年产3500吨海绵钛生产新工艺可行性研究报告

《年产3500吨海绵钛生产新工艺可行性研究报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产3500吨海绵钛生产新工艺可行性研究报告（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、年产 3500 吨海绵钛生产新工艺可行性研究报告一、 总论（一）概述XX 有限公司（原名 XX 厂钛分厂；XX 钛业有限责任公司）是全民国有企业，始建于 1XXX 年是中国第一吨海绵钛的诞生地，是我国建厂时间最长、技术力量雄厚、管理经验丰富和具有完整的海绵钛生产线厂家。我国的海绵钛工业起步较晚，1958 年才开始建设试验工厂，80-90 年代初曾有 10 余家海绵钛生产企业，但规模小，技术装备落后，环境污染严重，生产成本高，在市场竞争中相继破产或转产，目前仅剩 XX 钛厂和遵义钛厂两家，生产能力只有 4500吨左右，两企业年生产能力均未达到 5000 吨以上的经济规模。随着社会的发展和科技的进

2、步，XX 生产工艺和产量已经落后于世界其他国家。市场预测显示，我国海绵钛需求强劲，2001 年和 2002 年我国海绵钛总需求量 4845 吨和 5215 吨，国产海绵钛为 2468 吨和3328 吨，净进口海绵钛 2377 吨和 2136 吨，进口量占总需求量的 49%和41%，预测 2005 年，国内海绵钛需求量将达 7500 吨左右，国产海绵钛供不应求，扩大产能是当务之急。遵义钛厂 2002 年在国家支持下年产 5000 吨级海绵钛产业化示范工程开工建设，2004 年建成。XX 的海绵钛质量得到国内用户好评，也是提供航空航天、军工企业海绵钛的定点企业，最近企业收到神州“五号”载人飞船研制

3、配套厂家的感谢信，信中讲：“贵厂生产的优质海绵钛、产品质量可靠、性能稳定、神州“五号”的成功，凝聚着你们无数的心血和汗水，有你们的一份贡献” 。但目前工厂生产能力小，由于建厂时间久，厂房设备陈旧。最近，国家提出“振兴东北老工业基地” 。为此，提高工厂技术装备水平，提高产品竞争力，不失时机改扩建 XX 钛厂，使其达到 5000 吨经济规模，满足市场需求是十分必要的，对国防建设也有着重要意义。（二）社会经济意义、目前进展情况1.社会经济意义企业占地面积 35000 平方米，现有职工 190 人（其中技术人员21 人）现有主要设施包括：厂房建筑面积 16860 平方米，1.0m 无筛板沸腾氯化炉，四

4、氯化钛分馏塔，四氯化钛还原蒸馏炉，海绵钛破碎分级联动线等。海绵钛的年生产能力 1000 吨。产品质量符合 GB/T2524-2002 国标，2002 年海绵钛样品经美国普惠公司、英国 IMI 公司、日本大阪钛公司化验分析，达到 ASTM 和日本 JIS 优质海绵钛标准，2002 年11 月通过 ISO9001：2000 质量体系认证。2005 年生产海绵钛 850 吨，全部销往国内外市场。到 2005 年底，企业拥有固定资产原值 2700 万元，资产净值 920万元，资产总额 4230 万元，负债 2834 万元，资产负债率为6%。 2005 年实现产值 4700 万元，利润 63 万元。（二

5、）目前进展情况拟通过对现有海绵钛装置的技术改造和配套工程的建设，使海绵钛生产能力由 1500 吨/年，提高到 5000 吨 /年，增产海绵钛 3500吨/ 年。项目建设投资 3000 万元，以增量最大限度地调动存量，增量效益显著。技术装备水平上一个新台阶，产品竞争力将明显增强，环境治理将会得到改善，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 公司具有四十多年的海绵钛生产历史，拥有国内先进成熟的海绵钛生产技术和主要生产装备的设计制造能力，有一批具有丰富生产实践经验的技术人员和操作人员，为项目实施提供了可靠的保障。企业各项基础设施建设已完成初步具备了投

