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溶剂萃取法精制工业磷酸技术

编辑:DH    发布时间:2015/12/2 17:07:48

,又称溶剂萃取或液液萃取,亦称抽提,是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作。

溶剂萃取法精制工业磷酸技术是一种湿法制磷酸工艺,是目前世界上先进的工业磷酸生产技术,与以黄磷为原料生产工业磷酸(俗称热法磷酸)相比,该技术能耗低、投资省、污染少,尤其在降低电耗方面潜力具大。目前,国内使用热法磷酸工艺生产1吨磷酸(折100%P2O5,下同)耗电在6000千瓦时以上,而湿法磷酸工艺生产1吨磷酸的电耗只需要400千瓦时左右,不足传统热法磷酸工艺的7%。因此,在国内电能日趋紧张的情况下,采用湿法磷酸净化技术取代热法磷酸技术,必然是国内磷酸生产企业的最佳选择。

据磷化工专家先容,传统的热法磷酸生产工艺是以工业黄磷为原料,经燃烧—氧化、水合—吸取后制得磷酸,而工业黄磷都是采用电炉法生产。这一工艺的最大能耗就是电力消耗,每吨P2O5的电耗为6303千瓦时。

出于节能降耗和环境保护等方面考虑,发达国家的黄磷制磷酸企业已基本关闭或转向湿法工艺。我国湿法工艺技术的实施起步较晚。四川大学自主开发的溶剂萃取法精制磷酸技术,于20067月通过国家教育部组织的科技成果鉴定。四川大学教授钟本和透露,该技术已在5万吨级、10万吨级湿法磷酸装置上实现工业化应用,目前正在向更大规模推进。

据了解,在湿法磷酸净化技术中,溶剂萃取法因具有所得产品纯度高、生产工艺和设备相对比较简单、能耗低、原料消耗少、生产能力大、环境污染小,而且有利于资源综合利用等优点,是唯一大规模工业化的方法,因此深受磷化工企业推宠。

根据《国家重点节能技术推广目录(第五批)》,预计到2015年,我国50%的热法磷酸生产线将由湿法磷酸生产技术替代,每年可以节能约98万吨标准煤。以建设规模5万吨/年工业级磷酸为例,建设磷酸萃取净化的装置及配套公用工程,技改投资额为6070万元,每年可节能10.35万吨标准煤,年节能经济效益为2880万元;建设规模10万吨/年工业级磷酸,建设磷酸萃取净化装置及配套公用工程,技改投资额为1.488亿元,每年可节能20.5万吨标准煤,年节能经济效益可达5760万元。

 “目前,溶剂萃取法湿法磷酸净化技术已成功在瓮福集团、安徽六国化工、云天化国际、湖北兴发等企业实施和应用,而且很多磷化工企业也都将其纳入各自的战略发展规划中。标志着我国溶剂萃取法精制磷酸技术已实现工业化。”安徽六国化工铜陵鑫克精细化工有限责任企业董事长缪振虎告诉记者。 

贵州宏福实业开发有限总企业(瓮福集团前身)是我国开发应用湿法磷酸净化技术最早的企业。该企业引进以色列Bateman企业10万吨/年湿法磷酸净化技术,取得了良好的节能经济效益;2004年,该企业与四川大学联合开发的《溶剂萃取净化法湿法磷酸中间试验》通过省部级鉴定验收,标志着我国拥有独立常识产权的湿法磷酸净化技术从实验室走向大规模工业化生产。

据缪振虎先容,2010年,安徽六国化工出资设立铜陵鑫克精细化工有限责任企业,利用自身技术优势进行高纯磷酸及精细磷酸盐生产研发。鑫克化工运用湿法磷酸净化技术,打造低碳环保、循环利用、可持续发展的现代高端化工企业。目前,鑫克化工已形成3万吨/年工业级磷酸一铵和2万吨/年精制磷酸的生产能力。

 “大家现在所使用的溶剂萃取法精制工业磷酸工艺,是通过对湿法工艺所生产的肥料级磷酸(即通常所说的原酸或绿酸)进行净化提纯,通过萃取、洗涤、反萃等工序,达到工业级磷酸的技术指标要求。”缪振虎向记者先容,根据鑫克化工两年来的实际运营情况,从原酸生产到最终产出工业级磷酸,每吨P2O5的电耗大概在300千瓦时。由此可见,湿法精制磷酸工艺的能耗远远低于热法磷酸生产工艺。

云天化国际三环分企业党委工作部部长黄河龙先容,该企业于去年投建10万吨/年湿法磷酸精制技改装置。该项目目前正在进行试生产,预计2013年达标达产。项目投产后,对延伸磷化工产业链、增加磷酸附加值、降低能耗有明显作用。

另外,湖北兴发集团于去年采用瓮福集团自主研发的湿法磷酸净化技术,投建制取工业级和食品级磷酸装置。项目建成投产后,将有效降低兴发集团磷化工产能对黄磷生产的依赖程度,并显著降低整体能耗。

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