最新年产3500吨海绵钛生产新工艺可行性研究报告

1、年产3500吨海绵钛生产新技术可行性研究报告一、总论(1)概要XX有限公司(原名XX工场钛分厂) XX钛业有限责任公司)是全国人民国有企业，1XXX年建成的是中国首吨海绵钛的诞生地，是中国工场建设时间最长、技术力量一盏茶、管理经验丰富、完备的海绵钛生产流水线公司。 我国的海绵钛工业星空卫视很慢，1958年开始建设试验工厂，80-90年代初有1.0家多的海绵钛生产企业，但规模小，技术装备落后，环境污染严重，生产成本高，市场竞争中相继倒闭和倒闭，现在只有XX钛工厂和遵义钛工厂2家随着社会的发展和科学技术的进步，XX的生产技术和产量已经落后于世界其他国家。 据市场预测报道，中国对海绵钛的需求很强，2

2、001年和2002年中国海绵钛的市场总需求量为4845吨和5215吨，国产海绵钛为2468吨和3328吨，进口海绵钛2377吨和2136吨，进口量占市场总需求量的49%和41%， 预计2005年国内的海绵钛需求量将达到7500吨左右，不要求国产海绵钛的供给，扩大生产能力是当务之急。遵义钛厂于2002年在国家支持下开始建设年产5000吨级海绵钛产业化示范工程，2004年建成。XX的海绵钛质量深受国内用户的好评，是提供航空宇宙、军工企业海绵钛的定点企业，最近企业收到了来自神州“五号”载人飞船研发配套厂家的感谢信，“贵公司生产的优质海绵钛、产品品质，性能稳定，神州“五号”的成功，凝聚了你们无数心血和

3、汗水但是，由于现在工厂的生产能力小，工厂建设时间长，所以工厂的设备很陈旧。 最近，国家提出“振兴东北老工业基地”。 因此，必须提高工厂的技术装备水平，提高产品竞争力，不失时间节点地扩建XX钛工厂，达到5000吨的经济规模，满足市场需求，对国防建设也有重要意义。(二)社会经济意义、当前进展情况；1 .社会经济意义企业占地35000平方米，现有职工190人(其中技术人员2.1人)的现有主要设施为厂房建筑面积16860平方米，包括：1.0m的筛板沸腾氯元素炉、四氯化钛分馏塔、四氯化钛还原蒸馏塔、海绵钛破碎分级联动线等。海绵钛的年生产能力是1000吨。 产品品质符合GB/T2524-2002国家标准，

4、2002年海绵钛样品经美国普惠公司、英吉利IMI公司、日本大坂钛公司检验分析，达到ASTM和日本JIS优质海绵钛标准，2002年1.1月收到ISO9001:2000质量系统的身份验证。2005年生产海绵钛850吨，全部商品发货国内外市场。截至2005年底，企业固定资产原价值2700万元，资产净额920万元，资产总额4230万元，负债2834万元，资产债权率6%。 2005年实现产值4700万元，利润6.3万元。(二)目前的进展情况；通过目前海绵钛装置的技术改造和配套工程建设，将海绵钛生产能力由1500吨/年提高到5000吨/年，计划增产海绵钛3500吨/年。 项目工程建设投资3000万元，增加

5、部分最大限度提取库存，增加效果显着。 在技术装备水平的新阶段，产品竞争力明显增强，环境管理改善，排放物达到国家和地方标准。 基本消除工厂生产对环境和职工健康的危害。生产和技术有保障。 XX公司有四十多年的海绵钛生产历史，具有国内先进成熟的海绵钛生产技术和主要技术装备的设计制造能力，有丰富的生产实践经验的技术人员和操作人员，为项目工程的实施提供了可靠的保障。企业各基础设施建设已具备初步投入生产改造的基本条件。(三)项目工程规划目标；1 .总体目标(一)项目工程执行期间： 2007年1月-2009年1月(2)计划投资额： 3000万元(3)完成时到达阶段：海绵钛年产3500吨。(4)实现的年产量：

6、达到生产效果后，年产海绵钛3500吨，实现销售额15000万元，税收3000万元，利润6000万元。(五)企业资产规模：(六)企业人员总数： 190人。 实施项目工程安排100名长期就业人员。2 .经济目标在项目工程执行期间实现增加额2.0万元、销售收入300万元、税金1.2万元、利润5.0万元。3 .技术经济指标本项目工程的主要技术经济指标见表1-1表1-1主要技术经济指标序列号。名字单位数量或指标备注一个项目的规模吨/年5000添加3500二产品方案1主要产品1.1海绵钛吨/年35001.2四氯化钛吨/年95002副产品2.1等外钛吨/年362.2盐酸(30% )吨/年1680三工作天数天

