在線配酸技術(shù)在磷酸二銨生產(chǎn)中的應(yīng)用

念吉紅

(云南云天化股份有限公司云峰分公司　云南宣威　655413)

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在線配酸技術(shù)在磷酸二銨生產(chǎn)中的應(yīng)用

念吉紅

(云南云天化股份有限公司云峰分公司云南宣威655413)

磷酸二銨生產(chǎn)裝置一直采用淤渣磷酸調(diào)整產(chǎn)品富余養(yǎng)分，但存在磷酸貯槽倒槽頻繁、產(chǎn)品養(yǎng)分波動(dòng)大等問題。采用在線配酸技術(shù)對(duì)磷酸二銨生產(chǎn)裝置進(jìn)行改造后，不僅產(chǎn)品養(yǎng)分調(diào)整快速、靈活，減少了不合格品的產(chǎn)生量，而且磷酸貯槽的運(yùn)行周期延長(zhǎng)，減少了清槽的頻次。

磷酸二銨在線配酸技術(shù)改造

云南云天化股份有限公司云峰分公司(以下簡(jiǎn)稱云峰分公司)300 kt/a磷銨二銨裝置原設(shè)計(jì)為年產(chǎn)140 kt磷酸二銨(DAP)和100 kt NPK系列復(fù)合肥，設(shè)計(jì)采用管式反應(yīng)器加轉(zhuǎn)鼓氨化造粒流程生產(chǎn)NPK系列復(fù)合肥，預(yù)中和加轉(zhuǎn)鼓氨化造粒流程生產(chǎn)DAP，可根據(jù)市場(chǎng)需要，切換生產(chǎn)DAP和NPK系列復(fù)合肥產(chǎn)品[1]。該裝置配套建有2座平底磷酸貯槽(Ф13 500 mm×12 500 mm)，設(shè)計(jì)采用噴射式泵攪拌，以防止磷石膏在底部沉積。

在DAP富余養(yǎng)分(指大于總養(yǎng)分以后多余的養(yǎng)分)控制過程中，可采用加入固體填料(氯化銨、尿素、磷石膏)、硫酸或淤渣磷酸(以下簡(jiǎn)稱渣酸)中的一種或幾種進(jìn)行調(diào)整，大多采用加入硫酸進(jìn)行調(diào)整。云峰分公司由于硫酸缺口較大，且采用硫酸調(diào)整富余養(yǎng)分生產(chǎn)成本相對(duì)較高，故一直采用渣酸調(diào)整產(chǎn)品富余養(yǎng)分。

1　技改前DAP生產(chǎn)中存在的問題

技改前，DAP裝置使用的磷酸由澄清后的濃磷酸(含P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)45%～46%,含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%～2.0%)和渣酸(含P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)28%～35%，含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)30.0%～35.0%)按一定的比例配制而成，富余養(yǎng)分調(diào)整根據(jù)養(yǎng)分分析結(jié)果加入清酸或渣酸進(jìn)行二次配酸。配酸步驟：尾洗崗位實(shí)測(cè)磷酸貯槽液位、磷酸比重→主控人員通知調(diào)度供送清酸→停送清酸→尾洗崗位實(shí)測(cè)磷酸貯槽液位、磷酸比重→主控人員通知調(diào)度供送渣酸→停送渣酸→尾洗崗位實(shí)測(cè)磷酸貯槽液位、磷酸比重(提前排酸10 min)→分析工取樣分析(取樣時(shí)間為完成配酸2 h以后)。當(dāng)磷酸貯槽液位降至1.5 m時(shí)，必須倒用另一槽，然后聯(lián)系調(diào)度送酸進(jìn)行配酸。為確保磷酸混合均勻，磷酸貯槽液位應(yīng)嚴(yán)格控制在6.0 m以下。

當(dāng)產(chǎn)品養(yǎng)分出現(xiàn)不合格時(shí)，若磷酸貯槽液位為3.0 m(426 m3)、產(chǎn)品總養(yǎng)分63.5%、清酸生產(chǎn)的產(chǎn)品總養(yǎng)分為65.0%、清酸流量為50 m3/h，則理論計(jì)算需加入清酸3.0 h后產(chǎn)品總養(yǎng)分才能達(dá)到64.0%；生產(chǎn)負(fù)荷為40 t/h，返料比為4∶1，系統(tǒng)返料量、中和槽和液封槽實(shí)物量約95 t，要將系統(tǒng)產(chǎn)品總養(yǎng)分提高至64.0%，理論計(jì)算需要加入清酸1.2 h。即通過配酸調(diào)整產(chǎn)品養(yǎng)分時(shí)，至少需要經(jīng)過5 h產(chǎn)品才能合格。

設(shè)計(jì)上磷酸貯槽采用噴射式泵攪拌，要求含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)<1.5%。但在實(shí)際生產(chǎn)中[2]，因含固量高、攪拌不均勻，磷酸在槽內(nèi)出現(xiàn)分層，固含量先高后低。為保證攪拌效果，磷酸貯槽液位控制得較低，生產(chǎn)中倒槽頻繁，產(chǎn)品養(yǎng)分波動(dòng)大，不利于富余養(yǎng)分的控制。因噴射泵噴頭容易堵塞，需3個(gè)月清理1次磷酸貯槽，但清理難度大，且易損壞襯膠，清理費(fèi)用高。特別是生產(chǎn)16-44-0的DAP時(shí)，上述問題表現(xiàn)得尤為突出，不利于產(chǎn)品富余養(yǎng)分的控制。此外，由于產(chǎn)品養(yǎng)分調(diào)整周期長(zhǎng)，出現(xiàn)不合格品時(shí)，產(chǎn)品連續(xù)不合格的概率較大。由于產(chǎn)品采用在線包裝，出現(xiàn)不合格品的處置難度很大，返回重新加工增加的成本約89.9元/t。

