青海昆仑碱业100万吨纯碱工程介绍(3稿).ppt

青海昆仑碱业100万t 年纯碱项目 工程介绍 第一部分 工程概况 目录 1工程简介工程量概况及工程特点2 1工程总量概况2 2各工段工程量概况2 3工程特点 1工程简介 1 1工程名称 昆仑碱业100万t 年纯碱工程 工程地点 青海省德令哈市 1 2工程内容 第二标段化工装置建筑安装工程 1 2 1工程承包范围 1 建筑工程 土建 1 盐水 液氨 循环水 2 石灰 压缩蒸吸 碳化 轻灰 重灰 包装厂房 不含成品库房 3 本标段范围内的场地平整及发包人指定的其他工程内容等 2 工艺装置安装工程 1 盐水 液氨 循环水装置 2 石灰 压缩 蒸吸 碳化 轻灰 重灰 煅烧炉本体由厂家安装 包装 其中石灰窑系统窑体上料系统由设备厂家做 3 发包人指定的其他工程内容 4 不含防腐保温工程 不包括室外管网 室内外管网以建筑物外墙2米为界 1 3合同工期 开工日期 2009 8 15竣工日期 2010 12 31合同工期总日历天数503日历天 本工程要求09年10月31日前必须完成 0 00米以下的厂房基础及设备基础 1 4质量标准 合格 1 5合同价款金额 大写 暂估陆亿伍仟伍佰捌拾壹万元整 人民币 65581 00万元1 6违约责任 工期延误赔偿170万元 天 质量赔偿 工程总价1 5 2 1工程总量概况2 1 1土建工程量 建筑面积8 6万m2 混凝土方量约12万m3 2 1 2安装工程量2 1 2 1设备890台 总重量超过17500t 其中核心设备93台 总重量超过8000t 非标设备180台 总重量超过5800t 转动设备420台 总重量2500t 运输及起重设备180台 总重量1100t2 1 2 2管道安装约11万米 最大管径为1620MM 总重量约8800t 阀门6000余个 最大规格为900MM 管件22000余个 阀门组及散热器组约700余组 管道支架约240t 不含管廊架 室内消火栓箱300余套 有13种材质的管子 有14种介质需管道输送 2 1 2 3非标制安约1680t 钢结构制安约4600t 2 1 2 4电气安装的各种箱 盘 柜 屏共计815台 各种仪表共1998台 防腐操作柱590个 低压电缆35 240mm2 控制电缆10 1 5mm2 仪表电缆15mm2 仪表桥架21t 钢管及支架45t 2工程量概况及工程特点 2 2各工段主要工程量概况2 2 1设备及非标2 2 1 1盐水工段 浊水循环工段 1 非标设备21台 其中带搅拌装制14台 大型罐类制安12台 总重量1507t 2 泵类设备20台 17 2t 工段合计 41台共1524 2t2 2 1 2石灰工段 1 风机类12台 共56t 2 热回收设备2台 共22t 3 输送设备6台 共98t 4 核心设备 石灰窑7台 共860t 设备本体制作 化灰机2台 共180t 5 起重设备 电动葫芦 2台 共5t 6 给料器26台 共60t 7 大型阀类11台 共10t 8 泵类6台 共20t 9 塔类设备7台 共90t 10 除尘设备16台 共120t 11 槽罐类12台 共45t 工段合计 119台共1566t 2 2 1 3蒸吸工段 1 核心设备 筛板蒸氨塔 3000 H 41 4m 6台 共1180t 予灰桶及第一闪发器 4500 H 27 6m 6台 共560t 第二闪发器 5000 H 8 2m 6台 共168t 2 换热设备 蒸氨塔顶母液换热器 6台 共101t 吸收塔顶水冷器 3台 共51t 其它热换类设备 16台 共60t 3 泵类设备38台 40t 4 槽罐类设备 淡液蒸馏塔及洗水储槽 3000 H 38 4m 1台 188t 真空吸收塔及淡液储槽 2800 H 40 6m 1台 246t 