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1、金川集团有限公司技术开发项目立项书 项目名称：羰基镍-羰基铁精馏试验装置建设 申请单位：金川集团公司羰化冶金厂通讯地址：甘肃省金昌市邮政编码：737104联 系 人：李朝平电 话：申请时间：2009年1月20日 一、立项的目的意义及必要性精馏工序是羰化冶金生产过程中影响产品质量的关键环节，精馏装置的运行情况直接影响着羰基镍粉和羰基镍镍丸产品中关键杂质含量高低，精馏工序羰基镍和羰基铁分离效率是保证羰化冶金产品化学指标合格的核心因素。在500吨/年羰基镍生产试生产过程中，逐渐暴露出一些影响产品质量及生产组织的因素。主要表现在两个方面：一是由于羰基镍介质的易分解特性导致其在生产过程中发生塔内分解，造
2、成精馏塔填料、塔内件及再沸器沉积镀镍，破坏精馏平衡工艺条件，影响精馏工序生产组织正常进行，同时工艺参数波动也影响了本工序分离效果，使精羰产品中的杂质含量增加，进而影响到羰基镍粉及羰基镍丸产品中的化学指标，导致产品质量不达标。二是由于羰基镍-羰基铁结构相似，两者组成的溶液体系缺乏气液平衡数据，导致羰基镍-羰基铁精馏设计中还有不完善的地方，项目设计中无法保证产品质量，或波动时无法根据基础理论而对工艺参数进行有效优化。因此有必要建设一套精馏装置，进行羰基镍-羰基铁的精馏实验，完善羰基镍-羰基铁组分的基础数据和理论，为羰化冶金生产精馏工艺优化提供依据，确保精馏分离效率，保障羰化冶金产品的化学质量指标，
3、同时也对10kt/a羰基镍项目的精馏工艺设计优化提供依据。二、技术开发的内容及方法2.1技术方法、路线实验室建设的思路是，根据装置的总体目标，分两方面内容，一是系统模拟连续精馏实验，优化10kt/a羰基镍项目的精馏工艺包设计；二时进行系统防镀镍实验，保证生产正常进行，确保分离效率，改进现有生产线精馏工序运行情况。本项目主要是采用汽液平衡实验装置和小试精馏装置对羰基镍羰基铁物系进行小试实验，得到精馏工艺包开发所需的所有基础数据，优化设计现有中试装置，采集中试实验数据，并利用计算机进行精馏工艺模拟计算，最终整理形成工艺包。本项目技术进程主要遵循以下路线：技术论证 小试试验 计算机模拟计算 中试实验
4、 【工业放大试验 技术鉴定 技术应用推广】首先在实验室配置出与工业现场相同浓度的羰基铁羰基镍，利用实验装置进行精馏试验，摸索精馏条件如回流比、操作压力等。根据试验结果，利用化工流程模拟软件PRO II 8.0进行模拟计算，改善现有中试试验装置，在现场进行中试试验，然后进行评议，评议通过后再进行工业放大试验，实验完成后进行技术鉴定，确定优化条件后再进行技术应用推广。2.2技术开发目的1）在现有工艺条件下开发最优化精馏塔填料及塔内件。2）根据实验情况对现有工艺进行优化，在实验开发的基础上，测量完善设计需要的各种参数和物化数据，进一步优化设计精馏工艺，最终形成节能、高效、稳定、高品质产品的具有自主知
5、识产权的精馏工艺包和关键设备设计。2.3技术开发内容1) 针对羰基镍羰基铁物系，进行小试装置的设计制造。2) 通过连续运行进行填料及塔内件防镀镍实验。3) 进行间歇小试实验及汽液平衡实验。4) 进行现场中试试验及模拟计算5) 实验分析，研究考察各工艺关键参数（回流比、操作压力、进料位置、内件形式、填料类型）对系统的影响和内在的相互关系。三、技术指标要求和预期效果精馏实验装置的建立，应达到以下几个方面的预期效果：3.1. 实验装置中，能实现羰基镍纯度99.99%，羰基镍羰基铁总回收率95%。3.2开发的塔填料及塔内件使用寿命在一年以上。3.3进行工艺实验，明确给出消除镀镍的手段和工艺参数。3.4
6、对现有工艺流程进行优化，提供一套500吨/年羰羰基镍生产线和规模生产线精馏工艺包。3.5确定羰基镍-羰基铁溶液的气液平衡数据。四、技术开发计划进度序 号年 份工 作 内 容试验规模及应达到的指标试验地点验收方式*负责单位12009年2月针对羰基镍羰基铁物系，进行小试装置的设计制造小试规模，建立能够完成常压、加压、减压工艺条件下填料及塔内件的镀镍现象研究及精馏工艺研究的实验装置及汽液平衡实验装置天津大学审查天津大学 22009年3月间歇小试实验及汽液平衡实验处理量10L/d金川公司审查金川集团天津大学32009年4-5月连续小试实验处理量1L/min金川公司审查金川集团42009年6月-10月现
7、场中试试验及模拟计算改造现有中试装置，考察工艺长期运行的稳定性；研究考察各工艺关键参数对系统的影响和内在的相互关系。考察系统运行稳定性，完成合同指标。金川公司天津大学审查金川集团52009年12月项目验收总结、验收金川公司评议金川集团天津大学五、技术开发本课题总经费为59万元。经费明细如下：1）设备试制费（具体设备明细见附件）：45万元2）设备调整费：5万元3）实验装置安置费：1万元4）实验费用：5万元5）其它费用：3万元六项目组成员待最终立项后确定附件1：精馏实验设备清单序号名称工艺参数主体材料数量（台）备 注1精馏塔柱DN50，填料高2000316L1 内装高效实验室专用填料及分布器，材质为316L2塔釜V15L316L1含加热装置3一级冷凝器配套316L1 4二级冷凝器配套316L1 5回流头配套316L16回流比控制器316L17接收罐V4L316L48缓冲罐V2L316L19压力表2含压力传感器10温度仪表3含温度传感器11支架，管路112仪表柜113真空泵114气液平衡釜1含取样器
羰基镍羰基铁精馏试验装置建设开发项目立项书
