一、技术名称:溶剂萃取法精制工业磷酸技术
二、技术所属领域及适用范围:石化行业 湿法磷酸精制装置
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
目前,国内使用热法磷酸工艺生产一吨磷酸(折100%P2O5)需要耗电6303kWh,能耗较高。而湿法磷酸工艺由于减少了黄磷的燃烧阶段,大大降低了生产能耗,平均一吨磷酸(折100%P2O5)的电耗只需要400kWh左右。目前该技术可实现节能量1万tce/a,CO2减排约3万t/a。
四、技术内容
1.技术原理
经过预处理的湿法磷酸,再用萃取剂萃取,进行深度净化,得到杂质含量少的高纯度磷酸。
2.关键技术
(1)根据湿法磷酸原料的浓度、粘度和杂质含量的变化情况,优化萃取剂配方和工艺操作参数,增强预处理、溶剂萃取、深度净化等工序设备的适应性;
(2)通过对核心设备振动筛板塔内部结构的优化,进一步改善内部传质,提高其设备生产强度和萃取率;
(3)化学净化法与溶剂萃取法相结合,充分发挥了二者的优势,提高了萃取效率。
3.工艺流程
磷矿与硫酸萃取→稀磷酸→浓缩→浓磷酸→预处理→萃取→洗涤→反萃→浓缩→产品酸。具体见图1。
图1 溶剂萃取法精制工业磷酸工艺流程图
五、主要技术指标
电耗低于400kWh/tP2O5。
六、技术鉴定、获奖情况及应用现状
该技术于2006年7月通过国家教育部组织的科技成果鉴定。目前,已成功在安徽六国化工、云天化国际、湖北兴发化工等企业进行了实施和应用,标志着我国溶剂法精制磷酸技术已实现了工业化。
七、典型应用案例
典型用户:安徽六国化工股份有限公司,云南云天化国际化工股份有限公司
典型案例1
建设规模:5万t/a工业级磷酸(折100%P2O5)。主要技改内容:建设磷酸萃取净化的装置及配套公用工程,主要设备包括萃取塔和沉降槽。节能技改投资额6070万元,建设期15个月。每年可节能103500tce,年节能经济效益为2880万元,投资回收期2.1年。
典型案例2
建设规模:10万t/a工业级磷酸(折100%P2O5)。主要技改内容:建设磷酸萃取净化装置及配套公用工程,主要设备包括萃取塔和沉降槽。节能技改投资额14880万元,建设期15个月。每年可节能20.5万tce,年节能经济效益5760万元,投资回收期2.6年。
八、推广前景及节能减排潜力
由于国内电能日趋紧张,原材料涨价等原因,采用热法磷酸技术生产工业磷酸及磷酸盐的利润越来越低。在此形势下,采用耗能少、生产成本低的湿法磷酸净化技术取代热法磷酸生产工业磷酸,必然是国内磷酸生产企业的最佳选择。预计未来5年,该技术在行业内的推广潜力可达到50%,投资总额6亿元,节能能力14万tce/a,减排能力37万tCO2/a。
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