合成氨裝置設計院

❶ 哈伯不懈合成氨

完成氮的固定

19世紀中期，人們對植物生長的機理已經有了一定認識，越來越認識到氮元素對於生物的重要作用。氮是一切生物蛋白質組成中不可缺少的元素，因而它在自然界中對人類以及其他生物的生存有很重要的意義。自然界中氮的總含量約佔地殼全部質量的0.04%，大部分是以游離狀態存在於大氣中，空氣中含有約78%（體積分數）的氮氣，是空氣的主要組成部分。但是，不論是人還是其他生物（少數生物除外），都不能直接從空氣中吸收這種游離狀態的氮作為養料。植物只能靠根部從土壤中吸收含氮的化合物，轉變成蛋白質；人和動物只能攝食各種植物和動物體內的蛋白質，補充需要。因此生物從自然界索取氮元素作為自身營養的問題最終歸結為植物由土壤吸收含氮化合物的問題。

土壤中含氮化合物主要來源一是動物的排泄物或動植物的遺體進入土壤後轉變形成；二是雷電促使空氣中的氮氣和氧氣化合，形成氮的氧化物，溶於雨水中落進土壤；三是某些細菌，例如與豆科植物共生的根瘤菌，吸收空氣中的氮氣而生成一些含氮的化合物。但是這些來源遠遠不能滿足大規模農業生產的需要，於是如何使大氣中游離的氮轉變成能為植物吸收的氮的化合物，也就是氮的固定，成為化學家們探索的課題。

這個課題在19世紀末首先取得突破。按發明時間先後，第一項是製取氰氨化鈣（CaNCN）。1898年，德國夏洛登堡（Charlottenburg）工業學院教授弗蘭克（Adolf Frank，1834-1916）和他的助手羅特（F．Rother）、卡羅（N．Caro）博士發現碳化鋇在氮氣中加熱後生成氰化鋇和氰氨化鋇，接著發現碳化鈣在氮氣中加熱到1000℃以上也能生成氰氨化鈣：

CaC+N2══CaNCN+C弗蘭克於1900年發現以過熱水蒸氣水解氰氨化鈣可產生氨：

CaNCN+3H2O══CaCO3+2NH3↑這樣，空氣中游離的氮被固定成氰氨化鈣和氨的含氮化合物，均可用作肥料。於是1904年在德國建立了第一個工業生產裝置，1905年義大利也建起工廠，隨後在美國、加拿大相繼建廠。到1921年，氰氨化鈣的世界產量達每年50萬噸。但是從此以後停止建造新工廠，因為由氫和氮直接合成氨的工業興起了。

第二項是氮氣和氧氣直接化合，生成氮的氧化物，溶於水後生成硝酸和亞硝酸，但也很快被合成氨的工業排擠。

第三項就是將氫氣和氮氣直接合成氨。

氨氣，又稱阿摩尼亞（ammonia）氣。這個詞來自古埃及太陽神Ammon（也拼寫成Amon或Amen）。這是由於在古埃及Ammon神殿旁堆積著朝拜人騎的駱駝排泄的糞便和剩餘的供品，經過長時間變化釋放出來含氨的氣體。在自然界中任何一種含氮有機物在沒有空氣的情況下分解時就產生氨。這種分解作用是由於受熱或受細菌的作用發生的。在馬廄里和下水道里可以檢查到刺鼻臭味的氨。

1774年英國化學家普里斯特利（Joseph Piestley，1733-1804）加熱氯化銨（NH4Cl）和氫氧化鈣（Ca（OH）2）的混合物，利用排汞取氣法，首先收集到氨氣，稱它為鹼空氣（alkalineair）。他已認識到氨氣的水溶液具有鹼性。由於氨易溶於水，所以採用排汞取氣法收集。當時他把一切氣體物質都稱為「空氣」。

1784年法國化學家貝托萊（Claude Louis Berthollet，1748-1822）分析了氨氣，確定它是由氮和氫組成的。

最初的氨是來自煉焦工業副產的氨水，因為煤裡面含有2%的氮，在煉焦過程中，一部分氮（約20%~25%）轉變成氨，含在煤氣中，用水把它洗出來，就是粗氨水，含氨不過1%，人們直接把含氨的煤氣通入硫酸，製得硫酸銨（（NH4）2SO4），作為肥料。

自從19世紀以來，很多化學家試圖由氮氣和氫氣合成氨，採用催化劑、電弧、高溫、高壓等手段進行試驗，一直未能成功，以致有人認為氮氣和氫氣合成氨是不可能實現的。這是因為氮氣和氫氣化合成氨是可逆反應：

直到19世紀，在化學熱力學、化學動力學和催化劑等這些學科取得一定進展後，才使一些化學家在正確理論指導下，對合成氨的反應進行了有效的研究。

取得成功的是德國化學家哈伯（Fritz Haber，1868-1934）。他在1901-1911年間對氮氣和氫氣直接合成氨進行了不懈地研究，哈伯和他的學生勒羅西尼奧爾（R．Le Rossignol）以及同事們進行了兩萬多次實驗。1904年，他曾在常壓和1000℃條件下將氮氣和氫氣通過鐵，獲得0.012%（體積分數）的氨產物。盡管產物中氨的濃度太低，缺乏經濟效益，但他卻沒有停止實驗。接著根據荷蘭化學家范特荷甫（Jacobus Henricus Van』t Hoff,1852-1911）制定的化學動力學方程，哈伯計算出合成氨反應在常壓和1000℃時的平衡常數，並按法國物理學家勒夏特列（Henry Louis Le Chatelier，1850-1936）提出的質量作用定律，計算出常壓和不同溫度下氨的平衡濃度，1907年又測定了大量合成氨反應平衡的實驗數據。他通過上述工作，認識到合成氨不可能達到像硫酸生產那樣高的轉化率，於是考慮採用反應氣體在高壓下循環加工的辦法，並從這個循環中不斷將生成的氨分離出去，再配合選用有效的催化劑以取得成功。1908年哈伯申請了最初的合成氨專利，首次提出對氨合成氣進行循環的意見，還提出在高壓氣體循環中實現熱能回收的措施。1909年他又申請用鋨和鈾—碳化鈾的混合物作為催化劑的專利；1910年5月他終於在實驗室取得可喜成果。最初用鋨作催化劑，在175千克力／厘米2壓強和550℃溫度下，在氮氣和氫氣反應後的混合氣體中得到8%的氨；以後又用鈾—碳化鈾作為催化劑，在125千克力／厘米2壓強和500℃溫度下獲得10%的氨。1910年5月18日他在德國卡爾斯魯厄（Karlsruhe）（他曾是這個城市工業學院的化學教授）自然科學討論會上發表演講，並展示高壓合成氨實驗裝置，宣告合成氨新工業的前途已經開拓。

