磷酸_磷肥_硫酸生产工艺（DOC57页）

第1页共52页第一章、本部工艺技术规程概述1、概述本部复合肥厂有20万吨/年S-NPK复合肥装置与15万吨转鼓氨化复合肥装置，由南化设计，配套装置由四部分组成。1．1磷酸装置设计能力生产五氧化二磷（100%）7万吨/年，包括磷矿湿磨、萃取及过滤。1．2氯化钾转化装置设计能力40万吨硫酸氢钾溶液，装置包括氯化钾转化、氯化氢吸收。1．3S-NPK复合肥装置包括料浆中和，复肥的造粒、尾气洗涤。1．4氨化复合肥装置包括料浆中和，复肥的造粒、干燥、尾气洗涤。2．产品的性能及用途S-NPK复合肥是一种新型、多元素、无氯高效复合肥。不但含有植物所需的氮、磷、钾三大元素，还含有硫、铝、镁等其它元素，其组成稳定，物理性质优良。S-NPK复合肥可直接施用于大棕作物，特别适用于水果、蔬菜、烟草、茶叶等忌氯作物。3、生产原理3.1磷酸的制备硫酸分解磷矿浆得到磷酸溶液与二水硫酸钙晶体，同时逸出氟化氢气体经洗涤处理后排空，反应料浆经过滤分离出二水硫酸钙晶体（磷石膏），得到磷酸溶液。Ca5F(PO4)3+5H2SO4+H2O=3H3PO4+5CaSO4·2H2O+HF↑3.2氯化钾的转化及混酸配制氯化钾与浓硫酸在一定温度下进行置换反应，得到硫酸氢钾溶液及氯化氢气体。硫酸氢钾与磷酸溶液按比例配制就得混酸。KCl+H2SO4=KHSO4+HCl3．3料浆的中和混酸与气氨的中和过程中，随着PH值的提高，不断形成结构稳定的硫基氮磷钾复合肥。4．流程简述4．1球磨外购磷矿石，分组存放，按一定比例配矿石送至破碎机。两级破碎后，经皮带送至球磨机内进行研磨，得到细度-100目大于85%，含水量约27%-32%的磷矿浆。4．2萃取经计量的硫酸和矿浆进入萃取槽，来自滤洗液中间槽的淡磷酸亦加入萃取槽。硫酸和磷矿反应生成磷酸和二水硫酸钙结晶；萃取料浆由1号反应槽溢流到2号反应槽，由料浆泵送运至过滤机；萃取槽产生的水蒸汽及含氟气体去氟吸收岗位。4．3过滤磷酸料浆由泵送至盘式过滤机的加料区，随盘式过滤机的运转，完成过滤、一洗、二洗等过程。滤液及洗水第2页共52页经气液分离器分离后送入滤洗液中间槽，成品酸送至磷酸沉清池沉清后送到磷酸贮槽，洗液槽中的淡酸返回反应槽，滤饼则经过渣斗，由皮带输送到临时堆场。4．4转化外购氯化钾经斗提机送至氯化钾贮斗，经给料螺旋计量后送至转化反应槽与经计量后的浓硫酸进行反应。生成硫酸氢钾至混酸槽与磷酸配成混酸。氯化氢气体则由抽风机抽出后进入降膜吸收器，经三次吸收后排空。4．5中和转化装置送来的混酸与从氨站送来的气氨在管式反应器内进行中和。中和料浆进入料浆反应槽后，溢流至料浆缓冲槽，在反应槽内因吸热而产生大量水蒸汽被风机抽走，经排气筒排放。4．6造粒料浆缓冲槽内的中和料浆，经喷浆泵送入造粒机的喷枪内，并由压缩空气使之雾化，雾化料浆从水平方向喷出。随着干燥机的转动，筒内抄板将物料扬起来，形成料幕，料浆喷在料幕上，形成颗粒。来自热风炉的热空气与颗粒并流，通过干燥机进行热交换。经干燥造粒后，物料从造粒机尾部流出，尾气则被尾气风机抽出，经文丘里洗涤塔、湍球塔净化后，由排气筒排入大气。4．7成品从造粒机流出的物料经斗提机送至筛分岗位进行筛分，小于2.00mm的细颗粒进入返料螺旋；大于4.75mm颗粒经链式破碎机、笼式破碎机破碎后也进入返料螺旋作为返料。颗粒在2.00---4.75mm的合格物料经冷却机，皮带输送至成品贮斗进行包装得到合格产品。5、原料规格5．1原料名称：磷矿石P2O5≥27.5%MgO≤2.0%Fe2O3+Al2O3≤2.0%CaO≤48%酸不溶物≤18.0%5.2液氨NH3≥99.8%残留物≤0.2%5.3氯化钾K2O≥60%水分≤6.0%5.4煤Q≥6000千卡/千克水分≤6.0%5.5尿素N≥46.0%6、产品规格总养份≥45%Cl≤3.0%水分≤2.0%N.P.K14-16-15N.P.K15-15-15且单养分测定值与标明值偏差绝对值不得大于1.5%,水溶性磷占总有效磷百分率≥70%7、主要工艺指标7.1球磨1.