Реферат: Отчет по общеинженерной практике на ОАО Воскресенские минеральные удобрения
|
Название: Отчет по общеинженерной практике на ОАО Воскресенские минеральные удобрения Раздел: Рефераты по химии Тип: реферат | ||
| Российский химико-технологический университет им. Д.И.Менделеева Кафедра процессов и аппаратов химической технологии. Отчет по общеинженерной практике на ОАО “Воскресенские минеральные удобрения“ с 5.4 по 6.4 2011г. Выполнила: студентка Группы Н-31 Кошкина А.Ю. Руководитель от РХТУ: Нефедова Н.В. Москва 2011г. ОАО «Воскресенские минеральные удобрения» 1931 г. – год основания завода. Завод построен в Воскресенске из-за близости месторождений фосфоритов. Пущен цех фосфоритной муки. В последующие годы были налажены производства суперфосфата, позже – гранулированного суперфосфата, двойного суперфосфата. 1930-е-60-е гг. – построены цеха производства серной кислоты башенным способом. (В настоящее время функционируют 2 цеха производства серной кислоты контактным способом.) 1961-1962 г. – совместно с французами создан цех экстракционной фосфорной кислоты (по дигидратному способу). Середина 60-х гг. – построена ТЭЦ, 1-я очередь расширения ТЭЦ (2-я очередь – начало 70-х, 3-я – конец 70-х). 1969 г. – пущен цех по производству сложных минеральных удобрений (остановлен в 1994 г., после чего, вероятно, разграблен). 1971 г. – создание цеха экстракционной фосфорной кислоты (по полугидратному способу). Середина 1990-х гг. – предприятие передается в собственность Роспрому, следствием чего явилось закрытие части цехов (и их разграбление), из удобрений выпускаются только аммофос и диаммонийфосфат, причем в основном идут на экспорт; соцсектор либо передан городу, либо разграблен. 1999 г. – начало производства диаммонийфосфата (ДАФ) – одного из основных продуктов, поставляемых на экспорт. 2002 г. – внедрение Системы менеджмента качества в соответствии с требованиями международного стандарта ИСО 9001. Сертификация Системы качества проведена Российским органом ГОСТ Р и германской фирмой «TÜV NORD SERT». 2006 г. – осуществлена реорганизация структуры собственности предприятия путем слияния на базе ОАО «Воскресенские минеральные удобрения» ЗАО «Кормофос» (производство кормовых добавок на основе фосфора) и ЗАО «ГОП» (добыча фосфоритов на базе Егорьевского месторождения). Июнь 2008 г. – ОАО «Воскресенские минеральные удобрения» вошло в состав ОАО «ОХК «УРАЛХИМ». 2010 г. – под контроль ОАО «ОХК «УРАЛХИМ» перешло 84,91% акций ОАО «Воскресенские минеральные удобрения». Резкое сокращение потребления аммофоса как на внешнем, так и на внутреннем рынке определило перевод одного из двух цехов его производства на выпуск диаммонийфосфата, который состоялся в 1998 году. В ходе проведенного летом 1999 г. капитального ремонта в цехе диаммонийфосфата осуществлена реконструкция форабсорбера и прилегающих к нему газоходов, устранена вибрация аммонизатора-гранулятора и выполнен монтаж нового вентилятора на охладителе кипящего слоя. В результате реконструкции форабсорбера и газоходов значительно снизилась забивка этого оборудования, что позволило цеху работать на более высоких нагрузках. В середине сентября 1999 года состоялось заседание научно-технического совета ОАО “Воскресенские удобрения” с целью определения возможных направлений повышения качества аммофоса и доведения мощности цеха его производства до 259 тыс.т P2 O5 в год. Советом были выданы рекомендации по реконструкции сушильных барабанов для оптимизации процессов грануляции и сушки, по закупке импортной установки по кондиционированию аммофоса с последующим подбором универсальных кондиционирующих добавок для этой установки. В цеху аммофоса производятся и жидкие комплексные удобрения “Эффект”. В качестве основы данного удобрения используется раствор моноаммонийфосфата; микроэлементы в него вносятся в виде комплексных соединений. Предусмотрено три вида “Эффекта” – марка 10-5-5 для весны (в составе доминирует азот), марка 5-10-5 для лета (содержание азота и калия одинаково, преобладает фосфор), и марка 0-10-10 для осени (без азота, с повышенным содержанием фосфора и калия). Заинтересованность “Эффектом” выразили представители российских и зарубежных фирм, в том числе и финской компании “Кемира”. В результате поставок за рубеж с начала года не только аммофоса, но и диаммонийфосфата объем экспортируемой продукции за первые девять месяцев 1999 г. увеличился на 10-12% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года и составил 261,4 тыс.т аммофоса и 147, 4 тыс.т диаммонийфосфата. Оба продукта направлялись на традиционные рынки предприятия – в страны Южной Америки (Бразилия, Аргентина, Уругвай), Центральной Европы (Англия, Германия, Франция, Италия, Бельгия, Нидерланды), в Турцию и страны Восточной Европы. Основные цеха и выпускаемая продукция: - Серная кислота (контактным способом, отделения СК-41 и СК-48) - большая часть расходуется на производство фосфорной кислоты. Так же производится аккумуляторная, техническая, олеум, серная кислота марки «К». - Экстракционная фосфорная кислота (полугидратным методом, цеха ЭФК (отд.