职业教育是以能力为本位的教育，从学生技能提升出发，对接职业岗位，培养学生能完成实际工作任务的能力。目前，针对化工生产操作全过程的教材尚属空白，因此，兰州石化职业技术大学在世行项目甘肃省职业教育发展项目的支持下，组织校企双元合作的编写团队，聘请知名专家指导，完成了这本《化工生产操作》教材的编写。本教材是在;三教改革背景下开发的适合高等职业教育的新型活页式、工作手册式教材，主要基于化工企业真实工作过程开发。前期通过广泛的市场调研、职业分析，实现了课程对接职业、项目对接岗位、任务对接具体工作。以培养学生技术能力为主，通过对教材中化工生产过程的整体学习，学生可以完成化工企业生产中的不同任务，如化工生产准备、开停车操作、工艺参数的调整与控制，以及主要设备的操作、事故的预判和处理等。教材全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，有机融入党的二十大精神，通过;拓展阅读等内容介绍行业的榜样人物、前沿科技，培养学生树立正确的世界观、人生观和价值观，厚植爱国情怀。教材根据高等职业教育的教学特点，以岗位实用能力为主线，打破传统学科知识体系的编排模式，重构课程体系、教学模式、评价模式，将知识学习、技能训练、态度培养贯穿于各任务训练中，通过情景教学、模拟教学、实践教学等提高学生综合能力。教材中的知识学习，以够用、适度为度，同时兼顾持续发展性和技术延续性；教材中的技能训练，针对提高化工行业生产操作规范、标准的实际应用能力展开，注重反映真实生产过程和生产环境；教材中的态度培养，融入课程教学、实训教学等活动中，在实际工作中培养学生在生产一线全心全意从事岗位技术工作的基本态度。本教材中还设计了活页式工作页，便于学生在系统学习化工生产操作过程的同时，明确工作内容，进行任务实施。本教材由兰州石化职业技术大学寇鹏斌担任主编、杨述燕担任副主编，常州工程职业技术学院陈炳和教授担任主审。具体编写分工为：项目一、项目二由寇鹏斌编写，项目三由杨述燕编写，项目四由王增增编写，项目五由谢简珺、赵丽编写。由于编者水平所限，书中不足之处在所难免，敬请广大读者批评指正!

编者2025年8月

《化工生产操作》为新型活页式、工作手册式教材，配有活页式工作页，便于学生在系统学习化工生产操作过程的同时，明确工作内容，进行任务实施。本教材主要介绍化工企业生产过程中典型岗位操作， 将化工生产过程分为化工生产准备、化工生产开车操作、化工生产正常操作、化工生产停车操作、化工产品包装五大项目，每个项目以合成氨为主线，通过不同的任务实施，最后完成项目。本教材可供高等职业院校化工类相关专业师生使用，也可作为企业相关人员的培训教材和参考书。

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项目一　化工生产准备任务一　原料准备【学习目标】2【任务描述】2【任务要求】2【技术理论】3一、化工原料3二、合成氨3三、原料预处理4四、原料输送与加料5【任务实施】5活动一 以煤为原料设计合成氨原料预处理路线5活动二 以天然气为原料设计合成氨原料预处理路线5活动三 以重质油为原料设计合成氨原料预处理路线6活动四 为兰州地区合成氨项目设计原料预处理路线6活动五 原料输送与加料方案设计6【评价量表】6【检测试题】6

任务二　添加剂选用【学习目标】7【任务描述】7【任务要求】7【技术理论】7一、添加剂的种类8二、添加剂的作用8三、添加剂的选用8【任务实施】9活动一 循环水系统添加剂选用9活动二 生活饮用水添加剂选用10【评价量表】10【检测试题】10

任务三　装置吹扫与清洗【学习目标】11【任务描述】11【任务要求】11【技术理论】11一、空气吹扫12二、蒸汽吹扫13三、水冲洗14四、油清洗15五、脱脂16【任务实施】18活动一 空气管线吹扫与清洗18活动二 低压蒸汽管线吹扫与清洗18活动三 冷凝液管线吹扫与清洗18【评价量表】19【检测试题】19

