淺談低鹽重質純堿生產對純堿消耗的影響

劉 鵬,劉水仙,李立春

(青島堿業股份有限公司,山 青島 266043)

淺談低鹽重質純堿生產對純堿消耗的影響

劉 鵬,劉水仙,李立春

(青島堿業股份有限公司,山 青島 266043)

通過選擇合適的生產階段,對采用不同方式生產低鹽重質純堿的消耗進行對比,將低鹽重質純堿生產對純堿消耗的影響加以量化。

低鹽重質純堿;純堿消耗

近年來,純堿市場對重質純堿的含鹽量要求越來越高,鹽分小于0.3%的低鹽重質純堿需求漲勢迅猛。我公司為滿足市場需求,增強企業在市場經濟中的競爭力,對公司的產品結構進行了調整,加大了對低鹽重質純堿的生產力度。筆者根據我公司目前的設備配置情況及生產實際,就降低重質純堿鹽分的不同途徑進行比較。

1 我公司低鹽重質純堿生產情況簡介

1.1 通過液相水合法降低重質純堿鹽分

我公司目前有2套固相水合重灰系統和1套液相水合重灰系統。通過液相水合法降低重灰鹽分,其具體操作是增加液相除塵塔軟水量,使之溢流,經洗水桶、結晶器加入母液桶,控制母液鹽分,降低重質純堿鹽分。這種方法是我公司目前降低重質純堿鹽分的常規做法,僅局限于小批量且發貨均勻的生產計劃。當輕灰鹽分小于0.50%,液相重灰鹽分小于0.30%,加上為滿足大多數客戶對產品粒度的要求,去除分離灰,單床能力日產400 t左右。這種方法的好處是為降低母液鹽分多加的水造成的母液膨脹,在小蘇打生產中母液平衡好的情況下可全部消化,幾乎不會造成消耗升高。

1.2 通過降低輕灰鹽分借以降低重灰鹽分

通過加大轉鼓式真空過濾機的洗水當量,將輕灰鹽分降低,這種方式簡單直接,能夠將鹽分控制在0.35%的水平上,加上液相重灰系統進一步降低鹽分,可生產出鹽分達到要求的產品。但從消耗的角度來看,洗水量加大,濾過母液膨脹,母液當量增大,低壓汽消耗上升,濾過損失加大。另一方面,對那些對產品鹽分要求不高的客戶來說,存在輕質純堿和普通重質純堿的質量過剩。

2 低鹽輕質純堿生產低鹽重質純堿對消耗的影響

2.1 對自來水消耗的影響

濾過崗位洗水當量與碳化結晶、洗水溫度、濾過真空、操作工調節、濾堿機負荷等都有不同程度的關系。2007年以來,CO2自動分析儀的上馬優化了碳化操作條件,使碳化結晶有了很大改善,且2007年之前對6臺濾堿機中的個別濾堿機進行了重大改造,故2007年以前的洗水當量與2008年可比性不高。2007年除產量較2008高之外,工況與2008年沒有較大區別,考慮到洗水溫度與季節有直接關系,選擇2007年第四季度洗水當量與生產低鹽重灰期間洗水當量進行比較。若考慮到自2008年11月份以來受市場影響限制產量,則在我公司滿負荷運轉下其洗水當量增幅還將更大,通過2008年11月1～25日的洗水當量比2007年11月降低0.066 m3/t,比2008年10月降低0.05 m3/t,2個數值極為接近,而比生產低鹽重灰期間低0.097 m3/t,相差較大,通過表1也可以看出這一點。

表1 重堿濾過洗水當量比較表

不考慮2007年滿負荷狀態下洗水用量多的因素,以2007年第四季度洗水平均當量為基準,保守估算生產低鹽重灰期間多用濾過洗水量為:

(0.642-0.606)×38 363=1 381.08 t

若以我公司純堿生產能力2 100 t/d計算,多耗軟水:

(0.642-0.606)×2 100×24=1 814.4 t

折自來水:1 814.4×1.08=1 959.552 t

占12月份工藝用水量:

1 959.552÷46 938×100%=4.17%

折合成本:1 959.552×3.626元/t=7 105元

軟水處理費用為:7元/t

折合成本:1 814.4×7元/t=12 700.8元

增加成本:

(12 700.8+7 105)÷9 753=2.03元/t

此外,由于碳化結晶在濾過損失的變化中占主導地位,故濾過損失帶來的純堿消耗升高在此不予考慮。

2.2 對低壓汽消耗的影響

通過對比我們可以看到,2008年10月份蒸餾低壓汽消耗同比降低,而11月份同比升高明顯。造成這一反差的主要原因是純堿市場惡化,純堿生產開工不足,不能很好地平衡產量與消耗,但在此基礎上,多耗費的濾過洗水稀釋了濾過母液,母液膨脹帶來了低壓汽的消耗上升,這一事實還是存在的。因此,以哪一段時間的消耗為基準點計算多耗的蒸汽很關鍵。在我公司生產滿負荷的情況下,保守的計算應以2007年第四季度平均蒸餾蒸汽消耗為基準點。

生產低鹽重灰期間蒸餾低壓汽(含二次汽)當量增加:

1.229 -(1.179+1.2+1.194)÷3=38 kg/t

生產低鹽重灰期間低壓汽(含二次汽)多耗:

0.038 ×38 363.345=1 457.807 t

按照2007年第四季度二次汽比例,其中低壓汽比例為:

177 643/(51 889+177 643)=0.774

生產低鹽重灰期間低壓汽多耗:

1 457.807×0.774=1 128.249 t

多耗低壓汽費用為:

1 128.249×118元/t=133 133元

成本增加:133 133÷9 753=13.65元/t

表2為蒸餾用汽對比表:

表2 蒸餾用汽對比表 (t)

我公司對濾過重堿進行離心分離,做二次脫水,故對中壓汽消耗的影響并不能凸顯。

3 建議及對策

1)液相重灰系統的平穩操作對生產低鹽重質純堿至關重要。但從我公司的實際使用來看,液相重灰系統也有一些弊端,如液相水合系統投資大、檢修頻繁、生產連續性不好。同時由于液相水合系統中結晶器溫控條件高,離心機對一水堿造成破碎等原因,產品粒度偏小。日常生產中,我公司低鹽重質純堿需求雖未超出液相重灰系統的能力,但要求均勻生產,出于降低消耗的考慮,減少倒停重灰系統的頻率,盡量使液相重灰系統滿負荷運行,約有40%的重灰由液相重灰系統生產。若市場需求量維持現狀,現在的裝置水平是經濟的。從長遠來看,重灰低鹽化將是純堿市場發展的必然趨勢,若低鹽重灰需求量突破30%,則必定需要長期以增加消耗維持生產該產品,建議公司做好新上第二套液相裝置的準備,以此與我公司占領高端純堿市場的發展目標相一致。

2)在目前裝備水平下,遇到集中生產低鹽重質純堿的情況,必須以增加消耗為代價。我們更應該平穩生產,合理平衡輕、重質純堿鹽分,使濾過工序和重灰工序降鹽分的步調一致,保證液相結晶器母液外送通暢,從而縮短生產周期,減少與此同時生產的低鹽輕質純堿及普通重質純堿的產量,盡可能降低消耗。

TQ 114.1

B

1005-8370(2010)03—16—02

2010-01-07

劉鵬(1978—),2001年畢業于江蘇工業學院化工專業,大學本科,工程師。青島堿業股份有限公司消耗定額、節能管理員。