№3 и отд. №4)) - идет на производство аммофоса и диаммонийфосфата. - Аммофос (Аммофос-1, Аммофос-2). - Диаммонийфосфат. - Жидкие комплексные удобрения. - Жидкое удобрение “Эффект”. - Трифтористый алюминий - Сульфоуголь - Тринатрийфосфат - Коллоидно-графитовые препараты. - Силикагели - Жидкая и твердая углекислота. - Плёнка полиэтиленовая пищевая, - Полиэтиленовая тара. - Товары народного потребления (шампунь, зубная паста). Ранее также выпускались: - Слабая азотная кислота. - Аммиак – на данный момент привозится. - Сложные удобрения. - Ванадиевые катализаторы. - Фосфогипсовые панели. Кроме цехов, выпускающих вышеуказанную продукцию, также на предприятии имеются цеха: - ТЭЦ. - Водоснабжения и канализации. - Ж/д транспорта. - Автомобильного транспорта (2). - Технологический цех вывоза фосфогипса. - Связи - Ремонта (2). - Второсаждения. Также на предприятии имеются следующие службы: - Центральная лаборатория. - Централизованный отдел тех. контроля. - Отдел промышленной безопасности. - Отдел подготовки кадров. - Газоспасательный отряд - Пожарная часть - Столовые (в т.ч. со спецпитанием) - Служба безопасности. - Служба экономической безопасности. Территория – 502га, прилегающая территория 304 га, периметр ограждения 6,8 км. Цех серной кислоты Серная кислота очень широко используется в химической промышленности. На данном заводе она производится для производства фосфорной кислоты (см. ниже) из апатита полугидратным методом и в виде олеума для производства сульфоугля. Также часть производимой кислоты идет на продажу (см. ниже). 2 цеха серной кислоты работают независимо, общая производительность ~1 млн тн / год. Управление производством полностью автоматизировано, один из цехов управляется с помощью ПК. Используется метод ДКДА (двойное контактирование, двойная абсорбция). Сырье: 1. Сера. Сера, поступает на предприятие как жидкая, так и комовая. Жидкую серу перекачивают в хранилища, комовую серу кранами подают в плавилки, откуда про пустив серу через фильтр для очистки от примесей, также подают в хранилище. Жидкая сера для производства транспортируется из хранилища по трубопроводам. 2. Воздух. Воздух забирается их атмосферы газовым компрессором мощностью 6000 кВт. Воздух очищается от пыли и грязи на масляных фильтрах, от влаги – серной кислотой в сушильной башне. 3. Вода. Используется вода речная (после очистки), водооборотная и конденсат. Основные стадии: 1. Получение сернистого ангидрида (в серной печи): S(ж) + O2(г) → SO2(г) + Q 140ºС 50ºС 1050ºС Концентрация получаемого сернистого ангидрида 10-11% 2. Получение серного ангидрида (в контактном аппарате). SO2(г) + O2(г) → SO3(г) + Q 3. Абсорбция серного ангидрида серной кислотой (в абсорбционной башне). SO3( г ) + H2 O( ж ) → H2 SO4 ( ж ) + Q Технологическая схема (упрощенная):
92,5-94% .
 . перегретый пар А2
Жидкая сера через форсунки подается в серную печь – цилиндрический аппарат горизонтального типа, футерованный кислотоупорным кирпичом. Тепло газовой смеси на выходе из серной печи используют для получения перегретого пара (в котле-утилизаторе). Затем газы подаются в контактный аппарат – вертикальный аппарат цилиндрического типа, на полках которого находится ванадиевая масса на силикагеле. После прохождения над каждой полкой газ охлаждается (чтобы не было зажигания и последующего спекания катализатора) в теплообменнике и идет на следующую полку. После прохождения первой полки реагирует ~65% SO2 , второй – ~88% SO2 , третьей - ~95% SO2 . Затем газ охлаждается в теплообменнике и поступает в I абсорбционную башню. После абсорбции SO3 газ, содержащий 0,5% SO2 подается на 4 и 5 слои, где большая часть содержащегося в нем SO2 реагирует с кислородом воздуха, после чего газы подаются во 2 абсорбционную башню. Абсорбционная (и сушильная) башня – колонный аппарат, заполненный кольцами Рашига. Газ нагнетается снизу вверх, сверху противотоком подается серная кислота с концентрацией 92,5-94%. Так как в процессе абсорбции кислота укрепляется, то для сохранения концентрации часть кислоты откачивается, добавляется вода. Типичная технологическая схема сернокислотного производства (полная):
Основные виды готовой продукции: 1. Аккумуляторная кислота – 92,0-94,0%, ρ=1,83 Главное требование – содержание окислов азота не более 0,00003%. 2. Кислота серная техническая 92,5-94,0%. 3. Олеум: технический (не менее 19% свободного SO3 ) и улучшенный (не менее 24%). 4. Серная кислота марки «К» - используется в производстве капролактама. Содержание металлов: (мг/кг, не более): Cr – 0,7 ; Cu – 0,2 ; Mo – 0,1 .