7、300四主要原料1高钛渣吨/年171712石油焦吨/年49173氯元素瓦斯气体吨/年174224氩瓦斯气体新干线/年525005铝粉吨/年48五辅助工程1新水吨/年1209X102循环水吨/年3933X103电气国际航空运输协会146x104煤(标准煤)吨/年1645六面积1建筑物用地m78122建筑面积m24726其中对10870m进行了改造七运输量1进口量吨/年459002商品发货量吨/年15500八项目名额。人372九投资1项目总投资万元30002运行时投资万元28003押金流动资金万元2004全额流动资金万元2205银团贷款万元1400二、申报企业情况XX承建单位有限公司法定代表人：周

8、新哲地址：辽宁省XX市望花区鞍山路东段6号XX有限公司(原名XX铝厂钛分厂； XX金铭钛业有限责任公司)是一家全民国有企业，1958年建成的是中国首个吨海绵钛的诞生地，是中国工厂建设时间最长、技术力量一盏茶、管理经验丰富、完整的海绵钛生产流水线公司。 企业占地35000平方米，现有职工190人(其中技术人员2.1人)的现有主要设施为厂房建筑面积16860平方米，包括：1.0m的筛板沸腾氯元素炉、四氯化钛分馏塔、四氯化钛还原蒸馏塔、海绵钛破碎分级联动线等。 海绵钛的年生产能力是1000吨。 产品品质符合GB/T2524-2002国家标准，2002年海绵钛样品经美国普惠公司、英吉利IMI公司、日本

9、大坂钛公司检验分析，达到ASTM和日本JIS优质海绵钛标准，2002年1.1月收到ISO9001:2000质量系统的身份验证。三、项目工程的技术可行性和成熟性分析本可行性研究为XX钛厂海绵钛扩建工程，产品海绵钛。扩张后增加海绵钛的生产能力3500t/a，加上现有的海绵钛1500t/a的生产能力，形成5000t/a海绵钛的生产能力。精四氯化钛的生产能力为32000t/a，其中22500t用于制造海绵钛，剩馀9500t作为产品销售。1 .产品方案产品方案如表3-1所示。表3-1产品方案表序列号。产品名称标准数量(t/a )备注一个主要产品1海绵钛2002年冬季奥林匹克运动会3500新建2四氯化钛日

10、本职棒大联盟9500新建二副产品1等外钛36新建2盐酸3.0 % HCI1680新建2、技术、设备、工程计程仪计划技术方案2.1、生产方法和工艺选择海绵钛的生产技术是以高钛渣和石油焦为原料生产四氯化钛，再从四氯化钛生产海绵钛制品，还原蒸馏副产品氯化镁，电解回收氯元素瓦斯气体和金属镁。 具体生产方法如下(1)四氯化钛的生产以高钛渣和石油焦为原料，1000高在温度下，流动氯元素瓦斯气体进行氯化反应，生成四氯化钛，其化学方程式是：TiO22 c l2c=时间4 co 2目前国际上采用沸腾氯元素化法取四氯化钛，我国取四氯化钛生产从固定床氯元素化炉开始，20世纪70年代开发了流动化沸腾氯元素化法四氯化钛

11、技术，现在已经达到国际先进水平。 XX公司采用1.0米沸腾氯元素化炉的沸腾氯元素化法，长期稳定地用于生产。 此次新技术采用了目前国际先进水平的沸腾氯元素化法的生产技术，为了提高单炉的生产能力，采用了长度为1.4米的沸腾氯元素化炉。(2)海绵钛的生产以精四氯化钛为原料，温度为800900接着，用镁还原四氯化钛生成海绵钛，其化学方程式为：TiCl 42毫克=ti 2毫克二级目前国际生产海绵钛的主要方法是镁热还原法(劳尔)法律。 我国的海绵钛生产一开始就采用镁热还原技术路线，根据设备配置，镁还原法可分为串联式和并联式两种海绵钛技术。 近年来XX优化改造了3吨/炉串联式联合法海绵钛技术的技术和设备，在

12、其工厂多年生产成功，效果很好。 因此，此次海绵铁元素扩建工程采用了3吨/炉串联式联合炉技术。(3)电解工序是对制造海绵钛过程中产生的氯化镁进行电解。 电解镁经过精炼后，以熔融镁的形式返回还原工厂电解产生的氯元素瓦斯气体被送到氯元素化工厂生产四氯化钛。 XX镁电解厂(1998年停产)采用无隔膜槽镁电解技术，该技术是目前世界上比较先进的电解镁生产技术。 此次扩建后，规模每年达到5000t，会产生2万吨以上的氯化镁。 恢复镁电解厂，其电解镁生产能力可以满足还原剂镁对5000t/a海绵钛生产的需要。生产流程的说明(1)使钛渣氯元素化来制造四氯化钛的工艺原料的高钛渣和石油焦经过破碎扬净，按配比混合后，装