6、入生产改造的基本条件。（三）项目计划目标1、总体目标（1）项目执行期间：2007 年 1 月-2009 年 1 月（2）计划投资额：3000 万元（3）完成时达到的阶段：海绵钛年产 3500 吨。（4）实现的年产能力：达产达效后，年生产海绵钛 3500 吨，实现销售收入 15000 万元，实现税收 3000 万元，实现利润 6000 万元。（5）企业资产规模：（6）企业人员总数：190 人。因项目实施安排长期就业员工 100人。2.经济目标项目执行期间可实现增加值 20 万元，销售收入 300 万元，上缴税金 12 万元，实现利润 50 万元。3、技术经济指标本项目主要技术经济指标如表 1-1

7、 所示表 1-1 主要技术经济指标序号名称 单位 数量或指标 备注一 项目规模 吨/年 5000 新增 3500二 产品方案1 主产品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 300四 主要原料1 高钛渣 吨/年 171712 石油焦 吨/年 49173 氯气 吨/年 174224 氩气 NM/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 KWh/a 146x104 煤（标准煤） 吨/年 1645六

8、面积1 建筑占地 M 78122 建筑面积 M 24726 其中改造10870m七 运输量1 运入量 吨/年 459002 运出量 吨/年 15500八 项目定员 人 372九 投资1 项目总投资 万元 30002 执行期投资 万元 28003 铺底流动资金 万元 2004 全额流动资金 万元 2205 银行贷款 万元 1400 二、申报企业情况建设单位；XX 有限公司法定代表人：周新哲地址：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）是全民国有企业，始建于 1958 年是中国第一吨海绵钛的诞生地，是我国建厂时间最长、技术力量雄厚

9、、管理经验丰富和具有完整的海绵钛生产线厂家。企业占地面积 35000 平方米，现有职工 190 人（其中技术人员 21 人）现有主要设施包括：厂房建筑面积 16860 平方米，1.0m 无筛板沸腾氯化炉，四氯化钛分馏塔，四氯化钛还原蒸馏炉，海绵钛破碎分级联动线等。海绵钛的年生产能力 1000 吨。产品质量符合 GB/T2524-2002 国标，2002 年海绵钛样品经美国普惠公司、英国 IMI 公司、日本大阪钛公司化验分析，达到 ASTM 和日本 JIS 优质海绵钛标准，2002 年 11 月通过 ISO9001：2000 质量体系认证。三、项目的技术可行性和成熟性分析本可行性研究为 XX 钛

10、厂海绵钛扩建工程，产品为海绵钛。扩建后新增海绵钛的生产能力 3500t/a，加上原有的海绵钛1500t/a 产能，将形成 5000t/a 海绵钛生产能力。精四氯化钛生产能力为 32000t/a，其中 22500t 用于制取海绵钛，余者 9500t 作为产品销售。1、产品方案产品方案见表 3-1。表 3-1 产品方案表序号 产品名称 标准 数量（t/a） 备注一 主产品1 海绵钛 GB/T2524-2002 3500 新增2 四氯化钛 Q/FT002-2002 9500 新增二 副产品1 等外钛 36 新增2 盐酸 30%HCI 1680 新增2、.技术、设备与工程方案技术方案2.1、生产方法及

11、工艺的选择海绵钛生产工艺是以高钛渣和石油焦为原料生产出四氯化钛，再由四氯化钛生产出海绵钛产品，还原-蒸馏副产氯化镁通过电解回收氯气和金属镁，具体生产方法选择如下：(1)四氯化钛的生产是以高钛渣和石油焦为原料，在 1000的高温下，通入氯气进行氯化反应，生成四氯化钛，其化学反应式为:TiO2+2Cl2+C=TiCl4+CO2目前国际上普遍采用沸腾氯化法制取四氯化钛，我国四氯化钛的生产是从来用固定床氯化炉开始的，在二十世纪 70 年代研制成功流态化沸腾氯化法制四氯化钛技术，目前已达到国际先进水平。XX公司规采用 1.0 米沸腾氯化炉的沸腾氯化法工艺，已长期稳定地用于生产。本次新工艺采用目前国际先进

