云天化磷酸装置操作手册

青海云天化国际化肥有限公司年产12万吨磷酸工程磷酸装置操作手册（初稿未经校对）五环科技股份有限公司二零零九年四月青海云天化国际化肥有限公司年产12万吨磷酸工程磷酸装置操作手册--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------五环科技股份有限公司2目录第1章设计基础1.1生产能力1.2酸贮槽的贮存能力1.3产品和中间产品规格1.4原料规格1.5化学品规格1.6公用工程规格1.7三废排放标准和噪声标准1.8厂址1.9地质条件1.10气象条件第2章工艺说明2.1概述2.2工艺流程说明2.3工艺化学第3章工艺控制3.1控制系统3.2工艺控制说明3.3操作参数表第4章装置开车前的准备4.1水试4.2真空气密性试验青海云天化国际化肥有限公司年产12万吨磷酸工程磷酸装置操作手册--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------五环科技股份有限公司3第5章水联动试车5.1原料贮存工序5.2反应和尾气洗涤工序5.3过滤工序5.4浓缩和氟回收工序5.5酸贮存和澄清工序第6章初始开车6.1原料贮存工序6.2反应和尾气洗涤工序6.3过滤工序6.4浓缩和氟回收工序6.5酸贮存和澄清工序第7章正常开车7.1原料贮存工序7.2反应和尾气洗涤工序7.3过滤工序7.4浓缩和氟回收工序7.5酸贮存和澄清工序第8章正常停车8.1原料贮存工序8.2反应和尾气洗涤工序8.3过滤工序8.4浓缩和氟回收工序8.5酸贮存和澄清工序第9章紧急停车青海云天化国际化肥有限公司年产12万吨磷酸工程磷酸装置操作手册--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------五环科技股份有限公司49.1稀磷酸生产系统9.2浓磷酸生产系统9.3酸贮存系统第10章常见操作问题及处理第11章日常维护和清洗青海云天化国际化肥有限公司年产12万吨磷酸工程磷酸装置操作手册--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------五环科技股份有限公司5第1章设计基础1.1生产能力(1)磷酸装置生产能力(以100％P2O5计)日生产能力400t日操作小时24h年操作小时7200h1.2酸贮槽的贮存能力(1)浓硫酸贮存能力两台φ25000×11000贮槽(2)氟硅酸贮存能力(位于氟硅酸钠装置)两台φ7500×7000贮槽(3)稀磷酸贮存能力一台φ18200×12000陈化槽一台φ18200×12000澄清槽(4)浓磷酸贮存能力一台φ13000×9000陈化槽一台φ13000×9000澄清槽一台φ12000×9500渣酸槽1.3产品及中间产品规格1.3.1浓磷酸P2O5≥50%固体≤2%（常温）1.3.2氟硅酸H2SiF6≥18%wtP2O5≤200ppm(在22%H2SiF6中)1.4原料规格1.4.1磷矿青海云天化国际化肥有限公司年产12万吨磷酸工程磷酸装置操作手册--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------五环科技股份有限公司6矿源云南海口矿成分典型范围(％wt,干基)P2O528.5R2O3≤3.5SiO215-17MgO≤1.2H2O≤10粒度-30mm100％1.4.2硫酸浓度93％H2SO4(冬季)98％H2SO4(夏季)温度常温压力0.25MPa(表)1.5化学品规格1.5.1絮凝剂形态液体规格工业用高分子絮凝剂包装方式桶装1.6公用工程规格1.6.1工艺水温度常温压力0.4MPa(表)(在界区交接点)1.6.2饮用水水质中国《生活饮用水卫生标准GB5749-85》青海云天化国际化肥有限公司年产12万吨磷酸工程磷酸装置操作手册--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------五环科技股份有限公司7温度常温压力0.4MPa(表)(在界区交接点)1.6.3冷却水(1)冷却水供水温度26℃(正常)30℃(最大)压力0.5MPa(表)(在界区交接点)水质最大颗粒尺寸10mm(2)冷却水回水压力重力自流1.6.5供电电压10kV±7%频率50Hz±1%供电回路双回路1.6.6低压蒸汽压力0.5MPa(表)(在界区交接点)温度饱和温度1.6.7中压蒸汽压力1.0MPa(表)(在界区交接点)温度饱和温度1.6.7蒸汽冷凝液温度129-131℃青海云天化国际化肥有限公司年产12万吨磷酸工程磷酸装置操作手册--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------五环科技股份有限公司81.7三废排放标准及噪声标准合同装置的“三废”排放限值应符合国家和青海省及西宁市最新规定和要求。1.8厂址合同装置位于中国青海省西宁市。