13、入沸腾氯元素化炉，放入氯元素瓦斯气体进行氯化反应。 从沸腾氯元素化炉出来的混合瓦斯气体，经过集尘、淋浴、过滤得到的粗四氯元素化钛进入到粗四氯元素化钛贮槽。 沸腾氯元素化炉渣以及过滤排出的残渣被回收利用后排出。(2)四氯化钛的精制生产工艺粗四氯化钛中含有很多杂质(瓦斯气体状杂质、液状杂质、固体杂质)，作为生产海绵钛的原料，需要进行高低沸点杂质的除去和钒的除去等净化处理。 粗四氯化钛进入浮动泡罩塔和精馏塔，除去低沸点杂质和高沸点杂质，用铝粉除去钒(引入了铝粉除去钒的技术)，钒含量达到0.0007%以下的色度后，送到精四氯化钛贮槽，生产海绵分离出的低沸点物和高沸点物被送到回收工序进行回收处理。(3)

14、海绵蛋白还原蒸馏制造工艺来自精四氯化钛贮槽的精四氯化钛进入还原蒸馏工序。将来自镁电解工厂的熔融金属镁放入还原反应器中。 精四氯化钛放入反应器中与镁反应生成海绵钛和氯化镁，氯化镁被输送到镁电解工厂回收镁和氯元素瓦斯气体。 还原结束后进行真空蒸馏，分解，从反应器中取出海绵钛块送至破碎包装工程。(4)海绵被包装成碎片来自还原蒸馏工序的海绵钛经过精加工、破碎、筛分、磁选、混均、取样及包装后，作为产品销售。 精加工过程中的等外钛作为副产品出售。XX目前，海绵钛破碎能力为1500吨/年，海绵钛用压榨机破碎后，用奥尔式碎石机连动线多次破碎后，均匀包装。 生产实践表明该技术方案破碎能力小，不能满足生产要求。

15、因此，增加了1000吨压力机，改造1500吨压力机，增加切削功能。2.2、主要机器选择计算(！ 沸腾氯元素化炉计算依据：a .每年工作天数300天b.沸腾床生产能力： 25t/m.dc .沸腾氯元素化炉规格：米1400 x 10000毫米单一氯元素化炉的每日生产能力：38.48t/d (粗四氯元素化钛)单一氯元素化炉的年粗四氯元素化钛生产能力：11544t/a:3台氯元素化炉台数考虑到氯元素化工艺生产的特性，本项目建成4台140010000mm沸腾氯元素化炉，其中1台为备用。(2)浮动泡罩塔计算依据：a .年工作天数：300天b .日处理粗四氯化钛的能力： 112吨c .单位面积蒸馏处理能力1

16、67吨四氯化钛；所需要的浮动阀泡罩塔的截面积为F=112/167=0、67m蒸馏面积为0，37m的2台690mmX23节不锈钢浮动泡罩塔，与之配合，选择了2台1.6X1.5m蒸馏釜。(3)浮阀精馏塔计算的根据a .每年工作天数300天b .日产四氯化钛106吨每单位面积c精馏处理能力380吨/m四氯化钛；所需要的浮动阀精馏塔截面积为F=106/380=0.279m。精馏面积为0.139平方米的两台420mmx27节点不锈钢浮动精馏塔，并选择了两台与其定径套的1.6X1.5m蒸馏釜。(4)除钒采用麦克兰汀设计院铝粉除钒技术。 (5)还原蒸馏联合炉计算的根据a .每年工作天数300天采用b.3吨/

17、炉还原蒸馏联合炉，单炉周期生产海绵钛2.52.8吨，设计取2.5吨/炉c .选择生产周期为7天，7X24=168h。d .设备利用率为0.9单炉年海绵钛： 96.4t还原蒸馏联合炉数为3.2台2.3自动控制方案(1)XX海绵钛的新技术，主要有生产技术设施：氯元素化工序：4台照相机1.4X10m沸腾氯元素化炉精制工序：2条精制生产线还原蒸馏工序：32台还原蒸馏联合炉(2)XX海绵钛的生产工艺和工艺参数运行多年，相当稳定成熟，新设备接近工厂原有设备的型号和性能，新的一次仪表和二次仪表的型号和种类与前期工程相同，保证生产和工艺的连续性。(3)考虑到新增加了3.2台的还原蒸馏联合炉，计划采用微机自动化操纵系统。 有必要进行生产进程模型和算法的软件研发和可靠的标识机