矿细度-100目≥85％2.矿浆水分27—32％7.2萃取1.反应温度80—90℃2.SO3浓度0.020—0.045g/ml3.液固比1.8—2.5：14.磷酸密度1.20—1.26g/cm35.磷酸P2O519—23%6.萃取率≥95％第3页共52页7.3过滤1.过滤真空度0.04—0.06MPa2.洗涤率≥98％7.4转化1.反应温度110—140℃2.五六线混酸密度1.42±0.04g/cm33.七线混酸密度1.45±0.04g/cm37.5中和1.五六线中和度1.10—1.352.七线中和度1.60—1.803.气氨压力0.3—0.6MPa7.6造粒1.五六线机头温度450—550℃2.七线机头温度500—600℃3.机尾温度70—110℃4.机头负压0—150Pa第二章、硫酸车间岗位操作规程干吸岗位一、本岗位的任务1.将焚转岗位送来的空气用浓硫酸干燥后送焚硫炉；2、将转化岗位送来的SO3炉气用浓硫酸吸收制成品硫酸，并送到成品酸罐。二、工艺指标与操作指标1、干燥循环酸浓93%—98%2、吸收循环酸浓98.0%±1%3、干吸上塔酸温≤90℃4、干燥空气含水≤0.2g/Nm3三、正常开车的操作1、在焚转硫炉、转化器联合升温、主风机开车前2小时，通知循环水岗位送循环水，开各酸冷却器水侧出口阀门，同时各塔开泵进行正常酸循环，开泵时应先盘车，后起动电机；2、控制循环酸浓，注意在转化升温过程中，干燥酸浓不得低于93%，否则应换酸；3、待系统通气后可根据情况进行干吸串酸，以保持酸浓，并开启酸浓计阀门，使其运转，开车后认真做记录，对酸浓计进行校核，并密切注意酸浓、液位变化，发现异常，立即报告；4、当转化升温转入正常生产后，干吸按规定指标控制，并将产酸阀门切换到DCS系统，进行自调。四、计划停车1、临时计划停车（1）尽可能提高干燥酸浓和吸收酸浓，停止向槽内加水，关闭各串酸阀，并观察循环槽液位，通过串酸阀或串酸阀来调节液位，使其能容纳塔中回流下来的酸量；（2）系统没有检修任务时，各酸泵可以不停，各塔照常循环；（3）工艺加水管线上手动截止阀关闭，气温低时一定要放掉管道中水，关掉取样管道阀门，把取样罐中酸排净，防止冻结。2、长期计划停车（1）停车前备足98%母酸：（2）切换DCS系统，产酸改为手动；（3）停车前4小时适当提高酸和液位，要求停车前93%酸控制在93.5%以上，98%酸控制在98.6%以上；（4）当转化进行热吹时，停止加水，关闭各个酸阀和产酸阀；（5）当转化热、冷吹时，每小时分析一次酸浓，其浓度不得低于93%，当转化冷吹结束后，开产酸阀将干吸酸槽液位降到最低位后，停循环泵，让酸冷器和塔中酸回下后，开循环槽下部阀门，用地槽泵将酸抽走，停冷却水后要放掉酸冷器中的水；6）进行设备清理，冬季要注意水管、酸管的防冻措施。五、紧急停车1、紧急停车条件断电、断水，液下泵故障，干吸系统严重漏酸等情况，无法继续正常开车。2、紧急停车操作（1）把产酸阀、串酸阀、加水阀（包括各调节阀前的截止阀关掉）关掉；（2）因断电停车，对各泵按钮按一下，以防来电时泵自启动；（3）因断水而停车，系统停酸泵，待处理好后开车；（4）因系统其第4页共52页它原因停车，循环系统可不停。六、不正常情况及处理不正常现象原因判断处理办法烟囱冒大烟1、塔内分酸不均匀2、酸槽液位过低3、酸浓忽高忽低4、气温或酸温过高5、串酸量过大1、检修分酸装置2、提酸槽液位3、稳定酸浓4、降气温或酸温5、减少串酸量，增加上塔量烟囱突然冒大烟1、磺枪蒸汽漏2、锅炉漏水3、硫槽蒸汽泄漏4、酸泵跳停1、停车更换2、停车处理3、熔硫岗位处理4、启动酸泵干燥酸浓过高或低1、加水过多或过少2、98%串酸过多或过少3、仪表失灵1、调节加水量2、调节串酸3、检修仪表吸收酸浓过高或低1、加大过多或过少2、干燥串酸过多或少3、SO3浓度过高或过低4、仪表失灵1、调节加水量2、调节串酸3、联系焚转岗位处理4、检修仪表产量忽高忽低1、SO2浓度波动2、产酸波动3、漏酸4、液位计失灵1、稳定气浓2、稳定操作3、查漏4、检修仪表酸泵打不上酸1、液位不够2、叶轮坏1、尽快提液位2、停车换叶轮管道冻结1、酸温低2、系统停车管内有98%酸1、提酸温2、停止循环时降至91%左右熔硫岗位一、本岗位的任务将固体硫磺用蒸汽熔化为液体硫磺，经沉降后并输送至焚转岗位。