任务四　装置酸洗与钝化【学习目标】20【任务描述】20【任务要求】20【技术理论】20一、酸洗与钝化前的要求21二、酸洗与钝化工艺过程22三、酸洗与钝化质量检验23四、化学清洗废液处理24五、设备腐蚀24六、腐蚀防护24【任务实施】25活动一 管路酸洗与钝化25活动二 清洗废液处理25【评价量表】26【检测试题】26

任务五　装置干燥【学习目标】27【任务描述】27【任务要求】27【技术理论】27一、常温低露点（氮气） 干燥28二、热氮循环干燥28三、溶剂循环吸收干燥29【任务实施】29活动一 常温低露点(氮气)法干燥液氨管线29活动二 热氮循环干燥方案设计29【评价量表】30【检测试题】30

任务六　装置试压【学习目标】30【任务描述】31【任务要求】31【技术理论】31一、压力试压要求31二、压力试验方法32三、试压参数确定32四、试压操作要点32五、试压系统恢复33六、试压注意事项33【任务实施】34活动一 列管换热器试压34活动二 流体输送管路及储罐试压35【评价量表】35【检测试题】36

任务七　装置气密性检查【学习目标】36【任务描述】36【任务要求】36【技术理论】36一、密封37二、气密性检查37三、管道气密性检查注意事项39【任务实施】39活动一 制定装置系统气密性检查方案39活动二 管路气密性检查40【评价量表】40【检测试题】40

任务八　系统置换【学习目标】41【任务描述】41【任务要求】41【技术理论】41一、特殊类型置换42二、置换操作要点42三、置换注意事项43【任务实施】43活动一 编制系统置换方案43活动二 系统置换操作43【评价量表】44【检测试题】44

任务九　循环冷却水系统投用【学习目标】45【任务描述】45【任务要求】45【技术理论】45一、循环冷却水系统45二、循环水系统中金属腐蚀及影响因素46三、结垢和微生物滋生的防止48四、循环冷却水系统投用方案49五、水质超标处理51【任务实施】51活动一 组织循环水系统工艺流程51活动二 编制循环水系统投用方案51【评价量表】51【检测试题】51

任务十　化学水处理系统投用【学习目标】52【任务描述】52【任务要求】52【技术理论】52一、化学水处理系统工艺流程53二、化学水处理系统54【任务实施】55活动一 设计化学水处理系统工艺流程55活动二 编制化学水处理系统投用方案56【评价量表】56【检测试题】56

任务十一　催化剂填装【学习目标】56【任务描述】57【任务要求】57【技术理论】57一、催化剂搬运及摆放57二、催化剂填装58【任务实施】60活动一 制定催化剂原始填装方案60活动二 制定催化剂补加方案60【评价量表】60【检测试题】61【拓展阅读】61

项目二　化工生产开车操作任务一　单机试车【学习目标】63【任务描述】63【任务要求】64【技术理论】64一、单机试车条件64二、单机试车规定64三、单机试车操作要点66【任务实施】70活动一 离心泵单机试车70活动二 齿轮泵单机试车70活动三 往复式空气压缩机单机试车70活动四 搅拌机单机试车70【评价量表】71【检测试题】72

任务二　联动试车【学习目标】72【任务描述】72【任务要求】72【技术理论】73一、联动试车条件73二、联动试车安全注意事项73三、压缩机与透平联动试车操作要点74四、压缩机与透平联动正常停机操作要点75【任务实施】75活动一 编制压缩机与透平联动试车方案75活动二 仿真操作合成气压缩机与透平联动试车75【评价量表】76【检测试题】76

任务三　投料试车【学习目标】76【任务描述】77【任务要求】77【技术理论】77一、办理试生产方案备案77二、投料试车条件准备77三、合成氨原料气脱硫81四、合成氨原料气转化81【任务实施】82活动一 合成氨转化工段工艺流程图绘制82活动二 合成氨转化工段投料试车仿真操作。82【评价量表】82【检测试题】82