賀炳昌。哈伯及世界上第一座合成氨廠。化學通報，1984（9）。

哈伯把成功的實驗運用到工業生產中，與德國聞名的巴迪舍苯胺和純鹼工廠（Badische Anilin and Soda Fabrik（BASF））的化學家博許（Carl Bosch，1874-1940）、拉佩（F．Lappe）、米塔赫（Alwin．Mittash，1869-1953）等人進行合作。博許製成合成氨工業必需的高壓設備；拉佩解決了高溫、高壓下機械方面的一系列難題；米塔赫研製成功用於工業合成氨的含少量三氧化二鋁和鉀鹼助催化的鐵催化劑。他們於1911年在德國路德維希港（Ludwig shafen）附近的奧堡（Oppau）建立起世界上第一座合成氨的工業裝置，設置氨的年生產能力為9000噸，1913年9月9日開工，從此完成了氮的人工固定。哈伯因此榮獲1918年諾貝爾化學獎，博許也榮獲1931年諾貝爾化學獎。

哈伯雖然創造了挽救千百萬飢餓生靈的方法，但卻又設計了一種致人於死地的可怕武器。1915年4月22日下年5時左右，第一次世界大戰爆發，德國將裝有氯氣的近6000個鋼瓶、約180噸氯氣打開散向面向守衛在比利時伊普爾城防線的加拿大盟軍和法裔阿爾及利亞軍隊，造成1.5萬人傷亡，其中5000人死亡，這是有史以來第一次把化學武器用於軍事進攻中，是哈伯策劃的。他的妻子伊梅瓦爾（Clara Immerwahr）是一位化學博士，曾懇求他放棄這項工作，遭到丈夫拒絕後用哈伯的手槍自殺。為此，哈伯遭到後人的譴責和唾罵。

❷ 關於合成氨

20世紀初發展出來來，由源大氣中氮制氨的化學方法。是化學方法方面最重要的發明之一，因為它使大氣中氮的固定成為可能，從而還能由將轉化為硝酸來生產肥料（和炸葯）所需的硝酸鹽。哈伯（F.Haber）在理論的實驗上證明，如何維持來自空氣的氮和來自水中的氫在適當的溫度和壓力，並在有催化劑的情況下反應。博施（C.Bosch）還證明如何在工業規模上實現這種方法。總反應是3H2+n2=2NH3

❸ 哈柏對合成氨技術的貢獻是什麼

2.哈柏功不可沒

從BASF公司的所在地路易港溯萊茵河而上，有一個地方叫卡爾斯魯厄，此處有一所著名的大學叫卡爾斯魯厄工程學院。該學院的化學教授弗里茨·哈柏，此時也因深受克魯克斯警告的影響，開始致力於氨合成的研究工作。

1902年初，為了研究合成氨理論，哈柏去美國進行科學考察，他專程參觀和訪問了設在尼亞加拉的一座模仿自然界雷雨放電的生產固定氮的工廠。通過參觀，使他對固定氮為氮氧化物和氨的研究產生了濃厚的興趣。返回德國後，他便一頭鑽進了實驗室，開始了這一劃時代的研究工作。

1904年，維也納的兩位化工企業家——馬古利斯兄弟，意識到這項工作的偉大意義，慕名來到卡爾斯魯厄工程學院，正式與哈柏簽訂了研究氮氫元素合成氨的合同。從此，哈柏與其學生和助手全力以赴地投入了氨合成的試驗研究。

哈柏研究氨的合成理論，是從可逆反應的平衡條件方面入手的。哈柏認為，僅有催化劑的知識是不夠的，需要有對化學反應的新的理解——化學平衡理論，這個理論的核心就是：原料物質一般不會全部成為生成物質，同時，生成物質也會發生逆反應。在一定的反應條件下，即濃度、溫度、壓力之下，這種正逆反應是平衡的。

哈柏認識到，若根據這種思想調整反應條件，從前認為不可能的氨合成也許是可能的。哈柏首先想到，也許高溫會進行這個反應。他按照他的思路開始進行實驗，但是，結果卻出乎意料，當溫度升高到1000℃時，氨的產量才不過是原料體積的0.012％，這還不如低溫度時的產量。但是，降低反應溫度時，反應卻又變得十分緩慢。哈柏認為，為了使化學反應加快，需要有適當的催化劑。

從1904年4月至1905年7月，這一年多時間里，雖然哈柏他們夜以繼日地堅持在實驗室里做著各種枯燥的試驗，但幾乎每次試驗的結果都令人失望。於是，馬古利斯兄弟見無利可圖，便取消了對這個項目的資金支持，這樣，哈柏就陷入了極度窘迫的境地。

與此同時，在柏林大學研究化學平衡理論的瓦爾特·赫爾曼·能斯特教授，也已投入了合成氨理論的研究，他親自製造高壓釜，進行高溫、高壓實驗。經過實驗，他發現哈柏的實驗結果有問題，數字過大，實際上僅0.0032％，還要再小一個數量級，這就證明了哈柏的實驗結果是不可行的。

瓦爾特·赫爾曼·能斯特為了使它的研究能夠實現工業化，請求某個有名的化學公司製造設備，雖然它的壓力並不算太高，但是，這個公司還是難以制出能耐住這樣高溫、高壓的設備，於是，他犯了一個極大的錯誤，打消了實現工業化的念頭，而埋頭於實驗室研究。

哈柏雖然在計算上有錯，但在與能斯特的這場爭論中，弄清了要使產量進一步提高就要對原料氣——氮氣和氫氣施以高壓、降低溫度，並使用催化劑。

能斯特灰心了，哈柏卻沒有灰心，他從瓦爾特·赫爾曼·能斯特終止的地方開始了新的實驗。此時，他不僅已經熟悉這個實驗的理論，而且具備了成功的基礎。

哈柏等人在化學平衡理論的指導下，開始一點一點地、耐心地進行試驗，他們實驗在什麼樣的壓力和溫度下產量能達到百分之幾。他們還下大力氣尋找最佳的催化劑，曾把能夠禁受數百個大氣壓的反應容器鑲嵌在槍彈殼里，用阿烏埃爾社團的瓦斯燈公司提供的鉑、鎢、鈾等稀有金屬，竭力尋找新的催化劑。

哈柏就是在這樣的困境下，冒著高溫、高壓的危險繼續試驗。正當哈柏的試驗研究屢遭失敗而一籌莫展的關鍵時候，法國科學院院刊上報道了法國化學家採用高溫、高壓合成氨，而使反應器發生爆炸事故的消息。哈柏知道後深受啟發，他果斷地改變了試驗條件，特別是提高了反應壓力，並改進了工藝，終於取得了令人振奮的進展，合成氨的產量顯著增加了。

1907年，哈柏等人選擇鋨或鈾為催化劑，在約550℃和150至250個大氣壓的不尋常的高壓條件下，成功地得到了8.25％的氨，第一次成功地製取了0.1公斤的合成氨，從而使合成氨有可能邁出實驗室階段。這無疑是一個具有實用價值的突破。而在此時，能斯特以50個大氣壓、685℃，以鉑粉或細鐵粉、錳做催化劑，卻只取得了產量為0.96％的氨。哈柏的實驗比能斯特的實驗幾乎高出8倍。

這一勝利極大地鼓舞了哈柏和他的助手們，他們預感到合成氨的試驗研究已進入了實用化階段，於是，又加緊對高溫、高壓合成氨工藝的研究。經過艱苦卓絕的試驗研究，他們取得了一系列第一手的實驗數據，大大加快了試驗研究的步伐，不斷取得令人振奮的新進展。

