| 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):
 H2
SO4
S(
ж
, очищ
.)
H2
O(ж, обессоленная)
92,5-94% .
   воздух . SO2
10-11% SO2
SO3
+ SO2
      S с.п. КУ КА А1
    . 1050ºС 400-450ºС SO2
   .
 . перегретый пар А2
. 40ата, 440ºС
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):
 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.
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]
|
