12万吨磷酸扩能方案 .docx
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1、精品名师归纳总结12 万吨/ 年磷酸扩能整顿方案一、简况:广西鹿寨化肥有限责任公司240Kt/a 的磷酸二铵工程是国家“八五 ”、“九五 ”重点建设工程,在 2000 年 4 月份装置开头进行投料试车,经过4 年时间的生产运行,从2003 年 8 月份开头,公司各装置生产保持连续、稳固,基本上达到设计生产才能,企业逐步走上正轨.但整个公司的基建投资过大,产品单一,质量不稳固,在市场上的竞争力不足.为改善目前状况,公司在 2005 年新建一套100Kt/aMAP 装置,并于2005 年 6 月份投产 ,同时也对磷酸装置球磨机 ,浓酸澄清工序等进行了改造,通过近一年时间生产的运行,现有磷酸装置的生
2、产才能很难同时满意DAP 装置和 MAP 装置正常生产 .磷酸装置年设计120Kt/a ,采纳美国 Raytheon 公司的 Badger 二水湿法磷酸工艺,设 计每年运行 300 天,每天生产才能为400tP2O5.2004 年底对球磨机进行了改造,2005 年六月底浓酸澄清槽投入使用后,磷酸产量和磷回收率有了较大提高,2005 年磷酸产量为13.56 万吨,全年运行306 天运算,平均每天产量为443 吨,其中在 10 月份产量最高达到1.3 万吨,平均每天产量为473 吨,磷总回收率年平均达到92.6%,但随着磷矿品位下降, 磷矿中MgO 、酸不溶物等杂质含量上升,磷酸产量、磷回收率及磷
3、酸装置开车率受到影响, 2006 年 15 月份相比 2005 年下半年产量有了较大下降,各项消耗指标呈上升趋势, 因此,依据2005 年编制的磷酸扩能方案和近一年生产中显现的各种问题,对磷酸装置工艺、设备进一步进行整顿改造,以提高、并稳固磷酸装置生产才能至150Kt/a.二、磨矿工序1、原料系统磷酸装置生产使用磷矿主要从云南、贵州两省选购,用火车运至厂内人工卸车,经装卸桥转运至露天堆场贮存 .磷矿堆场设计 50m140m,堆存才能 34 万吨磷矿,贮存的才能 30 天左右,扩至 150Kt/a 后消耗的磷矿将上升到 1800t/d,贮存才能在 23 天左右,能满意生产要求 .但现在进厂磷矿点
4、多,磷酸生产时需配矿,目前堆场堆存面积难以同时满意贮存和配矿的需要 .在生产中实行对原料进场分区定点堆放,由中化定期对分区堆放磷矿进行分析,依据分析结果进行配矿生产,但是进场同一家供货商的磷矿质量存在波动,同时人工 采纳抓斗依据分区堆放的磷矿按肯定比例配矿也不抱负,因此,进磨机的磷矿不能做到有 效均矿,磷矿的质量波动比较大,对生产带来肯定影响.原料磷矿的卸矿采纳人工从火车卸下铁轨旁卸料坑中,原设计采纳两台装卸桥进行可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结磷矿转矿,并同时供应球磨工段生产所需要的磷矿,装卸桥抓斗容积设计3m3,每抓 5t ,扩能后两台装卸桥的才能将难以同时满意75.1t/
5、h 干基 的磨矿及每天1815t 转矿、均矿要求,为了做好磷矿的均矿工作,建议上一套均矿系统,详细方案下一阶制定2、湿磨工段2.1 、球磨机的磨矿才能球磨机经 2005 年改造后实际运行参数如附表 1 所示 .依据物料衡算 ,磷酸装置产量为 500t/d 时要求磨矿量为 75.1t/h 干基,实物矿 83.4t/h 水分 10%、 P2O5 30% ,球磨机的原设计磨矿量为 75t/h ,但矿浆细度要求低,过 35 目96%, 200 目 50%.在球磨机改造后 2005 年平均磨矿 65.5t/h 干基 ,实物矿为 72.8t/h , 2006 年 1-5 月平均磨矿 66.6t/h 干基
