化工企業(yè)過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習報告
1. 引言
生產(chǎn)實(shí)習是高等工科院校在教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節，是理論與實(shí)際相結合的有效方式，對于同學(xué)們接觸工人、了解工廠(chǎng)、熱愛(ài)自己的專(zhuān)業(yè)、熱愛(ài)未來(lái)工作、擴大視野，并為后續課程學(xué)習增加感性認識提供了一個(gè)難得的機會(huì )。
過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè)很多課程比較抽象，很多知識在沒(méi)有與實(shí)踐相結合的基礎上是很難讓人理解的，因此在專(zhuān)業(yè)課學(xué)習過(guò)程中組織學(xué)生去工廠(chǎng)認識實(shí)習與生產(chǎn)實(shí)習是非常有必要的。我們工科學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習是理論聯(lián)系實(shí)際、培養高級工程技術(shù)人才、為后續專(zhuān)業(yè)課學(xué)習打下感性認識基礎的非常重要的實(shí)踐環(huán)節。實(shí)習時(shí)間雖然短暫，但在帶隊老師和工人師傅的細心介紹和耐心指導下，我感覺(jué)受益匪淺。
2. 實(shí)習目的
a) 通過(guò)觀(guān)察和分析化工設備各生產(chǎn)過(guò)程，學(xué)到本專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐知識和了解化工設備制造的感性認識，有利于對后續課程的理解；
b) 理論聯(lián)系實(shí)際。用已學(xué)的理論知識去分析實(shí)習場(chǎng)所看到的實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)，使理論知識得到充實(shí)、印證、鞏固、深化，既體會(huì )學(xué)習書(shū)本知識的必要性，又提高解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力；
c) 得到一次綜合能力的訓練和培養。
3. 實(shí)習單位簡(jiǎn)介
xxxx化肥有限公司是以生產(chǎn)農用化學(xué)肥料為主的國家大型化工企業(yè)，始建于1958年。公司位于蘇北唯一的三級一類(lèi)城市——xx。新亞歐大陸橋橫貫東西與膠新、新長(cháng)鐵路交匯、京滬、連霍兩條高速公路與205國道在境內形成雙十字交叉。京杭大運河傍市而過(guò)，直抵長(cháng)江，距xx、xx、xx機場(chǎng)均100公里距離，交通區位得天獨后。
在半世紀拼搏與奮斗中，xx人形成了“團結、實(shí)干、創(chuàng )新、奉獻、”為精神的企業(yè)文化，堅持“為出資人負責、為社會(huì )負責、為員工負責、為用戶(hù)負責”的企業(yè)宗旨，增強凝聚力，強化執行力，提高創(chuàng )新力，誠信經(jīng)營(yíng)，合作共贏(yíng)。榮獲“全國雙愛(ài)雙評先進(jìn)企業(yè)”、“xx省先進(jìn)基層黨組織”、“xx市和諧勞動(dòng)關(guān)系模范企業(yè)”稱(chēng)號。
