[發明專利]提高濃縮磷酸產量的方法

有效

• 申請號: 200910244032.5
• 申請日: 2009-12-25
• 公開（公告）號: CN101774558A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 陳以明
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海石油化學股份有限公司;湖北大峪口化工有限責任公司
• 主分類號: C01B25/234
• 分類號: C01B25/234
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明涉及磷酸生產工藝，特別是涉及一種提高濃縮磷酸產量的方法。

背景技術

磷酸生產過程中，如果濃縮工序產能無法達到設計能力，將對整個生產流程造成很大影響，故在業內素有“濃縮瓶頸”一說。國內外廠家及設計單位均沒有很好的解決方案，一直為一大行業難題。該提高濃縮產量的技術方案在磷復肥行業中技術含量較高、實用性強，能夠解決了磷酸生產的問題，對提高企業經濟效益意義重大。

大峪口磷酸裝置年設計生產能力20萬噸P₂O₅，濃縮工序為雙系并聯生產，主要生產設備石墨換熱器列管數為649根，換熱面積為579m²，為國內磷酸裝置主流配置設備。由于磷酸濃縮生產過程中，鈣鹽、氟硅酸鹽等雜質達到過飽和狀態，不斷有結晶析出附著在石墨換熱器管壁，造成換熱效果變差，總傳熱系數可從1400W/(m²··℃)下降至930W/(m²··℃)，故需要定期熬煮清洗，生產周期一般為15天左右，生產開車率和負荷率均都比較低。所以國內磷酸裝置單系濃縮生產能力一般均未到年產10萬噸P₂O₅，勉強達到8.5萬噸左右。大峪口磷酸裝置的濃縮生產同樣面臨這種困難，年產濃酸P₂O₅約在16萬噸左右。為了提高濃縮產量，一些廠家的解決方法為增加濃縮生產系列擴大產能，如宜化07年投產的30萬噸磷酸裝置在08年7月增加了第四條濃縮生產線。

發明內容

本發明的目的是提供一種提高濃縮磷酸產量的方法。

本發明提供的提高濃縮磷酸產量的方法，是在磷酸生產方法的濃縮步驟中對磷酸進行濃縮，其中，所述濃縮步驟中，軸流泵(如軸流式循環泵)的轉速為500-510轉/分；石墨換熱器中加入阻垢劑；換熱器的進汽壓力為100kPa-110kPa，蒸汽溫度為120-122℃，閃蒸室絕壓為10-16kPa，換熱器的進酸溫度為75-80℃。

該方法中，所述軸流泵的轉速優選為500轉/分；所述換熱器的進汽壓力優選為105kPa，所述蒸汽溫度優選為121℃，上述閃蒸室絕壓具體可為10kPa-14kPa、11kPa-14kPa、11kPa-15kPa、12kPa-15kPa或12kPa-14kPa，優選為13kPa，所述換熱器的進酸溫度具體可為75-79℃、75-77.3℃、75-78℃、76-77.3℃、76-78℃、77-78℃、77.3-79℃或77-79℃，優選為77.3℃。所用阻垢劑選自膦?；人峋酆衔?POCA)、PAA、AA、HPA和HPMA中的至少一種，優選膦酰基羧酸聚合物(POCA)。上述各種阻垢劑均為常規阻垢劑，可從公開售賣途徑購買得到。

本發明提供的提高濃縮磷酸產量的方法，濃縮運行周期達到30天以上，磷酸產量有了大幅度提高，完全滿足下游生產需求，在磷酸生產領域具有很高的應用價值。

具體實施方式

本發明提供的提高濃縮磷酸產量的方法，是從延長生產周期和提高生產負荷兩方面提高濃縮磷酸產量的。

一、軸流泵轉速對提高濃縮磷酸產量的影響

根據《磷酸、磷肥和復混肥料》(化學工業出版社99年三月第一版第363頁)資料介紹，磷酸在石墨換熱器管內流速不能過低，否則會出現嚴重結垢，提高流速可抑制管壁結垢從而有利于提高傳熱系數，最佳流速為3.5m/s左右，過高則會造成石墨管壁的磨蝕。因此，在濃縮系統現有的設備條件下，提高系統循環量則是提高石墨換熱器管內磷酸流速的有效手段。

根據年產10萬噸通用大型磷酸濃縮裝置的相關參數，核算通過石墨換熱器磷酸的流速，已知：

石墨換熱器內設列管649根，每根列管的內徑為Φ38.1mm，外徑為Φ50.8mm；軸流泵中磷酸的流量Q為7315m³/h，揚程H為4.6m；電機的功率P為260Kw，額定電流I為30.4A，功率因素cosΦ為0.9，運行電流I為20A；

計算所述石墨換熱器內徑流通面積A＝649×0.785×38.1²＝7.395×10⁵mm²，則所述石墨換熱器列管內磷酸的流速為