6、,实物矿为 74t/h,矿浆细度 35 目能达到 98 %以上,过 100 目 86%, 200 目 62%,从目前生产情形来看,要同时保证现有磨机在磨矿量及矿浆细度都要达到生产需要,并保持长周期稳固生产是难以实现的.而矿浆细度偏低是导致反应工段不溶 磷偏高的一个因素 ,因此,现拟从老厂调用一台生产才能16t/h 的球磨机 ,通过增加相应工艺、设备来补充原球磨机生产才能不足,这样可以适当降低原球磨机的负荷,从而保证从球磨机出来矿浆细度,同时也能满意15 万 t/a 磷酸产量需要矿浆.粒度表 1球磨机才能 122125A开车时开车200矿量 t 实总计 h间 h率%目%100 目%物矿平均 t/
7、h影响缘由2005.1744660.588.7761.0087.54468567.7过滤滤布跑偏严峻 ,暂时停车多次 .2672589.387.6960.2087.464177170.9过滤滤布跑偏严峻 ,暂时停车多次 .3744604.781.2761.0187.344361772.1浓缩喷头堵 ,系统停车次数增多 .4 日排反应器 24h,无低压蒸汽 14720611.684.9461.6587.994356171.25744702.394.3964.4988.784329261.6稀酸清理 36h,电仪 5h.碎球 .外界无低压蒸汽 194h,大皮带打6720447.662.1762.3
8、587.042945565.8滑.7744673.690.5757.0681.745162476.6稀酸清理 18h,堵矿严峻 .甩球 70h,过滤机故障20h 无电8744613.682.4759.4383.264807278.310.5h.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结清理 45.5h,稀酸槽满 15h,限电9720556.177.2463.2988.094645483.517.5h系统清理 67.1h,GA-1202 电缆烧坏1074461682.7961.8186.764862778.98h.1172049068.0562.4086.53589673.3清反应器结垢3
9、6h.12744641.186.1764.5488.844749674.1系统清理 32h,过滤机防磨带断 11h.累计365 天300 天524550年均82.2161.6086.7872.82006.1744641.186.1764.5488.844749674.1稀酸清理 32h,浓缩停车 65.5h.年度检修 120h,稀酸满 43h,浓缩停2744512.368.8661.6084.613661771.5196h.3744650.787.4657.8780.825032877.3系统方案 26h,暂时 16h,浓缩 84h472063088.4762.8787.84721574.9甩
10、球 32h,系统 28h,过滤托辊 30h5744664.189.2663.3588.024803872.3系统清理 42h,浓缩清理 84h.平均84.0462.0586.0222969474.022.2 、矿浆细度从球磨机出来的矿浆细度主要与原矿细度,球装载量,球径比及磨矿量有关,2005年 9 月份平均每小时磨矿为83 .4 t/h(实物矿),矿浆细度仍旧100 目为 88.09% , 200 目为 63.29%,仍能满意生产要求,因此,只要保证球磨机内钢球的充填率和球径比,做好定期甩球工作,然后在原料上进场磷矿细度做好保证,矿浆细度能满意要求.3、主要设备和管线才能估算3.1、矿浆贮槽
