معرفي محصول | طرح توجيهي توليد اسيد فسفريك

اسيد فسفريك با فرمول شيميايي H3PO4  با ديگر نام هاي ارتو فسفريك اسيد، اسيد فسفريك سفيد، محلول اسيد فسفريك و … نيز شناخته مي شود و پس از اسيد سولفوريك داراي بيشترين توليد و مصرف در جهان مي باشد.

اين ماده شيمايي به عنوان ماده مياني بين سنگ فسفات و مواد فسفاته محسوب مي گردد و بيشترين استفاده از آن در توليد نمك هاي فسفاته همراه با كودهاي شيمايي است. بازار كوچكتر اسيد فسفريك متعلق به توليد مواد شيمايي مورد نياز براي تصفيه آب، مواد پاك كننده، مواد كنترل كننده آتش و … مي باشد.

به طور كلي اسيد فسفريك در جهان به سه صورت اسيد فسفريك خام، اسيد فسفريك صنعتي و اسيد فسفريك خوراكي توليد مي شود. اسيد فسفريك صنعتي و خوراكي حاصل تصفيه اسيد فسفريك خام است. اسيد فسفريك خام در اثر واكنش شيميايي اسيد سولفوريك با خاك فسفات توليد مي شود و در نهايت در واحد هاي تصفيه به اسيد فسفريك هاي صنعتي و خوراكي تبديل مي شود.

از اسيد فسفريك خام در صنايع كودهاي شيميايي، اسيد صنعتي در صنايع فسفاته كننده ها و شوينده هاي صنعتي، چربي گيرها و رنگ برها، صنايع نساجي، تصفيه پسآب ها، توليد پاك كننده هاي صابوني و غير صابوني، توليد ظروف تفلون و … استفاده مي شود.

اسيد فسفريك هاي خوراكي نيز در توليد روغن نباتي، ماده افزودني در توليد نوشابه هاي گاز دار، تصفيه آب، خوراك دام، داروسازي، توليد مكمل هاي غذايي دام و طيور، استفاده مي شود. اين ماده در اثر افزودن آب به P2O5 و يا از سنگ فسفات دار در مجاورت اسيد سولفوريك ايجاد مي شود.

كد آيسيك محصول | طرح توجيهي توليد اسيد فسفريك

بر اساس سيستم طبقه بندي وزارت صنايع و معادن، كد آيسيك مرتبط با طرح توجيهي توليد اسيد فسفريك، كد 24111317  مي باشد.

شرايط واردات

در طي سال هاي اخير، بيش از 25 قلم از انواع تركيباب فسفاتي وارد كشورمان شده است. از جمله مواد فسفاتي وارداتي به كشور  P2O5 است كه در ساخت اسيد فسفريك كارايي دارد.

در حالي كه سالانه به 900 هزارتن از تركيب شيمايي نامبرده در كشور نياز داريد، P2O5  جهت توليد اسيد فسفريك عمدتا از طريق واردات تامين مي شود. اما از آنجايي كه امكان ساخت اسيد فسفريك توسط شركت هاي پتروشيمي در داخل كشور نيز وجود دارد، واردات آن با دريافت مجوز از وزارت صنايع نفت و بازرگاني امكان پذير است.

موارد مصرف و كاربرد

اسيد فسفريك از نظر ارزش توليد و مصرف اولين اسيد غير آلي و از نظر حجم دومين اسيد آلي پس از اسيد سولفوريك است. توليد اسيد فسفريك به روش مرطوب و يا فرآيند حرارتي با كوره انجام مي شود كه فرمول فرآيند شيمايي آن به شرح فرمول زير است:

Ca3(PO4)2.CaF2+ 10H2SO4 → 6H3PO4+ 10 CaSO4 + 2HF↑

محصولات حانبي اين واكنش شامل فسفو ژيپس، سولفات آمونيوم،
فلوئوروسيليكات سديم، اسيد فلوئوروسيليسيك پيش ماده توليد فلوئور سيليكات هاي آمونيوم، كلسيم، مس، منيزيم، پتاسيم و سديم هستند.

اسيد فسفريك در زمينه هاي مختلفي شامل كشاوري، توليد شوينده ها، صنايع غذايي، نساجي، داروسازي، دندانپزشكي و … كارايي دارد.

