離子膜燒堿生產(chǎn)技術(shù)改造總結(jié)

王榮欣，張 偉

（河南能源化工集團永銀公司，河南 漯河 462400）

離子膜燒堿生產(chǎn)技術(shù)改造總結(jié)

王榮欣，張 偉

（河南能源化工集團永銀公司，河南 漯河 462400）

介紹了10萬t/a離子膜燒堿生產(chǎn)技術(shù)改造及改造后裝置的運行情況。

離子膜燒堿；生產(chǎn)；技術(shù)改造；總結(jié)

河南能源化工集團河南永銀化工實業(yè)有限公司（以下稱永銀公司）一期工程包括12萬t/a聚氯乙烯、10萬t/a離子膜燒堿、40萬t/a電石法水泥、熱電、動力、鹽礦等裝置。項目2009年開工建設(shè)，2011年各裝置陸續(xù)投入運行。由于市場原因聚氯乙烯和水泥調(diào)試后即處于停產(chǎn)狀態(tài)，熱電裝置也由于主要用汽單位停產(chǎn)而被迫停運。由于原設(shè)計、設(shè)備選型、外部環(huán)境條件的變化，造成燒堿裝置不能滿負荷運行，甚至影響到燒堿裝置的正常生產(chǎn)，永銀公司對燒堿和配套動力裝置進行大量技術(shù)改造，保證了燒堿裝置正常、安全、穩(wěn)定、高效率、滿負荷運行，2013年燒堿產(chǎn)量達到10.06萬t/a。

1 10萬t/a燒堿工藝裝置

該公司10萬t/a燒堿裝置采用全鹵水工藝，設(shè)計上鹵水使用率可根據(jù)生產(chǎn)100%調(diào)整。鹵水由鹽礦供應(yīng)，燒堿生產(chǎn)過程產(chǎn)生的淡鹽水、廢水、雜水均進入返井罐返回鹽礦。鹽礦具有4對8口對流井，單對對流井產(chǎn)鹵能力60 m3/h。一次鹽水采用通用的預(yù)處理加凱膜工藝，鹵水除氨采用次氯酸鈉氧化空氣吹脫法，鹽水系統(tǒng)硫酸根采用膜法除硝工藝抽出部分淡鹽水由脫硝裝置除去，脫硝裝置能力400 kg/h。二次鹽水采用通用的三塔工藝。電解采用旭化成制造的4臺膜極距離子膜電解槽，單臺能力2.5萬t/a，離子膜為旭化成配套的F6801離子膜，電解槽直流供電采用1拖2方式。氯處理采用通用硫酸干燥工藝，硫酸干燥為2塔3級干燥，1塔和2塔下部是填料，2塔頂部設(shè)置5塊泡罩塔板，氯氣壓縮采用國產(chǎn)小型透平機。液氯采用低溫低壓工藝，設(shè)計能力3萬t/a，主要為平衡燒堿氯氣系統(tǒng)的穩(wěn)定。高純鹽酸采用二合一副產(chǎn)蒸汽合成爐，共4臺合成爐，對應(yīng)4套大吸收裝置，主要用于開停車氯化氫的吸收，同時，設(shè)置2套小吸收裝置，主要用于生產(chǎn)高純鹽酸。

2 運行中出現(xiàn)的問題

（1）氯氣透平機質(zhì)量差。氯氣透平機采用國內(nèi)某公司制造的3臺壓縮機，投運初期即發(fā)現(xiàn)密封泄漏氯氣、油過濾器壓力上升過快、設(shè)備本體存在砂眼等質(zhì)量缺陷，嚴重影響燒堿裝置的安全運行；

（2）液氯裝置設(shè)計能力低。設(shè)計時聯(lián)產(chǎn)氯氣主要生產(chǎn)氯化氫供聚氯乙烯分廠使用，液氯緩沖站液氯生產(chǎn)能力只有3萬t/a，但由于聚氯乙烯市場低迷裝

置停產(chǎn)，造成燒堿裝置由于氯氣平衡問題不能滿負荷生產(chǎn)；

（3）液氯包裝能力低。設(shè)計液氯生產(chǎn)量為1萬t/a，包裝臺只有5臺，不能保證液氯的包裝，特別是增加液氯產(chǎn)量后不能滿足包裝生產(chǎn)要求；

（4）蒸汽供應(yīng)問題。設(shè)計燒堿裝置用汽由4 km外的熱電廠供應(yīng)，聚氯乙烯裝置停產(chǎn)后燒堿裝置用汽很低，蒸汽外管熱量損失非常大，造成燒堿單位用汽成本極高。特別是熱電廠由于主要蒸汽用戶停產(chǎn)，熱電裝置無法運行，從而使燒堿裝置的用汽失去了來源；

（5）除氨系統(tǒng)問題。該公司燒堿采用全鹵水工藝，為保證液氯生產(chǎn)的安全，需對鹵水進行除氨處理。設(shè)計除氨系統(tǒng)燒堿加入點在鹵水泵進口，運行中發(fā)現(xiàn)鹵水加熱器結(jié)垢堵塞嚴重，特別嚴重的是除氨塔內(nèi)填料完全板結(jié)在一起，除氨裝置基本失去除氨效果，鹵水換熱器板片結(jié)垢堵塞也影響了一次鹽水的運行。

3 技術(shù)改造情況

（1）氯氣透平機改造。針對氯氣透平機的嚴重質(zhì)量問題，公司果斷決定更換氯氣透平機。在保證原透平機勉強運行狀況下，逐步把3臺透平機更換為杭州振興公司生產(chǎn)的透平機。新透平機運行后效果非常好，密封氣采用自動穩(wěn)壓，壓縮機防喘振采用控制出口壓力的方式，原透平機防喘振采用流量控制，安全性大大提高；

