涂料和黏合剂.尿素也用于医药,制革,颜料等部门.国家指标GB2440--91尿素技术指标. 3.生产尿素的原料主要是液氨和二氧化碳气体,液氨是合成氨厂的主要产品,二氧化碳气体是合成氨原料气净化的副产品.合成尿素用的液氨要求纯度高于99.5%,油含量小于10PPm,水和惰性物小于0.5%并不含催化剂粉,铁锈等固体杂质.要求二氧化碳的纯度大于98.5%,硫化物含量低于15mg/Nm3. 4.尿素的生产办法和过程尿素的合成分两步进行,主要化学反应 为:NH3(液)+CO2(气)==NH4COONH3=Q NH4COONH2==CO(NH2)+H2O-Q工业过程为1.液氨与二氧化碳的净化与提压输送2.液氨与二氧化碳合成 尿素3.尿素熔融物与未反应物的分离与回收4.尿素溶液的蒸发,造粒. 老系统选用的是水溶液全循环法.该法是利用碳酸稀溶液吸收未反应的氨与二氧化碳生成甲胺或碳酸氨溶液,再利用循环泵送回合成塔,由于未反应的氨和二氧化碳呈水溶液形态进行循环,故动力消耗较小,流程也较简单,投资也省.
工艺流程图-高三复习题2017(含标准答案)
化工流程题的解题策略 1．一个完整的无机化工生产流程一般具有下列过程： -- 2．各过程涉及的考点： （1)对原料进行预处理的常用方法及其作用： ①研磨：减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。 ②水浸：与水接触反应或溶解。 ③酸浸:与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。 ④灼烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化.如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质,将有机碘 转化为碘盐。 ⑤煅烧：改变结构和组成，使一些物质能溶解；并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土和石灰石。（2）核心化学反应要掌握： ①元素及其化合物知识：化工生产将原料转变成产品的过程，也是物质经历相互转化的过程。 理解物质之间的转化关系，就要用到元素及其化合物的相关知识.一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题,需要掌握这些元素及其化合物的知识 ②还要掌握有关化工生产的知识,熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、海水中提取溴等; ③化学反应原理：化工生产中把原料转变成产品的过程就是化学反应的过程，从化学反应原理的角度选择原料、控制条件和选择设备等，是化工生产的基本思路。化学反应原理的相关知识包括质量守恒定律、化学反应速率、化学平衡、电化学、化学热力学等,做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反应的情况. （3）化工生产过程中分离提纯、除杂等环节，与高中化学基本实验的原理紧密联系，包括过滤、洗涤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器。 （4）对整个工艺流程能进行评价： ①体现绿色化学思想（使用无毒无害原料，采用原子利用率高的制备路线,原料的循环利用，副产物综合利用，节能,等）； ②高效节能方面（原料廉价，工艺简单,产品的纯度高，能耗低等) (5）化学计算：纯度，转化率、产率计算，有效数字的取舍 2．解答基本步骤 （1）读题头,得目的，划原料，明产品，解决“干什么” 一般采用“首尾分析法”:通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，弄清从原料出发，要得到最终产品，必须除去什么元素、引进什么元素。 （2）读题问，逐空填答，用语要规范，解决“怎么写" 从化学原理的角度、用化学语言作答；要抓住主要问题，针对具体问题作具体分析。具体答题要点如下: ①答题所问:要看清题目要求，按要求答题.如:写离子方程式还是化学方程式；写物质的名称还是化学式等；
专题01 化学工艺流程与物质制备(解析版)
01．化学工艺流程与物质制备 【题型分析】 物质制备类化工流程题常以某种物质(目标产物)的制备为基础，涉及原料的预处理、物质的制备原理、产品的分离及提纯等具体步骤，兼顾考查元素及其化合物、化学基本概念和基本理论、化学实验等知识。一个完整的物质制备类化工生产流程一般包括以下具体内容： 【知识解读】1．熟悉经典流程 (1)海水提溴 (2)海水提碘：海带中碘的提取 (3)海水提镁 (4)海水提盐与氯碱工业、钠的制备
(5)从铝土矿中获得铝 流程Ⅰ： 流程Ⅱ： (6)工业上制高纯硅 石英砂――→a.焦炭高温粗硅――→b.Cl 2加热四氯化硅――→c.H 2高温 纯硅 (7)硫酸的工业生产 (8)合成氨与硝酸工业 2．制备过程中控制反应条件的6种常用方法
【题型示例】 例1：( 2019年新课标Ⅰ卷)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)在95 ℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。 (2)“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_________。 (3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2O H++B(OH)?4，K a=5.81×10?10，可判断H3BO3是_______酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是_______________。 (4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回 ___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。 【答案】(1) NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3(2) Fe2O3、Al2O3、SiO2KSCN (3) 一元弱酸目的是将B(OH)?4转化为H3BO3，并促进H3BO3析出 (4) 2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg(OH)2?MgCO3↓+2HCO3-