12、水平的沸腾氯化法生产工艺，为提高单炉产能，采用 1.4 米沸腾氯化炉。 (2) 海绵钛的生产是以精四氯化钛为原料，在 800900的温度下，用镁还原四氯化钛生成海绵钛，其化学反应式为:TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2目前国际上生产海绵钛采用的主要方法是镁热还原法(克劳尔法)。我国海绵钛生产一开始就采用镁热还原技术路线，按照设备配置不同镁还原法又分为串联式和并联式两种制海绵钛技术。近年来XX 对 3 吨/炉串联式联合法制海绵钛技术的工艺和设备进行了优化、改造，并在该厂成功生产多年，效果较好。因此本次海绵铁扩建工程采用 3 吨/炉串联式联合炉工艺。(3)电解工序是将制取海绵钛生产过程中产生的

13、氯化镁进行电解。 电解镁经精炼后，以熔体镁的形式返回还原车间; 电解产生的氯气送往氯化车间生产四氯化钛。XX 镁电解车间(1998 年停产) 系采用无隔板槽镁电解工艺，该工艺为当今世界较为先进的电解镁生产工艺。本次改扩建后，规模达到年产 5000t，将产生 2 万多吨氯化镁。恢复镁电解车间，其电解镁的生产能力可满足 5000t/a 海绵钛生产对还原剂镁的需求。生产工艺流程说明(1)钛渣氯化生产四氯化钛工艺原料高钛渣和石油焦先经破碎和风选，按配比混合后加入到沸腾氯化炉中，通入氯气进行氯化反应。沸腾氯化炉出来的混合气体经收尘、淋洗及过滤后得到的粗四氯化钦进入粗四氯化钛贮槽。沸腾氯化炉炉渣及过滤排出

14、的残渣经回收利用后排放。（2）四氯化钛精制生产工艺粗四氯化钛中含有许多杂质(气态杂质、液态杂质和固态杂质)，作为生产海绵钛的原料，必须经过除高低沸点杂质和除钒等净化处理。粗四氯化钛进入浮阀蒸馏塔和精馏塔，除去低沸点杂质和高沸点杂质，再采用铝粉除钒(铝粉除钒技术引进) 钒含量低于0.0007%及色度合格后，送入精四氯化钛贮槽，作为生产海绵钦的原料，其申部分精四氯化钛亦作为产品出售。分离出来的低沸点物和高沸点物，送回收工序回收处理。(3)海绵钦还原-蒸馏生产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。由镁电解车间来的熔体金属镁加入还原反应器内。精四氯化钛加入反应器内与镁反应生成海绵钛和

15、氯化镁，氯化镁送镁电解车间回收镁和氯气。还原结束后进行真空蒸馏，拆卸，从反应器申取出海绵钛坨送破碎包装工序。(4)海绵钦被碎和包装来自还原-蒸馏工序的海绵钛经精整、破碎、筛分、磁选、混均、取样及包装后，作为产品出售。精整过程的等外钛作为副产品出售。XX 目前海绵钛的破碎能力为 1500 吨/年，海绵钛经油压机压碎后，再用鄂式破碎机联动线进行多次破碎后混匀包装。生产实践表明该工艺方案破碎能力较小，满足不了生产要求。为此，新增一台 1000 吨油压机，并对 1500 吨油压机进行改造，增加切削功能。2.2、主要设备选择计算（！）沸腾氯化炉计算依据：a. 年工作天数 300 天b. -沸腾床生产能力

16、：25t/m.dc. 沸腾氯化炉规格：1400x10000mm单台氯化炉每日产能:38.48t/d（粗四氯化钛）单台氯化炉年产粗四氯化钛产能:11544t/a氯化炉台数:3 台考虑到氯化工艺生产的特性，本项目 140010000mm 沸腾氯化炉建 4 台，其中 1 台备用。（2）浮阀蒸馏塔计算依据:a.年工作天数:300 天;b.日处理粗四氯化钛能力：112 吨；c.单位面积蒸馏处理能力 167 吨四氯化钛;则所需浮阀蒸馏塔截面积为 F=112/167=0、 67m选蒸馏面积为 0，37m的 690mmX23 节不锈钢浮阀蒸馏塔 2台，与之配套的 1.6X1.5m 蒸馏釜 2 台。（3）浮阀精馏塔计算依据 a.年工作天数 300 天 ;b.日产四氯化钛 106 吨；c 单位面积精馏处理能力 380 吨/m 四氯化钛；则所需浮阀精馏塔截面积为 F=106/380=0.279m；选精馏面积为 0.139 平方米 420