（2）液氯液化和包裝改造。針對液氯緩沖站液氯生產(chǎn)能力低問題，公司在原液氯廠房新增1套武漢新世界公司制造的4萬t/a液化裝置，包括原1套1萬t/a、1套2萬t/a液化裝置，使液氯緩沖站生產(chǎn)能力達到7萬t/a。針對包裝能力不足問題，公司充分利用現(xiàn)有場地在液氯包裝廠房南邊新增加5臺、北邊新增加1臺包裝臺，另新增加1套液氯槽車充裝系統(tǒng)，保證了液氯的正常包裝，2013年液氯產(chǎn)量達到7.7萬t；

（3）電解槽改造。10萬t/a燒堿裝置采用日本旭化成制造的4臺膜極距離子膜電解槽，單臺能力2.5萬t/a，設(shè)計正常運行電流13.5 kA，每臺電解槽包括162個單元。但實際每臺電解槽可以安裝168個單元，公司從旭化成公司購買24臺單元槽和配套離子膜，其它單元槽框橡膠墊片、撓性透明軟管等由國內(nèi)廠家配套。增加單元槽的改造，在投資較少情況下燒堿能力提高2.5%；

（4）4 t/h燃煤鍋爐改造。由于熱電廠的主要用汽單位停產(chǎn)使熱電裝置不能正常運行，公司提前建設(shè)1套4 t/h快裝燃煤蒸汽鍋爐生產(chǎn)蒸汽保證燒堿用汽需要。在燃氫蒸汽鍋爐投運后燃煤鍋爐停爐，該鍋爐只做為燒堿裝置開車使用；

（5）8 t/h燃氫蒸汽鍋爐改造。燒堿裝置聯(lián)產(chǎn)氫氣約3 500 m3/h，除生產(chǎn)高純鹽酸和高濃度鹽酸，計劃合作建設(shè)1 000 m3/h壓縮氫氣外，仍剩余約2 000 m3/h氫氣放空，公司建設(shè)1套8 t/h臥式燃氫蒸汽鍋爐，和合成鹽酸副產(chǎn)蒸汽并入蒸汽管網(wǎng)。燃氫鍋爐的投運充分利用放空氫氣生產(chǎn)蒸汽，使燒堿裝置不需外供蒸汽，依靠裝置副產(chǎn)和聯(lián)產(chǎn)氫氣生產(chǎn)蒸汽即完全滿足燒堿裝置的生產(chǎn)和生活需求，大大降低了燒堿單位能耗和生產(chǎn)成本，每年可增加效益約600萬元；

（6）除氨系統(tǒng)改造。針對除氨系統(tǒng)結(jié)垢堵塞換熱器和除氨塔問題，公司進行了科學(xué)論證和研究，改變除氨系統(tǒng)燒堿溶液和次氯酸鈉溶液的加入方式，由鹵水泵進口加入改變?yōu)樵邴u水儲槽加入，徹底消除了換熱器和除氨塔結(jié)垢問題；

（7）鹽泥返井技術(shù)改造。鹽水一次精制過程會產(chǎn)生大量的鹽泥，傳統(tǒng)處理是采用板框壓濾的方法使鹽泥成為固體泥餅外排，由于公眾環(huán)保意識的提高，鹽泥的處置成為氯堿企業(yè)頭痛的問題。永銀公司對鹽泥工藝進行改造，一次鹽水產(chǎn)生的鹽泥由鹽泥壓濾泵打人返井管道注入鹽井，徹底消除了鹽泥的污染；

（8）其他技術(shù)改造。永銀公司燒堿裝置投運近三年來，針對生產(chǎn)中出現(xiàn)的實際問題，還進行了其他較大的技術(shù)改造，如利用閑置變頻器對循環(huán)水泵的變頻改造、利用燃氫蒸汽鍋爐蒸汽成本低的特點運行溴化鋰制冷機組替代螺桿壓縮制冷機組運行、利用鹽酸裝置生產(chǎn)氯化氫氣體合作建設(shè)1萬t/a高濃度鹽酸、利用燒堿聯(lián)產(chǎn)氫氣成本低的特點合作建設(shè)1 000 m3/h壓縮氫項目，這些改造給公司大大降低了生產(chǎn)成本，成為公司新的效益增長點。

4 結(jié)語

河南能源化工集團永銀公司10萬t/a燒堿裝置由于設(shè)計、設(shè)備選型、外部環(huán)境的變化，造成燒堿裝置不能滿負荷甚至不能正常運行。永銀公司對燒堿裝置的技術(shù)改造完善了燒堿生產(chǎn)工藝，使燒堿裝置實際生產(chǎn)超出設(shè)計能力，大幅度降低了生產(chǎn)成本，在目前整個燒堿行業(yè)不景氣情況下，永銀公司燒堿裝置滿負荷運行，仍保持良好生產(chǎn)經(jīng)營狀態(tài)。

Caustic soda produce transformation summary

WANG Rong-xin，ZHANG Wei
（Henan Energy Chemical Group Yongyin Co.,Ltd.,Luohe 462400，China）

This article describes the situation of 100 kt/a caustic soda plant transformation and operational aspect.

caustic soda；produce；transformation；summary

TQ114.26+2

B

1009－1785（2015）03-0008-02

2014-04-10

王榮欣（1967—），男，1989年畢業(yè)于河南大學(xué)化學(xué)系石油化工專業(yè)，工程師，現(xiàn)河南能源化工集團永銀公司生產(chǎn)技術(shù)部工作。