哈柏的科研成果極大地震動了歐洲化學界，化工實業界人士紛紛購買他的合成氨專利，獨具慧眼的德國巴登苯胺純鹼公司捷足先登，搶先付給哈柏2500美元預訂費，並答應購買他以後的全部研究成果。但公司中很多工程師，對鋼制反應容器的赤熱程度表示不安，對如此高壓更感吃驚，因而對它的工業化持有懷疑。他們想起法國所發生的反應器爆炸的消息，擔憂地說：「昨天爆炸的高壓釜只有7個大氣壓。」言外之意，哈柏的高壓實驗條件也可能引起爆炸。

1909年，哈柏又提出了「循環」的新概念。所謂「循環」，就是讓沒有發生化學反應的氮氣和氫氣重新返回到反應器中去，把已反應的氨通過冷凝分離出來，這樣，周而復始，以提高合成氨的獲得率，使流程實用化。這一概念的提出，可以說是合成氨邁向工業化進程中具有決定性意義的重大突破。德國政府極為重視，立即接受和採用了這個新設想。

當年7月2日，哈柏在實驗室製成了一座小型的合成氨裝置模型，這是世界上第一個氨合成裝置的模型。博施同他的部下米塔希一起，作為巴登苯胺純鹼公司的代表，前來接收哈柏的實驗技術和裝置。哈柏當場演示了他的合成氨裝置，這種裝置魔術般地以每小時0.08公斤的速度合成著氨。博施親眼看到了液氨滴落的情況。前來觀看的專家們共同認為，用不了多長時間，它將成為日產幾噸的設備，從而清楚地預見了它的工業化的前景。

巴登苯胺純鹼公司立即買下了哈柏合成氨的專利權，並將其全部研究成果接收下來，雙方還簽訂了協議，其要點是：不管生產工藝如何改進，合成氨的售價如何下降，巴登苯胺純鹼公司每售出1噸氨，哈柏分享10馬克，其收入永不改變。

1919年，瑞典科學院考慮到哈柏發明的合成氨已在經濟中顯示出巨大的作用，經過慎重考慮，正式決定為哈柏頒發1918年度的世界科學最高的榮譽和獎勵——諾貝爾化學獎，以表彰他在合成氨研究方面的卓越貢獻，從此，他躋身於世界著名化學家的行列。

❹ 工業合成氨的歷史

自從1809年在南美州的智利發現了硝酸鈉礦床之後，智利硝石很快就成為當時世界上無機礦物含氮肥料的主要來源，據估計，在1850-1900年間，全世界無機氮肥有70%來自智利硝石，但礦產資源是有限的，這就迫使人們去思考：如何使大氣中游離態氮，用人工的方法轉變成可為植物吸收的化合態氮，即人工固氮，一直是化學家探索的有關國計民生的重大課題，特別是如何利用空氣中氮和水中的氫直接合成氨一直十九世紀化學家研究的焦點之一。但由於長期未獲成功，以至有人得出「由氮和氫直接合成氨是不可能的」的錯誤結論。直到1909年，德國化學哈伯取得了突破性進展，成功地建立了每小時能產生80克氨的裝置，從而使人們看到了解決這一問題的曙光，開創了合成氨的歷史，哈伯也因此獲得了1918年的諾貝爾化學獎。

❺ 化工工藝設計診斷機構有哪些

1、中國天辰工程有限公司，天津（化工部第一設計院）
中國天辰工程有限公司前身為化工部第一設計院，始建於一九五三年，是化工系統最早的國家級設計單位。可承接所有21個行業的設計和工程總承包業務,包括：化工、石油化工等各行業工程建設項目的規劃、可行性研究、工程設計、設備材料采購、施工管理和工程監理，可向用戶提供符合所在國家和地區的法規、滿足用戶要求以及安全和環境准則的項目實施全過程的服務。
2、賽鼎工程有限公司，太原（化工部第二設計院）
賽鼎工程有限公司（原化學工業第二設計院）專業設置齊全，主要有化工工藝、化工設備、機運、管道、安裝、自動控制、電氣、通訊、土建、熱能工程、給排水、暖通、總圖、消防、概算、技術經濟、環境保護等專業，可為社會各行業提供優質服務。
3、東華工程科技股份有限公司， 合肥（化工部第三設計院）
東華工程科技股份有限公司前身是化學工業部第三設計院，原系國務院國資委直接管理的中國化學工程集團公司的全資子公司，現為中國化學工程股份有限公司設計板塊的旗下公司。公司各擁有化工、石油化工、醫葯、市政、建築等十多項甲級設計資質以及工程總承包甲級資質，具有對外工程總承包權和進出口經營權。
4、中國五環工程有限公司， 武漢（化工部第四設計院）
中國五環工程有限公司前身是創建於1958年的化學工業部第四設計院，現為國務院國資委直接管理的中國化學工程集團公司的全資子公司和化學工業領域重點骨幹科技型企業。公司擁有工程設計綜合甲級資質和工程咨詢、工程監理、工程造價咨詢、建設項目環境影響評價等多項甲級資質，並享有對外工程咨詢、工程設計及工程承包經營權，是首批獲得全國AAA級信用企業資格的工程公司。
作為化學工業諸多領域的領跑者，中國五環在煤化工、碳一化工、化肥、磷化工和新型合成材料等工程科技領域始終占據行業發展戰略制高點，處於市場主導和技術領先地位，建設了一大批具有重大產業示範意義的高端項目，樹立了國內知名的一流品牌。
5、中國石化集團寧波工程有限公司，寧波（原化工部第五設計院）
中石化寧波工程有限公司是2003年10月29日經中國石化集團公司批准，由中國石化集團蘭州設計院（簡稱蘭州設計院）和中國石化集團第三建設公司（簡稱三建公司）重組設立的。
公司以技術為先導，設計為基礎，工程項目承包和工程項目管理為主體，集科研開發、工程設計、設備製造、裝置施工和檢維修服務於一體，擁有專利、專有技術，面向國內、國際兩個市場，在能源、環保、石油化工和熱能工程等領域提供咨詢、設計、工程總承包、製造及專業施工總承包工程服務和管理服務的全能型工程公司。
6、華陸工程科技有限責任公司， 西安（化工部第六設計院）
華陸工程科技有限責任公司，是國務院國資委下屬的中國化學工程股份有限公司的全資子公司，創立於1965年，前身是化工部第六設計院。華陸一直專注服務於石油和天然氣化工、煤化工、精細化工、材料能源、基礎設施等業務領域。通過整合全球資源，先後完成了包括40多項總承包在內的1200餘項大中型建設項目，設計產品200多種，新工藝、新技術開發100多項，擁有專有技術和專利技術80多項，先後獲得國家和省部級獎勵300餘項。
7、中石化南京工程有限公司，南京（化工部第七設計院）
中石化南京工程有限公司（簡稱SNEI）是中石化煉化工程（集團）股份有限公司直屬企業。是以設計為先導，專利、專有技術、工藝包開發為核心，工程總承包和項目管理、專業施工為主體、面向國內外市場提供技術和管理服務的綜合性、一體化的國際工程公司。
南京工程公司專業門類齊全，技術力量雄厚，設置有工藝系統、管道工程、環境工程、設備機械、電氣自控、熱能工程、粉體工程等25個設計專業，基本包括了所有的工科門類。專業領域涉及現代煤化工、天然氣化工、煤電一體化、碳一化工及延伸產品、石油化工、環境工程、清潔能源、硫磷和催化劑等無機化工、工業民用建築等。
8、中國成達工程有限公司，成都（化工部第八設計院）
中國成達工程有限公司座落在我國西南文化名城──成都，前身為化工部第八設計院。公司始建於五十年代，經過幾十年的努力奮斗，現已成為以設計為主體實行工程總承包的國際型工程公司。
目前是全國首批試行以設計為主體的工程總承包單位。先後承擔過國內純鹼、氯鹼、合成氨、尿素、炭黑、甲醇、聚苯乙烯、丁苯膠乳等項目的工程總承包，並向巴基斯坦、印尼、烏茲別克、蘇丹、越南、香港等國家和地區出口成套設備以及承擔工程設計、設備材料采購、施工管理和試車指導。
9、中國石油集團東北煉化工程有限公司吉林設計院， 吉林（原化工部第九設計院）
中國石油集團東北煉化工程有限公司吉林設計院，前身為化工部第九設計院。始建於五八年，經過五十多年的奮斗，逐步從單一的工程設計向工程總承包模式過度，現已成為以設計為主體實行工程總承包的大型工程公司。該院以雄厚的技術力量和精良的裝備，為我國的石油化工、天然氣化工、煤化工、精細化工、醫葯、電力、建築、市政、環境等領域的基本建設事業做出了重大貢獻。