در صنايع الكترو شيميايي از مشتقات اسيد فسفريك جهت تصفيه آب استفاده مي شود. لازم است اشاره كنيم كه اسيد فسفريك به صورت مستقيم در محافظت از خوردگي آلياژ هاي آهن و همينطور به عنوان كاتاليست در صنايع پتروشيمي مورد استفاده قرار مي گيرد.

لازم به ذكر است كه بيش از 90 درصد اسيد فسفريك توليد شده در حهان براي توليد انواع كودهاي شيمايي كارايي دارد و 10 درصد باقي مانده در صنايع فلزي براي ايجاد لايه ضد زنگ بر روي ورقه هاي فلزي، صنايع شيشه سازي، دندانسازي، لاستيك سازي، صنايع پتروشيمي و … استفاده مي شود.

كاربرد در صنايع غذايي و خوراك دام و طيور | طرح توجيهي توليد اسيد فسفريك

از اسيد فسفريك براي توليد غذاهاي اسيدي و نوشابه هاي گازدار استفاده مي شود. استفاده از اسيد فسفريك در غذا، طعم تندي را به آن مي دهد.

حجم توليد بالا و قيمت ارزان سبب شده است كه از اسيد فسفريك نسبت به ديگر طعم دهنده هاي طبيعي شامل زنجبيل، اسيد سيتريك، بيشتر استفاده گردد.

به منظور تامين فسفر و ديگر مواد مغذي همچون كلسيم و نيتروژن غير پروتئيني از فسفات هاي گريد غذايي در خوراك دام و طيور نيز استفاده مي شود. مواد فسفاته اي كه در خوراك دام و طيور مورد استفاده قرار مي گيرد به صورت كلسيم فسفات ها و اسيد فسفريك، آمونيوم فسفات هاي جامد، فسفات سديم و… مي باشند.

كاربرد در مواد پاك كننده

اسيد فسفريك در توليد پاك كننده ها براي نرم كردن آب كارايي دارد.  آب سخت به دليل تركيباتي كه دارد در اثر تشكيل شدن با صابون، منجر به ايجاد لك بر روي لباس ها مي شود. نمك هاي فسفات توليد شده از اسيد فسفريك به طور گسترده اي در توليد پاك كننده ها كارايي دارند. Na5P3O10 تركيبي شيميايي است كه به عوان نرم كننده آب، با مواد موجود در آب سخت شامل سديم تري پلي فسفات با كلسيم (II) و منيزيم (II) پيوند برقرار مي كند و منجر به شكل گيري اجزاء محلول در آب مي شود كه از ايجاد رسوب آب با صابون جلوگيري مي كند.

كاربرد در زدودن زنگ آهن

اسيد فسفريك به صورت مستقيم براي زدودن زنگ آهن از ابزارهاي آهني و يا فولادي و تبديل آهن به فسفات هاي محلول در آب كارايي دارد.

كاربرد در پزشكي

از اسيد فسفريك در دندانپزشكي و اورتودنسي به عنوان عامل قلم زني جهت تميز كردن و زبر كردن سطح دندان ها استفاده مي شود. اين ماده شيميايي در ساخت آسپرين نيز كارايي دارد چراكه به دليل داشتن يون هيدروژن فراوان، آلايندگي كمتري را در مقايسه با كلريدريك و سولفوريك ايجاد مي كند.

كاربرد در كشاورزي | طرح توجيهي توليد اسيد فسفريك

بيشترين مصرف اسيد فسفريك در جهان جهت توليد كودهاي آمونيوم فسفات است. آمونيوم فسفات نمك هاي غير آلي هستند كه نتيجه واكنش ميان آمونياك و اسيد فسفريك مي باشند.

اين نمك ها به صورت جامد و مايع توليد مي شوند و ممكن است شامل مقاديري فسفات به شكل اورتو در حالت جامد و يا پلي فسفات معمولا در حالت مايع باشند. كودهاي فسفاته از پرمصرف ترين انواع كودها پس از كودهاي نيتروژني هستند كه داراي عناصر ضروري براي رشد گياهان مي باشند.

مصارف صنعتي

در مصارف صنعتي عمدتا از فسفريك اسيد براي توليد سديم فسفات ها و آمونيوم فسفات هاي جامد استفاده مي شود. سديم فسفات ها در زمينه توليد مواد تصفيه كننده آب و آمونيوم فسفات هاي جامد در مواد كنترل كننده آتش مورد استفاده قرار مي گيرند. از ديگر مصارف صنعتي فسفريك اسيد، سلول هاي سوختي است.

