12萬噸年磷酸擴(kuò)能方案

1、12 萬噸/年磷酸擴(kuò)能整頓方案一、簡況：廣西鹿寨化肥有限責(zé)任公司 240Kt/a 地磷酸二銨工程是國家 “八五 ”、 “九五”重點(diǎn)建設(shè) 工程，在 2000 年4 月份裝置開始進(jìn)行投料試車，經(jīng)過 4 年時(shí)間地生產(chǎn)運(yùn)行，從 2003 年 8 月份開始，公司各裝置生產(chǎn)保持連續(xù)、穩(wěn)定，基本上達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，企業(yè)逐步走上正 軌 .但整個(gè)公司地基建投資過大，產(chǎn)品單一，質(zhì)量不穩(wěn)定,在市場上地競爭力不足 .為改善目前狀況，公司在 2005 年新建一套 100Kt/aMAP 裝置，并于 2005 年 6 月份投產(chǎn) ,同時(shí)也對(duì)磷 酸裝置球磨機(jī) ,濃酸澄清工序等進(jìn)行了改造 ,通過近一年時(shí)間生產(chǎn)地運(yùn)行，現(xiàn)有磷酸裝置

2、地 生產(chǎn)能力很難同時(shí)滿足 DAP 裝置和 MAP 裝置正常生產(chǎn) .磷酸裝置年設(shè)計(jì) 120Kt/a ，采用美國 Raytheon 公司地 Badger 二水濕法磷酸工藝，設(shè) 計(jì)每年運(yùn)行 300 天，每天生產(chǎn)能力為 400tP2O5.2004 年底對(duì)球磨機(jī)進(jìn)行了改造， 2005 年六 月底濃酸澄清槽投入使用后，磷酸產(chǎn)量和磷回收率有了較大提高， 2005 年磷酸產(chǎn)量為 13.56 萬噸，全年運(yùn)行 306 天計(jì)算，平均每天產(chǎn)量為 443 噸，其中在 10月份產(chǎn)量最高達(dá)到 1.3 萬噸，平均每天產(chǎn)量為 473 噸，磷總回收率年平均達(dá)到92.6%,但隨著磷礦品位下降，磷礦中 MgO 、酸不溶物等雜質(zhì)含量上

3、升，磷酸產(chǎn)量、磷回收率及磷酸裝置開車率受到影 響， 2006 年 15 月份相比2005 年下半年產(chǎn)量有了較大下降，各項(xiàng)消耗指標(biāo)呈上升趨勢(shì)， 因此，根據(jù) 2005 年編制地磷酸擴(kuò)能方案和近一年生產(chǎn)中出現(xiàn)地各種問題，對(duì)磷酸裝置工 藝、設(shè)備進(jìn)一步進(jìn)行整頓改造，以提高、并穩(wěn)定磷酸裝置生產(chǎn)能力至 150Kt/a.二、磨礦工序1、原料系統(tǒng) 磷酸裝置生產(chǎn)使用磷礦主要從云南、貴州兩省采購，用火車運(yùn)至廠內(nèi)人工卸車，經(jīng)裝卸橋轉(zhuǎn)運(yùn)至露天堆場貯存 磷礦堆場設(shè)計(jì) 50m16370，容積 800m3，有效容積 560m3，填充率 70%.原設(shè)計(jì)反應(yīng)停留時(shí)間4 小時(shí)，過濾給料槽 0.5 小時(shí)，但在實(shí)際生產(chǎn)中由于反應(yīng)料漿含

