[实用新型]一种磷煤化工联产的设备

说明书

本实用新型公开一种磷煤化工联产的设备，该种设备利用煤气化反应产生的高温粗合成气作为黄磷生产的热源，不但解决了煤气化反应产生的粗合成气高温段热量无法利用的问题，而且可为黄磷生产提供热量，能量利用率高，同时将黄磷生产的反应产物CO与粗合成气一同作为合成氨的原料使用，提高液氨产品的产量，生产过程高效节能环保。磷煤化工联产的设备包括：原料储运单元、磨粉单元、制球烘干单元、还原反应单元、炉渣冷却单元、分离洗涤单元、空分单元、气化单元、变换单元、净化单元、合成单元。本实用新型工艺路线得到简化、各单元技术成熟，节能环保、应用风险小，为磷、煤化工多领域互补提供了有益的技术选择。

技术领域

本实用新型涉及一种磷煤化工联产的设备，具体的，本实用新型涉及一种利用中低品位磷矿石制备黄磷并同时联产化工产品的设备。

背景技术

黄磷是一种重要的基础工业原料，主要用于制备磷酸、磷化物、磷酸盐等，广泛应用于肥料、饲料工业、食品加工业、建筑工业、医药、电子工业等诸多领域。

目前工业上生产黄磷的主要方法为电炉法，即将磷矿石、硅石、焦炭按一定比例和粒度置于电炉中，在1400℃高温下发生还原反应，磷蒸汽与炉尘一起被冷却、洗涤后得到黄磷产品，液态高温炉渣直接从电炉中排出。

电炉法需要品位较高的磷矿石为原料，且生产过程中需要消耗大量的电。磷矿作为黄磷生产的主要原料，其质量的好坏直接影响到黄磷电炉的操作和工艺指标，即影响到黄磷的产量、质量、能耗、环保、和经济效益。我国黄磷生产企业所用磷矿原料仍以富矿为主(P₂O₅质量分数≥28％)，国内采矿企业多是采富弃贫、采块弃粉，一般每选出一吨高品位磷矿，就会产生多达四吨以上的低品位尾矿，资源浪费严重。目前，我国磷矿资源经多年无序及过度开采之后，富矿所剩不多，中低品质磷矿资源又无法得到科学的利用。同时，黄磷生产成本受电价影响大，为降低成本，多数企业利用电价波谷时间段进行生产，无法实现长周期连续生产操作，导致生产过程中产生的副产物一氧化碳 (CO)无法充分利用，造成极大的能源浪费并带来一系列环境污染问题。

以煤为原料进行气化反应产生粗合成气，进而生产化工产品的技术已在煤化工领域得到广泛应用。在高温高压下，煤粉与氧气发生气化反应，得到高温粗合成气，粗合成气经激冷降温后，送下游变换等单元进行处理后进行化工产品的生产。对粗合成气的激冷目前主要有两种方法，水激冷法和气激冷法。水激冷法是将高压水作为冷却剂喷入高温粗合成气中，迅速将气体温度降至300℃以下；气激冷则是将后续单元降温冷却后的合成气作为冷却剂，与高温粗合成气进行混合，混合后的气体温度可降至800℃以下，再利用废锅产汽进行热量的回收利用。但是，无论是水激冷法还是气激冷法，都无法利用粗合成气中 800℃以上的热量，高温段热能损失较大。

一方面，黄磷生产需要大量高温段热能、且副产大量CO无法充分利用，而CO又是化工生产的重要原料之一。另一方面，煤气化反应产生的粗煤气中高温段热能无法充分利用。因此，将黄磷生产与煤气化过程相结合，合理分配黄磷生产和气化反应过程中的热量，生产黄磷同时联产化工产品，将是解决目前黄磷生产过程中能耗高、能量利用率低、环境影响大以及气化过程中高温段热能无法利用等问题的主要途径。

公开于该实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种将黄磷制备与煤气化过程相结合，提高物质、能量综合利用效率的磷煤化工联产的设备；此外本实用新型还提供一种可有效控制污染物产生、在制备黄磷同时联产化工产品的磷煤化工联产设备。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种磷煤化工联产的设备，其包括：原料储运单元、磨粉单元、制球烘干单元、还原反应单元、炉渣冷却单元、分离洗涤单元、空分单元、气化单元、变换单元、净化单元和合成单元；