磷化工废弃物高效资源化利用与产业化项目申请汇报.ppt

磷化工废弃物高效资源化利用与产业化,湖北宜化集团有限责任公司等单位湖北省磷资源开发与利用产业技术创新战略联盟,湖北省科技计划重大科技专项项目,项目申报单位：,一、背景与需求分析二、目标及主要内容三、技术、经济、社会效益分析四、实施计划及经费概算五、必要的基础条件,汇报内容,一、背景与需求分析二、目标及主要内容三、技术、经济、社会效益分析四、实施计划及经费概算五、必要的基础条件,汇报内容,磷矿资源是发展磷化工的基础原料，湖北的磷矿探明储量位居全国第二位，是全国重要的磷化工基地磷化工行业是湖北省的战略产业之一，也是最具资源优势和发展潜力的产业之一,一、背景与需求分析,我省已建立起较为完善的磷化工产业体系，形成了热法、湿法路线两条工艺产业链。包括以磷肥、黄磷为主的初级磷矿加工行业和以黄磷深加工、磷酸精细加工为主的精细化工产业,一、背景与需求分析,磷矿开采,磷肥,黄磷,电子级磷酸,医药级磷酸,磷化工产业是高能耗、高污染的行业，在当前“节能减排”大趋势下，环境污染与资源浪费问题已成为制约我省磷化工产业可持续发展的主要因素,一、背景与需求分析,黄磷尾气,磷石膏,土地占用与污染,区域酸雨效应,资源浪费与水污染,高含量氟镁污水,1.磷石膏,宜化磷石膏渣库现场,湖北省年产磷石膏1500万吨，综合利用率只有6%8%，大量磷石膏露天堆存，不仅侵占了大片土地，而且引起土壤、水、大气的严重污染，造成了巨大的环境负荷,磷石膏造成的环境污染,一、背景与需求分析,2.氟镁资源浪费与水污染,湖北省90%以上含高镁中低品位磷矿处于初级利用阶段，按年消耗500万吨高镁中低品位磷矿计，年浪费约镁11万吨，氟7万吨高镁中低品位磷矿资源利用率低、能耗高、利润低、污染严重，按年消耗500万吨高镁中低品位磷矿计，产生废水将达6000万吨/年,一、背景与需求分析,3.黄磷尾气,我省黄磷尾气的综合利用率几乎为0，按照2010年10月1日强制实施的黄磷工业污染物排放标准中黄磷尾气的综合利用率需达到85%90%的要求，我省黄磷企业将全部停产我省黄磷尾气年燃烧排放量5.4亿m3，不仅严重浪费能源、资源，同时对区域内的大气及水环境造成了及其严重的污染,一、背景与需求分析,随着磷矿资源的日益紧缺，生产磷化工产品所造成的环境污染、能源资源浪费问题日益突出，严重阻碍了我省磷化工产业的发展。在技术创新的基础上搞好磷化工废弃物的综合利用、构建循环经济产业链已经成为我省乃至我国磷化工行业可持续发展过程中亟待解决的重大问题。,一、背景与需求分析,一、背景与需求分析二、目标及主要内容三、技术、经济、社会效益分析四、实施计划及经费概算五、必要的基础条件,汇报内容,二、目标及主要内容,总体目标,以我国磷化工产业可持续发展战略需求为牵引，以解决磷化工生产过程中能源、资源、环境的协调发展为核心，突破我省磷化工典型废弃物高效利用的共性关键技术，形成磷石膏、高镁低品位磷矿副产废弃物以及黄磷尾气综合高效利用的三个产品系列示范线，为我省磷化工产业经济的资源循环化利用和生态化发展提供强有力的技术支撑,二、目标及主要内容,本研发内容是湖北省磷资源开发与利用产业技术创新战略联盟根据企业要求组织专家多方调研、凝练出来的，以解决磷石膏、氟镁资源浪费与水污染、黄磷尾气等磷化工行业中的共性难题，最终实现磷化工行业的绿色、健康、可持续发展,研发内容一：磷石膏综合利用技术研发与产业化,磷石膏原材料的预处理工艺研究高活性磷石膏基胶凝材料制备关键技术与工艺研究年产2000万m2纸面石膏板的关键技术与产业化年产3000万 