任务四　装置开车【学习目标】83【任务描述】83【任务要求】83【技术理论】83一、合成氨原料气脱碳84二、甲烷化84【任务实施】85活动一 绘制合成氨净化工段工艺流程85活动二 合成氨净化工段仿真开车操作85【评价量表】85【检测试题】85

任务五　装置倒开车【学习目标】85【任务描述】86【任务要求】86【技术理论】86一、;倒开车 的基本条件86二、;倒开车 的特点86【任务实施】87活动一 制定合成氨倒开车方案87活动二 合成氨倒开车仿真操作87【评价量表】87【检测试题】87【拓展阅读】88

项目三　化工生产正常操作任务一　工艺流程组织【学习目标】89【任务描述】90【任务要求】90【技术理论】90一、合成氨工艺流程90二、传统氨合成流程92三、节能型工艺流程93四、凯洛格大型合成氨厂工艺流程94【任务实施】95活动一 氨合成工段工艺流程组织95活动二 绘制合成氨整体工艺流程图95【评价量表】95【检测试题】96

任务二　工艺参数控制【学习目标】96【任务描述】96【任务要求】96【技术理论】97一、合成氨反应的热力学基础97二、合成氨反应速率98三、合成氨反应催化剂98四、氨合成塔99五、合成氨反应的工艺参数分析102六、合成氨合成工段重要工艺指标102七、工艺指标参数超出范围的危害103八、工艺指标参数调节注意事项103九、工艺指标参数调节控制104【任务实施】106活动一 氨合成工段合成塔催化剂床层温度调节控制106活动二 氨合成工段合成塔压力的调节控制106活动三 氨合成工段入合成塔气体成分调节控制107【评价量表】107【检测试题】108

任务三　工艺条件优化【学习目标】108【任务描述】109【任务要求】109【技术理论】109【任务实施】112活动一 优化并确定合成氨反应温度、压力112活动二 优化并确定合成氨反应进合成塔惰性气体组成112活动三 优化并确定合成氨反应空间速率113活动四 优化并确定合成氨反应的氢氮比113【评价量表】113【检测试题】113

任务四　工艺故障处理【学习目标】114【任务描述】114【任务要求】114【技术理论】114一、装置故障主要类型115二、装置故障处理原则115三、合成氨工段工艺故障及处理措施116【任务实施】118活动一 系统压差过大故障分析及处理118活动二 循环机打气量不足故障分析及处理118活动三 循环机有敲击声故障分析及处理118活动四 循环机油泵出口油压过低故障分析及处理118活动五 新鲜气中CO、CO2 进入催化剂床层故障分析及处理118活动六 液氨洗涤塔液泛故障分析及处理118【评价量表】119【检测试题】119

任务五　报警设定【学习目标】119 【任务描述】120【任务要求】120【技术理论】120一、检测报警设定场所及要求120二、报警检测中常用术语121三、合成氨工段装置安全报警、联锁报警设定121【任务实施】124活动一 合成氨工艺过程可燃气体及有毒气体分析124活动二 合成氨工段报警参数、位置设定124【评价量表】124【检测试题】124

任务六　仪表识读【学习目标】125【任务描述】125【任务要求】125【技术理论】125一、温度检测仪表125二、压力检测仪表127三、流量检测仪表128四、物位检测仪表130五、DCS 基础知识131六、仪器仪表的智能化发展133七、DCS 控制系统在化工发展中的应用135【任务实施】136活动一 识读现场检测仪表136活动二 判断仪表类型136活动三 分析所有仪表使用场合136【评价量表】137【检测试题】137

任务七　装置巡检【学习目标】138【任务描述】138【任务要求】138【技术理论】138一、巡检内容139二、通用离心泵巡检139三、巡检要求140四、巡检误区140五、巡检注意事项141六、设备故障的处理141七、巡检记录141【任务实施】142活动一 编制合成氨装置巡检方案142活动二 合成氨工段巡检142【评价量表】144【检测试题】144