11、、贮存才能如表 2 所示,磷酸装置原有矿浆贮槽有效容积约180m3,产量增加到150Kt/a 后进反应器矿浆每小时约65m3/h ,矿浆贮存仅 2.8 小时,在设备有故障时缓冲时间偏小,为提高球磨机的开车率及充分发挥其磨矿才能,依据现场情形,增加一个80008000矿浆贮槽,容积为 350 m3 供应贮存约 4.5 小时,加上原有贮存才能共8 小时,生产正常时保持贮槽高液位,在磨矿工序设备有故障时通过准时处理,可以削减稀酸系统停车.表 2:贮存才能名称规格尺寸有效容积 m3贮存时间( h)备注矿浆贮槽 6700 61001802.8新增矿浆贮槽 8000 80003504.5、设备布置如总布置
12、图所示:、工艺流程从球磨机出来矿浆用泵PP-1101 送到矿浆贮槽 MF-1102, 再通过矿浆泵 PP-1102 输送矿可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结浆进反应器,当矿浆贮槽满时通过阀门切换矿浆进新增矿浆贮槽MF-1103, 再通过原矿浆泵输送反应器 .3.2、矿浆泵 .原矿浆泵输送采纳变频掌握,球磨工段总共4 台矿浆泵,矿浆泵PP-1101A/B的输送才能要求不变,因此,不需增加.矿浆贮槽出口PP-1102A/B 两台泵设计才能为62 m3/h ,从现场生产情形来看基本上能够满意扩能后约65.5 m3/h 的矿浆流量要求,同时也可以采纳开两台矿浆泵来保证矿浆流量.三、反应工
13、序1、反应器的停留时间磷 酸 装 置 的核 心 设 备为美 国 EKATO公 司 Badger 等温 反 应 器 ,规 格 尺寸 为 9144 16370,容积 800m3,有效容积 560m3 ,填充率 70%.原设计反应停留时间4 小时,过滤给料槽0.5 小时,但在实际生产中由于反应料浆含固量仅33%左右,不能达到原设计的3540% ,如表 2 所示,现所停留时间仅3.5 小时左右 .磷酸产量增加到 150Kt/a 后反应器每万吨生产才能利用容积37m3, 停留时间约3.2 小时,缩短反应时间对结晶不利,影响反应器石膏的结晶及磷回收率,增加一个养晶槽8000700,0 容积为 310m3
14、约 1.4 小时停留时间,让总停留时间达到设计值4.5 小时,来进一步改善磷酸装置生产工艺状况.表 2:料浆含固量( %)反应停留时间( h)给料槽停留时间( h)养晶槽( h)总停留时间( h)每万吨 P2O5容积120Kt/a354040.5/4.546.7135Kt/a31353.60.44/4.141.5150Kt/a31353.20.41.34.9372、养晶槽布置如附总图所示2.1、工艺流程反应料浆从反应器溢流至新增养晶槽,料浆设计在养晶槽停留一个半小时,通过溢流至过滤机给料槽,通过过滤给料泵送至过滤机分别,增加一台排料浆泵,槽需要排空时通过新增料浆泵排至给料槽中 .再通过给料泵送
15、到过滤机过滤 .3、反应器的热量移除3.1、热量移除工作原理Badger 等温反应器上部设计成一个气液分别器,对于矿浆和硫酸的反应热及稀释热是通过水的真空闪蒸冷却来移除,现反应器水蒸发量约20t/h ,表面蒸发强度 315Kg/m2 ,产量增加到 150Kt/a 时,进入反应器的矿浆和硫酸增加,需要移走的反应热及硫酸的稀释热增 加.反应器的热量移除主要是通过真空闪蒸冷却蒸发水分带走,水蒸汽通过进入大气冷凝器可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的冷却水冷却保持真空.当环境温度高时进大气冷凝器水温也上升,需要适当增加冷却水量来维护真空 .依据热量平稳运算原每天产量410t/d 需要蒸发