块磷石膏免烧砖的工艺优化与产业化,二、目标及主要内容,1、磷石膏原材料的预处理工艺研究磷石膏有害杂质评价改性技术研究,寻求经济、清洁的预处理技术,水洗,石灰中和,粉磨,筛分,二、目标及主要内容,磷石膏综合利用技术研发与产业化,2、高活性磷石膏基胶凝材料制备关键技术与工艺研究制备工艺研究粉磨工艺研究改性技术研究,磷石膏煅烧工艺,二、目标及主要内容,磷石膏综合利用技术研发与产业化,3、年产2000万m2纸面石膏板的关键技术与改进石膏配合比研究粘结工艺的研究养护关键技术与工艺研究装备调试系统,二、目标及主要内容,磷石膏综合利用技术研发与产业化,4、磷石膏免烧砖的工艺优化与产业化磷石膏免烧砖的组分、工艺设计研究装备调试系统,磷石膏综合利用技术研发与产业化,二、目标及主要内容,60万吨/年磷矿脱镁及19500吨/年氢氧化镁的工程示范 5万吨/年工业磷酸一铵清洁生产工艺技术的工程示范 5000吨/a氟硅酸钠副产品的生产工艺开发与产业化,二、目标及主要内容,研发内容二：镁低品位磷矿副产废弃物开发氟镁原料产品,1、60万吨/年磷矿脱镁及19500吨/年氢氧化镁的工程示范,磷矿脱镁的工艺技术优化母液的循环利用与氢氧化镁生产新工艺,镁低品位磷矿副产废弃物开发氟镁原料产品,二、目标及主要内容,2、5万吨/年工业磷酸一铵清洁生产工艺技术的工程示范湿法磷酸除杂技术的应用工业磷酸一铵连续生产的工程化研究母液的循环与滤渣的利用,二、目标及主要内容,镁低品位磷矿副产废弃物开发氟镁原料产品,3、5000吨/a氟硅酸钠副产品的生产工艺开发与产业化 回收湿法磷酸净化过程中氟生产氟硅酸钠,干燥结晶,盐化,吸收,氟,镁低品位磷矿副产废弃物开发氟镁原料产品,二、目标及主要内容,研发内容三：黄磷尾气综合利用技术开发及工程示范,500m3/h溶媒吸收法净化黄磷尾气工艺与装备优化及改进5000m3/h溶媒吸收法净化工艺及工业化装备设计与运行溶媒吸收净化与甲酸钠生产联合工艺设计与开发,二、目标及主要内容,1、500m3/h溶媒吸收法净化黄磷尾气工艺与装备优化及改进采用自主开发的复合溶媒选择性吸收法应用于黄磷尾 气净化处理工业性试验该工业性试验装置系统的改进，为示范工程设计进一步提高优化数据：如：电气自动化升级，提高数据调节的稳定性和安全性；进行装置系统的换热网络的优化；设置溶媒沉淀与过滤辅助系统；进一步回收利用解析气体中高浓度硫化氢和磷化氢等。,黄磷尾气综合利用技术开发及工程示范,二、目标及主要内容,2、5000m3/h溶媒吸收法净化工艺及工业化装备设计与运行,根据500m3/h溶媒吸收法净化黄磷尾气工业性试验进一步获得的各化工单元操作数据进行优化放大设计。确保工业化装置系统在低成本、低排放和高效率连续运行,黄磷尾气综合利用技术开发及工程示范,二、目标及主要内容,3、溶媒吸收净化与甲酸钠生产联合工艺设计与开发,甲酸钠生产工艺流程方框图,经过5000Nm3/h黄磷尾气净化装置净化后的黄磷尾气中硫化氢的含量10mg/Nm3，总磷含量10 mg/Nm3，达到生产碳一化工产品对原料气的要求净化后黄磷尾气进入加压反应塔，与加入的42%NaOH反应生成甲酸钠。