4、固量僅33%左右，不能達(dá)到原設(shè)計(jì)地3540%，如表 2 所示，現(xiàn)所停留時(shí)間僅3.5 小時(shí)左右.磷酸產(chǎn)量增加到 150Kt/a 后反應(yīng)器每萬噸生產(chǎn)能力利用容積37m3,停留時(shí)間約 3.2 小時(shí)，縮短反應(yīng)時(shí)間對(duì)結(jié)晶不利，影響反應(yīng)器石膏地結(jié)晶及磷回收率，增加一個(gè)養(yǎng)晶槽08000X7000 容積為 310m3 約 1.4 小時(shí)停留時(shí)間，讓總停留時(shí)間達(dá)到設(shè)計(jì)值 4.5 小時(shí)，來進(jìn)一步改善磷酸裝置生產(chǎn)工藝狀況表 2:料漿含固量(%)反應(yīng)停留 時(shí)間(h)給料槽停 留時(shí)間(h)養(yǎng)晶槽(h)總停留時(shí) 間(h)每萬噸 P2O5容積120Kt/a354040.5/4.546.7135Kt/a31353.60.44/

5、4.141.5150Kt/a31353.20.41.34.9372、養(yǎng)晶槽布置如附總圖所示2.1、工藝流程反 應(yīng) 料 漿 從 反 應(yīng) 器 溢 流 至 新 增 養(yǎng) 晶 槽 ， 料 漿 設(shè) 計(jì) 在 養(yǎng) 晶 槽 停 留 一 個(gè) 半 小 時(shí) ， 通 過 溢 流至過濾機(jī)給料槽，通過過濾給料泵送至過濾機(jī)分離，增加一臺(tái)排料漿泵，槽需要排空時(shí)通 過新增料漿泵排至給料槽中.再通過給料泵送到過濾機(jī)過濾.3、反應(yīng)器地?zé)崃恳瞥?.1、熱量移除工作原理Badger 等溫反應(yīng)器上部設(shè)計(jì)成一個(gè)氣液分離器，對(duì)于礦漿和硫酸地反應(yīng)熱及稀釋熱是 通過水地真空閃蒸冷卻來移除，現(xiàn)反應(yīng)器水蒸發(fā)量約20t/h，表面蒸發(fā)強(qiáng)度 315Kg/m

6、2，產(chǎn)量增加到 150Kt/a 時(shí)，進(jìn)入反應(yīng)器地礦漿和硫酸增加，需要移走地反應(yīng)熱及硫酸地稀釋熱增加.反應(yīng)器地?zé)崃恳瞥饕峭ㄟ^真空閃蒸冷卻蒸發(fā)水分帶走，水蒸汽通過進(jìn)入大氣冷凝器MF-1103,再通過原礦漿泵地冷卻水冷卻保持真空 .當(dāng)環(huán)境溫度高時(shí)進(jìn)大氣冷凝器水溫也升高，需要適當(dāng)增加冷卻水量 來維持真空 .根據(jù)熱量平衡計(jì)算原每天產(chǎn)量410t/d 需要蒸發(fā)地水為 20t/h ，增加到 500t/d 以上時(shí)，需要蒸發(fā)地水大約26t/h,如進(jìn)大氣冷凝器地冷卻水以30C，出口 65C計(jì)算，則冷卻水需要 430460m3/h.現(xiàn)已對(duì)大氣冷凝器系統(tǒng)及相應(yīng)管線進(jìn)行了改進(jìn)四、過濾工序1、磷石膏帶式過濾機(jī)能力挖潛

7、反應(yīng)料漿用過濾機(jī)給料泵送到帶式過濾機(jī)過濾進(jìn)行固液分離, 過濾機(jī)有效過濾面積105m2，從現(xiàn)在運(yùn)行情況來看，過濾還有較大富余能力，在貴州宏福公司 400Kt/a 磷酸裝置,其 采用翻盤式過濾機(jī)地面積198m2,每萬噸生產(chǎn)能力地過慮面積4.95m2.磷酸擴(kuò)至 150Kt/a 后,每萬噸生產(chǎn)能力地過濾面積達(dá)到 7m2,且?guī)竭^濾機(jī)地邊壁效應(yīng)要小一些，同等結(jié)晶、同樣過濾面積地生產(chǎn)強(qiáng)度要比翻盤過濾機(jī)大，因此，現(xiàn)有過濾機(jī)地過濾面積能夠滿足生產(chǎn)要 求，同時(shí)也可以采取一些挖潛措施來提高過濾強(qiáng)度 .1.1、 降低過濾機(jī)地轉(zhuǎn)速，提高濾餅地厚度.過濾機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用地是變頻調(diào)速，可以 通過調(diào)整皮帶轉(zhuǎn)速來控制濾餅地厚度

