Сырьевая и топливно-энергетическая база предприятия и пути снижения материалоемкости продукции на примере ТФ ТОО «Казфосфат».

Кислота из хранилищ насосами подается в отделение экстракции цеха аммофоса на разложение фоссырья по трубопроводу (протяженность прямой и обратной линий 3 км).

Хранилища № 1,2 находятся  в эксплуатации с 1970 г. и подлежали  выводу из нее совместно с цехом СК-31 в 1993 г.

Однако, в связи с  необходимостью принятия привозной  серной кислоты, хранилища были капитально отремонтированы, после чего срок их эксплуатации продлен при условии ежегодного подтверждения остаточного ресурса.

С 2002 г. из-за утонения обечаек верхних поясов залив хранилищ разрешен на 60 % проектного объема, производится ежегодно латочный ремонт емкости.   Хранилища № 1,2 работают на грани создания аварийной ситуации.

Хранилище № 3 было смонтировано в 1994 г. Слив кислоты из железнодорожных цистерн производится через два узла слива в хранилище № 3, откуда перекачивается в хранилища № 1,2. Разрешенный объем хранения серной кислоты  7000 т.

Для обеспечения требуемого резервного запаса необходимо строительство  одного хранилища емкостью 2000 м³ с узлом слива.

Прием и складирование  жидкого аммиака

Аммиак поступает в  железнодорожных цистернах, сливается  в 30 резервуаров – хранилищ объемом 100 м³ каждое. Объем хранения аммиака 1500 т.

Отделение жидкого аммиака  состоит из двух складов № 1,2.

Склад № 1 (10 хранилищ на 500 т) введен в эксплуатацию в 1987 г., склад № 2 (20 хранилищ на 1000 т), приобретенный у ДПО «Химром-2030», был введен в эксплуатацию в 1970 г.

В течение 6 лет находился на консервации. Паспортный срок эксплуатации хранилищ 20 лет истек.

Необходимо выполнить  замену и ремонт хранилищ склада № 2 ОЖА для обеспечения планируемых объемов хранения жидкого аммиака.

Прием извести  и получение известкового молока

Имеются два отделения нейтрализации: действующее и законсервированное. Выгрузка извести из железнодорожных вагонов производится в склады извести обоих отделений. Из склада законсервированного отделения известь автотранспортом доставляется в склад действующего отделения.

Гашение извести с  получением известкового молока производится в гасилках. Известковое молоко подается на абсорбцию в отделение ЭФК и цеха КОФ, отработанная суспензия сбрасывается в карту шламонакопителя, которая наполнена на 90 %.   

          Необходимо подготовить резервную карту шламонакопителя для использования ее под сброс абсорбционных растворов.

ОТДЕЛЕНИЕ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

Технологический процесс  включает в себя следующие стадии:

• разложение фосфатного сырья серной кислотой с получением экстракционной пульпы в экстракторах;
• фильтрование экстракционной пульпы  на пяти карусельных вакуум-фильтрах (2 КВФ-50, 3 КВФ-100), промывка осадка водой и сухое удаление с фильтров фосфогипса;
• абсорбция фтористых соединений из отходящих газов в скоростных пенных абсорберах;
• вывоз  фосфогипса из-под узлов сухого удаления в отвал автосамосвалами БелАЗ, 2 узла сухого удаления соединены общим конвейером.

В настоящее время  отделение ЭФК работает по схеме  разложения фоссырья в четырех банках экстрактора.

По этой схеме загрузка сырья производится в 1-ую банку экстрактора, получаемая экстракционная пульпа перетекает во 2-ую банку самотеком, откуда насосом ТХИ–500 перекачивается в 3-ью банку, а из нее самотеком–в 4-ую банку. Из 4-ой банки экстрактора пульпа подается двумя насосами на все фильтры.

Узким местом в схеме узла разложения является:

• перекачка больших объемов экстракционной пульпы между 2–ой и 3-ей  банкой и

между 4-ой банкой и КВФ-50/_1,2, КВФ-100/₂, для чего используются трубопроводы длиной 100-150 м, которые из-за кристаллизации пульпы подвергаются частой забивке и требуют ежемесячной очистки в течение суток, что уменьшает плановое время работы;

• использование большого числа оборудования в одной схеме приводит  к более

частому нарушению технологического режима экстракции, т. к. не исключена возможность внепланового выхода оборудования из строя.

При плановых остановках оборудования на ремонт и очистку  наблюдается остывание экстракционной пульпы в больших количествах, что приводит к ухудшению процесса фильтрования сразу на 5-ти  фильтрах.