❻ 我國合成氨發展狀況

我國的合成氨工業起步於20世紀30年代。一個是由著名愛國實業家范旭東先生創辦的南京永利化學工業公司錏廠—— 永利寧廠，現南京化學工業公司的前身；另一個是日本佔領東北後在大連開辦的滿洲化學工業株式會社。其最高年產量不過50KT。另外，上海吳蘊初的天原還有一套電解水制氫生產合成氨、硝酸的小型車間(32年吳蘊初訪問Du pont購買的一套日產4t液氨的合成氨中試裝置)。整個合成氨生產從業人員約3400人，技術人員150人。
新中國成立以後，經過數十年的努力，己形成了遍及全國的、完整的合成氨工業布局。我國擁有多種原料、不同流程的大、中、小型合成氨廠1000多個。1999年我國合成氨產量為34.5Mt，列世界第一。
解放後，我國化學工業的發展是從建設中型氮肥廠開始的。經歷了以下幾個階段：
①
恢復老廠，建設新廠 (新中國成立—— 1956年)
建國之初，在恢復與擴建老廠的同時，從前蘇聯引進了三套以煤為原料、年產5萬噸合成氨配9萬噸硝銨裝置，創建了吉化、蘭州、太原三大化工基地。
②
自力更生發展中型氮肥廠
(1956年—— 1965年)
56年自行設計、製造了7.5萬噸合成氨系統，以川化的創建為標志。到65年中氮投產了15家。20世紀60年代隨著石油、天然氣資源的開采，64年又從英國引進了一套以天然氣為原料的10萬噸合成氨裝置(即瀘天化)。
③
小氮肥的迅猛發展
(1965年—— 1975年)
為了適應農業發展的迫切需要，58年由著名化工專家侯德榜提出了碳化法合成氨製取碳酸氫銨的新工藝。在經歷了技術關、經濟關後，從20世紀60年代開始在全國各地(除西藏外)建設了一大批小型氨廠，鼎盛的1979年時最多達1540座氨廠。
④
大型氮肥廠的引進和發展
(1975年——至今)
20世紀70年代是世界合成氨工業大發展時期。由於大型合成氨的優越性，1972年我國作出了引進大型合成氨裝置的決定。73年開始，首批引進了13套年產30萬噸大型合成氨成套裝置(其中10套為天然氣為原料，建在川化、瀘天化、雲南、貴州等地)。為了擴大原料范圍，78年又第二批引進了4套年產30萬噸合成氨裝置。20世紀90年代，又先後引進了14套具有20世紀90年代先進水平的大型合成氨成套裝置，從而掌握了世界上幾乎所有的先進工藝和技術。
同時從20世紀70年代起，我國開始了大型合成氨成套裝置的自行設計、自行製造工作，第一套年產30萬噸的合成氨裝置於80年在上海建成投產。特別是於90年代初在川化建成投產的年產20萬噸合成氨裝置達到了當時的國際先進水平。

❼ 廣州市黃埔區石油化工廠

廣州石油化工廠（後改名廣州石油化工總廠）。 由廣東省石油化工設計院負責工廠總設計，石油化學工業部第四化工設計院、煉油設計研究院分別負責化肥和煉油裝置及其配套工程設計，參加配套工程設計的還有廣東省建築設計院、廣州市設計院等15個設計單位。煉油系統由250萬噸／年常減壓蒸餾裝置（後稱常減壓蒸餾（一）裝置）和120萬噸／年催化裂化裝置及其配套工程組成，化肥由30萬噸／年合成氨裝置和52萬噸／年尿素裝置及其配套工程組成。其中，煉油系統裝置為國產，化肥系統的合成氨、尿素裝置，由中國技術進出口公司從法國赫爾蒂公司（HEURTEY INDUSTRIES）引進。廣州石油化工廠建廠工作，由中共廣東省委員會直接領導，成立了由劉田夫任組長，楊震、范華、馬晨光、馬倫、何世庸、李輝、王達、曹雲屏為組員的建廠領導小組和廣州石油化工廠建設工地委員會。 中國石化集團公司廣州石油化工總廠 地址：中國廣州黃埔 電話：（020）82123888 傳真：（020）82278045 郵編：510726 就這一家了 參考文獻： 廣州市志