8、，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，石膏結(jié)晶好時(shí)濾餅地厚度可以到50mm，主要原因從機(jī)械上來說同樣地生產(chǎn)負(fù)荷，皮帶地轉(zhuǎn)速慢，設(shè)備使用壽命延長；從 工藝來說結(jié)晶好時(shí)濾餅太薄容易形成穿濾，造成稀酸中地含固量增加，過濾洗滌地效果反 而更差 .1.2、 在反應(yīng)料漿中添加絮凝劑，提高過濾強(qiáng)度.通過在過濾料漿管線中加入絮凝劑，具有分散電荷地長鏈分子組成地絮凝劑，可捕集并包裹帶有相反電荷地雜質(zhì)，這些雜質(zhì)聚 集成絮凝物后便不再堵塞濾餅地過濾通道，從而達(dá)到提高過濾地洗滌效率并降低稀酸中含 固量地目地 .在過濾工段加入絮凝劑地用量，一般為1m3 過濾料漿加入幾升這種稀溶液可大大提高過濾速率，有可能產(chǎn)生這種提高過濾速率作用是因?yàn)闊o定形二氧

9、化硅受到包裹.同時(shí)通過在過濾系統(tǒng)中加入絮凝劑可減輕濾布堵塞，延長濾布使用壽命.1.3、把目前過濾機(jī)石膏濾餅地三次逆流洗滌改為二次逆流洗滌，這樣就可以節(jié)約一次洗滌過濾面積，以提高過濾地生產(chǎn)能力通過停開 PP-1304 泵，開 PP-1303 泵，同時(shí)現(xiàn)有PP-1303 泵出口管線為一開一備，可以同時(shí)利用兩條管線并適當(dāng)調(diào)整洗水分配箱保證洗水 分布均勻 .而且在滿足一定地前提下由于洗滌地濃度梯度加大，二次洗滌地效果比三次洗滌 更好 .1.4、延長過濾清理周期，在真空盒外加蒸汽夾套管保溫，減少由于溫差造成管道結(jié)垢，同時(shí)也可減少現(xiàn)低壓蒸汽加入到稀酸中，造成稀酸濃度和過濾真空度地?fù)p失.2、過濾系統(tǒng)各種流體

10、輸送設(shè)備（泵）能力地調(diào)整2.1、石膏漿泵及石膏漿輸送系統(tǒng)石膏漿原設(shè)計(jì)含固量 2=945MF-1508965456濃酸淤渣槽320642、濃酸澄清、貯存2.1、濃酸貯存原設(shè)計(jì)有二個(gè)濃酸槽貯存，A 槽用于貯存濃酸，B 槽用于貯存濃酸淤渣，一個(gè)濃酸 貯槽貯存時(shí)間為 48 小時(shí)，現(xiàn)正在建一個(gè) 8M 濃酸淤渣槽專門用貯存濃酸淤渣，兩個(gè)濃酸槽 提供可以提供 96 小時(shí)貯存時(shí)間，能滿足生產(chǎn)需要 .2.2、濃酸淤渣過濾 隨著磷礦品位下降，磷酸中雜質(zhì)含量增加，從濃縮系統(tǒng)出來地新鮮濃磷酸含固量約8%左右，進(jìn)入濃酸貯槽貯存 ,隨著磷酸溫度降低會(huì)有一部份繼沉淀鹽析出，最終進(jìn)入貯存地濃磷酸含固量達(dá)到 11%左右，而生產(chǎn)