16、的水为 20t/h ,增加到 500t/d 以上时,需要蒸发的水大约26t/h,如进大气冷凝器的冷却水以30,出口 65运算,就冷却水需要 430460m3/h. 现已对大气冷凝器系统及相应管线进行了改进.四、过滤工序1、磷石膏带式过滤机才能挖潜反应料浆用过滤机给料泵送到带式过滤机过滤进行固液分别, 过滤机有效过滤面积105m2,从现在运行情形来看 ,过滤仍有较大富余才能,在贵州宏福公司400Kt/a 磷酸装置 ,其采纳翻盘式过滤机的面积198m2,每万吨生产才能的过虑面积4.95m2.磷酸扩至150Kt/a 后, 每万吨生产才能的过滤面积达到7m2,且带式过滤机的边壁效应要小一些,同等结晶、
17、同样 过滤面积的生产强度要比翻盘过滤机大,因此,现有过滤机的过滤面积能够满意生产要求,同时也可以实行一些挖潜措施来提高过滤强度.1.1 、降低过滤机的转速,提高滤饼的厚度 . 过滤机电机驱动采纳的是变频调速,可以通过调整皮带转速来掌握滤饼的厚度,依据体会,石膏结晶好时滤饼的厚度可以到50mm,主要缘由从机械上来说同样的生产负荷,皮带的转速慢,设备使用寿命延长。从工艺来说结晶好时滤饼太薄简单形成穿滤,造成稀酸中的含固量增加,过滤洗涤的成效反而更差 .1.2 、在反应料浆中添加絮凝剂,提高过滤强度 .通过在过滤料浆管线中加入絮凝剂, 具有分散电荷的长链分子组成的絮凝剂,可捕集并包裹带有相反电荷的杂
18、质,这些杂质聚集成絮凝物后便不再堵塞滤饼的过滤通道,从而达到提高过滤的洗涤效率并降低稀酸中含固量的目的 .在过滤工段加入絮凝剂的用量,一般为1m3 过滤料浆加入几升这种稀溶液可大大提高过滤速率,有可能产生这种提高过滤速率作用是由于无定形二氧化硅受到包裹.同时通过在过滤系统中加入絮凝剂可减轻滤布堵塞,延长滤布使用寿命.1.3 、把目前过滤机石膏滤饼的三次逆流洗涤改为二次逆流洗涤,这样就可以节省一次洗涤过滤面积,以提高过滤的生产才能.通过停开 PP-1304 泵,开 PP-1303 泵,同时现有PP-1303 泵出口管线为一开一备,可以同时利用两条管线并适当调整洗水安排箱保证洗水分布匀称 .而且在
19、满意肯定的前提下由于洗涤的浓度梯度加大,二次洗涤的成效比三次洗涤更好 .1.4 、延长过滤清理周期,在真空盒外加蒸汽夹套管保温,削减由于温差造成管道结垢,同时也可削减现低压蒸汽加入到稀酸中,造成稀酸浓度和过滤真空度的缺失.2、过滤系统各种流体输送设备(泵)才能的调整可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.1 、石膏浆泵及石膏浆输送系统石膏浆原设计含固量 25%,用两台石膏浆泵串联送到渣场库区沉降、压密、脱水,澄清水进入回水池后用回水泵送回磷酸主装置反应大气冷凝器、石膏浆槽化浆循环使用.目前生产中石膏渣浆的含固量掌握在20%左右,如含固量提高会增加渣管出口压力、介质的粘度,鉴于渣管现
20、有生产运行情形,石膏渣浆的含固量应掌握在20%左右 .依据运算,磷酸产量 150Kt/a 时,磷石膏量为103t/h 干基 ,以含固量20% 运算时石膏浆为515t/h,约470m3/h ,现有一组磷石膏浆泵的才能400m3/h ,难以满意生产要求,生产操作时可以把石膏浆泵由原先的一开一备改为两组同时开,以保证石膏浆的输送.同时通过对过滤机磷石膏排料口进行改造,磷石膏可以在进行湿排的同时一部份进行干排,以削减进入石膏浆槽的磷石膏量,从而减轻石膏浆泵输送量.石膏浆输送的出口管径为DN300 ,由于渣场子坝不断加高,石膏浆泵出口管压力增加到 0.8Mpa, 受开停车和温度变化的影响,厂区段内的输渣
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