在真空蒸发器中除去反应产物中的水份，并经压滤、干燥得到甲酸钠成品,黄磷尾气综合利用技术开发及工程示范,二、目标及主要内容,技术关键点,针对磷石膏中磷、氟、钠、钾含量较高的特征，通过对高性能磷石膏基胶凝材料的制备、组分设计和纸面的预处理实现磷石膏芯与纸面的粘结采用复合镁盐溶液循环洗涤磷矿除镁，控制P2O5的损失最小；化学沉淀一次脱硫、脱氟处理，产品生产过程中实现能耗低、资源利用率高自主开发复合溶媒MBR-08，满足选择吸收黄磷尾气中的杂质组分的要求；自行设计的工艺技术流程及工业化关键设备，保证了黄磷尾气的净化效果达到工业合成气质量标准,二、目标及主要内容,采用共沉淀原理，利用工业固体废弃物作为有害杂质固化剂，实现磷石膏的无害化与改性首次采用复合镁盐溶液循环洗涤磷矿除镁新工艺及双效连续式浓缩生产工业级磷酸一铵工艺，同时回收生产过程中的氟镁并开发氟镁系列产品首次采用复合溶媒选择性吸收法应用于黄磷尾气净化工程；在脱除黄磷尾气中的硫化物、磷化物等气态杂质成分，同时也提高了净化后的尾气的CO的浓度，为净化后的黄磷尾气的综合利用拓展了广阔的空间,创新点,二、目标及主要内容,主要技术经济考核指标,1.建设年产2000万m2磷石膏基胶凝材料纸面石膏板和年产3000万块磷石膏免烧砖生产线，年处理磷石膏共40万吨；磷石膏基胶凝材料纸面石膏板：利废率达到70，纸面石膏板达到国家标准GB/T 9775-2008纸面石膏板的要求；磷石膏免烧砖：产品性能满足JC422-91非烧结普通粘土砖中C7.5级的相关标准；项目建成投产后预计年均销售收入8532万元，年均新增利税1437万元,二、目标及主要内容,2.建设5万吨/年工业级磷酸一铵生产线、60万吨/年磷矿脱镁以及除硫脱氟生产线，年产5万吨工业级磷酸一铵、19500吨氢氧化镁、5000吨氟硅酸钠；工业级磷酸一铵生产线：磷酸一铵满足工业级磷酸一铵标准，氨耗下降到0.16t/t产品，蒸汽消耗下降到2.3t/t产品；60万吨/年磷矿脱镁工艺：脱镁率 80%，P2O5的损失 5%；除硫脱氟工艺：脱硫率94.07%，脱氟率85.22%，磷酸的收率为 93.18%；项目建成投产后预计新增销售收入29000万元，新增利税9500万元,主要技术经济考核指标,二、目标及主要内容,3.建设5000m3/h工业化装置及5万吨/年甲酸钠生产装置，年减少CO2排放3.2万吨，减少SO2排放420吨；黄磷尾气净化工艺：净化后黄磷尾气达到生产碳一化工产品 对原料气的要求，硫化氢10mg/Nm3，总磷10 mg/Nm3，CO总体收率大于94%；甲酸钠生产工艺：产品质量符合工业用甲酸钠的质量标准（HG3-966-79）；项目建成投产后预计新增销售收入13000万元，新增利税2000万元,二、目标及主要内容,主要技术经济考核指标,一、背景与需求分析二、主要内容及目标三、技术、经济、社会效益分析四、实施计划及经费概算五、必要的基础条件,汇报内容,三、技术、经济、社会效益分析,技术效益,大力促进我省磷化工产业废弃物综合利用技术的创新与进步，解决制约产业发展的技术瓶颈问题，延伸磷化工产业链,带动相关建筑行业、化学工业的技术创新与发展，并促进建材、机械、环保、建筑等产业的优化与进步,三、技术、经济、社会效益分析,经济效益,直接效益：建成投产后预计年均销售收入50532万元，年均新增利税12650万元,推广效益：在全省磷化工行业推广实施后，按磷石膏30%的年利用率，高镁中低品位磷矿产量500万吨、黄磷产量20万吨计，年销售收入将达47亿元，年均利税9.4亿元,三、技术、经济、社会效益分析,社会效益,解决磷化工企业中的磷石膏、高镁低品位磷矿、黄磷生产尾气的环境污染、资源能源浪费和综合利用问题，