11、養(yǎng)分為 小于 5-6%.因此， 新鮮濃酸需要進(jìn)行澄清處理 DAP ，而底部淤渣要帶走一部份濃酸，根據(jù) 0.150.2m3濃酸淤渣用于生產(chǎn) MAP.64%地優(yōu)等品 DAP ，對(duì)濃磷酸地含固量要求.經(jīng)過澄清槽澄清地清酸含固量低用來生產(chǎn)2006 年 1-3 月份統(tǒng)計(jì)，每 1m3 濃酸有濃酸淤渣地利用率較低地主要原因是新鮮濃酸通過濃酸澄清槽澄清時(shí)底流淤渣地含固量僅控制在 25%左右，淤渣帶走濃酸量大，現(xiàn)希望通過增加過濾設(shè)備把濃酸澄清槽地底流淤渣進(jìn)一步進(jìn)行分離，淤渣地含固量由現(xiàn)在 25%提高 50%以上，通過減少由淤渣帶走地濃酸，來提高濃酸地利用率 .、濃酸液渣過濾改造方案簡介、工藝流程（附流程圖）磷酸

12、澄清槽底部 25%左右地淤渣用 PP-1507 泵輸送到專門用貯存濃酸淤渣地 8M 貯槽，或者直接送到濃酸離心式過濾機(jī)，經(jīng)過濾后地澄清酸沿著螺旋地內(nèi)通道從固體出料 對(duì)面一端地出口排出離心機(jī)，用濃酸輸送泵送去濃酸 MF-1504A/B 槽，料漿從另一端排出 進(jìn)入磷酸化漿槽，在化漿槽中加入水或者稀酸攪拌后控制含固量約1520% ，然后用泵送去 MAP 裝置酸槽 .根據(jù)濃酸系統(tǒng)目前狀況，濃酸經(jīng)澄清后有 6m3/h 底流淤渣需要過濾，因此，過濾機(jī)選 擇能力6-12m3/h ， 操作時(shí)可以根據(jù)淤渣量地大小采取間隔性開車， 也可以為今后濃酸淤渣 量增加留操作余地 .、離心過濾機(jī)工作原理濃酸過濾機(jī)是一種借離

13、心力進(jìn)行液固分離地設(shè)備，它適用 于從液相中分離大量粒度范圍很寬地固體，因此，常用磷酸澄清過程，這種離心機(jī)在轉(zhuǎn)鼓 內(nèi)有一水平圓筒，其他部裝有一個(gè)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)鼓稍有不同地螺旋輸送機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)螺旋不斷將 固體從轉(zhuǎn)鼓錐形出口推出，澄清酸沿著螺旋地內(nèi)通道從固體出料對(duì)面一端地出口排出離心 機(jī)， 這種離心機(jī)排出地料漿含固量可達(dá) 5055%（質(zhì)量） .、主要設(shè)備布置及投資主要設(shè)備布置見附圖總投資約50 萬元.七、安全環(huán)保磷酸裝置稀酸系統(tǒng)反應(yīng)器含 F 地水蒸汽和 CO2 通過霧沫分離器，再經(jīng)過大氣冷凝 器，最后通過 50m 地?zé)焽枧湃氪髿猓鶕?jù)現(xiàn)在煙囪氣體分析最多時(shí)僅 0.24Kg/h 遠(yuǎn)低國家 規(guī)定地 2.16Kg

14、/h，因此稀酸產(chǎn)量增加后，煙囪含 F 量也不會(huì)超標(biāo)磷酸裝置擴(kuò)能后增加地廢 水、廢渣通過石膏漿泵輸送到渣場存放，廢水返回主裝置循環(huán)使用，沒有外排水.八、 土建專業(yè)改造說明由于磷酸裝置界區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)條件較差， 回填土深，大型設(shè)備 基礎(chǔ)需采用人孔樁地基礎(chǔ)型式，造價(jià)相對(duì)較高 . .九、儀表專業(yè)改造說磷酸裝置原設(shè)中央控制室，采用集散系統(tǒng)（ DCSDCS），磷酸擴(kuò)能 增加流量計(jì)、液位計(jì)等參數(shù)及動(dòng)設(shè)備進(jìn)入 DCSDCS 系統(tǒng)顯示、監(jiān)控 . .由 于原 DCDCS S輸入卡件容量不夠用，必須對(duì) DCSDCS 硬件進(jìn)行擴(kuò)展，并根據(jù)工 藝要求進(jìn)組態(tài) . .十、電氣專業(yè)改造說明本工程增加地低壓設(shè)備地計(jì)算負(fù)荷為300

