1万吨氨基磺酸技术方案.docx
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1万吨氨基磺酸技术方案
10kt/a氨基磺酸
技术方案
一、产品概括……………………………3
1.产品名称………………………………3
2.产品技术标准、包装、运输…………3
3.用途……………………………………4
二、原材料规格及其消耗定额…………5
三、动力消耗定额………………………5
四、工艺流程……………………………5
1.工艺流程简述…………………………5
2.工艺流程示意图………………………6
五、环境保护……………………………6
六、总图…………………………………6
七、施工周期……………………………7
八、投资费用……………………………7
九、经济效益……………………………8
十、结论…………………………………8
附:
10kt/a氨基磺酸设备清单表
一、产品概况
1.产品名称
氨基磺酸分子式:
NH2SO3H
分子量:
97.09
物化性质熔点:
205℃
分解温度:
209℃开始分解
206℃分解成SO2、SO3、N2、H2等
结晶方式:
斜方晶板系状结晶
比重(25℃):
2.126g/cm3
易溶于水,微溶或不溶于有机溶剂,很少荣誉甲醇、乙醇、丙醇等有机溶剂中。
2.产品技术标准、包装、运输
产品技术标准
指标名称
指标
特优品
优等品
外观
白色无透明状
氨基磺酸(NH2SO3H)%≥
99.50
99.00
硫酸盐(SO42-计)%≤
0.20
0.40
水不溶于物%≤
0.01
0.02
铁(Fe)%≤
0.005
0.010
重金属(以Pb计)%≤
0.001
0.001
干燥失重(H2O)%≤
0.50
0.50
包装:
用内衬塑料编织袋包装,袋口用耐酸线缝制。
每袋25kg。
运输:
本产品是无毒、非易燃化学品,运输时按运输有关规定办理,并防止雨淋。
贮存:
产品贮存在于干燥通风的仓库内,防止受潮。
3.氨基磺酸用途
1)食品添加剂:
用于代替糖精的甜味素添加剂。
2)清洗剂:
利用氨基磺酸对碱金属盐类有较好溶解能力,在清洗过程中以氨基磺酸作为主要原料的除垢剂。
氨基磺酸作为清洗剂,它具有较广泛的使用范围,可用于清洗锅炉、冷凝器、夹套以及化工管道、作为清洗剂,具有贮存、运输方便、容易配制等优点。
2)处理油井:
增加油量,将氨基磺酸溶液注入碳酸盐岩层油层,容易与岩层油层发生反应,能避免发生反应生成盐的沉积,石油产量倍增。
3)电镀:
主要是作为电导、缓冲作用的化合物使用,并使镀层细密而富有延展性,其粘度力高。
4)蚀刻:
蚀刻溶液中,氨基磺酸盐离子可加速Cu蚀刻,该溶液用于印刷线路板的生产,能选择性腐蚀铜,并可提高蚀刻质量。
5)电化学抛光:
氨基腐蚀用于钛合金,可是钛合金表面亮度增加。
6)沥青乳化:
将硬脂酸乙醇脂均匀地分散在融融沥青中,再加入水和氨基磺酸,就形成乳化沥青,它在公路建设中具有易施工,对骨料竭力强力的特点。
7)分析试剂,染色试剂:
NH2SO3H+HNO2→H2SO4+N2+H2O本反应在常温下很快进行,故可用于硝酸盐的分析,在很稀的酸性溶液中(PH=2一下),几分钟就能反应完全。
故适用于染色后除去过量的亚硝酸盐。
8)漂白粉稳定剂:
氨基磺酸氯素化合在水中形成较游离氯气更稳定的化合物,利用该性质可用于游泳池用水消毒。
9)除草剂、防枯剂:
氨基磺酸用其盐类可作除草剂使用。
10)阻燃剂:
氨基磺酸受热时可分解成大量的氨气和氮气,具有阻燃效果。
11)树脂用胶联促进剂:
氨基磺酸或氨基磺酸及其铵盐在树脂聚合时使用,并能起到促进剂作用。
12)氨基磺酸作为磺化剂广泛用于有机合成反应之中,与加甲醇一起加热容易生成硫酸二甲脂及氨。
二、原材料规格及其消耗定额
序号
原料名称
规格
消耗定额
备注
1
尿素
含N量46.5%
0.4
2
25%发烟硫酸
含游离子SO3含量≥25%
2.8
3
副产稀硫酸
~60%
3
三、动力消耗定额
序号
原料名称
规格
消耗定额
备注
1
新鲜水(含循环水、补充水)
0.3MPa
18.6
2
蒸汽