❽ 化工廠尿素車間和合成氨車間簡介急求問

是要雲天化的么？我也正在找，現在找到了。
1974年10月，在激流洶涌的金沙江畔的一個荒灘上，一個連地圖上都沒有標示的偏僻地方，誕生了一家名為雲南天然氣化工廠的化肥廠。後來人們習慣稱它為雲天化。
35年來，正是這個雲天化，由一家偏居西南一隅的產品單一的化肥廠，發展成為在化肥、有機化工、玻纖新材料、鹽及鹽化工、磷礦采選和磷化工等多個行業全國領先的大型綜合性產業集團。進入新世紀以來，當眾多同類型、同規模的企業把百億元銷售收入列為近期或中期奮斗目標時，雲天化卻在2005年以來的幾年間，銷售收入連創新高，相繼邁上100億元、200億元、300億元的台階，產業規模和行業地位迅速跨越提升，步入了迅猛發展的快車道。雲天化高濃度磷復肥生產能力居亞洲第一、世界第二；玻纖新材料生產能力居全國第二、經濟效益為全國第一；磷礦采選規模及磷化工產品生產能力居全國第一。雲天化同時也昂首位居中國化肥企業百強排行榜第一名。
不可能變可能
1972年，「文革」浩劫使中國經濟遭受重創。此時，黨中央、國務院開始重點籌劃國家經濟發展問題，制定了新中國工業發展史上非常有名的「四三方案」。該方案計劃用43億美元集中進口一批成套設備和單機，這是新中國第一次打開從西方國家引進先進技術的大門。這其中就包括引進13套大化肥、4套大化纖裝置。這些直接用於保障人民吃飯、穿衣的投資，佔了當時總投資額的63.8%。雲天化賴以起家的30萬噸合成氨、48萬噸尿素裝置，就是這個「四三方案」計劃引進的13套大化肥裝置之一。
但是，這套大化肥裝置得以在雲南落戶，還有一段曲折的經歷。
據原雲天化建設指揮部副指揮長、雲天化第一任廠長陶遵繁回憶，當時，13套大化肥裝置均以天然氣和石腦油為原料，而且因引進設備的大件運輸要求，需要所在地有通江達海的大型水運碼頭。由於雲南既沒有油氣原料又沒有大型水運碼頭，最初規劃的13套大化肥裝置沒有一套是放在雲南的。但雲南是農業大省、煙草種植基地，當時急需一套大化肥。因此，雲南省政府和省石化廳成立了以省委副書記郭超掛帥的項目指揮部，多方努力爭取項目。
指揮部分析，要爭取此項目首先要解決兩個難題：第一必須靠近氣源地找到廠址，第二必須解決大件運輸問題。指揮部一方面組織人員在靠近四川的金沙江畔找廠址，另一方面積極跑項目，要求有關部門把原定建在四川的3套大化肥裝置放一套在雲南。
當時，陶遵繁帶著省石化廳和四川第一化工設計院的工作人員，從宜賓沿金沙江西上踏勘廠址。他們跋山涉水，來回搜尋，但一路所看到的地形都是高山峽谷，作旅遊景觀尚可，要建大廠不行。後來，他們好不容易找到3處適合建廠的河灘地，一問，還是屬於四川的地界。在多次踏勘未果的情況下，他們不得已向指揮部領導請示：能不能把雲南的大化肥廠建在四川境內？有領導於是動起了腦筋：能不能與四川省商量，把這個地方劃給雲南？
要人家的裝置，還要劃走人家的地皮，這件事操作難度之大可想而知。但功夫不負有心人，這件事還硬是給辦成了。不久，包括現在雲天化水富基地地皮所在的3個鄉從四川劃給了雲南，作為交換，攀枝花市對面原屬雲南的3個鄉被劃給了四川。
與此同時，指揮部派得力的人到北京跑項目。起初，他們得到的答復是：這13套大化肥裝置建在哪個省，是毛主席親自批的，要改就必須得到主席的批准。1973年9月，郭超見到了時任國家基本建設委員會主任谷牧。谷牧說：「四川的天然氣很多，你們緊靠四川，能不能靠近四川找塊地，向四川要點氣？這樣，在雲南建一套大化肥裝置就有條件了。」指揮部經多方努力，創造了所要求的條件，然後想盡一切辦法把意見呈報給毛主席，終於得到了主席同意將裝置改建雲南的批示。
就這樣，雲天化終於有了投胎之地。雲天化從最初孕育那刻起，就凝結著第一代雲天化人的辛勤汗水。
1974年9月，雲天化建設工程破土動工。從全省130多個單位抽調的一萬多人參加了此次「會戰」。在這一片亂石荒灘，建設者們住的是油毛氈棚，喝的是泥巴水。但就是在這樣艱苦的條件下，他們攻克了建設任務重、施工難度大、運輸戰線長等重重困難，僅用了34個月26天的時間，高速度、高質量地把雲天化建了起來。後來，該建設工程還獲得了國家銀質獎章。1977年8月18日零時，雲天化尿素裝置進行實物試車，實現了一次開車成功。
四動洋設備
創業難，守業更難。
建廠初期，由於處於四川天然氣輸氣管道的末端，雲天化的天然氣供應經常壓力不足。而廠里的進口裝置採用的是國外上世紀60年代的技術，有的已經落後了，有的不符合中國國情。當時最令人頭痛的，就是裝置的各機泵動力採用蒸汽透平驅動，既不好控制，又耗費天然氣。本來天然氣作原料就不夠，還要拿一部分作燃料氣，這使得天然氣供應更加捉襟見肘。為此，雲天化人以敢為人先的氣魄和膽識，大膽地對進口設備進行了改造。涼水塔循環水泵動力透平裝置是耗氣大戶，他們就先拿它開刀，將該裝置改造為電動機驅動，節省出大量的天然氣用作原料，提高了化肥產量。就這樣，雲天化人先後進行了182項改造，將全廠的透平裝置都改為了電動機驅動，節省出佔全年供氣量1/6的天然氣用作原料氣，保證了生產。1979年12月23日，雲天化的合成氨裝置首次達到年產30萬噸，實現了裝置的達標達產。1980年，雲天化合成氨裝置還率先創造了國內同類裝置連續運行312天的最高紀錄。1985年，雲天化主要產品金沙江牌尿素奪得全國大化肥企業中第一塊國家產品質量金牌。
此後，在企業的發展過程中，雲天化又經歷了3次大的技術改造。
1988年，雲天化在全國大化肥企業中首家利用世界銀行貸款，分別引進美國凱洛格公司的5項合成氨改造技術、義大利斯那姆公司的尿素水解裝置、瑞士卡薩利公司的氨合成塔改造技術，進行了前所未有的大技改。這次技改非常成功，改造後一年就節約天然氣3690萬立方米，可增產合成氨2.69萬噸，實現經濟效益1058．76萬元。在親眼看到雲天化僅用11天就完成了具有世界先進水平的氨合成塔改造後，瑞士卡薩利公司的專家拉姆貝激動地說：「你們改造的速度非常快，質量也非常好，是世界上最快、最好的！」
1994年，圍繞節能降耗目標，雲天化又啟動了一次大的改造。尿素裝置共引進國外設備5台（套），國內設備11台（套）。其中，由於涼水塔項目工程量大，雲天化選擇邊生產邊施工的辦法進行，首創了國內大化肥涼水塔不停車更換木構件的先例。這次改造於1995年完成。考核結果表明，裝置綜合節能水平達到1.229吉焦／噸氨，全年節能摺合天然氣1246.86萬立方米，新增經濟效益2431.5萬元。
2002年，雲天化投資3.4億元，對大氮肥裝置進行了又一次大的改造。改造後裝置生產能力大大提升，合成氨日產量由原來的1145噸增加到1500噸，尿素日產量由原來的1750噸增加到2300噸，公司實現年新增利潤7495萬元。而如果從國外引進同樣產能和規模的生產設備，則至少需花費18億元。
通過不斷技改，雲天化大氮肥裝置的產能從最初設計的年產合成氨30萬噸、尿素48萬噸，增加到年產合成氨50萬噸、尿素80萬噸。在大大降低能耗的同時，企業實現了低成本、內涵式的良性發展，各項經濟技術指標始終保持在全國大化肥生產企業的前列。
兩創世界紀錄
