一、實(shí)習(xí)目的
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)很重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)習(xí)是每一個(gè)大學(xué)畢業(yè)生的必修課，它不僅讓我們學(xué)到了很多在課堂上根本就學(xué)不到的知識(shí),還使我們開闊了視野，增長(zhǎng)了見識(shí)，為我們以后更好把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)使我更深入地接觸專業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步了解化工專業(yè)工作的實(shí)際，了解生產(chǎn)過程中存在的問題和理論與實(shí)際相沖突的難點(diǎn)問題，并通過撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告，使我學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提高分析和解決專業(yè)問題的能力。為以后的學(xué)習(xí)和工作奠定了良好的基礎(chǔ)。
二、實(shí)習(xí)單位簡(jiǎn)介
(一)陜西紅星化工有限責(zé)任公司簡(jiǎn)介
陜西紅星化工有限責(zé)任公司是一家機(jī)械及行業(yè)設(shè)備的企業(yè)，是經(jīng)國(guó)家相關(guān)部門批準(zhǔn)注冊(cè)的企業(yè)。主營(yíng)四氟墊、纏繞墊，公司位于中國(guó)陜西渭南市開發(fā)區(qū)。
紅星化工廠，主要產(chǎn)品有燒堿、鹽酸、液氯和混合甲胺。生產(chǎn)能力為：燒堿20000t/a、鹽酸25000 t/a、液氯15000 t/a、混合甲胺40000 t/a。廠區(qū)占地面積116951平方米。2006年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值20219萬元，年末資產(chǎn)6750萬元。在冊(cè)職工1185人，其中技術(shù)人員200余人。
(二)西安化工廠簡(jiǎn)介
西安化工廠是全國(guó)重點(diǎn)氯堿化工企業(yè)，始建于1958年，經(jīng)過多年不懈的努力，現(xiàn)已發(fā)展成為全國(guó)最大的電石生產(chǎn)企業(yè)和西北地區(qū)規(guī)模最大的氯堿化工生產(chǎn)基地。工廠占地38.5萬平方米，資產(chǎn)總額6.1億元，職工3300人(其中管理技術(shù)人員600人)。西安化工廠產(chǎn)品暢銷全國(guó)二十六個(gè)省市、自治區(qū)、并遠(yuǎn)銷日本、東南亞各國(guó)，為國(guó)內(nèi)外800余家用戶提供產(chǎn)品服務(wù)。
主要產(chǎn)品年生產(chǎn)能力：燒堿7萬噸、電石12萬噸、聚氯乙烯樹脂4.2萬噸(其中糊樹脂1.2萬噸)、液氯2.5萬噸、鹽酸7萬噸(其中高純鹽酸2萬噸)。主要產(chǎn)品均獲得化工部陜西省、西安市優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品稱號(hào)，“唐城”牌工業(yè)用液體氫氧化鈉(燒堿)和工業(yè)用合成鹽酸為陜西省名牌產(chǎn)品。
該廠地處關(guān)中平原腹地的歷史名城--西安，交通便利，工藝先進(jìn)，設(shè)備精良，技術(shù)力量雄厚，管理經(jīng)驗(yàn)豐富。主要生產(chǎn)裝置和關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)引進(jìn)日本旭化成公司和瑞士勃特拉姆公司具有九十年代中期國(guó)際先進(jìn)水平的四萬噸/年離子膜燒堿技改項(xiàng)目，總投產(chǎn)19834萬元，已于1998年元月建成投產(chǎn)。使西化每年新增2萬噸離子膜片堿、1萬噸懸浮聚氯乙烯樹脂和2萬噸純凈鹽酸，使現(xiàn)有技術(shù)裝備水平和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也得到明顯改善。
