華昌化工聯(lián)堿系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)步簡介

李長勝，孫東亮

（江蘇華昌化工股份有限公司，江蘇張家港 215634）

技術(shù)討論

華昌化工聯(lián)堿系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)步簡介

李長勝，孫東亮

（江蘇華昌化工股份有限公司，江蘇張家港 215634）

介紹了華昌化工在新區(qū)聯(lián)堿工程建設(shè)中，充分借鑒同行先進(jìn)的操作經(jīng)驗(yàn)，大膽采用新工藝、新設(shè)備，使裝置各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先水平，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

聯(lián)堿；搬遷；技術(shù)進(jìn)步；環(huán)保

華昌化工2004年上半年開始環(huán)保搬遷技術(shù)改造和新區(qū)建設(shè)，現(xiàn)已形成70萬t／a純堿的生產(chǎn)規(guī)模。現(xiàn)將聯(lián)堿工程技術(shù)進(jìn)步簡介如下：

1 外冷變換氣制堿清洗流程

華昌化工老區(qū)制堿裝置2003年以前全部采用濃氣制堿索爾維碳化塔，考慮到為環(huán)保搬遷積累經(jīng)驗(yàn)，華昌化工2003年在老區(qū)新上兩臺(tái)φ2000／φ3000外冷碳化塔，每臺(tái)塔配置3臺(tái)φ1200不銹鋼外冷器，正常生產(chǎn)時(shí)2臺(tái)外冷器作業(yè)，1臺(tái)外冷器通過上下角閥切換實(shí)現(xiàn)清洗作業(yè)。通過生產(chǎn)實(shí)踐觀察，外冷器運(yùn)行一段時(shí)間后，上角閥密封面上經(jīng)常結(jié)疤，倒換清洗時(shí)無法關(guān)閉，只能進(jìn)行煮塔處理，由此帶來一系列環(huán)保和安全問題。

2005年在聯(lián)堿環(huán)保搬遷中，華昌化工總結(jié)已有外冷塔操作經(jīng)驗(yàn)，借鑒索爾維碳化塔清洗流程，采用外冷變換氣制堿清洗工藝，新上4臺(tái)φ2800／φ3800外冷塔，每臺(tái)外冷塔配置3臺(tái)φ1500不銹鋼外冷器，外冷器取消上下切斷角閥，直接與外冷塔相連。4臺(tái)外冷碳化塔中3臺(tái)制堿作業(yè)1臺(tái)清洗，單臺(tái)制堿塔日生產(chǎn)純堿能力突破200t，解決了煮塔清洗問題，實(shí)現(xiàn)了變換氣制堿節(jié)能和環(huán)保減排效果。“外冷變換氣制堿清洗工藝”已被國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予發(fā)明專利。

2 20m2真空轉(zhuǎn)鼓式濾堿機(jī)配置重堿離心機(jī)

新區(qū)聯(lián)堿一期工程重堿過濾設(shè)計(jì)2臺(tái)20m2真空轉(zhuǎn)鼓濾堿機(jī)，后置2臺(tái)德國克勞斯－馬斐SZ1000／2型重堿離心機(jī)，濾堿機(jī)分離后的重堿水分為20%左右，經(jīng)過離心機(jī)二次分離后重堿水分可以達(dá)到15%以下。重堿離心機(jī)投運(yùn)后運(yùn)行穩(wěn)定，單臺(tái)重堿離心機(jī)分離重堿能力達(dá)到37t／h。崗位操作嚴(yán)格執(zhí)行離心機(jī)每24h徹底洗車一次，每8h在連續(xù)作業(yè)條件下進(jìn)行背洗、側(cè)洗一次，離心機(jī)篩網(wǎng)上料層均勻，料環(huán)一致，振幅僅1.5～3mm。二次分離后重堿水分由20%降為15%，煅燒爐生產(chǎn)能力可以提高25%～30%，同時(shí)減輕了煅燒爐氣后處理系統(tǒng)負(fù)荷及重堿濾過工序的操作壓力。

3 聯(lián)堿循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

新區(qū)聯(lián)堿項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用1臺(tái)3 500m2（21 000 m3／h）雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔循環(huán)水系統(tǒng)，將聯(lián)堿所有換熱設(shè)備用冷卻水與冷卻塔之間通過冷水泵形成閉路循環(huán)系統(tǒng)。經(jīng)過近6年的生產(chǎn)運(yùn)行，雙曲線冷卻塔獨(dú)具的蒸發(fā)損失量小、用電量少和長周期穩(wěn)定運(yùn)行的優(yōu)勢明顯體現(xiàn)出來，與機(jī)械軸流式冷卻塔相比蒸發(fā)損失量降低1%，且解決了現(xiàn)場容易飄水的問題。雙曲線冷卻塔因無強(qiáng)制通風(fēng)冷卻風(fēng)機(jī)，相比機(jī)械通風(fēng)塔噸堿節(jié)電在6kWh左右。近6年雙曲線冷卻塔填料基本無破損現(xiàn)象，大大降低了維修費(fèi)用和運(yùn)行成本。目前雙曲線冷卻塔夏季冷水最高溫度在33℃以下，完全可以滿足聯(lián)堿生產(chǎn)用水要求。公司在循環(huán)水過濾方面引進(jìn)了浮法全自動(dòng)機(jī)械式過濾技術(shù)，通過水位有效控制了過濾頻次，排水量也相應(yīng)減少。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，這一系列先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)使用，使聯(lián)堿循環(huán)水的重復(fù)利用率達(dá)到了98%，噸堿排水量僅1.3t，達(dá)到了同行業(yè)先進(jìn)水平。“3 500 m2自然通風(fēng)冷卻塔在聯(lián)堿裝置中的應(yīng)用”榮獲中國純堿工業(yè)協(xié)會(huì)2006～2007年度科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

