年产6万吨高性能无机氟化物可行性报告

年产6万吨高性能无机氟化物可行性报告内容摘要：

长期的供货合同。 因此，本项目原辅材料供应有保证。 厂址位置选择多氟多公司位于河南省焦作市中站区西部，焦作市规划的化工区内，东距中站区约6km，西距月山火车站约1km，北距焦克公路100m。 厂址所在地交通运输便捷，焦枝铁路从厂区南侧通过，西距柏山货站1km，焦克公路从厂区北侧通过，东与焦晋高速公路相接。 交通运输非常便利。 该项目位于多氟多公司现有厂区东侧，在新征土地上建设，新征土地面积为147亩。 该址地势平坦，交通运输条件优越，基础设施配套齐全，行政及生活福利设施，公用工程及辅助生产设施多数可依托老厂。 建厂条件较好，适宜本项目建设。 第五章 工艺技术方案 工艺技术路线的选择：表51 采用原料对比表采用原料无水氟化铝精馏无水氟化氢、氢氧化铝干法氟化铝粗制未处理氟化氢气体、氢氧化铝湿法氟化铝有水氢氟酸或氟硅酸、氢氧化铝表52 生产工艺对比表生产工艺无水氟化铝%氟化氢和氢氧化铝进行气固反应干法氟化铝采用粗制90％氟化氢气体和氢氧化铝进行气固反应湿法氟化铝采用有水氢氟酸或氟硅酸和氢氧化铝在液相中反应表53 生产装备对比表生产装备无水氟化铝氟化氢反应炉、氟化氢精馏系统、高膨胀循环流化床干法氟化铝氟化氢反应炉、双层流化床湿法氟化铝氟化氢反应炉、氢氟酸吸收系统，氟化铝煅烧炉表54 产品质量对比表无水氟化铝干法氟化铝湿法氟化铝组成氟化铝AlF3 % % 最小% % 最小氧化硅SiO2 % ※% 最大% 最大% 最大氧化铁Fe2O3 %% 最大% % 最大五氧化二磷P2O5 % ※% 最大% % 最大氧化钠Na2O %% % 最大% 氧化钙CaO %% 最大% 最大% 最大硫酸盐SO4 % ※% 最大% % 最大氧化镁MgO %% 最大% 最大% 最大水分H2O %% 最大% 最大% 最大其它 %% 最大% % 最大三氧化二铝Al2O3平衡平衡平衡600176。 C下LOI %% 最大% 最大% 最大密度 g/cm179。 g/cm179。 g/cm179。 流动性60 sec.60 sec90 sec.表55 氟化铝产品质量对电解铝的影响表无水氟化铝干法氟化铝湿法氟化铝氧化硅SiO2原铝中带入2ppm的硅Si原铝中带入26ppm的硅Si原铝中带入28ppm的硅Si五氧化二磷P2O5硫酸盐SO4每万吨原铝释放93kg，每万吨原铝释放６６７kg，２３３标m3的SO2气体每万吨原铝释放１4６７kg，513标m3的SO2气体600176。 C下LOI每万吨原铝释放2222kgHF气体每万吨原铝释放2222kgHF气体每万吨原铝释放26664kgHF气体综上所述，无水氟化铝产品具有生产工艺先进，产品质量优异，容重大、主要杂质硅、磷、硫等含量要远远低于传统干法氟化铝产品。 随着电解铝的技术进步和环保要求越来越高，其对使用的氟化铝产品的性能要求也越来越高，无水氟化铝更加有利于电解铝的产品质量、节能降耗和环境保护控制，具有优异的性能，成为新一代高性能无机氟化物。 因此，本项目采用无水氟化铝生产工艺切实可行。 工艺流程和消耗定额(1)氟化氢制备经计量的硫酸、发烟硫酸与计量后的萤石粉在高温低真空的条件下，通过间接加热的回转反应炉，连续生成气相氟化氢。 反应的化学方程式如下:CaF2+H2SO4→2HF↑+CaSO4(2)氟化氢气体净化反应产生的粗氟化氢进入洗涤塔，经除尘、除水、除硫，同时分离高沸点不纯物如：H2SO4及HSO3F后，在冷凝器中，氟化氢气体被冷凝为液体氢氟酸。 液态的粗氢氟酸进入脱气塔，除去SO2，SiF4及惰性气体，再进入精馏塔进行净化，在此除去H2SO4和水。 得到高纯度的无水氢氟酸。 来自冷凝器和精馏塔的SiF4气体和含残量的HF不凝气进入氟硅酸吸收器，经两级洗涤形成H2SiF6溶液，产品氟硅酸用于公司氟硅酸钠法冰晶石联产优质白炭黑生产装置，吸收液到一定浓度用卧螺离心机分离出其中的固体氟化钠，固体氟化钠经干燥后制得产品氟化钠，液体经凉水塔冷却后重新用于配制稀碱液。 无水石膏（硫酸钙）作为反应的副产品，从回转炉中放出，经石灰中和，外售用于建筑、水泥行业。 在540560℃的高温下，气态氟化氢和氢氧化铝在流化床反应器内反应生成氟化铝（利用反应热除掉氢氧化铝的水分）。 反应式如下：2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O6HF + Al2O3 → 2AlF3 + 3H2O经螺旋输送器调节，均匀地排出氟化铝产品。 冷却后的氟化铝产品含量高于92%，反应器排出的废气通过文丘里洗涤系统洗涤，吸收液到一定浓度用卧螺离心机分离出其中的固体氟化钠，固体氟化钠经干燥后制得产品氟化钠，液体经凉水塔冷却后重新用于配制稀碱液。 表56 主要原材料消耗表 吨产品序号项 目规 格单 位消耗定额一主产品无水氟化铝1萤石粉CaF2 ≥ 97%SiO2 ≤ %CaCO3 ≤ %t2硫酸98177。 %t3发烟硫酸游离SO3 20177。 