燒堿是西安化工廠主導(dǎo)產(chǎn)品之一，生產(chǎn)已有40年歷史，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，完全符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其中隔膜法燒堿年生產(chǎn)能力3萬噸/年(折100%NaOH)，1998年投產(chǎn)的四萬噸/年離子膜法33%的液體燒堿是引進(jìn)世界上最先進(jìn)的日本旭化
成技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量完全可滿足照像級(jí)和化纖級(jí)液體燒堿指標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，成本低。
(三)陜西興化集團(tuán)公司簡(jiǎn)介
陜西興化集團(tuán)公司的前身是陜西省興平化肥廠。始建于1965年，是我國(guó)60年代第一個(gè)以重油氣化生產(chǎn)合成氨的廠家，主導(dǎo)產(chǎn)品為硝酸銨，1970年投產(chǎn)。 “十五”期間，興化累計(jì)投入3億多元資金，實(shí)施二次創(chuàng)業(yè)，使興化在擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)上取得了跨越式發(fā)展。標(biāo)志企業(yè)生產(chǎn)能力的合成氨已達(dá)18萬噸/年，主導(dǎo)產(chǎn)品硝酸銨能力為33萬噸/年。建廠40年來，興化已發(fā)展成為擁有合成氨、硝酸銨、純堿、氯化銨、復(fù)混肥、羰基鐵粉、濃硝酸、系列特氣、塑料編織、“908”等30余種化工、化肥、軍工產(chǎn)品的綜合性大型一檔企業(yè)，企業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品硝酸銨的實(shí)際產(chǎn)銷量位列全國(guó)第一。多年來，興化為國(guó)家的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、航天事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)。
1997年8月，興化整體改制為“興化集團(tuán)有限責(zé)任公司”�？傎Y產(chǎn)近10億元人民幣。以集團(tuán)公司為母公司，下轄兩個(gè)全資子公司、兩個(gè)控股公司、三個(gè)參股公司。集團(tuán)公司的主要生產(chǎn)單位是興化聯(lián)堿分廠， 目前規(guī)模為12萬噸/年純堿、6萬噸重質(zhì)堿、12萬噸/年氯化銨的生產(chǎn)能力。集團(tuán)下轄的659分廠是國(guó)家“908”產(chǎn)品唯一生產(chǎn)單位，目前已形成“一點(diǎn)兩套”生產(chǎn)格局，可以保證國(guó)家航天事業(yè)的需要，是重要的軍工配套產(chǎn)品生產(chǎn)基地。
三、實(shí)習(xí)安排
20XX年3月28日：陜西紅星化工有限責(zé)任公司進(jìn)行實(shí)習(xí)。
20XX年3月29日：西安化工廠進(jìn)行實(shí)習(xí)。
20XX年3月30日：陜西興化集團(tuán)公司進(jìn)行實(shí)習(xí)。
四、實(shí)習(xí)內(nèi)容
(一)陜西紅星化工有限責(zé)任公司
紅星化工廠主要生產(chǎn)的產(chǎn)品有燒堿、鹽酸、液氯和混合甲胺等。以下將分類作介紹：
1.1燒堿工藝
燒堿由電解食鹽水制得，
NaCl + H2O → NaOH + Cl2 + H2
電解的生產(chǎn)工藝主要有三種：水銀電解法、隔膜電解法以及離子膜電解法。水銀電解法指以食鹽水為原料采用水銀電解槽生產(chǎn)液堿、固堿和氯氫處理過程的生產(chǎn)工藝。隔膜電解法指以食鹽為原料采用隔膜電解生產(chǎn)液堿、固堿和氯氫處理過程的生產(chǎn)工藝，廢水包括打網(wǎng)水、含氯廢水和含堿廢水。西化使用的是隔膜電解和離子膜電解法。離子膜制堿生產(chǎn)工藝是當(dāng)今最為先進(jìn)的制作燒堿的生產(chǎn)工藝。離子膜電解法生產(chǎn)工藝：經(jīng)過凈化處理的鹽水,循環(huán)加入到電解槽的陽極室中去。將純水加入堿液然后一道送入電解槽陰極室，經(jīng)過電解得到液態(tài)燒堿和液氯.