經(jīng)過(guò)40多年堅持不懈的發(fā)展，企業(yè)規模不斷壯大，具有年產(chǎn)36萬(wàn)噸合成氨、80萬(wàn)噸尿素、30萬(wàn)噸硫酸、30萬(wàn)噸甲醇、10萬(wàn)噸硫酸鉀復合肥、10萬(wàn)噸磷酸一銨、20萬(wàn)噸高濃度復合肥料的生產(chǎn)能力。逐步成為xx化肥行業(yè)的骨干企業(yè)，連續六年選入中國化工500強，化肥50強。企業(yè)通過(guò)了gb/t19001-XX質(zhì)量管理體系、gb/t24001-XX環(huán)境管理體系、gb/t28001-XX職業(yè)健康安全管理體系認證，憑借雄厚的技術(shù)力量、嚴格規范的質(zhì)量管理，確保了產(chǎn)品質(zhì)量的卓越可靠，xx、xx牌系列產(chǎn)品榮獲“國家免檢產(chǎn)品”、“xx名牌產(chǎn)品”、“xx省產(chǎn)品質(zhì)量信得過(guò)”、“質(zhì)量跟蹤重點(diǎn)保護產(chǎn)品”等稱(chēng)號，深受廣大用戶(hù)信賴(lài)。企業(yè)被評為“全國質(zhì)量服務(wù)信譽(yù)aaa級”、“xx省質(zhì)量誠信企業(yè)”。
XX年5月，公司與全國520家重點(diǎn)企業(yè)之一的xxxx煤業(yè)集團進(jìn)行戰略合作，xx集團出資8120.5萬(wàn)元，成為企業(yè)最大股東，公司股權結構進(jìn)一步優(yōu)化，注冊資本增至15000萬(wàn)元，企業(yè)實(shí)力、發(fā)展后勁明顯增強。xx集團的加入，確保了優(yōu)質(zhì)原料煤的安全有效供應，也為公司走上規模擴張之路帶來(lái)了有力支持，企業(yè)在投入25000萬(wàn)元，完成20萬(wàn)噸合成氨，30萬(wàn)噸尿素、10萬(wàn)噸甲醇技改項目的基礎上，于9月底，出資并購了xxxx化工有限公司，注冊設立xxxx化工有限公司，投資XX余萬(wàn)元改造了合成氨生產(chǎn)裝置，成功啟動(dòng)了碳銨生產(chǎn)，最高日產(chǎn)超過(guò)600噸。
XX年，xxxx化肥有限公司與xxxx農業(yè)生產(chǎn)資料連鎖公司共同出資成立xxxx生物化工有限公司,對公司產(chǎn)品的服務(wù)進(jìn)行有效延伸:專(zhuān)注于生產(chǎn)經(jīng)測土配方證明適用的復合肥料,專(zhuān)注于網(wǎng)絡(luò )服務(wù)的北京樂(lè )姆農業(yè)生產(chǎn)資料有限公司xx銷(xiāo)售處農化隊伍建設等。
主要產(chǎn)品：xx、xx、好望角牌尿素、碳酸氫銨、磷復肥.復合肥料品牌還有三有,亞菲利及樂(lè )姆等.
4. 實(shí)習內容
4.1 準備工作
實(shí)習第一天為準備資料時(shí)間。首先，我們到學(xué)校圖書(shū)館借閱與實(shí)習內容相關(guān)的書(shū)籍。然后，利用空余時(shí)間熟悉實(shí)習內容，并結合輔導書(shū)籍整理實(shí)習相關(guān)資料，記錄好不懂得地方，方便到實(shí)習工廠(chǎng)后解決疑問(wèn)。
4.2 理論課
第二天正式坐車(chē)前往xx化肥廠(chǎng)。由于實(shí)習地點(diǎn)離學(xué)校較遠，不能每天返回學(xué)校住宿，因此學(xué)校在實(shí)習工廠(chǎng)附近為我們安排了住宿。到達xx市區并安頓好后，主要的任務(wù)就是熟悉實(shí)習工廠(chǎng)及住宿周邊環(huán)境，確保接下來(lái)的實(shí)習任務(wù)順利完成。