内冷吸收塔及氨盐水储桶 2800 H 40 35m 3台 690t 热氨盐水澄清桶3台 217t 其它小槽罐5台 16t 5 3t电梯 货梯 1台 5t电动葫芦 3台 工段合计 98台3517t 2 2 1 4压缩工段 1 核心设备 螺杆式压缩机 2000kw 10台 共110 4t 出口压力0 44MPa 附汽轮机 10套 2000KW 共50t 入口压力3 6MPa 2 离心式真空机2台 共24 2t 出口压力0 09MPa 3 冷却器10台 15 6t 台 共156t 4 起重设备16t双梁桥吊 1台 24t 5 真空机 气水分离器 2台 共11 2t 6 贮槽类设备30台 共25t 7 泵类设备2台 共2 5t 工段合计 57台403 3t 2 2 1 5碳化工段 1 风机类3台 共9t 2 起重设备 10t单梁桥吊 10t电动葫芦各1台 共5t 3 输送设备1台 14t 4 滤碱机6台 26t 台 共156t 5 泵类设备11台 共22t 6 槽桶类设备7台 共126t 7 过滤真空分离器12台 共28t 8 核心设备 碳化塔17台 壳体 铸铁 重量186t 台 组装重量338t 台 壳体总计3162t 组装重量总计5746t 冷却管 钛材 2496根 台 总计42432根 尾气净氨塔 Q235 B 4台 3600 31490 86t 台 共344t 工段合计 63台6450t 2 2 1 6轻灰工段 1 输送设备 69台 共396t 2 起重设备 3台 共22t 3 泵类设备18台 共12t 4 核心设备 轻碱煅烧炉6台 共1932t 5 塔类设备 洗涤冷凝塔5台 236t 台 共1180t 2600 13130 炉气洗涤塔2台 21t 台 共42t 2600 14754 热碱液塔6台 共76 32t 6 炉气分离器6台 28 8t 2400 7400 7 槽罐类设备 13台 70t 工段合计 128台共3759t 2 2 1 7优质重灰工段 1 风机类设备 5台 共11t 2 换热类设备5台 24t 3 核心设备 重灰段烧炉2台 共458t 离心机3台 共27t 水合结晶器3台 3200 9917 共90t 稠厚器3台 2600 3300 7078 共27t 4 输送设备40台 共200t 5 起重设备10t双梁桥吊 1台 6t电动葫芦1台 共36t 6 破碎设备2台 共4t 7 泵类设备10台 共20t 8 除尘设备4台 共25t 9 槽罐类设备10台 共70t 工段合计 89台共965t 2 2 1 8重灰工段 1 风机类 16台 30t 2 重质碱凉床 6台 102t 3 输送类设备 36台 426t 4 起重设备 2台 33t 5 破碎设备 2台 3t 6 泵类设备 7台 5t 7 塔类设备 10台 65t 8 槽仓类 22台 102t 9 核心设备 水合机4台 105t 重灰蒸汽段烧炉 4台 共880t 厂家安装 10 旋风分离器 4台 20t 工段合计 109台共890t 2 2 2各工段管道工程量 2 3工程特点 1 该工程为典型的 三边 工程 对工程总体部署影响大 2 工程量大 工期紧 资源投入大 3 施工区域大 1200m 800m 作业点多 面广 4 土建受冬季影响作业周期有限 对总工期影响大 5 由于边设计 边施工 工程变更不确定因素多 6 由于 氨碱法 生产工艺的特殊要求 为确保竣工投运后的稳定运行 对工程的所有工序质量要求非常严格 7 交叉及高空作业多 现场安全文明施工管理要求严格 8 工程所在地气候环境恶劣 海拔高度高 对施工作业效率影响大 9 冬季不能正常施工 有效作业周期短 工期压力大 第二部分 工艺简介 目录 1生产工艺原理及流程总说明2生产工段流程及说明 1 1生产工艺原理本工程为氨碱法原理生产纯碱工艺 