بررسي كالاهاي جايگزين و تجزيه تحليل اثرات آن بر مصرف محصول

در زمينه توليد كودهاي فسفاته به جاي اسيد فسفريك محصول جايگزيني وحود ندارد. اما از آنجايي كه اسيد فسفريك به لحاظ صنعتي به عنوان مواد اوليه در توليد بسياري از محصولات مورد استفاده قرار مي گيرد، مي توان محصول جايگزين آن را به صورت موردي بررسي نمود. اسيد فسفريك در زمينه صنايع شيمايي ، نساجي و … نيز جايگزيني ندارد.

از اسيد فسفريك به دليل برخورداري از خاصيت نگهدارنگي كه دارد، در توليد محصولات غذايي استفاده مي شود كه اسيد سيتريك، اسيد اسكوربيك و … را مي توان به عنوان جايگزين آن استفاده كرد؛ اما اين موضوع نيز شامل تمامي مواد غذايي نمي شود به طور مثال در توليد روغن نباتي براي حذف صمغ هاي موجود در روغن خام، استفاده از اسيد فسفريك ضرورت دارد.

در صنعت نوشابه سازي نيز از اسيد فسفريك به دليل خاصيت طعم دهندگي و نگهدارنده بودن استفاده مي شود و مي توان از تارتاريك اسيد، اسيد سيتريك، اسكوربيك و … به عنوان جايگزين آن استفاده كرد.

اهميت استراتژيكي كالا در دنيا امروز | طرح توجيهي توليد اسيد فسفريك

اسيد فسفريك مشابه اسيد نيتريك از تركيبات اوليه مهم در ساخت كودهاي شيمايي مي باشد. در حالي كه شاهد افزايش جمعيت هستيم، تامين مواد غذايي نيز سخت تر از گذشته شده است و لازم است در اين زمينه تدابيري انديشيده شود.

استفاده از كودهاي شيمايي از عوامل مهم و تاثير گذار در زمينه افزايش حاصل خيزي خاك و توليد محصول مي باشد. بنابراين نقش و اهميت استراتژيكي اين كالا به دليل تاثير مستقيم بر محصولات كشاورزي مي باشد.

كشور هاي عمده توليد كننده و مصرف كننده محصول

از بزرگ ترين كشورهاي توليد كننده اسيد فسفريك مي توان به كشورهاي آمريكا، مكزيك، اسپانيا، هلند، بلژيك و چين اشاره كرد.

مواد اوليه مورد نياز  در طرح توجيهي توليد اسيد فسفريك

در زمينه توليد اسيد فسفريك به برخي مواد اوليه به شرح موارد زير نياز است :

• سنگ فسفات آپاتيت
• اسيد سولفوريك
• اكسيد كلسيم (آهك)

اسيد فسفريك از طريق توليدات داخلي پتروشيمي در اختيار واحد هاي توليدي قرار مي گيرد. آهك نيز از توليدات داخلي قابل تامين مي باشد.

دانش فني و فرآيند توليد اسيد فسفريك | طرح توجيهي توليد اسيد فسفريك

به طور كلي در سراسر جهان از دو روش عمده براي توليد اسيد فسفريك استفاده مي شود.

1.توليد اسيد فسفريك با استفاده از فرآيند مرطوب

متداول ترين روش توليد اسيد فسفريك در جهان، استفاده از فرآيند مرطوب است كه در ادامه توضيحاتي پيرامون آن آورده ايم.

اسيد توليدي در اين روش، به طور مستقيم از سنگ معدن تهيه مي شود كه معمولا در حجم زياد، هزينه زياد و با درجه خلوص پايين است. از اسيد توليد شده به اين روش براي توليد كودهاي شيمايي فسفاته استفاده مي شود؛ در صورتي كه اگر اسيد توليد شده به اين روش داراي درصد خلوص بالايي باشد در توليد تركيبات شيمايي تجاري فسفات ها استفاده مي گردد. اسيد توليد شده طي اين روش نتيجه فعل و انفعال كنسانتره سنگ فسفات و اسيد فسفريك است.

پس از خرد كردن كاني فسفات به وسيله آسياب هاي گلوله اي، شيرابه حاصل به همراه اسيد سولفوريك 55 درصد به مخازن واكنش منتقل مي گردد. اين مخازن مجهز به همزن هاي قوي هستند و درجه حرارت واكنش در آن ها با با دقت بالايي كنترل مي شود.