真正到工廠(chǎng)實(shí)習的第一天，上午主要是理論課。首先給我講課的是工廠(chǎng)負責安全生產(chǎn)的主任，他主要給我們介紹了化肥廠(chǎng)的一些安全規章制度及措施。通過(guò)他的講解我們知道：在化工廠(chǎng)里，人生安全是放在第一位的，工廠(chǎng)嚴格按照國家《安全法》、《職業(yè)病防治法》等有關(guān)規定實(shí)施,工廠(chǎng)的準則是“安全第一，預防為主，綜合治理”，并倡導“不傷害自己，不傷害他人，不被他人所傷害”。工廠(chǎng)性質(zhì)為：高溫高壓、易燃易爆、有毒、易灼傷、連續性生產(chǎn)的高危企業(yè)，危險性較大。但工廠(chǎng)里大都實(shí)行自動(dòng)化控制，安全性還是有保障的。他還教了我們一些小方法，比如，進(jìn)廠(chǎng)之前看風(fēng)向，遇氣體泄漏時(shí)往逆風(fēng)方向逃跑。此外，進(jìn)入工廠(chǎng)還要注意穿著(zhù)，不能穿短褲，盡量穿長(cháng)袖衣服，以防被灼傷。進(jìn)廠(chǎng)之后，也要注意觀(guān)察廠(chǎng)里的設備，如管道高度，地溝面，空中和地面的一些其他事物。
接著(zhù)，工廠(chǎng)工藝流程的負責人給我講解了該廠(chǎng)主要的工藝流程，并對工藝操作條件做扼要分析，弄清主線(xiàn)流程中機器設備的作用，方便我們接下來(lái)的實(shí)習過(guò)程。
工藝流程圖：
4.3 實(shí)習參觀(guān)
4.3.1 合成氨概述
氨是重要的無(wú)機化工產(chǎn)品之一，在國民經(jīng)濟中占有重要地位。農業(yè)上使用的氮肥，除氨水外，諸如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復合肥都是以氨為原料生產(chǎn)的。合成氨是大宗化工產(chǎn)品之一，世界每年合成氨產(chǎn)量已達到1億噸以上，其中約有80%的氨用來(lái)生產(chǎn)化學(xué)肥料，20%作為其它化工產(chǎn)品的原料。
合成氨主要用于制造氮肥和復合肥料。氨作為工業(yè)原料和氨化飼料，用量約占世界產(chǎn)量的12％。硝酸、各種含氮的無(wú)機鹽及有機中間體、磺胺藥、聚氨酯、聚酰胺纖維和丁腈橡膠等都需直接以氨為原料生產(chǎn)。液氨常用作制冷劑。
德國化學(xué)家哈伯19XX年提出了工業(yè)氨合成方法，即“循環(huán)法”，這是目前工業(yè)普遍采用的直接合成法。反應過(guò)程中為解決氫氣和氮氣合成轉化率低的問(wèn)題，將氨產(chǎn)品從合成反應后的氣體中分離出來(lái)，未反應氣和新鮮氫氮氣混合重新參與合成反應。合成氨反應式如下：
n2+3h2≈2nh3
合成氨的主要原料可分為固體原料、液體原料和氣體原料。經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)展，合成氨技術(shù)趨于成熟，形成了一大批各有特色的工藝流程，但都是由三個(gè)基本部分組成，即原料氣制備過(guò)程、凈化過(guò)程以及氨合成過(guò)程。
xx化肥廠(chǎng)地處蘇北平原，天然氣主要靠西氣東輸，價(jià)格昂貴，但周?chē)禾抠Y源較豐富，因此采用煤炭進(jìn)行造氣。生產(chǎn)過(guò)程中，煤炭經(jīng)脫硫、脫c、轉化等工序，制得合成氨的原料氣——半水煤氣，它的主要成分為h2,n2,co。h2、n2混合氣體經(jīng)壓縮后送入合成工序合成制得氨，后由冷凍工序提供冷源值得分離產(chǎn)品氨。上述工藝過(guò)程大致可分為制氣、凈化和合成三個(gè)部分。此外還有一套完整的蒸汽動(dòng)力系統穿插于各個(gè)工序內。