0.3MPa
2.5
3
电
380V
600KWh/t
四、工艺流程
1.工艺流程简述
将104.5%发烟硫酸,尿素按一定配比连续加入#1反应锅中,控制反应锅内温度,然后将物料流入#2反应锅中,控制反应锅中物料停留时间,然后物料放至有一定量母液的稀释锅中进行稀释,控制终点比重,稀释时温度控制在规定要求范围内,然后降温放料抽油滤得粗品,用母液洗涤至粗品含量指标范围内,其中SO4含量低于要求范围,然后将粗品投入存有定量热水的溶解锅中溶解,保持一定的溶解温度,直至粗品全溶,利用自吸泵溶解物打至结晶锅中冷却,经冷却后物料放至离心机中分离,根据精品含量用水加以洗涤,待精品甩干后,用真空抽到烘干机进行烘干,该设备用的蒸汽温度控制在规定范围,烘干后的物料为成品氨基磺酸。
2.工艺流程示意图:
五、环境保护
1.三废排放
废弃:
合成反应锅生成废弃SO2、SO3
废水:
抽滤器、离心机洗涤时酸性残液。
2.处理方法
a)废弃入高压电除雾器除雾后排入大气
b)酸性残液入母液地下槽后循环使用及市场销售。
六、总图
1.占地面积约为3500m2
2.总建筑面积约为1500m2
三层厂房,层高分别为6.00m、12.00m、18.00m。
七、施工周期
1.图纸设计4个月(1.5个月交土建图及非标设备图)
2.土建3个月(土建室可采购设备或定点加工)
3.安装2个月
共计:
7.5个月
八、投资费用
1.10kt/a氨基磺酸投资费用
设备1400万元
工艺200万元
电气120万元
仪表120万元
土建(含仓库2000m2)400万元
循环水80万元
总图50万元
设计费98万元
技术服务费15万元
合计:
2583万元
九、经济效益
1.氨基磺酸成本总价2143元/吨
2.销售价格3200元/吨
其中:
增值税465元/吨
可抵扣税额~145元/吨
3.利润估算
⑴氨基磺酸销售利润
3200-2143-(465-145)=737元/吨
⑵可回收稀酸150元/吨(氨基磺酸)
⑶总利润737+150=887元/吨
10kt/a产量的利润887万元
4.资金回收期
回收期2583÷887=~2.91年
十、结论
1.氨基磺酸是生产甜味素的添加剂,目前在世界上取消使用糖精后,甜味素的需求增大,氨基磺酸也同样要求增加产量。
由于市场需求量增加,氨基磺酸市场价格提高到元/吨,是具有较大利润空间的产品。
2.采用液相法氨基磺酸的生产工艺能使产品达到优等品的质量效果。
3.此生产工艺将会产生3吨/吨氨基磺酸的60%稀酸。
氨基磺酸在1吨60%稀酸中可溶解35kg左右,在高于80℃温度下生成硫酸铵。
60%稀酸提浓后用于硫酸钾生产,在炉内与KCl反应可生成NH4Cl和K2SO4。
NH4Cl在盐酸装置中的洗涤塔内溶于盐酸,粗品盐酸质量会受影响,经再次洗涤后,对正品盐酸不会有影响,故氨基磺酸生产中产出的60%稀酸经吸收后SO3提浓至93%硫酸,仍能回收利用于硫酸钾生产。
另外60%稀酸可市场销售,售价:
150元/吨。
附:
10kt/a氨基磺酸设备清单表
序号
设备名称
规格
型号
数量
备注
1
斗式提升机(吊机)
1
2
料斗
2
3
螺旋加料机
1
4
105%硫酸贮槽
1
5
105%硫酸高位槽
1
6
105%硫酸泵
2
7
合成(一反)釜带搅拌
2
8
合成(二反)釜带搅拌
2
9
稀释锅带搅拌
6
10
粗晶离心机
4
11
母液输送泵
2
12
母液过滤器
1
13
母液滤液泵
1
14
往复式真空泵
2
15
缓冲罐
2
16
碱稀罐
2套
17
溶解锅带搅拌
碳钢衬塑
2
18
溶液输送泵
2
19
结晶锅带搅拌
10
20
活塞罐料自动离心机
5
21
清液贮槽
1
22
清液泵
2
23
稀酸槽
2
24
稀酸泵
2
25
凉水塔
2
26
循环水泵
2
(待选)
27
冷冻系统
1套
整机
28
尾气处理装置
⑴尾气塔
2
⑵尾气循环泵
3
⑶废液槽
1
⑷碱液槽
1
⑸电除雾器
2
29
烘干系统
1套
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- 氨基 技术 方案