羰基鎳-羰基鐵精餾試驗裝置建設開發(fā)項目立項書.doc

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金川集團有限公司技術開發(fā)項目立項書 項目名稱：羰基鎳-羰基鐵精餾試驗裝置建設 申請單位：金川集團公司羰化冶金廠 通訊地址：甘肅省金昌市 郵政編碼：737104 聯(lián) 系 人：李朝平 電 話：09358826591 申請時間：2009年1月20日 一、立項的目的意義及必要性 精餾工序是羰化冶金生產過程中影響產品質量的關鍵環(huán)節(jié)，精餾裝置的運行情況直接影響著羰基鎳粉和羰基鎳鎳丸產品中關鍵雜質含量高低，精餾工序羰基鎳和羰基鐵分離效率是保證羰化冶金產品化學指標合格的核心因素。在500噸/年羰基鎳生產試生產過程中，逐漸暴露出一些影響產品質量及生產組織的因素。主要表現在兩個方面：一是由于羰基鎳介質的易分解特性導致其在生產過程中發(fā)生塔內分解，造成精餾塔填料、塔內件及再沸器沉積鍍鎳，破壞精餾平衡工藝條件，影響精餾工序生產組織正常進行，同時工藝參數波動也影響了本工序分離效果，使精羰產品中的雜質含量增加，進而影響到羰基鎳粉及羰基鎳丸產品中的化學指標，導致產品質量不達標。二是由于羰基鎳-羰基鐵結構相似，兩者組成的溶液體系缺乏氣液平衡數據，導致羰基鎳-羰基鐵精餾設計中還有不完善的地方，項目設計中無法保證產品質量，或波動時無法根據基礎理論而對工藝參數進行有效優(yōu)化。因此有必要建設一套精餾裝置，進行羰基鎳-羰基鐵的精餾實驗，完善羰基鎳-羰基鐵組分的基礎數據和理論，為羰化冶金生產精餾工藝優(yōu)化提供依據，確保精餾分離效率，保障羰化冶金產品的化學質量指標，同時也對10kt/a羰基鎳項目的精餾工藝設計優(yōu)化提供依據。 二、技術開發(fā)的內容及方法 2.1技術方法、路線 實驗室建設的思路是，根據裝置的總體目標，分兩方面內容，一是系統(tǒng)模擬連續(xù)精餾實驗，優(yōu)化10kt/a羰基鎳項目的精餾工藝包設計；二時進行系統(tǒng)防鍍鎳實驗，保證生產正常進行，確保分離效率，改進現有生產線精餾工序運行情況。 本項目主要是采用汽液平衡實驗裝置和小試精餾裝置對羰基鎳－羰基鐵物系進行小試實驗，得到精餾工藝包開發(fā)所需的所有基礎數據，優(yōu)化設計現有中試裝置，采集中試實驗數據，并利用計算機進行精餾工藝模擬計算，最終整理形成工藝包。 本項目技術進程主要遵循以下路線： 技術論證 小試試驗 計算機模擬計算 中試實驗 【工業(yè)放大試驗 技術鑒定 技術應用推廣】 首先在實驗室配置出與工業(yè)現場相同濃度的羰基鐵－羰基鎳，利用實驗裝置進行精餾試驗，摸索精餾條件如回流比、操作壓力等。根據試驗結果，利用化工流程模擬軟件PRO II 8.0進行模擬計算，改善現有中試試驗裝置，在現場進行中試試驗，然后進行評議，評議通過后再進行工業(yè)放大試驗，實驗完成后進行技術鑒定，確定優(yōu)化條件后再進行技術應用推廣。 2.2技術開發(fā)目的 1）在現有工藝條件下開發(fā)最優(yōu)化精餾塔填料及塔內件。 2）根據實驗情況對現有工藝進行優(yōu)化，在實驗開發(fā)的基礎上，測量完善設計需要的各種參數和物化數據，進一步優(yōu)化設計精餾工藝，最終形成節(jié)能、高效、穩(wěn)定、高品質產品的具有自主知識產權的精餾工藝包和關鍵設備設計。 2.3技術開發(fā)內容 1) 針對羰基鎳－羰基鐵物系，進行小試裝置的設計制造。 2) 通過連續(xù)運行進行填料及塔內件防鍍鎳實驗。 3) 進行間歇小試實驗及汽液平衡實驗。 4) 進行現場中試試驗及模擬計算 5) 實驗分析，研究考察各工藝關鍵參數（回流比、操作壓力、進料位置、內件形式、填料類型）對系統(tǒng)的影響和內在的相互關系。 三、技術指標要求和預期效果 精餾實驗裝置的建立，應達到以下幾個方面的預期效果： 3.1. 實驗裝置中，能實現羰基鎳純度≥99.99%，羰基鎳－羰基鐵總回收率≥95%。 3.2開發(fā)的塔填料及塔內件使用壽命在一年以上。 3.3進行工藝實驗，明確給出消除鍍鎳的手段和工藝參數。 3.4對現有工藝流程進行優(yōu)化，提供一套500噸/年羰羰基鎳生產線和規(guī)模生產線精餾工藝包。 3.5確定羰基鎳-羰基鐵溶液的氣液平衡數據。 四、技術開發(fā)計劃進度 序 號 年 份 工 作 內 容 試驗規(guī)模及應達到的指標 試驗地點 驗收方式* 負責單位 1 2009年2月 針對羰基鎳－羰基鐵物系，進行小試裝置的設計制造 小試規(guī)模，建立能夠完成常壓、加壓、減壓工藝條件下填料及塔內件的鍍鎳現象研究及精餾工藝研究的實驗裝置及汽液平衡實驗裝置 天津大學 審查 天津大學 2 2009年3月 間歇小試實驗及汽液平衡實驗 處理量10L/d 金川公司 審查 金川集團 天津大學 3 2009年4-5月 連續(xù)小試實驗 處理量1L/min 金川公司 審查 金川集團 4 2009年6月-10月 現場中試試驗及模擬計算 改造現有中試裝置，考察工藝長期運行的穩(wěn)定性；研究考察各工藝關鍵參數對系統(tǒng)的影響和內在的相互關系?？疾煜到y(tǒng)運行穩(wěn)定性，完成合同指標。 金川公司 天津大學 審查 金川集團 5 2009年12月 項目驗收 總結、驗收 金川公司 評議 金川集團 天津大學 五、技術開發(fā) 本課題總經費為59萬元。經費明細如下： 1）設備試制費（具體設備明細見附件）：45萬元 2）設備調整費：5萬元 3）實驗裝置安置費：1萬元 4）實驗費用：5萬元 5）其它費用：3萬元 六．項目組成員 待最終立項后確定 附件1：精餾實驗設備清單 序號 名稱 工藝參數 主體材料 數量 （臺） 備 注 1 精餾塔柱 DN50，填料高2000 316L 1 內裝高效實驗室專用填料及分布器，材質為316L 2 塔釜 V＝15L 316L 1 含加熱裝置 3 一級冷凝器 配套 316L 1 4 二級冷凝器 配套 316L 1 5 回流頭 配套 316L 1 6 回流比控制器 316L 1 7 接收罐 V＝4L 316L 4 8 緩沖罐 V＝2L 316L 1 9 壓力表 2 含壓力傳感器 10 溫度儀表 3 含溫度傳感器 11 支架，管路 1 12 儀表柜 1 13 真空泵 1 14 氣液平衡釜 1 含取樣器