其基本流程圖如下：
4.3.2 原料氣的制備
4.3.2.1 原料氣制造
氨的合成以氮、氫兩種氣體為原料。原料氣制造工序的主要任務(wù)是制造生產(chǎn)合成氨所用的粗原料氣，即氫氣和氮氣的混合物。要生產(chǎn)合成氨，首先要制造含有氫、氮混合氣的原料氣。氫氣來(lái)源于水蒸氣和含有碳氫化合物的各種染料，xx化肥廠(chǎng)采用xx來(lái)制原料氣。將煤放入半水煤氣發(fā)生爐里，交替通入空氣和水蒸氣或連續通入富氧空氣與水蒸氣，就可以得到半水煤氣。半水煤氣的有效成分是 和 ，還含有co、co2和 等雜質(zhì)。半水煤氣凈化后，可做合成氨的原料氣。
4.3.2.2 原料氣凈化
脫硫工段：
脫硫的最好方法是在過(guò)量氫氣存在的情況下，將這硫化物催化轉化成硫化氫然后再使硫化氫與氧化鋅反應達到脫除的目的。以焦爐煤氣為原料,壓縮至2.1 mpa后進(jìn)入精脫硫裝置,將氣體中的總硫脫至0.1 ppm以下.焦爐氣中甲烷含量達22.4％,采用純氧催化部分氧化轉化工藝,將氣體中甲烷及少量多碳烴轉化為合成甲醇用的一氧化碳和氫;經(jīng)壓縮進(jìn)入甲醇合成裝置.甲醇合成采用5.3 mpa低壓合成技術(shù),精餾采用3塔流程
變換
利用一氧化碳與水蒸氣作用，生成氫氣和二氧化碳的變換反應，去除原料氣中的大部分一氧化碳，并生成等體積的氫氣。
變換時(shí)用鐵鉻系或銅鋅系或鈷鉬系作為催化劑。鐵鉻系中變催化劑的活性溫度為320~550℃，但對 等抗中毒能力差；銅鋅系低變催化劑的活性溫度為200~280℃，對 的抗毒能力差；鈷鉬系全低變催化劑的活性溫度為180~500℃，但對 等抗毒能力強。
脫碳工段
原料氣經(jīng)一氧化碳變換后，含有較多的二氧化碳，既有在原料氣制造過(guò)程中生成的，也有變換反應過(guò)程中產(chǎn)生的。脫碳工序就是采用物理或化學(xué)方法脫除去原料氣中的大部分二氧化碳，并回收二氧化碳作為工業(yè)原料。
精煉工段
合成氨原料氣經(jīng)變換和脫碳后仍含有少量的co和co2，它們的存在將構成對氨合成催化劑的影響。精煉工段的任務(wù)就是脫除少量的co和co2，以及微量的 、 等，此外，還有一些氣體，如 、 雖然對催化劑無(wú)毒，但會(huì )影響合成氨的反應速率和轉化率，在可能的條件下，也要除去，得到符合氨合成要求的潔凈氨、氮混合氣，清除雜質(zhì)的方法常用的有三種。
銅氨液吸收法吸收co、co2和 等氣體。
轉化法使co、co2在較低溫下轉化為xx。
液氮洗滌法讓氣體在低溫下，使雜質(zhì)氣體逐一液化，最后用液氮洗滌，這可以比較徹底地清除有害氣體。
以煤為原料的合成氨工藝流程
我國以煤為原料的中型合成氨廠(chǎng)多數采用20世紀60年代開(kāi)發(fā)的三催化劑凈化流程，即采用脫硫、變換和甲醇化三中催化劑氣體，以代替傳統的銅氨液洗滌工藝，以煤為原料的小型氨廠(chǎng)則采用碳化工藝，用農氨水吸收二氧化碳，得到碳酸氫銨產(chǎn)品，將脫碳過(guò)程與產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程結合起來(lái)。