1％t4氢氧化铝t5消石灰粒度约 170目t6烧碱30%t7水m38电380／220V，50HzKWh5109蒸 汽t10天然气8500Kcal/ Nm3 m3160 原辅材料的来源和供应： (1)氟化钙：国标二级品(2)硫酸： 177。 % (3)发烟硫酸： 游离 SO3 %(4)氢氧化铝：国标一级品 (1)饱和低压蒸汽（加热用）供汽压力： 供汽温度： 158℃(2)循环冷却水供水压力： Mpa供水温度： 30℃ 硬度：(含CaCO3) ≤50ppm含氯离子： ≤100(3)工艺软水含钙离子： ≤10ppm供水压力： 供水温度： 25℃(4)一次水供水压力： 供水温度： 25℃(5)仪表空气干燥、无油露点： 40℃供气压力： 供气温度： 常温(6)工艺空气供气压力： 供气温度： 常温(7)电6000／380/220V 三相，50HZ(8)冷媒35% 乙二醇溶液 10℃(9)燃料天然气 热值8500Kcal/Nm3萤石粉由省内外供应；硫酸和发烟硫酸由广兴实业有限公司、豫光金铅等公司供应；氢氧化铝可由郑州铝厂、中州铝厂和山西铝厂供应；消石灰由本地有关厂家供应；水、蒸汽、天然气由原有公用工程设施供应。 主要设备选择装置的主要设备有： HF反应器、流化床反应器、洗涤塔、精馏塔、脱气塔、硫酸吸收塔、萤石粉进料计量器等。 (1)HF 反应器为带有外加热夹套的回转式反应转炉，由炉体、夹套、主驱动器及事故驱动单元组成，炉体和夹套间有径向机械密封，炉体两端有轴向机械密封（材质为特种钢）。 (2)流化床反应器是氢氧化铝和净化后的HF最终生成氟化铝的反应设备，采用单层床流化床反应技术，由镍基合金材质制成。 (3)精馏塔用于净化液态HF，设备采用镍基合金壳体及内件。 (4)HF洗涤塔是具有除尘、分离、冷却等多种功能的填料塔，设备采用耐腐蚀氟塑料衬里，填料采用氟塑料材料制成。 (5)硫酸吸收塔为填料式吸收设备，用来吸收事故气体和尾气中的HF，设备由金属材料外壳，填料及内衬由氟塑料材料制成。 (6)萤石粉进料秤为连续进料称重设备，由萤石粉计量仪表、电子称、加料螺旋、调速电机及电子控制单元组成，要求其加工精度高。 所有工艺设备，原则上立足国内加工制造。 表57 无水氟化铝装置主要设备表（含定型设备）序号设 备 名 称规格型号数量材 质备注11氟硅酸洗涤器Ф250X18002PP21氟硅酸洗涤槽Ф2000X21002PP31氟硅酸除雾器Ф600X17002PP42氟硅酸洗涤器Ф250X18002PP52氟硅酸洗涤槽Ф2000X21002PP62氟硅酸除雾器Ф600X18002PP71中央吸收器Ф500X56002PP81中央吸收洗涤槽Ф2500X15002PP91中央吸收除雾器Ф1000X20002PP102中央吸收器Ф500X56002PP112中央吸收洗涤槽Ф2500X15002PP122中央吸收除雾器Ф1000X37002PP13吸收塔Ф1500X101501PP14吸收塔Ф1500X60001PP15吸收塔Ф1500X60001PP16集液槽Ф2600X30001PP17集液槽Ф2600X30001PP18集液槽Ф2600X30001PP19洗涤塔Ф1500X182872钢衬F4201洗涤循环槽Ф1500X29002钢衬F4212洗涤循环槽Ф1500X29002钢衬F422混酸槽Ф500X12502钢衬F423硫酸吸收塔Ф800/Ф600X112902钢衬F424事故槽Ф1600X39442钢衬F425有水酸贮槽Ф6500X87601钢衬PO26有水酸贮槽Ф6500X87601钢衬PO27氟硅酸贮槽Ф6500X87601钢衬PO28氟硅酸贮槽Ф6500X87601钢衬PO29洗涤冷却器Ф500X41822合金30粗氟化氢冷凝器Ф1200X7038216MnR311氟化氢冷凝器Ф1200X7038216MnR322氟化氢冷凝器Ф1200X7038216MnR331精馏塔釜Ф1500X4000216MnR341精馏塔Ф820X16400216MnR351精馏塔冷凝器Ф800X5626216MnR361精馏塔再沸器Ф820X3300216MnR37氟化氢预热器Ф350X2736216MnR38硫酸吸收冷却器Ф350X45002合金392精馏塔釜Ф1500X4000216MnR402精馏塔Ф900X22369216MnR412精馏塔冷凝器Ф1000X8000216MnR422精馏塔再沸器Ф920X3300216MnR43氢氟酸成品冷却器Ф350X3736216MnR44粗氟化氢冷凝液槽Ф1600X4470216MnR45氟化氢冷凝液槽Ф1600X4470216MnR46AHF贮槽Ф3200X16632516MnR47硫酸高位槽Ф2500X28002Q235B48烟酸高位槽Ф2500X28002Q235B49燃气燃烧炉Ф2380X78352Q235B50萤石大料仓Ф3400X101502Q235B51硫酸贮槽Ф15000X120001Q235B52烟酸贮槽Ф15000X120001Q235B53烟囱Ф1400/900X360002Q235B54空气预热器。