2　在線配酸技術(shù)的應(yīng)用

在線配酸技術(shù)[3]是將渣酸與清酸分開貯存，實(shí)行在線配酸，根據(jù)產(chǎn)品養(yǎng)分情況調(diào)節(jié)渣酸與清酸的比例。在線配酸技術(shù)的應(yīng)用，可減少磷酸貯槽倒槽頻次，延長(zhǎng)磷酸貯槽的運(yùn)行周期。

(1)工藝技改方案

渣酸來自于磷酸澄清槽底部排出的淤渣，密度在1 700～1 800 kg/m3，含P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)28%～35%，含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)在30%～38%。渣酸可在洗滌液循環(huán)槽或預(yù)中和槽加入，實(shí)際生產(chǎn)表明，由于預(yù)中和槽負(fù)荷低且采用氣流攪拌，料漿的流動(dòng)性和均勻性變差，渣酸加入預(yù)中和槽的效果不理想，故加入點(diǎn)確定在干燥文丘里洗滌循環(huán)泵進(jìn)口，渣酸在泵輸送過程中與洗滌液充分混合。

(2)新增設(shè)備

根據(jù)生產(chǎn)配酸情況，生產(chǎn)16-44-0的DAP需加入渣酸量5～6 m3/h，生產(chǎn)18-46-0的DAP需加入渣酸量2～3 m3/h。為實(shí)現(xiàn)在線配酸、穩(wěn)定渣酸的質(zhì)量和供給，新增Φ5 000 mm×4 500 mm渣酸槽，考慮渣酸對(duì)襯膠的磨蝕，材質(zhì)采用316L。為防止渣酸中的淤渣在槽內(nèi)沉積，需新增攪拌機(jī)。新增1臺(tái)YYD-FOXG-S-50AHP6J1ZdB電磁流量計(jì)，用于工藝控制和渣酸計(jì)量。新增耐腐蝕耐磨蝕化工泵1臺(tái)，流量0～10 m3/h。

3　在線配酸系統(tǒng)運(yùn)行情況

2014年7月1日23：40，在線配酸系統(tǒng)投入運(yùn)行，一次性生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。在線配酸系統(tǒng)投入運(yùn)行后，清酸與渣酸分開貯存，當(dāng)產(chǎn)品養(yǎng)分含量偏低時(shí)，直接停用渣酸，產(chǎn)品養(yǎng)分調(diào)整時(shí)間可縮短4～5 h，減少不合格品量160～200 t；當(dāng)產(chǎn)品養(yǎng)分含量偏高時(shí)，則通過調(diào)節(jié)渣酸與清酸的使用比例予以調(diào)整。

2014年10月4日至6日，對(duì)采用在線配酸技術(shù)后的300 kt/a磷酸二銨裝置進(jìn)行了綜合性能考核，考核期間維持37.5 t/h負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行72 h，考核結(jié)果見表1。

表1　300 kt/a磷酸二銨裝置綜合性能考核結(jié)果

注：1)以F計(jì)。

4　結(jié)語

減少不合格品的產(chǎn)生量，不僅可降低生產(chǎn)成本，而且有助于提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。采用在線配酸技術(shù)后，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程，進(jìn)一步優(yōu)化了工藝，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；產(chǎn)品養(yǎng)分調(diào)整快速靈活，有利于產(chǎn)品養(yǎng)分的精準(zhǔn)控制；磷酸貯槽的運(yùn)行周期延長(zhǎng)，清槽頻次下降。

[1]徐春.凈化濕法磷酸的萃余酸用于DAP生產(chǎn)[J].磷肥與復(fù)肥，2010(3)：37-39.

[2]梁偉山.提高磷酸二銨產(chǎn)品質(zhì)量方法淺析[J].化肥工業(yè)，2006(3)：44-47.

[3]俞政一.磷酸萃取過程模擬模型的開發(fā)及應(yīng)用[J].硫磷設(shè)計(jì)與粉體工程，2010(2)：1-9.

Use of On-Line Acid Blending Technique in Production of Diammonium Phosphate

NIAN Jihong

(Yunfeng Branch of Yunnan Yuntianhua Co., Ltd.Yunnan Xuanwei655413)

The diammonium phosphate production plant is used to use sludge phosphoric acid to adjust product excess nutrient, but there exist problems of frequent equipment cleaning of phosphoric acid storage tank, and large fluctuation of product nutrient content. After the revamp of the diammonium phosphate production plant with on-line acid blending, not only the adjusting product nutrient is fast and flexible, reducing output of non-conforming product, but also the operation period of phosphoric acid storage tank is prolonged, decreasing frequency of storage tank cleaning.

diammonium phosphateonline acid blendingtechnical transformation

念吉紅，男，從事生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理工作；1197047969@qq.com。

TQ442.14

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1006-7779(2016)03-0021-02

2016-02-06)