以無(wú)煙煤為原料的中型合成氨廠(chǎng)，將粒度為25~100mm的無(wú)煙煤加到固定床煤氣發(fā)生爐中，交替地想爐內通入空氣和水蒸氣，氣化所產(chǎn)生的半水煤氣經(jīng)燃燒室，廢熱鋼爐回收熱量后，送到氣柜儲存，半水煤氣經(jīng)典除塵去除其中固體小顆粒后，通過(guò)風(fēng)機送到半水煤氣脫硫塔中，用栲膠脫硫，以出去氣體中的硫化氫；一滴進(jìn)入原料氣壓縮機的前三段，加壓到1.9~2.0mpa，然后氣體進(jìn)入飽和塔，用熱水使氣體變成飽和水蒸氣，經(jīng)熱交換器被由變換爐來(lái)的變換氣加熱后，進(jìn)入變換爐，用蒸汽式氣體中一氧化碳變成氫氣，變換后的氣體返回換熱器與半水煤氣換熱后，再經(jīng)熱水塔使氣體冷卻，進(jìn)入變換氣脫硫塔 用栲膠溶液脫硫，以脫除變換時(shí)有機硫轉換而成的硫化氫。伺候，氣體進(jìn)入原料氣壓縮機的后兩段，加壓到12~13mpa，一次進(jìn)入銅洗塔和堿洗塔中，最后一段，壓縮到30~32mpa，進(jìn)入油分離器，再次與循環(huán)氣壓縮機來(lái)的循環(huán)氣混合并除去其中油霧后，進(jìn)入冷凝塔和氨冷器的管內，再進(jìn)入冷凝塔上部的管間，與管內的氣體換熱后，進(jìn)入氨合成塔，在高溫高壓和催化劑存在的條件下，氫、氮氣合成為氨，出塔氣中含氨10%~16%，經(jīng)水冷器與氨分離器分離出液氨后，進(jìn)入循環(huán)氣壓縮機循環(huán)使用。分離出來(lái)的液氨進(jìn)入液氨儲槽。
4.3.2.3 氨的合成
4.3.2.3.1 氨合成工藝條件
溫度：
合成塔壁≤ 150℃
進(jìn)塔主氣流 175℃-185℃
分流氣出塔 150℃-160℃
零米360℃-380℃
一段熱點(diǎn)460℃-470℃
二段進(jìn)口400℃-430℃
廢鍋進(jìn)口310℃-340℃
廢鍋出口190℃-200℃
水冷進(jìn)口≤75℃
水冷出口≤30℃
氨冷出口0—5℃
壓力：
系統壓力 ≤31.4 mpa
輸氨壓力 ≤1.9 mpa
放氨壓力 ≤2.55 mpa
氨蒸發(fā)壓力≤2.45 mpa
廢鍋蒸汽壓力≤1.3 mpa
總回收壓力：0.4-0.7 mpa
氣體成分：
補充氣co+co2 ≤20ppm
進(jìn)塔h2/n22.0-2.8
進(jìn)塔ch4+ar20%
進(jìn)塔nh3%：≤2.5%
將符合要求的氫、氮混合氣壓縮到一定壓力下，在高溫、高壓及催化劑存在的條件下，將氫氮氣合成為氨。一般由壓縮、合成、冷凍等崗位組成。氨的合成氨是一個(gè)體積小的，有催化劑參與的可逆放熱反應。
工藝條件的擇優(yōu)是以最大的經(jīng)濟效益為目標的。實(shí)踐證明，用以鐵為主的催化劑，在32mpa、450℃、催化劑粒度為1.2~2.5mm，原料氣的氫氮比為3、循環(huán)氣的氫氮比為2.8時(shí)，出口氣體中的氨的濃度較高。壓力越大，反應速率也越快。
氨合成催化劑采用以鐵為主的催化劑，它有多種型號。我國生產(chǎn)使用的a10型催化劑，起燃溫度為370℃，耐熱溫度為500℃，活性最高的溫度為450℃左右。
1、分流進(jìn)塔：反應氣分成兩部分進(jìn)塔，一部分經(jīng)塔外換熱器預熱，依次進(jìn)入塔內換熱管、中心管，送到催化劑第一床層，另一部分經(jīng)環(huán)隙直接進(jìn)入冷管束，兩部分氣體在菱形分布器內匯合，繼續反應，這樣使低溫未反應氣直接竟如冷管束，稍加熱后，作為一、二段間的冷激氣，從而減少冷管面積和占用空間，提高了催化劑筐的有效容積，并強化了床層溫度的可調性。同時(shí)僅有65~70%的冷氣進(jìn)入塔內換熱器和中心管，減輕了換熱器負荷，因而減少了換熱面積，相對增加了有效的高壓容積，也使出塔反應氣溫度提高（310~340℃），即回收熱品位提高。氣體分流進(jìn)塔使塔阻力和系統阻力比傳流程小。
2、進(jìn)塔外換熱器的冷氣不經(jīng)環(huán)隙，這樣溫度更低，使進(jìn)水冷器的合成氣溫度更低（約75℃左右），提高了合成反應熱的利用率，降低了水冷器的負荷和冷卻水的消耗。