1.9地质条件地震烈度：7度海拔高度：2600m(平均值)1.10气象条件年平均大气压73.77kPa年平均大气温度3.1℃年平均相对湿度61%青海云天化国际化肥有限公司年产12万吨磷酸工程磷酸装置操作手册--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------五环科技股份有限公司9第2章工艺说明2.1概述磷酸装置设计能力为日产400吨P2O5的50％P2O5磷酸，每日副产93.6吨含H2SiF618％的氟硅酸。磷酸采用二水法工艺生产。氟硅酸则采用传统工艺洗涤磷酸蒸发时逸出的氟来生产。该装置可在50％的生产能力下操作。装置的设计使氟逸出最小，有气相氟逸出的设备均引入尾气洗涤器洗涤，然后经烟囱排空，控制排氟量在7mgF/Nm3以下。磷酸装置日产2140.8吨干磷石膏，所有这些磷石膏全部再浆后送往磷石膏堆场。磷酸装置通过设在磷酸过滤厂房控制室的一套DCS进行操作控制。2.2工艺流程说明磷酸装置工艺流程说明分下列几个工序：(1)磷酸装置①原料贮存及反应工序②过滤工序③浓缩和氟回收工序④尾气洗涤工序⑤酸贮存和澄清工序原料贮存及反应工序参见PFD07088-04000-CP15-01自浓密工序配制好的含固65％的磷矿浆通过管线送至矿浆缓冲槽（V46016）,磷矿浆经计量后经矿浆缓冲槽泵（P46015）送至反应槽（V42101）。一部分外购的93～98％H2SO4硫酸通过槽车自流卸入硫酸缓冲槽（V46017）,通过硫酸缓冲槽泵（P46014A/B）送入硫酸贮槽（V46009A/B），另一部分硫酸通青海云天化国际化肥有限公司年产12万吨磷酸工程磷酸装置操作手册--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------五环科技股份有限公司10过管线送至硫酸贮槽（V46009A/B）,为安全起见，两台贮槽置于一个封闭的围堰内。原料硫酸自硫酸贮槽（V46009A/B）经硫酸贮槽泵（P46012A/B）通过管线送至反应槽（V42101）混合三通（X42101A/B）及清洗液槽（V46006）中。反应和闪蒸冷却系统硫酸和磷矿浆在本工序反应生成磷酸和二水硫酸钙CaSO4.2H2O（石膏)，化学反应式为：Ca5F(PO4)3+5H2SO4+10H2O=5CaSO4.2H2O+3H3PO4+HF自矿浆缓冲槽（V46016）来的磷矿浆由矿浆缓冲槽泵（P46015）送到反应槽第一室，在进入反应槽前磷矿浆经流量计和密度计计量，以维持磷矿浆加料量的恒定。98％wt硫酸由硫酸贮槽泵（P46012A/B）送入反应槽（V42101）第二室、第三室和消化槽第一室。硫酸与磷矿浆按一定比例设定流量，硫酸经计量后在混合三通（X42101A/B）中与来自过滤工序的返酸进行预混合后加入反应槽第二室和第三室，以防止反应料浆局部硫酸浓度过高，引起大量晶核生成和结晶脱水。返回酸的流量和浓度取决于反应槽中固体含量和液相P2O5浓度。工艺应控制返回酸量以调节反应槽（V42101）料浆含固量为～33％和液相P2O5浓度为24.5%。反应槽（V42101）由相同的四室组成，每个室内均带有两层桨叶搅拌器。反应槽第四室的反应料浆部分溢流到带搅拌器的消化槽(V42102)，该槽由两个完全相同的方形槽串联构成，以延长停留时间，使反应料浆消化。消化的反应料浆从消化槽第二室经过滤机给料泵(P42103)送往过滤机(F43101)。硫酸可通过硫酸加料管加入消化槽第一室，以便根据磷矿反应特性对反应槽和消化槽的硫酸根浓度进行独立控制。由于硫酸稀释和反应产生的热量使反应料浆温度升高，为了维持适当的反应温度，以保证得到二水物硫酸钙结晶，反应料浆必须进行冷却，采用闪蒸冷却方法来移走这些热量。二水物工艺反应料浆的冷却是在低位闪冷器（D42101）中完成的。反应料浆由位于反应槽第四室的低位闪冷循环泵（P42101）进行循环，冷却料浆从低位闪冷器（D42101）籍重力返回到反应槽第一室。反应料浆的冷却在低位闪冷器（D42101）中进行，通过低位闪冷器（D42101）的反应料浆量为8000m3/h，青海云天化国际化肥有限公司年产12万吨磷酸工程磷酸装置操作手册--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------五环科技股份有限公司11冷却温差为2℃，低的冷却温差可以减少晶核生成和结垢。从低位闪冷器中排出的汽体，首先在预冷凝器(E42101)中用来自预洗涤器密封槽（V42105）中的洗涤水冷凝部分蒸汽，并使洗涤水加热，作为过滤机滤饼洗水。然后汽体进入预洗涤器（E42103），用来自循环水系统的部分循环冷却水进一步冷凝，冷却水自流进预洗涤器密封槽（V42105），出预洗涤器（E42103）的汽体进冷凝器（E42102），用大量循环冷却水进一步冷凝，冷却水回至循环水系统。出冷凝器（E42102）的气体，经冷凝器除雾器（S42101）进行分离，不凝气体由低位闪冷真