促进磷化工行业绿色、健康、可持续发展从减排方面看，按项目在全省示范、推广后每年节约堆存土地20公顷；减少含氟镁废水产生量1500万吨；减排二氧化碳约80万吨、二氧化硫15000吨、总磷4000吨以上,一、背景与需求分析二、主要内容及目标三、技术、经济、社会效益分析四、实施计划及经费概算五、必要的基础条件,汇报内容,四、实施计划及经费概算,实施计划,完成磷石膏免烧砖；工业磷酸一铵装置安装、氟、镁产品的工程设计、甲酸钠等生产线的土建设备采购、制备和安装工作,1、完成相关生产线的调试与产业化的运行；2、申请项目验收；,完成纸面石膏板、免烧砖等产品的研发；工业磷酸一铵产品的工程设计、氟、镁产品的中试运行；溶媒吸收法净化黄磷尾气等装置的中试运行与优化改进,2011年12月2012年6月,2012年6月2012年12月,四、实施计划及经费概算,项目总投资17958万元，其中企业自筹16958万元，申请政府资助1000万元,一、背景与需求分析二、主要内容及目标三、技术、经济、社会效益分析四、实施计划及经费概算五、必要的基础条件,汇报内容,五、必要的基础条件,项目承担与参与单位,湖北省磷资源开发与利用产业技术创新战略联盟组织该产业关键技术、共性技术等重大问题的调研、论证，产学研结合用联盟方式参与市场机制，产学研各方对彼此的定位和分工认识明确。产业化项目以企业、高校长期积累的成果为基础，经筛选的项目具有工程化前提，且对该行业的发展与产业链的延伸具有重要的影响。联盟将积极推广应用项目成果，提高磷化工产业技术装备水平。同时，联合培养人才，加强磷化工人才的交流互动，为磷化工产业持续创新提供人才支撑,1.组织实施保障,五、必要的基础条件,1.组织实施保障,产学研结合的利益谁投资谁受益，其关键技术和共性技术联盟共享,五、必要的基础条件,湖北宜化集团集团是中国石化行业最具影响力十大代表企业之一，银行信用AAA级，企业具备开发本项目的资金实力,1.组织实施保障,五、必要的基础条件,湖北祥云（集团）化工股份有限公司是国家重点高新技术企业，全国民营化工优秀企业，全国守合同重信用企业,1.组织实施保障,五、必要的基础条件,湖北兴发化工集团股份有限公司是一家集水电、化工、矿山于一体的大型磷化工企业集团，国家质量信誉AAA企业、金融信誉等级AAA企业,1.组织实施保障,五、必要的基础条件,2.技术成果,对磷石膏在水泥、墙材等方面的应用进行了长期的研究,五、必要的基础条件,2.技术成果,对磷石膏在水泥、墙材等方面的应用进行了长期的研究,五、必要的基础条件,2.技术成果,工业磷酸一铵清洁生产工艺获得国家发明专利、2010年获得湖北省科技进步二等奖,湿法磷酸净化连续生产工业级磷酸一铵新工艺中试,五、必要的基础条件,2.技术成果,复合溶剂选择吸收黄磷尾气中试通过专家鉴定,磷石膏在水泥、墙材等方面的应用,五、必要的基础条件,3.工程化基础,3.工程化基础,五、必要的基础条件,完成了氟镁扩大试验、1.5万吨/年工业磷酸一铵清洁生产工艺的运行,场地方面：在祥云新区预留150亩地作为企业磷系精细化学品发展用地，已完成三通一平及地下官网的建设。,3.工程化基础,五、必要的基础条件,黄磷尾气净化及其综合利用的关键是采用运行成本低，技术可靠黄磷尾气净化的实用技术。兴发集团联合武汉工程大学在2009年底完成了低温溶剂吸收净化黄磷尾气技术工业性试验。,五、必要的基础条件,3.工程化基础,黄磷尾气净化工业性试验装置现场之一,衷心感谢您的指导！,