(1)粗鹽水的制備
首先將粗食鹽(產(chǎn)自青海)通過傳送帶輸送到化鹽罐中，加熱到55度進(jìn)行溶解。
(2) 食鹽水的凈化
將55攝氏度的食鹽水進(jìn)行預(yù)處理，加入 NaOH水溶液，除去氫氧化鎂浮泥,通入二氧化碳，除去碳酸鈣沉淀。再將空氣壓入鹽水中，使NaOH轉(zhuǎn)變?yōu)镹aCO3，通過戈?duì)栠^濾器，用鹽酸洗去雜質(zhì)，最后要求NaCl含量大于或等于315g/L
(3)食鹽水的電解
將食鹽水加熱到80攝氏度左右，通入電解槽，控制溫度為85-90度。陽極得氯氣，純度大約為93%;陰極得氫氣，純度大約為98%以及NaOH水溶液，耗量約為10%，若用離子膜電解，則NaOH含量為33%，NaCl含量不超過60-70ppm，直接作為產(chǎn)品。
(4) NaOH水溶液的濃縮
采用三效順流部分強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)工藝。原料液與蒸汽走向相同。一效不加泵，溶液較稀，自然循環(huán);二三效加泵，溶液較濃。使用列紋式蒸發(fā)器，鹽結(jié)晶析出后用離心機(jī)分離出來，NaOH含量為30%，NaCl含量小于5%。
1.2鹽酸工藝
石墨爐水槽(冷卻)降膜吸收塔尾氣吸收塔水立泵(抽成負(fù)壓)
1.3液氯工藝
將電解食鹽水得到的氯氣通過管道輸送到液化器中進(jìn)行液化，液氯可用于造紙或消毒。
1.4甲胺工藝
甲胺是重要的有機(jī)化工原料之一，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多行業(yè)，是農(nóng)藥、醫(yī)藥、橡膠、制革、合成染料、合成樹脂、化學(xué)纖維、溶劑、表面活性劑、高能燃料、照相材料等工業(yè)原料。
將甲醇和氨以一定比例混合，在一定溫度和壓力下，以活性氧化鋁為催化劑，合成得一、二、三甲胺混合物，然后經(jīng)熱交換、冷凝、脫氨、萃取、脫水、分離，得二甲胺成品。
(二)西安化工廠
廠區(qū)領(lǐng)導(dǎo)給我們進(jìn)行完入場(chǎng)安全教育后，我們首先來到了燒堿工藝流程段進(jìn)行實(shí)習(xí)參觀
1、燒堿工藝段
1.1燒堿由電解食鹽水制得：
NaCl + H2O → NaOH + Cl2+ H2
1.2 食鹽水的凈化
將55攝氏度的食鹽水進(jìn)行預(yù)處理，加入 NaOH水溶液，除去氫氧化鎂浮泥,通入二氧化碳，除去碳酸鈣沉淀。再將空氣壓入鹽水中，使NaOH轉(zhuǎn)變?yōu)镹aCO3，通過戈?duì)栠^濾器，用鹽酸洗去雜質(zhì)，得到一次鹽水NaCl含量大于或等于315g/L
1.3食鹽水的電解
隔膜電解：將食鹽水加熱到80。C左右，通入電解槽，控制溫度為85-90。C。陽極得氯氣，純度大約為95%;陰極得氫氣，純度大約為98%以及NaOH水溶液，含量約為10%，若用離子膜電解，則NaOH含量為33%，NaCl含量為100ppm，燒堿經(jīng)冷卻后可直接作為產(chǎn)品。
1.4 NaOH水溶液的濃縮
采用三效順流部分強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)工藝。原料液與蒸汽走向相同。一效不加泵，溶液較稀，自然循環(huán);二三效加泵，溶液較濃。使用列紋式蒸發(fā)器，鹽結(jié)晶析出后用離心機(jī)分離出來，NaOH含量為30%，NaCl含量小于5%。
2、鹽酸工藝段
合成法制鹽酸簡(jiǎn)要流程
合成法制鹽酸可分為：氯化氫氣體的合成、冷卻和干燥及鹽酸的生成三個(gè)階段。
干燥的氫氣和氯氣以1：1.05的比例在合成塔中燃燒生成氯化氫氣體，純度可達(dá)到95%以上。合成塔外殼用鋼質(zhì)材料制成，內(nèi)有耐熱、耐酸襯里材料和特殊的燃燒器。從合成塔導(dǎo)出的高溫氯化氫氣體腐蝕性很強(qiáng)，管道常用耐熱耐腐蝕的工程塑料制作。近300℃的高溫氯化氫氣體先經(jīng)空氣冷卻器冷卻，再經(jīng)不透性石墨冷卻器(由石墨和合成樹脂制成，耐酸性強(qiáng)，傳熱性好)進(jìn)一步冷卻到20～30℃，然后經(jīng)過二個(gè)干燥塔用濃硫酸干燥，再送人吸收塔進(jìn)行吸收，塔頂自上而下噴淋凈水，氯化氫氣體逆流而上，塔底可獲得濃度約為3l%的濃鹽酸。吸收過程放熱，生成的濃鹽酸要經(jīng)石墨冷卻器冷卻后送至貯槽貯存，再用泵打至高位槽進(jìn)行成品包裝。