氨碱法是当今世界大规模制造纯碱的工业方法之一 它是以食盐 石灰石为主要原料 以氨作为中间辅助材料制取纯碱 此法离开中间媒介物 氨 则不能成立 故而得名 氨碱法 氨碱法制取纯碱的全部化学反应 可以综合为一个总的化学反应方程式 即 CaCO3 2NaCl Na2CO3 CaCl21 2工艺流程总说明原盐进入化盐槽与水逆流接触制成粗盐水 粗盐水经泵送往钙 镁反应器与苛化液反应 除去Ca Mg杂质 进入澄清桶澄清 澄清液 即精盐水 送往重碱 由盐水来的精盐水进入碳化尾气净氨塔与碳化尾气逆流接触回收其中的NH3和CO2 制成淡氨盐水 淡氨盐水去吸收塔顶部吸收从下部进入的蒸馏系统来的NH3和CO2制得热氨盐水 经过钛板冷却后为冷氨盐水送碳化系统 1生产工艺原理及流程总说明 来自吸收系统的氨盐水首先进入碳化清洗塔 与从塔底进入的清洗气逆流接触制得中和水 中和水由泵送入制碱塔上部 在塔内与从中部进入的中段气 塔底进入的下段气进行碳酸化反应 生成的NaHCO3悬浮液 碳化取出液进入出碱槽经滤碱机固液分离 固相重碱去煅烧 液相滤过母液先去煅烧洗涤冷凝塔后送蒸馏岗位回收氨 制碱塔未被吸收的气体 碳化尾气由塔顶出来 入碳化尾气净氨塔用精盐水逆流洗涤 洗涤后的尾气放空 过滤来的重碱进入轻灰煅烧炉 高温分解后生成的纯碱部分进入凉碱机冷却后去成品包装 部分去重灰水合机制得一水碱 进入重灰煅烧炉 经高温干燥即变成颗粒状的重灰 然后经凉碱床去成品包装 轻灰炉内产生的炉气经过旋风分离器 热碱液塔 洗涤冷凝塔 炉气洗涤塔后 进入下段气压缩机 送往碳化做下段气 滤过工序的冷母液用泵送入洗涤冷凝塔与炉气换热后成热母液 直接流入热母液桶供蒸馏用 热母液由泵送入蒸馏塔上部 蒸汽由塔下部进入 热母液经蒸馏塔预热段后进入预灰桶 在桶内与灰乳反应 调和液进入蒸馏段继续蒸氨 废液由塔下部排出进入一 二闪发器回收蒸汽 废液由废液泵送到排渣场 蒸馏塔出气经冷却后去吸收塔 来自贮运堆场的石灰石与焦炭经配比由石灰窑顶部进入 高温下分解生成CO2和生石灰 窑气由窑顶出来经旋风分离器 洗涤塔 电除尘器除尘后 由压缩机送往碳化 石灰窑底部出来的生石灰送进灰仓然后进入化灰机与水反应 制得灰乳进入灰乳罐 再由灰乳泵送往蒸馏岗位蒸氨和盐水精制 1 3工艺总流程图 2 1盐水工段 堆盐场的原盐经推土机车送到化盐桶 与杂水混合溶解成饱和粗盐水 从化盐桶出来的粗盐水进入粗盐水集中槽 由粗盐水泵送至反应罐 从重灰工段来的纯碱溶液与石灰工段来的石灰乳在苛化罐内进行苛化反应 苛化罐出来的苛化液与粗盐水集中槽出来的粗盐水同时进入反应罐进行反应 生成Mg OH 2和CaCO3沉淀 在澄清桶内进行澄清 其溢流清液进入精盐水罐 由精盐水泵送至碳化工段 2主要工段生产工艺流程及说明 工艺流程图 2 2石灰工段 原料石灰石和焦炭由贮运工段经皮带机分别送到石灰窑前的石灰石仓和焦炭仓内 再经石灰石给料器 焦炭给料器进入计量槽 经卷扬机提升倒入石灰窑内 空气经鼓风机鼓入石灰窑底 石灰石在窑内经过煅烧 生成石灰和窑气 石灰从窑底部出灰螺旋锥 经星形出灰机卸出石灰窑 溜入运灰皮带机上 再经石灰斗提机送到石灰仓 窑气从石灰窑顶部出来去窑气净化系统 石灰经石灰仓下部的石灰给料器 调节给料量后加入化灰机 来自蒸吸工段的温水 温度约55 作为化灰水与石灰同时加入化灰机内 石灰和化灰水反应生成石灰乳 石灰乳流入灰乳转筛 筛去细粒固体杂质后流入灰乳罐 再经灰乳泵送到盐水工段及蒸吸工段 从窑顶出来的含的窑气先经过旋风除尘器除去部分粉尘后进入窑气洗涤塔 用循环水的排放水洗涤 进一步除去粉尘并被冷却到40 以下 从洗涤塔出来的窑气进入电除尘器 最终使窑气含尘量低于20mg m3 送压缩工段 工艺流程图 2 3蒸吸工段蒸吸的任务一是回收过滤母液中的氨及二氧化碳 