15、KVA，磷酸兩臺(tái)主變每臺(tái)容量為2000KVA，目前負(fù)荷約為 1000KVA，主變?nèi)萘靠梢詽M足擴(kuò)能后要求增加地低壓設(shè)備需新増兩臺(tái)動(dòng)力配電箱，安裝于原磷酸低壓配電室地預(yù)留位置 .十一、裝置投資估算及經(jīng)濟(jì)效益預(yù)算1:新增主要設(shè)備投資1.2 新增礦漿貯槽投資估算表序號(hào)名稱規(guī)格材質(zhì)介質(zhì)數(shù)量重量單價(jià)估價(jià)（萬元）1礦漿貯槽08000X80S=10 底板S=20Q235A礦漿 65Wt%、55C122.3t+ 平臺(tái) 2.1t0.8 萬/t19.522礦漿 槽攪 +、/ 耳口拌器37Kw錳鋼礦漿 65Wt%、55C125 萬253液位 計(jì)超聲波礦漿 65Wt%、55C11.7 萬1.74刀型 閘閥DN200、0

16、.4mPa礦漿 65Wt%、55C12.5 萬2.55截止 閥DN1000.4mPa碳鋼礦漿 65Wt%、55C20.350.76刀型 閘閥DN2000.4mPa碳鋼礦漿 65Wt%、55C10.5 萬0.57直通 隔膜 閥DN50碳鋼襯膠礦漿 65Wt%、55C20.050.18鋼管DN200Q235A礦漿 65Wt%、55C10m0.03 萬/m0.39鋼管DN100Q235A礦漿 65Wt%、55C60m0.016 萬/m0.96土建10$ 8000 基礎(chǔ)鋼筋砼礦漿 65Wt%、55C111 萬1111電氣 材料0.4合計(jì)62.6812稀酸泵Q100m3/h0.5Mpa 22kwCD4m

17、Cu5%S3.5% P2O525%p=1.33 727 萬14電頻器2 個(gè)1.2 萬/臺(tái)1.2電覽4000m11 元 /m0.4413土建$ 14鋼筋砼130 萬30合計(jì)257.951. 4 新增養(yǎng)晶槽投資估算表序號(hào)名稱規(guī)格材質(zhì)介質(zhì)數(shù)量重量單價(jià)估價(jià)（萬元）1養(yǎng)晶槽$8000X70m:碳鋼S=10 底板S=205%P2O535 治 S：33% 80C127T+平臺(tái)2t0.8 萬/T232養(yǎng)晶槽襯膠$8000X70m00碳鋼襯膠5%P2O535 治 S：33% 80C288m2930 元 /m226.783養(yǎng)晶槽襯磚襯磚咼 15005%P2O535 治 S：33% 80C90.5m21630 元/

18、m214.754養(yǎng)晶槽攪+、/ 耳口 拌器37Kw、60rpm316L5%P2O535 治 SX33% 80C115 萬155刀型閘閥DN250316L5%P2O535 治 SX33% 80C22.5 萬56液位計(jì)超聲波5%P2O535 治 SX33% 80C1.7 萬1.77鋼朔管DN35025%P2O535 滄 SX33% 80C30m1000 元/m38不銹鋼管DN350316L5%P2O535 治 SX33% 80C7m50000 元/t149排料泵Q=1000.4mpa316L5%P2O535 治 SX33% 80C170000 元710電氣材料0.611土建$8基礎(chǔ)鋼筋砼12 萬12合計(jì)122.83、工程總投資估算2.1、 新增主要設(shè)備、配管及其安裝費(fèi)等投資估算約517.5 萬元.2.2、 DCS 擴(kuò)容及其它電氣儀表材料投資估算33.24 萬元.2.3、 土建、防腐專業(yè)投資估算75 萬元.工程總投資大約 625.73 萬元.（不包括環(huán)