對大化肥生產企業來說，保證裝置安全、穩定、長周期、滿負荷運行，是實現優質高效生產的基礎。以雲天化為例，其合成氨、尿素裝置每安全運行一天，就可為企業創造400多萬元的產值；而每少停一次車，企業就可以增加近千萬元的產值，同時還可避免近20萬立方米的天然氣直接排放到大氣中。
早在雲天化成立之初，作為提升大化肥裝置管理水平的一項有效舉措，「長周期」概念被引入公司。業內將裝置安全連續運行100天命名為「百日紅」。多年來，雲天化把追求生產設備長周期運行「百日紅」作為實現企業優質高效生產的核心目標。截至目前，雲天化合成氨、尿素兩大裝置已順利實現了67個「百日紅」。
在爭創「百日紅」的基礎上，2005年12月15日，雲天化的合成氨、尿素裝置雙雙實現了安全連續運行350天，不僅打破了自己首創的兩套裝置分別連續運行312天和314天的國內紀錄，也超越了國際上合成氨、尿素同類裝置同步連續運行345天的世界紀錄。時隔3年，雲天化再次超越了自己，續寫了傳奇。2008年9月23日，雲天化又實現了合成氨裝置連續運行400天、尿素裝置連續運行400天，再次刷新其保持的世界紀錄。
采訪現任雲天化集團董事長、黨委書記董華時問道，雲天化連續創造裝置長周期運行的世界紀錄的秘訣是什麼？董華說，一是靠裝備自身的先進性、可靠性和檢修維護技術水平；二是靠生產操作人員的素質和技術能力，靠對職工隊伍的培訓和建設；三是要有一套行之有效的制度保證。長期以來，雲天化堅持從嚴治廠，狠抓企業管理不放鬆，夯實管理基礎，建立了企業標准化體系，使企業的管理日趨規范、日益強化。雲天化先後獲得30多項國家級榮譽稱號和100多項省、部級榮譽稱號，成為雲南省工業企業的一面旗幟和全國同行業的先進企業。
2008年7月31日晚10時許，伴隨著瓢潑大雨，一陣巨大的雷電從天而降，導致公司總電路跳閘。當晚正常運行的8套裝置中除了合成氨、尿素兩套裝置（其動力為蒸汽透平，無需電力）外全部停車，全廠4台鍋爐中也有兩台停止了運行。合成氨、尿素裝置蒸汽壓力表的指針顫抖著從3.8兆帕掉到了3.5兆帕，一時間，生產線上的所有工作人員都屏住了呼吸。大家知道，一旦蒸汽壓力跌至3.4兆帕，就必須將合成氨、尿素裝置停車，造成全廠非正常停車的巨大損失。緊要關頭，員工們紛紛自發地趕赴生產現場，憑著熟練、默契的配合和日常積累的豐富操作經驗，全力恢復系統的正常運行。經過兩個多小時的忙碌，蒸汽壓力表指針終於慢慢升了上來，裝置運行逐漸恢復了正常。在場所有人揪著的心都放了下來，笑容在臉上綻放，車間里爆發出經久不息的掌聲和歡呼聲。
正是由於長期的職工隊伍建設，使這樣的一次次突發意外化險為夷，保證了裝置安全、長周期運行，創造了一項項世界紀錄。
一連串「第一」
在雲天化的發展史上，有兩個具有象徵性意義的重大事件值得關註：一是1997年，作為全省第一家建立現代企業制度和獲得國有資產授權經營的雙試點企業，雲天化完成公司化改造，成為雲南省政府授權經營的雲天化集團有限責任公司；二是2000年，雲天化從地處川滇交界的企業發源地水富縣城出發，把集團總部搬遷到了中心城市昆明。
1997年3月28日，雲南省政府在昆明市國貿中心舉行雲天化集團有限責任公司成立慶祝大會。至此，雲天化集團公司成為雲南省第一家既是現代企業制度試點，又是國有資產授權經營試點的企業。之後，由集團公司獨家發起，以合成氨、尿素等生產經營性資產作為投入，雲南雲天化股份有限公司以社會募集的方式成立。同年7月，1億股雲天化股票成功向社會公眾公開發行，雲天化股份共募集資金6.07億元。
與此同時，雲天化進行了組織結構和管理方式的重大調整，雲天化集團公司與雲天化股份有限公司的管理職能分離，管理機構分設。集團公司成為投資決策中心、資本運營中心、監督控制中心；股份有限公司負責承擔生產經營任務，成為利潤中心。雲天化逐步完善了企業法人治理結構。
1997年通過整體改制獲得市場主體資格後，雲天化的資本運作進入了發展快車道。通過內引外聯、資產重組、參股控股等形式，雲天化大規模地進行資本運作，實現了低成本產業擴張。繼水富的有機化工基地建成後，1999年雲天化首次跨地區收購重慶國際復合材料公司70%的股份；2000年雲天化收購雲南省紅河州磷肥廠；2001年，雲南省化工研究院整體並入雲天化集團；2002年，雲天化投資組建了雲南江川天湖化工有限公司和雲南天創科技有限公司。這一系列的大手筆，為後來雲天化打造有機化工、玻纖新材料、高濃度磷復肥、精細磷化工四個產業平台奠定了堅實基礎。
2000年總部搬遷時，雲天化在昆明這個區域性中心城市建立了永久的指揮中樞和產業發展基地，這使得雲天化集團在資源、信息、資金、技術、人才、市場等諸多方面獲得了更大的空間。
2002年起，雲南省啟動了兩輪深化國企改革和行業整合的進程。當年底，雲天化集團按照「氮磷結合、以磷帶氮、以氮促磷、互動整合、雙向發展」的思路，一方面通過投資建設天安化工50萬噸/年合成氨項目，使之與雲南磷復肥基地緊密結合；另一方面利用行業整合的機會控股富瑞化工，加快「836」國家示範項目的建設，使雲天化集團高濃度磷復肥產能躍居全國第一。
2003年，通過股權劃轉，雲南鹽化股份有限公司和雲南博源實業有限公司進入雲天化；同年，雲天化託管雲南紅雲氯鹼有限公司，對該公司資產和業務進行重組。雲天化把紅雲氯鹼的主要生產裝置並入雲南鹽化，初步搭建了鹽和鹽化工產業平台。當年，雲天化還收購了雲南磷化集團有限公司42.34%的股權。
2005年，通過股權收購，雲南馬龍產業集團股份有限公司進入雲天化，公司進一步搭建了磷化工業務平台。同年，雲南省政府實施新一輪整合重組，雲南雲峰化學工業有限公司、中輕依蘭（集團）有限公司、雲南化學工業建設公司、雲南三環股份有限公司以及雲南磷化集團有限公司的剩餘股權進入雲天化。
2006年9月，按照雲南省委、省政府加速培育一批國內一流大型企業集團的總體要求，同時也為了滿足集團主動應對市場競爭和自身發展的需要，雲天化將下屬的三環化工、富瑞化工、天湖化工、紅磷化工、雲峰化工5家磷復肥企業整合為一家，組建了雲天化國際化工股份有限公司。國際化工公司成立後，迅速搭建了公司組織機構，內部管理秩序逐步走上正軌，整合重組後的協同效應初步顯現。2007年，5家企業從三盈兩虧變為全面盈利，企業市場話語權迅速提升，市場競爭力明顯增強。整合重組後的雲天化國際公司，擁有420萬噸的高濃度磷復肥年生產能力，產能居亞洲第一，世界第二。
短短幾年時間，憑借歷史性機遇賦予的良好政策環境，以及多年發展的堅實基礎和清晰准確的戰略定位，雲天化通過規模擴張、上下游延伸、結構調整、市場及資源整合、資本運作、新項目建設等方式，不斷做大做強化肥，快速發展玻纖、磷礦采選，穩步發展有機、氯鹼，積極發展磷化工，大膽涉足煤化工，進一步夯實了化肥、有機化工、玻纖新材料、鹽及鹽化工、磷礦采選和磷化工六大產業平台，大大提升了產品品牌價值。
目前，雲天化的主要產品超過30種，其中有5個產品獲「中國名牌」稱號。該公司高濃度磷復肥產能規模位列全國第一、亞洲第一、世界第二；磷礦石開采規模居全國第一；黃磷產能居世界第一；三聚磷酸鈉產能居世界第三；高濃度氮肥單套生產裝置產能居全國第一；玻纖產能居全國第一；單位產品效益居全國第一。這些「第一」，為雲天化躋身世界級化工企業奠定了堅實的基礎。