3、水冷后的合成氣直接進(jìn)入冷交管間，由上而下邊冷凝邊分離，液氨在重力和離心力的作用下分離，既提高了分離效果，又減小了阻力。
4、塔后放空置于水冷、冷交后，氣體經(jīng)連續冷卻，冷凝量多，因此氣體中氨含量低，惰氣含量高，故放空量少，降低了原料氣消耗。
5、塔前補壓：循環(huán)機設于冷交之后，氣體直接進(jìn)塔，使合成反應處于系統壓力最高點(diǎn)，有利于反應，同時(shí)循環(huán)機壓縮的溫升不消耗冷量，降低了冷凍能耗。
6、設備選用結構合理，使消耗低，運行平穩，檢修量減少，工藝趨于完善。
7、選用先進(jìn)的自控手段，如兩級放氨，氨冷加氨，廢鍋加水，系統近路的控制，均用了dcs計算機集散系統自動(dòng)化控制，冷交、氨分用液位檢測采用國內近幾年問(wèn)世的電容式液位傳感器等新技術(shù)使操作更加靈活、平穩、可靠，降低了操作強度。
4.3.2.3.2 氨的凈化和輸送
由合成車(chē)間液氨倉庫經(jīng)液氨升壓泵加壓后的原料液氨，壓力大于（表壓），溫度約20直接送入尿素生產(chǎn)車(chē)間27米樓面的液氨過(guò)濾器，進(jìn)入液氨緩沖槽原料室。
來(lái)自一段循環(huán)系統冷凝器回收的液氨，自氨冷凝器a、b流入液氨緩沖槽的回流室，其中一部分液氨正常為60%，作為一段吸收塔回流液氨用，而其余液氨經(jīng)過(guò)液氨緩沖槽的中部溢流隔板，進(jìn)入原料室與新鮮原料液氨混合后一起至高壓氨泵，這樣可使液氨保持較低的溫度以減少高壓氨泵進(jìn)口氨氣化。氨緩沖槽壓力維持在左右，設置在高為23米平面上，是為了具有足夠的壓頭，使液氨回流進(jìn)入一段吸收塔，同時(shí)也為了保證高壓氨泵所需要的吸入壓頭。氨緩沖槽原料室的液氨，進(jìn)入高壓氨泵（單動(dòng)臥式三聯(lián)柱塞泵、打液能力為每臺，反復次數180次/分、電動(dòng)機250kw、三臺高壓氨泵一臺備用）將液氨加壓。
4.3.3 尿素的合成
4.3.3.1 尿素的基本性質(zhì)
尿素的化學(xué)命名為碳酸銨，分子式是 .尿素是無(wú)色，無(wú)嗅，無(wú)味的針狀或棱柱狀結晶，工業(yè)產(chǎn)品為白色，含氮量為46.6%，分子量為60.04。
熔點(diǎn)：132.7℃
重度：20℃-40℃,1,335（固體），1.4（粒狀）。
比重變化量：每1℃0.000208
假比重：0.52-0.64 ,0.7-0.75（粒狀）
溶解度：易溶于水和液氨中，稍溶于甲醇、苯中，不溶于三氯甲烷、醚類(lèi)中。
溫度在30℃以上，尿素在液氨中溶解度較水中的溶解度大。
尿素合成的基本原理
用氨和合成尿素的反應，通常認為是按以下兩個(gè)步驟，在合成塔內連續進(jìn)行：
第一步：氨與作用生成氨基甲酸銨
第二步：氨基甲酸銨脫水生成尿素
這兩個(gè)反應都是可逆反應，反應（1）是放熱反應，在常溫下實(shí)際上可以進(jìn)行到底，在100、150℃時(shí)，反應進(jìn)行的很快、很完全，為瞬時(shí)反應，而反應（2）是吸熱反應，進(jìn)行的比較緩慢，且不完全，這就使其成為合成尿素的控制反應。
實(shí)驗證明，尿素不能在氣相中直接形成，固體的氨基甲酸銨加熱時(shí)尿素的生成速度比較慢，而在液相中反應才較快。所以，尿素的生產(chǎn)過(guò)程要求在液相中進(jìn)行，即氨基甲酸銨必須呈液態(tài)存在。溫度要高于熔點(diǎn)145-155℃，因此，決定了尿素的.合成要在高溫下進(jìn)行。
氨基甲酸銨是個(gè)不穩定化合物，加熱時(shí)很容易分解，在常溫下60就可以完全分解，制取尿素時(shí)為了使氨基甲酸銨呈液態(tài)，采用了較高溫度，所以必需采用高壓。由上可知，合成尿素的反應的基本特點(diǎn)是高溫、高壓下的液相反應，并且是可逆放熱反應。
