興化集團(tuán)30萬t／a純堿項(xiàng)目節(jié)能減排的措施

曹 杰，李 方

（延長石油集團(tuán)興化化工有限公司，陜西 咸陽 713100）

延長石油集團(tuán)興化化工公司是以煤為原料的化工企業(yè)，于2011年1月正式投產(chǎn)以來，已經(jīng)歷2年多的運(yùn)行。有30萬t／a合成氨裝置一套，30萬t／a甲醇裝置一套，30萬t／a純堿和氯化銨生產(chǎn)裝置，制堿裝置采用聯(lián)堿工藝。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀介紹

1.1 碳化清洗的介紹

純堿生產(chǎn)中，碳酸氫鈉會(huì)在碳化塔內(nèi)壁結(jié)疤，一般生產(chǎn)2～3天后，就需停止制堿用氨鹽水清洗。碳化塔在作業(yè)期結(jié)束后進(jìn)塔AⅡ母液從塔頂上部進(jìn)入碳化塔，清洗氣經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮從碳化塔底部進(jìn)入形成湍流改變流體流動(dòng)狀態(tài)，從而達(dá)到預(yù)碳化和清洗效果。

我公司采用索爾維式笠帽異徑碳化塔，用98.5%以上的濃氣進(jìn)行碳化制堿。碳化塔清洗氣采用壓縮空氣。因?yàn)樵奸_車，系統(tǒng)運(yùn)行尚不平穩(wěn)，設(shè)備頻繁檢修。尤其是煅燒爐經(jīng)歷幾次檢修，不可避免的造成了系統(tǒng)波動(dòng)，塔內(nèi)液面上下波動(dòng)頻繁因而導(dǎo)致了部分塔內(nèi)FeS膜被氧化、脫落。

1.2 脫碳?xì)膺M(jìn)塔方式的介紹

我公司CO2原料自合成氨系統(tǒng)來，含量85%以上的濃氣，經(jīng)脫碳?xì)饩彌_罐后進(jìn)入脫碳?xì)鈮嚎s機(jī)加壓至0.3～0.35MPa（表壓），經(jīng)冷卻器冷卻，分離器分離后，送入制堿塔。脫碳?xì)鈮嚎s機(jī)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)離心式壓縮機(jī)，電機(jī)額定功率：1 250kW。

1.3 原鹽貯運(yùn)粉碎的介紹

結(jié)晶工序共有兩條加鹽線：粗鹽線和精制鹽（即細(xì)鹽）線。包含6條皮帶，4個(gè)刮板。

裝置在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)純堿產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)嚴(yán)重，色堿及不溶物超標(biāo)次品不時(shí)出現(xiàn)。經(jīng)成品分析發(fā)現(xiàn)，純堿Fe含量嚴(yán)重超標(biāo)，檢查發(fā)現(xiàn)天氣原因?qū)е略}受潮，為原鹽輸送系統(tǒng)設(shè)備腐蝕提供了條件，更為嚴(yán)重的是經(jīng)常造成鹽倉結(jié)塊下料不暢，鹽析加鹽不能連續(xù)，影響生產(chǎn)。加之，刮板運(yùn)輸過程中，環(huán)形鏈牽引刮板框的時(shí)候刮板方框經(jīng)常與四周的矩形料槽摩擦，造成刮板磨損嚴(yán)重。而且無論是斗提機(jī)還是埋刮板輸送機(jī)使用時(shí)功率消耗高。

2 技改工程采取的主要措施

2.1 碳化清洗氣的改造

我公司空分車間兩套43 000Nm3／h空分設(shè)備，除滿足合成氨正常生產(chǎn)以外仍有10 000～15 000Nm3／h氮?dú)夥趴?。合成氨空分塔頂?shù)牡獨(dú)鈮毫s為0.397MPa左右、溫度22℃，氮?dú)庵蠴2≤10ppm、Ar≤80ppm。將合成氨系統(tǒng)的副產(chǎn)的N2引入碳化塔的清洗之中，一方面停開清洗氣壓縮機(jī)組大幅度的節(jié)省了蒸汽用量，又降低了噪音污染，改善了操作環(huán)境。另一方面高濃度氮?dú)獗ＷC了清洗效果，降低了洗塔頻率，避免碳化塔內(nèi)壁保護(hù)膜被緩慢氧化。

2.2 脫碳?xì)膺M(jìn)塔方式的改造

脫碳?xì)鈮嚎s機(jī)的動(dòng)力消耗在整個(gè)聯(lián)堿生產(chǎn)中的所占比重甚大，因此若將合成氨裝置低溫甲醇洗CO2尾氣壓力提高至符合碳化制堿塔要求，便可停開脫碳?xì)鈮嚎s機(jī)直接采用濃氣進(jìn)塔的方式進(jìn)行聯(lián)堿生產(chǎn)。

聯(lián)堿生產(chǎn)所用CO2來自二氧化碳解吸塔，解吸塔頂壓力可達(dá)0.35MPa。停開1 250kW的壓縮機(jī)，采用CO2直接進(jìn)塔進(jìn)行碳化反應(yīng)。操作壓力足以滿足聯(lián)堿碳化生產(chǎn)需要。由于氣化工序本身就是一個(gè)連續(xù)穩(wěn)定的化工生產(chǎn)單元，又為聯(lián)堿生產(chǎn)CO2氣體穩(wěn)定性提供了保證，此舉極大的節(jié)約了能源，年節(jié)支約450萬元。

2.3 原鹽貯運(yùn)的改造

興化堿廠2013年初投資60萬元完成原鹽輸送皮帶工程。新增兩條原鹽輸送皮帶，代替3＃水平刮板和4＃L刮板。原鹽經(jīng)過6＃皮帶→新增1＃皮帶→新增2＃皮帶→鹽析結(jié)晶器。（圖中虛線為新增加鹽皮帶。）

改造完成后從原鹽質(zhì)量上來講，解決了刮板帶鐵，成品堿發(fā)紅的問題。從設(shè)備故障率方面講原鹽輸送皮帶遠(yuǎn)小于刮板機(jī)和斗提機(jī)。從運(yùn)輸能力和能耗方面來講又可節(jié)約用電，每年可節(jié)約電費(fèi)46萬元。

圖1 鹽皮帶改造示意圖

3 結(jié) 語

全球宏觀經(jīng)濟(jì)形勢低迷，國內(nèi)純堿產(chǎn)能嚴(yán)重過剩以及美國天然堿的進(jìn)口，為國內(nèi)純堿生產(chǎn)企業(yè)帶來巨大沖擊，形勢不容樂觀。只有通過降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，只有走集約化路線，加大技改技措，加強(qiáng)創(chuàng)新，才是化解當(dāng)前行業(yè)危機(jī)的根本之道。

［1］ 郭鳳玲，劉振明，曹杰.我廠30萬t／a聯(lián)堿裝置存在的問題及解決方法［J］.純堿工業(yè)，2013，4：22－24

［2］ 李建淵，李玉江.采用綜合措施提高重灰白度［J］.純堿工業(yè)，1997，4：42－43

［3］ 陳學(xué)勤.氨堿法純堿工藝［M］.沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1989