Ц ех аммофоса. Аммофос - двойное азотно-фосфорное концентрированное минеральное удобрение. Состоит в основном из моноаммонийфосфата с примесью диаммонийфосфата. Содержит 45-52% фосфорного ангидрида и 10-12% азота. Применяется в качестве основного удобрения и для подкормок. NH3( г ) + H3PO4 = NH4H2PO4 + (NH4)2HPO4 +Q (NH4)2HPO4 + H3PO4 = NH4HPO4 1 ступень- 1,25 моль 2 ступень- 0,8 моль М.О. готового продукта =1,01-1,03 Цех аммофоса состоит из трёх важнейших отделений: 1) отделение нейтрализации , 2) операционное отделение , 3) погрузка. Сначала реагенты поступают в отделение нейтрализации , где осуществляется принятие кислот (H3PO4 , H2SO4) и аммиака. Далее производят подогрев смеси. Температура зажигания смеси равна 110˚С. Аммиак подается в инжектор , далее реагирует рассол. Аппаратурное оформление первого отделения состоит из трубчатого реактора и скоростного аммонизатора-испарителя. Параметры трубчатого реактора: Т=90-130˚С ; G пульпы=25 м3 /час ;GNH3=10м3 /час .Выделяющиеся на его поверхности газы улавливаются адсорберами , а разряжение в реакторе создаётся вентилятором. Скоростной аммонизатор-испаритель имеет параметры:Т=105-120˚C ; GNH3 =11000м3 /час ; GH3PO4 =40м3 /час ; Gстоков=20м3 /час. Второе отделение состоит из барабанной сушки-гранулятора, типа труба в трубе. Его параметры: Твх.=950-600˚C ; Твых.=95-110˚C ;Gпульпы=35м3 /час. СГБ представляет из себя барабан, установленный под углом 4˚ , в который поступает мелкая фракция ,а газы подаются через форсунки. Создаётся завеса , газ проходит через пульпу и гранулирует её. Для пробивки форсунок используется пар высокого давления и высокой температуры. В третьем отделении осуществляется погрузка готового продукта при помощи веерного конвейера и элеваторов.
Цех фосфорной кислоты. Производство фосфорной кислоты ( H3 PO4 ) начато в 1961 году по французской технологии. Сначала это был дигидратный способ производства, а затем технологами завода ,путём изменения технологических параметров производства, был переделан в полугидратный способ производства, что позволило увеличить объём производства в 1,7 раза, но единственным существенным недостатком является то, что отходом этого производства является CaSO4 *0,5 H2 O который стремится насытится до 2 молекул H2 O. Поэтому должно соблюдаться строгое соблюдение параметров, особенно содержание воды. Если показатель содержания воды превышает норму, то происходит интенсивное забивание труб и аппаратов CaSO4 *2H2 O, так как CaSO4 *0,5H2 O является вяжущим соединением. Очистку от загрязнения надо проводить механическим путём, что может привести к повреждению оборудованию и выхода его из строя. Сырьём для получения фосфорной кислоты является апатит ( Ca5 (PO4 )3 F ). Из сырья нам нужно выделить P2 O5 , который извлекают с помощью H2 SO4 . При этом химическую реакцию можно представить в таком виде : Ca5 (PO4 )3 F + H2 SO4 = H3 PO4 + CaSO4 ¯+ HF + SiF4 ( H2 SiF6 = HF + SiF4 ) При обработке апатита серной кислотой получается пульпа, которую направляют на разделение. Разделение проводят на карусельном вакуумном фильтре. После разделения выходят 2 потока. Первый поток: это экстракционная фосфорная кислота, т.е. не выпаренная. Второй поток: влажный осадок CaSO4 , который подвергается 4 – ёх кратной промывке и далее на свалку. Улавливание HF и SiF4 ,уходящих в атмосферу, проводят абсорбцией в скрубберах. Так как уходящие газы агрессивны, то технологическое оборудование должно быть хорошо защищено. Для этого применяется спецлегированная сталь или обычная чёрная сталь + гуммировка + графитовая защита. На заводе имеется 2 установки по производству фосфорной кислоты с мощностью производства каждой – 230 т/сут. Типичная схема цеха:
В отчёте использовались следующие материалы: 1. Схема производства аммофоса . Далее Сферодайзеры и БГС granulatorfg.ru 2. Сайт предприятия ОАО « Воскресенские минеральные удобрения» http://vmu.ru/ 3. Туманов Н. А., Титов С. А.,Шинарёв А. Л., Промышленные АСУ и Контроллеры [2.2002] |
. 
1-серная печь; 2- котел-утилизатор; 3 – экономайзер; 4 – пусковая топка; 5,6 – теплообменники пусковой топки; 7 – контактный аппарат; 8 – теплообменники; 9 – олеумный абсорбер; 10 – сушильная башня; 11 и 12 – первый и второй моногидратные абсорберы; 13 – сборники кислоты.