4.3.3.2 尿素合成工藝條件的選擇
4.3.3.2.1 過(guò)剩氨
過(guò)剩氨是比較化學(xué)反應量所多的氨，常以百分率表示，或表示。過(guò)剩氨可以使反應的平衡趨向生成尿素的一方，使產(chǎn)率提高。過(guò)剩氨也可以合成速度加快，提高尿素產(chǎn)率，過(guò)剩氨的存在，可與系統中的水結合，從而降低了水的濃度，抑制了副反應的發(fā)生。
過(guò)剩氨的存在，帶走了一部分氨基甲酸銨的生成熱，不僅有利于反應平衡趨向生成尿素的方向，提高尿素產(chǎn)率，而且有利于維持塔內反應的自熱平衡，簡(jiǎn)化了合成塔的結構，過(guò)剩氨的存在，抑制了氫酸和氫酸氨的生成，降低了對合成塔的腐蝕。但過(guò)剩氨的存在也帶來(lái)一些不利影響：
過(guò)剩氨的增加過(guò)大，二氧化碳轉化率增加率也逐漸增加，并且提高了合成塔內反應系的平衡壓力：
過(guò)剩氨的增加，會(huì )破壞反應物的自然平衡，為維持合成塔內頂定溫度，就必須提高濃氨預熱溫度；
過(guò)剩氨的增加，會(huì )是反應混合物的比重下降，所需反應釜的容積加大，處理未生成尿素的反應物的設備也更大，動(dòng)力消耗增加。
因此，在尿素水溶液全循環(huán)法中比一般在3.5-4.1。
水份
水是尿素合成過(guò)程中的產(chǎn)物，水存在可以降低氨基甲酸銨的熔點(diǎn)，有利于尿素的合成，氨基甲酸銨可以溶解在水中，故可以消除氨基甲酸銨的堵塞現象。
但是從化學(xué)反應平衡考慮，過(guò)量水的存在阻止合成反應向著(zhù)生成尿素的方向移動(dòng)，促進(jìn)氨基甲酸銨水解等付反應的進(jìn)行。造成co2轉化率的下降，甚至引起合成與分解的操作條件惡性循環(huán)，水的存在也使合成塔腐蝕加劇。因此在水溶液全循環(huán)中，正常生產(chǎn)時(shí)避免向合成塔內送水，在過(guò)剩氨回收和液相循環(huán)中，也應力求減少水分進(jìn)入合成塔，在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行合成塔物料為1/0.65。
4.3.3.2.2 的純度
的純度低，不僅會(huì )降低的轉化率，而且會(huì )造成合成塔的腐蝕，生產(chǎn)實(shí)踐證明 %在86-100%時(shí)，純度每下降1%的轉化率下降0.6%左右。因此生產(chǎn)中過(guò)頂二氧化碳的純度要在98%以上。
溫度和壓力
溫度越高尿素達最大產(chǎn)率的時(shí)間越短，即反應速度越快，合成塔的生產(chǎn)強度也就提高，但溫度越高，尿素產(chǎn)率的提高逐漸減慢，同時(shí)反應溫度的提高也必須使合成系統的平衡壓力提高，腐蝕速度增加，為保證尿素在液相中生成和一定的反應速度，對設備制造和防腐問(wèn)題，合成塔的操作溫度控制在185-190℃為宜。
合成塔的操作壓力，必須大于操作條件下的平衡壓力，否則會(huì )使氨基甲酸銨離解，溶液中氨氣化，轉化率下降，但操作壓力過(guò)高，會(huì )使動(dòng)力消耗增加，設備制造強度加大。因此合成塔的操作壓力高于其操作條件下平衡壓力10-30氣壓較好。
4.3.3.3 未反應成尿素物質(zhì)的分離和回收
在合成塔中比為4時(shí)，約有65%的 和33%的氨轉變成尿素，其余的氨和二氧化碳則以氨基甲酸銨，游離二氧化碳和游離氨的形式存在于合成后尿素熔融物種，這部分物質(zhì)必須同尿素分離，以便循環(huán)利用。