二是用精制盐水吸收氨气制得生产纯碱的中间产品 氨盐水 并送到碳化工段 本工程蒸吸工段采用了天津碱厂蒸吸氨装置专利技术工艺 1 蒸氨流程 由轻灰来的热母液经热母液泵送到蒸氨塔加热分解段顶圈 经加热段被加灰蒸馏段上来的汽气混合气加热 母液中约90 以上的CO2及约10 的游离氨被蒸出 成为予热母液 予热母液进入予灰桶 在予灰桶内 予热母液中的NH4Cl与石灰车间来的Ca OH 2进行反应成为调和液 进入蒸氨塔加灰蒸馏段顶圈 经加灰段加热蒸馏 溶液中的氨及CO2几乎全部被蒸出 由蒸氨塔底圈出来的废液经一 二级闪发器降温 出来的废液经废液泵送至渣场 吸氨流程 由碳化工段送来的淡氨盐水经钛板冷却到温度40 左右 一部分直接进入内冷式吸氨塔 另一部分进入真空吸氨塔塔顶 在高真空条件下自上而下吸收淡液塔来气体中的NH3及CO2成为淡氨盐水 淡氨盐水从塔底流出 经淡氨盐水泵进入内冷吸氨塔吸氨段 洗涤吸收尾气中的NH3并自流进入吸氨段 吸收从塔下上来蒸氨汽气混合气中的NH3和CO2并经塔内水箱冷却成为氨盐水 氨盐水出塔温度70 左右经澄清后用泵送至钛板冷却 温度为40 左右去碳化工段制碱 工艺流程图 2 4压缩工段 本工段将轻灰工段来的炉气 石灰工段来的窑气压缩到一定压力 分别经炉气冷却器和窑气冷却器冷却后送往碳化工段 流程叙述如下 轻灰工段来的炉气和石灰工段来的窑气被压缩机抽吸并压缩到0 30 0 38MPa 压缩后的炉气或窑气进入冷却器的管内 与进入管间的循环水间接换热 炉气或窑气被冷却到 40 后送往碳化工段 冷凝下来的水排入下水道 冷却器管间出来的循环水回循环水管网 来自碳化工段的滤碱机的过滤尾气经真空机抽出后放空 工艺流程图 2 5碳化及过滤工段 碳化工序 本工序的主要任务是使氨盐水碳酸化 产生碳酸氢钠结晶 由吸氨工段来的氨盐水进入碳化塔的顶部 在塔内与碳化塔底圈来自压缩工段含CO240 左右的清洗气逆流接触 一边吸收CO2 一边将塔壁和冷却水管上的NaHCO3疤垢溶解 氨盐水中的CO2含量因而逐渐增加 从底圈出来的溶液称为中和水 进入中和水槽 再由中和水泵送入碳化塔 碳化塔顶部出来的尾气 去尾气净氨塔净氨 尾气净氨后排空 由中和水泵送来的中和水 分别进入各个碳化塔 此时为制碱塔 顶部 来自压缩工段含CO240 左右的中段气和含CO280 左右的下段气分别进入碳化塔的中部和下部 中和水在碳化塔中自上而下流动过程中 与上升的气体逆流接触 逐渐吸收气体中的CO2 达到过饱和后析出NaHCO3结晶 出碳化塔的悬浮液进入出碱槽 过滤工序来自出碱槽的悬浮液进入滤碱机的碱液槽 槽内转鼓部分浸没在碱液槽内的悬浮液中 通过真空系统抽吸 悬浮液中的液体通过滤网进入转鼓内 悬浮的NaHCO3结晶被隔离在滤网上 转鼓内的液体 母液 被抽到分离器内 进行气液分离 底部出来的冷母液进入冷母液桶 再经母液泵送往轻灰工段 被吸附在滤碱机转鼓滤网上的碳酸氢钠滤饼 也称为重碱 用来自洗水高位槽的洗水洗涤 以洗除碳酸氢钠滤饼中的NaCl 在脱水干燥区进一步脱除滤饼中的水分后 用刮刀刮下含水分18 左右的滤饼 经重碱皮带运输机送往轻灰工段 工艺流程图 2 6轻灰工段轻灰工段的任务是将湿重碱加热分解 制成轻质纯碱 由碳化工段送来的重碱经重碱皮带运输机 重碱螺旋输送机 重碱星形给料器送进轻质碱煅烧炉的予混器 在予混器内与返碱混合后送入轻质碱煅烧炉 轻质碱煅烧炉内有翅片加热管 用3 2MPa过热蒸汽间接加热 重碱被分解成轻质纯碱 煅烧好的高温轻质纯碱经轻灰出碱螺旋输送机进入返碱埋刮板运输机回到炉头 其中一部分作为返碱 通过返碱调速星型给料器加入返碱螺旋输送机 通过返碱星型给料器送入轻质碱煅烧炉的予混器 其余部分的轻质纯碱经轻灰埋刮板运输机送至重灰工段 工艺流程图 2 