❾ 請問畢業設計的開題報告和設計說明書該怎麼寫

我給你一個提綱

西安交通大學

工程碩士學位論文選題報告書

論文選題名稱:

姓 名：

研 究 方 向：

指 導 教 師：

入 學 時 間： 2003年9月

選題報告時間： 2006年5月

一、本研究課題的科學依據和意義(包括科學意義，國內外研究概況，水平和發展趨勢，學術思想，理論根據。)。
一、立項理由、目的、意義
我國合成氨裝置很多，但合成氨裝置的控制水平都比較低，大部分廠家還停留在半自動化水平，靠人工控制的也不少，普遍存在的問題是：能耗大、成本高、流程長，自動控制水平低。這種生產狀況下生產的產品成本高，市場競爭力差，因此大部分化肥行業處於低利潤甚至處於虧損狀態。為了改變這種狀態，除了改變比較落後的工藝流程外，實現裝置生產過程優化控制是行之有效的方法。
合成氨生產裝置是我國化肥生產的基礎，提高整個合成氨生產裝置的自動化控制水平，對目前我國化肥行業狀況，只有進一步穩定生產降低能耗，才能降低成本，增加效益。而實現合成氨裝置的優化是投資少、見效快的有效措施之一。
合成氨裝置優化控制的意義是提高整個合成氨裝置的自動化水平，在現有工藝條件下，發揮優化控制的優勢，使整個生產長期運行在最佳狀態下，同時，優化系統的應用還能節約原材料消耗，降低能源消耗，提高產品的合格率，增強產品的市場競爭能力。
二、國內外概況及發展趨勢
自動化技術包括生產過程式控制制自動化和事務經營管理自動化兩個方面，屬於當今世界迅速發展和日趨成熟的高新技術。自動化技術的不斷發展也豐富了各種控制軟體的發展，特別是優化控制從理論走向了實際。
隨著微電子計算機、自動化理論和信息技術的日新月異，國外企業採用最新的PC技術發展的DCS系統已普遍應用到各行業生產裝置上去，特別在應用DCS的同時，發展了許多實用的優化軟體。
在國外，合成氨生產的發展大致可分為五個階段：Ⅰ發明階段；Ⅱ技術推廣階段；Ⅲ原料結構變遷階段；Ⅳ單系列大型化階段；Ⅴ節能降耗階段。與工藝相適應的自動化技術也不斷發展，特別是第Ⅲ階段，不同的工藝出現對控制任務提出不同的要求，鑒於當時的儀表條件、控制理論發展情況，主要針對一些重要的工藝參數設置一些簡單的控制迴路，並逐步發展為一些串級、比值控制迴路。如

作為先進的控制方案推廣離不開計算機的發展，採用計算機控制系統後，隨著計算機的發展，一方面一些控制系統得以有效實現，另一方面也為優化操作提供了硬體基礎。針對合成氨廠的特點，一些非線性濾波採用了計算機輔助優化控製取得了成功，帶來了合成氨生產的明顯提高。目前，世界上許多氨廠都採用了計算機控制或DCS系統。合成氨廠的控制水平達到了一定高度，而且優化和計算機管理的研究和應用達到了一定程度，增加了產量，降低了成本，提高了效率。

二、 擬採取的研究方法和技術路線(包括研究工作的總體安
排和進度，計算、實驗方法和步驟及其可行性論證，可能遇到的問題和解決辦法。)

採用的研究方法為：先進行理論研究，從合成氨的工藝要求和生產設備具體提點入手，分析應該優化的裝置和重點迴路。從重點迴路出發更具體的分析每一個優化參數所要關聯的參數，了解和分析這個參數優化前的控制方法，在此基礎上制定新的控制方法，並能用先進控制方法使其得到優化。寫出控制方案，畫出控制方框圖。在此基礎上編制控製程序。將控製程序輸入到DCS系統，並進行離線調試和在線調試，並將優化程序投入運行。記錄投入運行優化控制系統前的參數運行曲線和投入優化控制系統後的運行曲線。分析優化系統的運行情況，提出進一步的修改意見。重復上述過程，進行第二次實驗。直到達到滿意的效果。
工作計劃：制定詳細技術實施方案（1項目論證及前期調研、2方案設計和論證、3編制詳細實施方案、4繪制有關設計圖紙等）；編制軟體；軟體調試和投運；軟體運行考核；操作培訓和技術交流；項目鑒定及歸檔資料。完成以上工作大約需要1年時間。
可能遇到的困難和解決方法：可能遇到的實際困難是：不同的廠家的工藝差異性，使得優化系統不能通用，須針對具體情況和現場狀況作進一步的修正和補充。由於工藝狀況的復雜性，同一個被控參數，由於原料的變化、時間的推進、成分的變化等一些不可控因素的出現，使其不能達到優化的效果。盡可能將所有的影響參數引入優化系統。讓不可控因素越少越好。

三、本項目的特色與創新之處。

從八十年代開始，計算機控制系統和DCS系統逐步引進到我國生產過程式控制制中來，特別是化肥行業，90%以上的大化肥企業都引進了國外的DCS系統，80%以上的中化肥企業也都應用了國外的DCS系統，30-40%的小化肥企業也在部分裝置上引進了國內及國外的控制系統。從DCS系統的引進情況看，大部分企業只是用DCS系統代替了原有的儀表系統，有小部分企業在個別迴路做了一定的開發工作，總體看來，DCS的應用遠遠沒有發揮其強大的功能優勢。對於合成氨裝置，該裝置的最大特點是工藝流程長，反應在高溫、高壓下進行，自動化設計比較簡單，手動操作率高。為了更好控制整個合成氨裝置的運行，使整個生產能夠達到節能、降耗、穩定、高產的目的，必須在原有初步設計的基礎上，根據工藝操作的需要，進一步開發和利用DCS系統強大的軟體功能，把現代控制理論中一些比較先進的控制演算法，應用到合成氨裝置中去。