為了把未反應生成尿素的從尿水熔融物分離出來(lái)，一般采用逐段降壓和提溫的方法，有利于 的溜出，但壓力的選擇，還必須考慮到，的回收，為年度的控制還必須考慮到高溫對設備的腐蝕，溫度和壓力的選擇都不宜太高太低。
為了把分離出來(lái)的回收，通常是在不同溫度，不同壓力，是用水和氨水，把 吸收，生成甲胺和氨水，然后返回尿素合成塔。
尿素的加工
尿素水溶液在加熱過(guò)程中其熱穩定性較差，在溶液加熱達到一定溫度以上就可能發(fā)生尿素水解反應和縮二脲的生成反應，其反應如下：
2nh2conh2=nh2conhconh2+nh3
nh2conh2+2h2o=（nh4）2co3=2nh3+ co2+h2o
兩個(gè)副反應由于受溫度、加熱時(shí)間、溶液面上氣氨分壓等因素的影響。因此，尿液蒸發(fā)過(guò)程的操作壓力越低，相應飽和尿液濃度就越高，如果達到相同濃度，蒸發(fā)壓力高，相應所需溫度也高。
為減少副產(chǎn)物的生成，避免出現結晶困難的問(wèn)題，通常采用兩段蒸發(fā)流程：一段蒸發(fā)的目的是在較低的壓力下首先蒸發(fā)掉大量的水，然后在更低的壓力下進(jìn)行二段蒸發(fā)，已達到最后的濃度，兩端蒸發(fā)的分界線(xiàn)是根據傳熱溫差和冷卻水溫度而定的。
4.3.3.4 工藝流程介紹
其生產(chǎn)工藝流程特點(diǎn)是采用了二段分解、三段吸收、二段蒸發(fā)、自然通風(fēng)的造粒流程，設計中未考慮解析系統，碳化氨水送碳氨母液槽。本流程分為壓縮、合成、分解系統、循環(huán)系統、蒸發(fā)造粒四個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，整個(gè)生產(chǎn)為單系統生產(chǎn)。
5. 實(shí)習心得體會(huì )
去工廠(chǎng)生產(chǎn)實(shí)習是我們的工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)課學(xué)習過(guò)程中必不可少的部分，生產(chǎn)實(shí)習是理論聯(lián)系實(shí)際、培養高級工程技術(shù)人才、為后續專(zhuān)業(yè)課學(xué)習打下感性認識基礎的非常重要的實(shí)踐環(huán)節。通過(guò)去工廠(chǎng)參觀(guān)實(shí)習，讓我們認識了平時(shí)只能通過(guò)書(shū)本而想象的設備，在實(shí)習過(guò)程中，大家結合書(shū)本上學(xué)習過(guò)的理論知識，對工廠(chǎng)所用設備進(jìn)行深入的了解，很多平時(shí)在學(xué)校很難理解的知識，在見(jiàn)到真實(shí)設備后就一下解決了。在工廠(chǎng)的“身臨其境”讓我們褪去了書(shū)本的束縛，真正的把理論聯(lián)系到實(shí)際，在機械的轟鳴聲中，在空氣中彌漫的淡淡尿素味道里，在看到工廠(chǎng)的工人師傅認真生產(chǎn)，一絲不茍的表情時(shí)，我們隊“過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè)”有了更多的理解和體會(huì )。通過(guò)此次生產(chǎn)實(shí)習，大家對以后的專(zhuān)業(yè)知識學(xué)習更加有興趣，更加容易接受。實(shí)習時(shí)間雖不長(cháng)，但在這短暫的幾天內讓我收獲不少，這為我以后走上工作崗位打下了堅實(shí)基礎。
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