張俊(甕福達州化工有限責任公司， 四川 達州 635000)

清除凈化濕法磷酸裝置結(jié)垢的關鍵技術與應用

張俊(甕福達州化工有限責任公司， 四川 達州 635000)

目前，我國在濕法凈化磷酸設備和管道清理技術上還很不成熟，因而針濕法凈化磷酸清理技術的研究和應用，具有重大的理論和實際意義。本文主要對清除凈化濕法磷酸裝置結(jié)垢關鍵技術研究與應用進行分析。

濕法磷酸裝置；結(jié)垢；清除凈化；關鍵技術

我司以我集團自主研發(fā)的濕法磷酸微反應加乳化技術生產(chǎn)精品磷酸，發(fā)展磷精細化工產(chǎn)業(yè)鏈。由于所用磷礦的品位越來越貧乏，雜質(zhì)越來越高，在系統(tǒng)管道和設備上極易結(jié)垢，尤其是在濕法磷酸凈化過程中，因萃取除雜過程中，雜質(zhì)富集，凈化設備、分相槽、工藝管道的結(jié)垢堵塞十分頻繁，造成運行周期短，從而嚴重影響到生產(chǎn)的平穩(wěn)運行，產(chǎn)量得不到保證，達不到原設計凈化生產(chǎn)能力。為解決凈化磷酸裝置的產(chǎn)能受限的問題，對濕法凈化磷酸清理技術的研究和應用已勢在必行。

1 技術指標

(1)由于管道、設備的結(jié)垢堵塞，導致系統(tǒng)產(chǎn)能下降，拆除清理頻繁，僅凈化萃取工序有效平均開車率低至65%，同時也影響了其他工序的運行率，有效開車率是本項目考核的主要指標之一。(2)萃取工序單系列的清理周期為每半個月一次，由于拆裝點較多，清理費時，單次單系列清理時間為96小時。完成三系列清理則需288小時，裝置的清理周期是本項目考核的主要指標之二。(3)在原清理方案中，易造成較多的物料出現(xiàn)泄漏。每次清理都會造成磷酸的實際單耗增加，即凈化成本增加。實際單耗(1．12)比計劃單耗(1．01)增加0．11，成本增加485 元。裝置磷酸的實際單耗是本項目考核的主要指標之三。(4)采用傳統(tǒng)的機械和人工清理方式，需投入大量人力和物力，僅單次清理則需要20人。人力的分配是該項目考核的主要項目指標之四。

2 技術關鍵點

(1)不同的原料、不同工序結(jié)垢情況不一，形成經(jīng)驗性報告，必須根據(jù)其特性制定相關清理技術方案。(2)防止物料溢出存在一定困難，前期的資源配置對后期技術的開展起著關鍵性的作用，所以制定前期資源配置時應慎重考慮。(3)不斷優(yōu)化清理方案，最大限度縮短清理時間和無死角清理。(4)清理時洗滌液溫度越高，萃取劑揮發(fā)速度就越快，合理控制清理溫度，能夠有效的降低在清理過程中萃取劑消耗，有效降低成本。(5)洗滌液對產(chǎn)品質(zhì)量有極大的影響，在設備的清理與系統(tǒng)正常生產(chǎn)運行存在一些不可預見的因素，前期的準備工作必須嚴格落實到位，防止洗滌液串入生產(chǎn)系統(tǒng)。

3 應用方案

清除凈化濕法磷酸裝置結(jié)垢的關鍵技術研究與應用項目中包含四項創(chuàng)新技術“濕法凈化磷酸工藝設備清理新工藝”、“溶劑萃取法洗滌除雜工藝創(chuàng)新技術”、“次中壓蒸汽清理創(chuàng)新技術”、“高溫除垢清理創(chuàng)新技術”。項目旨在解決在系統(tǒng)管道和設備上結(jié)垢，研發(fā)得出快捷、安全、節(jié)省、清潔、有效的清理方案。項目將從以下四個方面進行項目研究：

(1)對凈化濕法磷酸裝置乳化泵、分相槽、管道等各部分結(jié)垢的成分、成因及機理進行研究分析，針對不同的垢塊制定不同配方的洗滌液，驗證其工業(yè)化最佳清理效果配方。(2)針對凈化濕法磷酸裝置系統(tǒng)各部分結(jié)垢情況制定相應的清理方案，驗證工業(yè)化清理試驗效果。(3)合理配置資源，有效地使有結(jié)垢的各個角落都能夠得到清理，達到清理無遺漏、清理無殘留。(4)根據(jù)不同成因、不同成分的結(jié)垢情況，適當調(diào)整工藝指標和參數(shù)，減緩其結(jié)垢速率；研究選擇合適的管道、設備材質(zhì)，使晶種不在管道、設備內(nèi)壁附著，達到不結(jié)垢的效果。

4 技術創(chuàng)新

一是采用閉路循環(huán)化學清洗，引入特定的化學藥劑倒入易于結(jié)垢的設備中進行循環(huán)清理，針對不同的結(jié)垢情況配制合理的化學藥劑和操作條件，制定清洗方案。二是通過引入次中壓蒸汽對清理過后的設備進行吹掃，解決清理死角問題，在吹掃過程中，引發(fā)結(jié)垢的晶種從設備中脫落帶出，可適當延緩設備結(jié)垢情況。三是物料溢出情況較傳統(tǒng)清理方法有大幅度改善，基本實現(xiàn)低溢出，改善了現(xiàn)場安全環(huán)保狀況，提高了現(xiàn)場作業(yè)安全性，同時降低了物料損失，節(jié)約了成本。四是合理設置生產(chǎn)工藝管道、設備，使其形成生產(chǎn)與清理完全隔離，實現(xiàn)“生產(chǎn)、清理兩不誤”的局面，以此來實現(xiàn)裝置運行率最大化。五是選擇合理的清理溫度，降低萃取劑的揮發(fā)速率，能夠有效地控制萃取劑消耗，降低裝置的運行成本。

5 項目實施的風險及應對策略

本項目實施的風險：一是在項目應用在工業(yè)化設備和管道清理清洗過程中，因為生產(chǎn)系統(tǒng)中某些閥門關不死或生產(chǎn)操作人員因不熟悉管道閥門造成誤操作，使洗滌液竄入生產(chǎn)系統(tǒng)，發(fā)生質(zhì)量事故；二是在工業(yè)化應用試驗期間，因生產(chǎn)原料(磷精礦或磷酸)發(fā)生變化，使凈化濕法設備及管道結(jié)垢性質(zhì)發(fā)生變化，使清理清洗效果未能達到預期效果。應對策略：一是在本項目工業(yè)化應用試驗期間，加強涉及清理清洗系統(tǒng)的閥門檢查，同時加強員工的操作培訓，做到操作控制零失誤；二是在本項目工業(yè)化應用試驗期間，保證生產(chǎn)原料磷精礦或磷酸質(zhì)量指標的穩(wěn)定，同時在試驗效果不佳情況下，適當改變洗滌液配比，保證試驗的準確有效進行。

6 結(jié)語

本文主要對濕法磷酸凈化技術進行了合理地整改，完成了工藝的優(yōu)化調(diào)整，研究和探索一種新式的清理技術，縮短了因設備結(jié)垢導致系統(tǒng)停運的時間，開發(fā)和優(yōu)化濕法凈化磷酸技術，能夠改善濕法凈化磷酸系統(tǒng)地運行，有效的降低成本。同時為濕法凈化磷酸生產(chǎn)提供一套完整、有效地清理技術。

[1]孫應倫.濕法磷酸凈化裝置的清理技術[J].磷肥與復肥,2016,3111:31-32.