گازهاي خروجي از راكتور به برج هاي جذب منتقل مي شوند و در آن قسمت اسيد فلوسيليسيك (H2SiF6 ) با استفاده از آب، قابل بازيابي خواهد بود. واكنشي كه در داخل راكتور انجام مي شود به صورت فرمول شيمايي زير خواهد بود.

3Ca3(PO4)2.CaF2+ 10H2SO4 + 10H2O → 6H3PO4+ 10 CaSO4. 2H2O+ HF↑

همانطور كه مشاهده مي كنيد، فرآورده واكنش حاصل علاوه بر اسيد فسفريك، سولفات كلسيم نيز مي باشد.

شيرابه هاي حاصل از راكتورها به فيلترهاي خلاء دوراني افقي منتقل مي شوند و در آن قسمت اسيد فسفريك جداسازي مي شود و در نهايت گچ و يا ژيپس حاصل دوريخته مي شود. اسيد به دست آمده از فيلترها، با استفاده از تبخير كننده ها كه داراي مبدل هاي حرارتي هستند، تلغيظ مي شوند.

مواد زائدي كه طي فرآيند توليد اسيد فسفريك ايجاد مي شود، در دو دسته تقسيم مي شود.

• پساب حاصل از شستشو و جداسازي كيك ژيپس (گچ)
• گازهاي خروجي در مرحله هضم و تبخير فرآيند توليد

اصلي ترين مواد آلاينده پساب را فسفات ها و فلوريد هاي محلول تشكيل مي دهند كه پس از تخليه پساب به حوضچه هاي بزرگ تصفيه منتقل مي شوند و به آن ها آهك اضافه مي گردد. نتيجه اين واكنش، رسوب كلسيم مي باشد.

گازهاي خروجي از فرآيند در دو مرحله نيز در بر دارنده مقادري از P2O5 و فلوئور هستند؛ اين گازها با استفاده از يك تله آبي قابل جذب هستند و به صورت جريان هاي اسيدي دفع مي شوند. اسيد فلوئوريك و اسيد فلوسيلسيك توليد شده در اين مرحله، در عمليات تكميلي بعدي قابل ارزيابي است.

2.روش خشك يا حرارتي | طرح توجيهي توليد اسيد فسفريك

روش دوم توليد اسيد فسفريك ، روش خشك يا حرارتي است؛ در اين روش از فسفر عنصري به عنوان مواد اوليه جهت توليد اسيد فسفريك استفاده مي شود و محصول نهايي بسيار خالص تر و گرانتر از روش اول است. از اسيد فسفريك توليد شده به اين روش براي توليد فسفات هاي سديم، كلسيم، پتاسيم و  آمونيوم استفاده مي گردد.

ماشين آلات و تجهيزات مورد نياز

در خط توليد اسيد فسفريك به برخي تجهيزات اصلي شامل راكتور، برج، تانك هاي نگهداري مواد اوليه و … نياز مي باشد. تمامي تجهيزات مورد نياز در طرح توجيهي توليد اسيد فسفريك از طريق منايع طبيعي قابل تامين است كه مي توانيد براي برآورد هزينه مورد نياز براي تامين آن ها با كارشناسان كاردوك در ارتباط باشيد.

خدمات قابل ارايه كاردوك به طرح‌ها و واحدهاي توليد كننده

براي تهيه طرح توجيهي در زمينه هاي مختلف مي توانيد با كارشناسان تماس بگيريد. از جمله خدمات مركز مشاوره كسب و كار كاردوك مي توان به موارد زير اشاره داشت :

• ارائه خدمات در انتخاب ماشين آلات، تاسيسات عمومي و طراحي سايت پلان
• تامين نيروي انساني نصب و راه اندازي ماشين آلات و تاسيات عمومي طرح توليد
• مشاوره فرمولاسيون مواد اوليه
• مشاوره اصلاح تكنواوژي، نوسازي و بازسازي واحدهاي قديمي
• مشاوره صادرات محصول با كيفيت به  كشورهاي ديگر
• تهيه طرح توجيهي و امكان سنجي طرح با استفاده از نرم افزار كامفار توسط متخصصين كارآمد مهندسي
• ثبت نام در سامانه بهين ياب و سامانه مختلف

براي دريافت مشاوره از متخصصان مركز مشاوره كسب و كار و كاريابي كاردوك جهت نوشتن طرح توجيهي مي توانيد با شماره 02166418908 تماس بگيريد.

 

 

منبع: طرح توجيهي توليد اسيد فسفريك