我國(guó)生產(chǎn)的合成鹽酸濃度大致為31%，其中含鐵量0.01%，含砷0.0002%。一般每生產(chǎn)一噸31%的鹽酸，消耗氯氣為0.310噸，氫氣9.8千克，98%的濃硫酸24.8千克。
3、聚氯乙烯PVC(EPVC、SPVC)工藝段
合成方法：電石法和乙炔法
CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
生產(chǎn)工藝流程
制取提純乙炔:電石和水反應(yīng)生成乙炔，由于是放熱反應(yīng)，乙炔的溫度為85度，需要冷卻，然后通入NaClO水溶液除去硫化氫和磷化氫，再加堿除去生產(chǎn)的硫酸和磷酸，混合脫水后純度可達(dá)到98%以上。
生成氯乙烯:將乙炔和氯化氫氣體混合轉(zhuǎn)化生成氯乙烯,催化劑為HgCl2,乙
炔轉(zhuǎn)化率大于80%,反應(yīng)放熱,溫度為130-180。C,冷卻后水洗除HCl,第一個(gè)塔水洗后氯乙烯純度達(dá)到70%,第二個(gè)塔水洗后達(dá)到97%,再堿洗除少量的HCl.反應(yīng)液再通過壓縮精餾,到高沸塔低沸塔除去少量的乙炔和二氯乙烷,最后得純度為99.99%的氯乙烯。
4其他產(chǎn)品生產(chǎn)工藝
4.1液氯
在低溫低壓下將氯氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，溫度為35度，壓力小于0.2MPa。由氨氣的壓縮膨脹帶走熱量降溫。因?yàn)榘睔夂吐葰庵苯舆M(jìn)行熱交換很危險(xiǎn)，所以用氯化鈣鹽水作為中介。
4.2次氯酸鈉
將開車時(shí)不純或多余的氯氣通入15%的NaOH溶液中，生成次氯酸鈉，可用作殺菌漂白劑，有效氯含量為10%。
4.3電石
由焦炭和和生石灰以1：0.6的比例在1800-2000度的熔池中反應(yīng)，生成粒度為5-50mm的電石。其中焦炭的含碳量不低于84%，粒度為3-18mm，生石灰含CaO量不低于92%，粒度為5-35mm。
(三)陜西興化集團(tuán)有限公司
最后一天我們來到了興平化工廠，該廠主要生產(chǎn)硝酸銨、純堿、氯化銨、合成氨等。廠區(qū)規(guī)模很大，產(chǎn)品多樣化。
1.1燒堿工藝
燒堿工藝基本上與前兩個(gè)公司一致，都是電解食鹽水。
1.2合成氨 (1)原料氣制備 將煤和天然氣等原料制成含氫和氮的粗原料氣。對(duì)于固體原料煤和焦炭，通常采用氣化的方法制取合成氣;渣油可采用非催化部分氧化的方法獲得合成氣;對(duì)氣態(tài)烴類和石腦油，工業(yè)中利用二段蒸汽轉(zhuǎn)化法制取合成氣。
(2)凈化 對(duì)粗原料氣進(jìn)行凈化處理，除去氫氣和氮?dú)庖酝獾碾s質(zhì)，主要包括變換過程、脫硫脫碳過程以及氣體精制過程。
① 一氧化碳變換過程
在合成氨生產(chǎn)中，各種方法制取的原料氣都含有CO，其體積分?jǐn)?shù)一般為12%~40%。合成氨需要的兩種組分是H2和N2，因此需要除去合成氣中的CO。變換反應(yīng)如下：
CO+H2O→H2+CO2 ΔH =-41.2kJ/mol
由于CO變換過程是強(qiáng)放熱過程，必須分段進(jìn)行以利于回收反應(yīng)熱，并控制變換段出口殘余CO含量。第一步是高溫變換，使大部分CO轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和H2;第二步是低溫變換，將CO含量降至0.3%左右。因此，CO變換反應(yīng)既是原料氣制造的繼續(xù)，又是凈化的過程，為后續(xù)脫碳過程創(chuàng)造條件。
② 脫硫脫碳過程
各種原料制取的粗原料氣，都含有一些硫和碳的氧化物，為了防止合成氨生產(chǎn)過程催化劑的中毒，必須在氨合成工序前加以脫除，以天然氣為原料的蒸汽轉(zhuǎn)化法，第一道工序是脫硫，用以保護(hù)轉(zhuǎn)化催化劑，以重油和煤為原料的部分氧化法，根據(jù)一氧化碳變換是否采用耐硫的催化劑而確定