В целях исключения недостатков  схемы разложения предлагается произвести разделение экстракции на две технологические нитки.  Подачу экстракционной пульпы из 2–ой банки производить на фильтры КВФ–50/_1,2  и КВФ-100/₂, а из 4–ой банки – на КВФ–100/_3,4.

Узким местом отделения  экстракции является также узел фильтрования, т. к. карусельный вакуум-фильтр КВФ-100/₂ находится в нерабочем состоянии с 2006 г., когда был остановлен на капитальный ремонт.

В настоящее время  общая полезная площадь фильтров составила 240 м² при проектной 320 м³.

Требуется капитальный  ремонт карусельного вакуум-фильтра  КВФ-100/₂.

Для перекачки фильтратов и продукционной ЭФК одновременно используются 13 насосов марки ТХИ– 160, установленные в фильтратных  баках карусельных фильтров согласно проектов 1985-1987 г. г.

Однако, в связи с  усовершенствованием технологии переработки  фосфатного сырья, которая позволила  получать более концентрированные  фильтраты, отпала необходимость перекачки  больших объемов жидкостей.

При фактической производительности до 160 м³/час насосов ТХИ-160 требуемый объем перекачки жидкостей на каждой из стадий фильтрования не превышает 80 м³/ч (по отделению ЭФК).

В связи с этим наблюдается  «пульсирующая» подача насосами фильтратов из фильтратных баков в технологический процесс, что приводит к явлению кавитации насосов (разрушение металла вследствие возникновения гидроударов) и частому забиванию фильтратных линий отложениями солей.

В целях стабилизации процесса фильтрования путем  исключения простоев по причине замены насосов и чистке фильтратных линий, а также уменьшения затрат на ремонт насосов предлагается замена фильтратных насосов ТХИ – 160 на насосы ТХИ – 90 и объединение фильтратных линий карусельных вакуум-фильтров.

ОТДЕЛЕНИЕ СУШКИ  И ГРАНУЛЯЦИИ

Метод производства гранулированного аммофоса основан на нейтрализации аммиаком фосфорной кислоты в баковых сатураторах, грануляции и сушки аммофосной пульпы в барабанных грануляторах-сушилках БГС, классификации высушенного продукта.

Экстракционная фосфорная  кислота из отделения экстракции поступает на сатурацию (нейтрализацию) в сатураторы, туда же подается аммиак.

При смешении образуется раствор аммофосной пульпы, который подается на выпарку  в поверхностно-выпарные аппараты, откуда упаренная пульпа поступает  на сушку и грануляцию в БГС. Полученные гранулы одновременно окатываются и сушатся в барабане при мягком температурном режиме.

Процесс сушки производится топочными  газами, полученными при сжигании природного газа. Гранулированное минеральное  удобрение классифицируется на грохоте и товарная фракция транспортируется на склад готовой продукции (СГП), отгружается потребителям. Газы, отходящие от аппаратов, проходят очистку в циклонах и абсорберах.

На оборудовании цеха аммофоса по разработанным технологиям  производятся также  суперфосфат и нитроаммофос.

Метод производства гранулированного суперфосфата основан на нейтрализации  аммиаком полученной в отделении  экстракционной фосфорной кислоты  суперфосфатной пульпы, сушки аммонизированной пульпы и грануляции продукта в барабанных сушилках-грануляторах БГС, классификации высушенного продукта.

Метод производства нитроаммофоса  основан на смешении упаренной аммофосной пульпы с аммиачной селитрой, с  последующей доаммонизацией смеси  и сушкой ее  в БГС.

Достигнутая производительность БГС-2  25 т/ч, БГС-1  22 т/ч аммофоса.

При проведении капитального ремонта БГС-1 с заменой бандажей и венцовой шестерни его мощность увеличится до 25 т/ч, что обеспечит  сбалансированность мощности одного из БГС и отделения экстракции при  одновременной работе двух выпарных аппаратов. Тогда один из БГС будет находиться в резерве и его можно использовать для производства суперфосфата (мощность 27 т/ч).

ПРОИЗВОДСТВО  ТРИКАЛЬЦИЙФОСФАТА КОРМОВОГО

Трикальцийфосфат кормовой производится в отделении КОФ-2.

В производстве трикальцийфосфата  кормового используется в качестве сырья  фосфатное сырьё Каратау.

Технологическая нитка  состоит из энерготехнологического агрегата ЭТА (плавильный циклон с котлом-утилизатором) и отделения сухой в ИВПУ (инерционно-вихревые пылеуловители) и мокрой (двухступенчатой) газоочистки отходящих газов от фтористых соединений.

Сырье фосфатное подается в технологический  циклон энерготехнологического агрегата (ЭТА), где происходит его плавление  за счет тепла сгорания в циклоне  природного газа.