任务八　危险源辨识与分析【学习目标】145【任务描述】145【任务要求】145【技术理论】145一、氢气危险特性分析及防控措施146二、一氧化碳危险特性分析及防控措施147三、氨危险特性分析及防控措施147四、其他共性风险特性149【任务实施】150活动一 分析合成氨工艺危险源150活动二 制定合成氨工艺危险源防控措施150【评价量表】150【检测试题】150

任务九　风险评估【学习目标】151【任务描述】151【任务要求】151【技术理论】151一、风险评估准则151二、化工行业风险评估表152三、化工行业常见风险评估及消减措施153【任务实施】155活动一 合成氨合成工段风险评估155活动二 制定风险消减措施155【评价量表】156【检测试题】156

任务十　生产考核【学习目标】156【任务描述】156【任务要求】157【技术理论】157一、化工生产车间考核157二、考核表158【任务实施】161活动一 制定化工生产考核方案161活动二 设计化工生产考核评价表161【评价量表】161【检测试题】162【拓展阅读】162

项目四　化工生产停车操作任务一　系统降负荷【学习目标】163【任务描述】164【任务要求】164【技术理论】164一、降低系统负荷的方案制定164二、降低系统负荷的注意事项164【任务实施】165活动一 精馏系统降负荷165活动二 编写合成氨合成工段降负荷方案165【评价量表】166【检测试题】166

任务二　装置停车【学习目标】166【任务描述】167【任务要求】167【技术理论】167一、停车前的准备工作168二、停车操作169三、停车后的安全处理170四、装置环境安全标准170五、其他170【任务实施】171活动一 精馏系统停车171活动二 合成氨合成工段正常停车仿真操作171【评价量表】171【检测试题】171

任务三　排放不合格物料【学习目标】171【工作任务】172【任务要求】172【技术理论】172一、不合格物料的处理172二、不合格物料的综合利用174【任务实施】174活动一 制定硫化氢的脱除方案174活动二 组织硫化氢脱除工艺流程175【评价量表】175【检测试题】175

任务四　设备管线清洗与保护【学习目标】175【任务描述】176【任务要求】176【技术理论】176一、化工设备的清洗176二、装置的吹扫置换177三、系统特殊置换177四、抽堵盲板177【任务实施】178活动一 原料入口管线保护178活动二 设备清洗、检查178【评价量表】179【检测试题】179

任务五　装置检修【学习目标】179【工作任务】179【任务要求】180【技术理论】180一、化工装置检修的分类与特点180二、装置停车检修前的准备工作180三、装置停车的安全注意事项182四、装置的安全检修182【任务实施】186活动一 制定反应釜搅拌装置检修方案186活动二 反应釜搅拌装置检修186【评价量表】187【检测试题】187【拓展阅读】187

项目五　化工产品包装任务一　确定包装方式【学习目标】188【任务描述】189【任务要求】189【技术理论】189一、化工产品的包装方式189二、化工产品的包装标准190三、化工产品包装的基本要求191【任务实施】193活动一 确定液氨包装方式193活动二 确定合成氨下游产品尿素的包装方式193【评价量表】193【检测试题】193

任务二　制定包装流程【学习目标】193【任务描述】194【任务要求】194【技术理论】194一、化工产品的包装流程194二、化工产品的包装机械195【任务实施】197活动一 设计包装流程197活动二 绘制包装物料流程图198【评价量表】198【检测试题】198

任务三　包装系统故障处理【学习目标】198【任务描述】198【任务要求】199【技术理论】199一、包装系统199二、包装系统常见故障199【任务实施】200活动一 制定包装系统故障处理流程200活动二 制定秤下料不准确处理方案200【评价量表】201【检测试题】201

任务四　叉车作业【学习目标】202【任务描述】202【任务要求】202【技术理论】202一、叉车的类型202二、叉车的结构组成及工作原理203三、叉车安全操作规范203四、叉车操作要点204【任务实施】206活动一 叉车启动、起步、停车、熄火操作206活动二 叉车转弯、倒车操作206活动三 叉车取货、卸货操作206【评价量表】206【检测试题】206【拓展阅读】207

参考文献