四、預期研究成果。

由於化肥生產裝置是綜合化、大型化、連續化的生產方式，流程結構復雜。我國合成氨廠的規模在不斷擴大，對於這樣裝置能否實現最優設計、最優控制，對基本建設投資、安全生產、產品的成本等都將有很大的影響。合成氨裝置中合成工段和變換工段以及造氣工段的優化控制軟體和硬體，其目的是利用計算機的手段對裝置進行節能降耗，提高化肥廠的生存和競爭能力。
由於國內中小化肥裝置均為非優化設計，各設備未經過正規的流程模擬，在加上裝置改造一直在進行當中，操作條件（工藝參數）基本上都是根據經驗確定，所以優化的難度比較大，同時優化的潛力也很大。
優化控制就是要在線優化操作參數，在現有工藝流程和設備的條件下，利用計算機對生產裝置進行操作參數的優化，進行卡邊操作，節能降耗，降低每噸氨的生產成本，實現裝置的利潤最大化。優化控制是企業挖潛增效的新的有效手段。採用數學模型的手段和多變數優化演算法，通過建立造氣、變換系統和合成系統的數學模型，實現了造氣、變換崗位和合成崗位的在線優化控制。

五、已有的研究基礎。

天華化工機械自動化研究設計院是長期從事化工自動化和儀表的專業性研究單位。從事化肥過程式控制制已有30多年的經驗。有一支技術力量雄厚的專業研究隊伍。從八十年代開始就著力於優化控制系統研製和應用，先後在劉家峽化肥廠、河北易縣化肥廠、安陽化肥廠、柳州化肥廠、山東紅日集團等幾家合成氨裝置中都設計並運用了比較DCS系統，取得了比較滿意的效果。在DCS開發方面也積累了相當豐富的經驗，先後開發和應用了橫河公司的YEWPARK MARKⅡ、μXL、CENTUM-XL、CS-1000，美國Honey well公司的TDC-2000、TDC-3000、Micro-3000、GUS等系統；美國Rosement 公司的RS3，PROVAX；德國西門子的PLC、PCS等。
本人自畢業以來，一直從事化肥檢測與控制的研究和應用工作。先後承擔了安陽化肥廠、柳州化肥廠、山東紅日集團、金昌化工集團等單位DCS系統的設計、組態、編程和應用工作。並且在部分控制迴路中已成功地應用了比較先進的控制方法。取得了比較滿意的效果。在系統集成、控制優化方面積累了一定的經驗和方法。另外，有導師、同行們的支持和幫助，我相信，經過努力一定能把這個項目做好。

六、主要參考文獻目錄。

1 《小型合成氨廠生產操作問答》；楊春升，化學工業出版社
2 《小型合成氨廠生產工藝與操作》；王師祥、楊保和，化學工業出版社。
3 《 TDC-3000系統操作手冊》 Honeywell公司。
4 《集散型控制系統的設計與應用》；王常力、廖道文，清華大學出版社。
5 《新型控制系統》；俞金壽， 化學工業出版社。
6 《現代控制理論基礎》；王照林，國防工業出版社。
7 《化工儀表及自動化》論文集
8 《全國第五次化肥儀表自動化技術交流會以論文集》；化學工業部化肥司
9 《DCS、PLC及現場匯流排論文集》綦希林。

七、 副導師意見

副導師(簽名) :

年 月 日

八、導師意見

導師(簽名) :

年 月 日

❿ 實驗室氨氣的原理,裝置,收集及檢驗

加熱固體銨鹽和鹼的混合物

反應原理：2NH₄Cl+Ca(OH)₂=加熱= CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

反應裝置：固體+固體加熱制氣體裝置。包括試管、酒精燈、鐵架台（帶鐵夾）等。

凈化裝置（可省略）：用鹼石灰乾燥。

收集裝置：向下排空氣法，驗滿方法是用濕潤的紅色石蕊試紙置於試管口，試紙變藍色；或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置於試管口，有白煙產生。

尾氣裝置：收集時，一般在管口塞一團棉花球，可減少NH₃與空氣的對流速度，收集到純凈的NH₃。

注意事項：

不能用NH₄NO₃跟Ca(OH)₂反應制氨氣。硝酸銨受撞擊、加熱易爆炸，且產物與溫度有關，可能產生NH₃、N₂、N₂O、NO。

實驗室制NH₃不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)₂。因為NaOH、KOH是強鹼，具有吸濕性(潮解)易結塊，不易與銨鹽混合充分接觸反應。又KOH、NaOH具有強腐蝕性在加熱情況下，對玻璃儀器有腐蝕作用，所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH))₂制NH₃。

用試管收集氨氣要堵棉花。因為NH₃分子微粒直徑小，易與空氣發生對流，堵棉花目的是防止NH₃與空氣對流，確保收集純凈；減少NH₃對空氣的污染。

實驗室制NH₃除水蒸氣用鹼石灰，而不採用濃H₂SO₄和固體CaCl₂。因為濃H₂SO₄與NH₃反應生成(NH₄)₂SO₄。NH₃與CaCl₂反應能生成CaCl₂·8NH₃（八氨合氯化鈣）。

(10)合成氨裝置設計院擴展閱讀：

氨氣的工業製法：

空氣中的氮氣加氫

隨著大型化的發展，氨合成圈已成為降低合成氨能耗的主要單元之一。近代大型氨合成裝置的代表設計有三種：

1、布朗的三塔三廢鍋氨合成圈

布朗三塔三廢鍋氨合成圈由3個合成塔和3個廢鍋組成。塔內有催化劑筐，氣體由外殼與筐體的間隙從底部向上流過，再由上向下軸向流過催化劑床。三塔催化劑裝填量比二塔多，最終出口氨含量可以從16.5%提高到21%以上，減少了循環氣量，節省了循環壓縮功。

合成塔控制系統非常簡單，各塔設有旁路用閥門調節氣體入塔溫度。由於氨合成反應平衡的限制，決定了催化劑溫度，不需要調節催化劑床層反應溫度。

2、伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈

伍德兩塔三床兩廢鍋氨合成圈採用兩個較小的合成塔，3個催化劑床，兩塔塔後各連一個廢鍋。這種結構使反應溫度分布十分接近最優的反應溫度，氣體的循環量和壓降小，投資和能耗節省，副產高壓蒸汽多。

3、托普索兩塔三床兩廢鍋氨合成圈

托普索S-250系統採用無下部換熱的S-200合成塔和S-50合成塔組成。

還包括：

（1）廢鍋和鍋爐給水換熱器回收廢熱；

（2）合成塔進出氣換熱器，水冷器，氨冷器和冷交換器，氨分離器及新鮮氣氨冷器等。合成塔為徑向流動催化劑床，採用1.5mm～3mm小催化劑，壓降為0.3MPa。由S-200型塔出來的合成氣，經廢熱鍋爐回收熱量，並保證入S-50型塔的合適溫度，以提高單程合成率。