При сгорании природного газа в циклоне  образуется высокотемпературный турбулентный поток за счет тангенциального расположения горелок, под действием которого сырье фосфатное отбрасывается  на внутреннюю поверхность циклона, плавится, обесфториваясь.

Плав   по стенке стекает вниз, образуя гарнисаж, и попадает в  камеру расплава через промежуточную  летку. В камере расплава происходит разделение расплава и отходящих  фторсодержащих газов.

Плав из камеры расплава через летку  вытекает на грануляцию и закалку, которая осуществляется в обильном объеме охлаждающей воды.

Отходящие газы после отделения  плава проходят через шлакосепаратор, камеру охлаждения (радиационную часть  ЭТА), фестон, пароперегреватель, воздухоподогреватель и водяной экономайзер и поступают в ИВПУ для очистки от пыли.

За счет тепла, выделившегося после  охлаждения отходящих газов, в котле-утилизаторе  ЭТА образуется пар, который направляется в заводской паропровод и используется в технологии аммофоса. Выработка  вторичного пара составляет 6,7 Гкал/ч, что обеспечит производство  12 т/ч аммофоса.

Из камеры расплава технологического циклона ЭТА плав вытекает через  летку в приемную камеру, где попадает в струю охлаждающей воды, и  транспортируется по гранжелобу в грануляционный бассейн.

По мере накопления гранулята в бассейне, он периодически выгружается мостовым

грейферным краном на площадку для  предварительного обезвоживания.

           После  предварительного обезвоживания  гранулят мостовым грейферным  краном загружается в бункер  сушильного барабана, откуда тарельчатым питателем подается в сушильный барабан,  где производится его окончательная досушка топочными газами.         

           Высушенный  гранулят  поступает для последующего  размола в шаровую мельницу  и далее в силос готовой  продукции для отгрузки потребителям. По описанной схеме получают кормовой фосфат первого сорта, содержащего 27±1 % Р₂О₅, мощность производства 7,5 т/ч или 3000 т/мес., 36000 т/год.

           Трикальцийфосфат  кормовой высшего сорта получают  на основе гранулированного плава и термической шламовой фосфорной кислоты (ТФК), получаемой на филиале ТОО «Казфосфат» НДФЗ.

           ТФК  поступает в железнодорожных  цистернах, сливается в хранилище,  откуда насосом подается на  узел смешения с гранулятом  в шнеке–смесителе. 

           Гранулят адсорбирует термическую фосфорную кислоту, при этом повышается содержание в нем до 37±1 % Р₂О₅ сол., затем производится сушка смеси в барабанной сушилке и измельчение в барабанной мельнице по схеме получения кормового фосфата 1 сорта.

В настоящее время производство кормового фосфата остановлено из-за необходимости проведения капитального ремонта котлоагрегата и отделения абсорбции.

ПРОИЗВОДСТВО СУЛЬФОУГЛЯ

Проектная мощность–14 тыс. тонн в год. 

Достигнутая мощность–18 тыс. тонн в год. Год ввода в эксплуатацию–1965.

Цех состоит из следующих  отделений:

• подготовки угольной крупки;
• сульфирования и отмывки сульфомассы;
• сушки и рассева;
• абсорбции отходящих газов.

Сульфоуголь выпускался на основе обработки каменных углей  Карагандинского 

месторождения олеумом.

 Проведены лабораторные  исследования по переработке  углей Таскомырсайского месторождения  Южно-Казахстанской области. 

Установлено, что на основе их обработки концентрированной  серной кислотой

(98 %) возможно получение  сульфоугля,  по качеству соответствующего требованиям ГОСТа 5696-74.

Производство сульфоугля практически безотходно, т. к. образующиеся жидкие отходы: слабая серная кислота  и абсорбционные растворы используются при получении аммофоса, а твердый  отход–угольная и сульфоугольная пыль имеет спрос на кирпичных заводах, где применяется в качестве наполнителя.

В настоящее время  производство сульфоугля законсервировано из-за отсутствия рынка сбыта. При  наличии рынка сбыта возможен запуск цеха по укороченной схеме  переработки углей местного месторождения.

В цехе сульфоугля используются: узлы слива серной кислоты из железнодорожных  цистерн и отделение абсорбции.

В отделении абсорбции  получают и отгружают потребителям аммиачную воду. Имеется узел приготовления  и отгрузки аккумуляторной кислоты.

ЦЕХ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ

Цех содержит в своей  структуре отделения:

• парогазоснабжения, включающего котельную, газопроводы и теплосеть, по

которым производится подача природного газа, пара и горячей  воды для технологических и хозяйственно-бытовых  нужд в подразделения филиала.