二、工艺指标与操作指标1、液体硫磺温度2、熔硫蒸汽压力三、正常开车与操作1、熔硫槽、粗硫槽、沉淀池及输硫管道、液硫贮槽、精硫槽进行蒸汽暖管；2、向熔硫槽加1/3体积的固硫，开始熔化硫磺；3、硫磺完全熔化后，开启搅拌器；4、继续向熔硫槽加硫，并按指标维持蒸汽压力和熔硫槽温度；5、液硫开始溢流时，应注意检查沉淀液位，待液位达高限时和达到沉淀时间后，开始送出液硫。四、停车操作1、临时停车（1）停止加硫，减少蒸汽量，按0.30—0.4Mpa蒸汽压力保温；（2）停止加硫15分钟后，可停下搅拌器；（3）维持沉淀池蒸汽保温压力不能超过指标，液位不能放得过低，加热管不能露出液面2、长时间停车（1）停止加硫后，搅拌器不停，待熔硫槽液位下降到不溢流时再停搅拌器；（2）开动送硫泵，将沉淀池液硫送出；（3）将溶硫槽、精硫槽液硫放出后，再停供加热蒸汽。五、不正常情况及处理不正常现象原因判断处理办法液硫中有汽泡蒸汽管漏气找出泄漏予以消除漫硫液位过高或硫磺质量较差控制好液位，调整质量液硫上有浮酸硫磺带水或灭火加水时将酸稀释加碱中和液硫送不走泵故障或蒸汽温度过高过低检查泵或调节蒸汽压力第5页共52页焚转岗位一、本岗位的任务和生产原理1、本岗位的任务（1）将熔硫工段的液硫采用喷枪在焚硫炉内用干燥空气进行燃烧，造成SO2烟气；（2）将SO2烟气通过转化器进行二次转化，将SO2转化成SO3，供干吸岗位吸收制取硫酸。2、本岗位的生产原理（1）液硫在高温下燃烧生成SO2，（反应式：S+O2→SO2+Q）；（2）SO2在钒触媒作用下被O2转化成SO3（反应式：SO2+1/2O2→SO2+Q）二、工艺指标与操作指标1、焚硫炉炉膛中段最高温度＜1150℃2、焚硫炉出口SO2浓度9.5%±1%3、焚硫炉出口温度＜997℃4、一次转化率≥90%5、总转化率≥90%6、转化一段入口温度448±10℃7、转化二段入口温度455±10℃8、转化三段入口温445±10℃9、转化四段入口温度430±10℃10、干燥出口水分≤0.2g/Nm3三、正常开车与操作1、焚硫炉升温（1）利用升温风机间断喷油蓄热升温。①关F5，开F4；②开升温风机，待运转正常后慢慢打开风机进口阀F6，使焚硫炉为负压；③点燃棉纱，伸入焚硫炉炉膛，启动油泵喷油，逐步调节6#阀控制焚硫炉进风量，使其与油量匹配；④当排气风机不冒黑烟，油枪雾化良好时，让燃烧烟气走锅炉，并联F4，视排气风机进口温度，调节F7，控制风机进口T＜200℃，让焚硫炉升温与锅炉升压同时进行，锅炉温度压力上来后要求转入喷硫阶段时，确保锅炉压力≥2.5Mpa,让烟气进高温副线;⑤当炉温在900-1000℃,气体过滤器温度在480-500℃时,停油泵,关F6;⑥先打开F5(转化一段进阀)及F2,用F1调节进转化器的干燥空气量,按30-50℃/hr的速度对转化器升温;⑦当焚硫炉温度降至500℃时,此时气体过滤器温度约在400-430℃时,重复3-6的操作;⑧转化器每段出口气体温度达到150-200℃时,间断蓄热升温结束.（2）连续喷油升温①连续喷油升温是利用主风机来操作有，升温风机停用，此时换上大喷油嘴，当鼓风机运转正常后，开始喷油，调节进风量，连续用热烟气提升转化器各段温度，升温速度控制在20—30℃/h,当转化器一段温度达到450℃时，连续喷油升温结束。②喷磺前应开大风机流量，同时把焚转触媒吹一吹，但T1≥450℃。（3）喷磺升温①拆下油枪，装好磺枪，同时把焚转炉视镜拆下，擦干净装好，准备喷磺；②焚硫炉T≥800℃，根据磺枪的最小起始雾化量来确定主风机风量，以免产生升华硫，进行喷磺操作，通过调节回流阀