2011年公司與有關(guān)技術(shù)擁有方合作，對(duì)聯(lián)堿循環(huán)水系統(tǒng)采用流體輸送Go·well節(jié)能技術(shù)，按最佳運(yùn)行工況參數(shù)定做更換ECOWELL高效節(jié)能泵，安裝相應(yīng)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行優(yōu)化，降低因負(fù)荷較大變化引起的高能耗。2011年一季度公司噸堿循環(huán)水電耗19.41kWh，循環(huán)水系統(tǒng)經(jīng)過Go·well節(jié)能技術(shù)改造后，2012年一季度噸堿循環(huán)水電耗降低到13.97kWh，同季度相比噸堿循環(huán)水電耗下降5.44kWh。

4 大流量低揚(yáng)程冷鹽析軸流泵和840m3冷鹽析結(jié)晶器的配套使用

大流量低揚(yáng)程冷鹽析軸流泵設(shè)計(jì)的突破，為大型結(jié)晶器應(yīng)用創(chuàng)造了條件。華昌化工是國內(nèi)純堿行業(yè)第一家采用840m3冷鹽析結(jié)晶器的廠家，1臺(tái)結(jié)晶器配置3臺(tái)φ2200鈦材外冷器，兩開一備，單套結(jié)晶系統(tǒng)氯化銨年生產(chǎn)能力達(dá)到25萬t。華昌化工“大型冷、鹽析結(jié)晶器”榮獲中國純堿工業(yè)協(xié)會(huì)2006～2007年度科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，“單系列大型化氯化銨結(jié)晶單元”榮獲中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

5 直徑24.5m斯堡丁式澄清桶

華昌化工老區(qū)聯(lián)堿裝置采用道爾式氨Ⅱ澄清桶及斜板澄清桶進(jìn)行母液澄清，因設(shè)備本身設(shè)計(jì)上存在一定的缺陷，澄清后的母液濁度無法滿足生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)純堿的要求。為了改變這種局面，增設(shè)了2臺(tái)膜過濾裝置，經(jīng)過澄清桶澄清后的母液部分進(jìn)膜過濾裝置。因膜過濾裝置運(yùn)行周期短，濾芯經(jīng)常要酸洗等原因，最終還是無法適應(yīng)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)。新區(qū)聯(lián)堿裝置澄清設(shè)備采用直徑24.5m的斯堡丁式澄清桶，澄清母液通過小孔經(jīng)集流管匯集到集液槽，然后由溢流管進(jìn)入AⅡ母液儲(chǔ)桶。制堿用的原鹽為氯化鈉含量在96%以上的井鹽，單臺(tái)澄清桶年生產(chǎn)純堿能力超過30萬t，澄清后的母液可以滿足生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)純堿要求，純堿中水不溶物含量小于0.03%。

6 高壓靜電除塵器在煅燒爐氣除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前國內(nèi)純堿生產(chǎn)中煅燒爐氣的凈化除塵工藝普遍為旋風(fēng)除塵器后加熱堿液洗滌。該工藝存在如下缺點(diǎn)：旋風(fēng)除塵器沒分離干凈的堿粉，溶解到循環(huán)洗滌的熱堿液中。為防止熱堿液洗滌系統(tǒng)的堿度升高，需要不斷置換高濃度的熱堿液，同時(shí)補(bǔ)充新鮮脫鹽水。置換出來的的熱堿液送到重堿工段，作為濾堿機(jī)洗滌用水。因該部分洗滌水堿度較高，濾堿機(jī)濾布會(huì)經(jīng)常堵塞失效，造成頻繁洗車或更換濾布。同時(shí)熱堿液中較細(xì)堿進(jìn)入煅燒爐，會(huì)加重煅燒爐負(fù)荷，蒸汽消耗增加。針對(duì)上述問題，我公司通過考察國內(nèi)眾多大堿廠得知，當(dāng)時(shí)僅天津堿廠在試用靜電除塵器。天津堿廠2004年首次采用該裝置，前后花了近2年才調(diào)試使用成功。由此公司決定先增上2臺(tái)BHGW 16 m2電除塵裝置，于2008年7月竣工投用，節(jié)能減排效果明顯，2009年又新增3臺(tái)靜電除塵器。

靜電除塵裝置投用后，每天增加純堿產(chǎn)品43.75t，每天減少消耗中壓蒸汽56.88t；二氧化碳?jí)嚎s機(jī)檢修周期和濾堿機(jī)更換濾布周期延長4倍；每天減少堿洗塔補(bǔ)水375t；向大氣排放的污染物完全控制在合格排放指標(biāo)之下，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，既回收了產(chǎn)品，又保護(hù)了環(huán)境。

華昌化工聯(lián)堿裝置經(jīng)過工藝設(shè)備改造后，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和節(jié)能減排效果成為行業(yè)的領(lǐng)跑者。但我們深知，不進(jìn)則退，唯有不斷技術(shù)創(chuàng)新，才能使公司向更高更遠(yuǎn)的目標(biāo)挺進(jìn)。

［1］ 胡波，陳建如，周利明.依靠科技進(jìn)步，譜寫節(jié)水新篇［J］.純堿工業(yè)，2009（3）

［2］ 王楚.純堿生產(chǎn)工藝與設(shè)備計(jì)算［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005

TQ 114.162

B

1005－8370（2012）06－20－02

2012－09－17

李長勝，工程師，本科學(xué)歷，現(xiàn)在華昌化工技術(shù)中心從事項(xiàng)目管理工作。