7优质重灰工段本工程优质重灰采用天津碱厂液相水合法低盐份优质重质纯碱专利技术 原料轻质纯碱从轻质纯碱成品输送系统埋刮板输送机取出 用分配螺旋输送机送入水合结晶器内 与接近饱和的Na2CO3母液定量地加入水合结晶器内进行水合反应 控制一定温度 并保持足够的结晶时间 在Na2CO3的饱和溶液中 Na2CO3 H2O的结晶结构改变 重度增大 可获得结晶良好的Na2CO3 H2O 即一水碱 其反应方程式如下 Na2CO3 H2O Na2CO3 H2O 14 1KJ mol 放热反应 Na2CO3 H2O s Na2CO3 s H2O I 14 1KJ mol 吸热反应 H2O H2O 0 7KJ mol 吸热反应 2 8重灰工段 来自轻灰分配埋刮板的高温轻质纯碱经螺旋输送机送入水合机 与脱盐水及冷凝水泵送来的一定量的水进行水合反应并生成一水碱结晶 由进料螺旋输送机进入重灰煅烧炉进行干燥 所得的产品为重质纯碱 从重灰煅烧炉出来的重质碱由重灰埋刮板输送机送至重灰斗提机 由重灰斗提机提升至上部重灰分配刮板输送机 由分配刮板分入各个凉碱床 冷却后的重质碱进入重质碱筛 筛下合格物料送至包装 工艺流程图 第三部分 关键核心设备及施工重难点 目录 1关键核心设备简介2施工重难点2 1设备施工重难点2 2管道施工重难点2 3电气仪表施工重难点 1关键核心设备简介1 1蒸吸氨工段蒸吸的任务一是回收过滤母液中的氨及二氧化碳 二是用精制盐水吸收氨气制得生产纯碱的中间产品 氨盐水 并送到碳化工段 本工程蒸吸氨工段采用了天津碱厂蒸吸氨装置专利技术工艺 其核心设备是 3000筛板蒸氨塔和予灰桶 该两套设备是氨碱法生产纯碱工艺中回收过滤母液中固定氨和游离氨使之循环利用的关键设备 设备安装于蒸吸工段厂房内 1 3000筛板蒸氨塔 共设计6台 塔内径 3000 总高42 37m 设备重186 3t 按从上到下分为三段 氨气冷凝段 加热分解段及加灰蒸馏段 设备材质有HT250 TH250 Gr Ni Ti三种 设备分段制作到场组对安装 氨气冷凝段由1个波纹管换热器组成 换热面积760m 换热管材质为钛材 加热分解段 3000 14958 有14个铸铁塔圈 其中有10块筛板 材质为钛板 加灰蒸馏段有22个铸铁塔圈 其中有16块筛板 材质为普通碳钢 加灰蒸馏段与加热分解段之间有隔板 各段底部空圈及氨气冷凝器均设有气体分配器 2 4500预灰桶 共设计6台 设备总高约27 6m 重量92 88t 分为两部分 上部为预灰桶 带搅拌 下部为废液第一闪发器 设备材质均为Q235 A 设备筒体现场制作安装 1 2碳化工段本工段的主要作用是使氨盐水碳酸化 产生碳酸氢钠结晶 其核心设备是碳化塔 安装于碳化工段厂房内 碳化塔 共设计17台 3000 3400 29895 设备壳体为铸铁 重量约186t 塔体有冷却水箱8节 每节水箱内有冷却管312根 每台碳化塔共有冷却管2496根 冷却管材质为钛材 与水箱采用胀接密封 要求耐压不低于0 5MPa 设备组装重量约340t 分段到场 各段间用螺栓连接 2施工重难点2 1设备施工重难点2 1 1碳化塔吊装及组对安装 冷却水箱冷却管穿装 2 1 2 3000筛板蒸氨塔现场组对吊装 4500预灰桶现场制作 吊装 2 1 3水合结晶器 离心机 回转式内返碱重灰炉安装及吊装 2 1 4盐水工段大型贮罐制作安装 2 1 5石灰窑筒体制作安装 2 1 6螺杆压缩机安装 2 2管道施工重难点2 2 1碳化冷却水箱冷却管胀接 2 2 2大口径管道卷制及安装 2 2 3第一闪发器蒸汽管道安装 2 3电气 仪表施工重难点2 3 1高压电机安装 接线及检查 2 3 2DCS控制系统安装及调试 第四部分 关键工期节点要求 目录 1土建工程关键工期节点2设备制作 安装关键工期节点3