氯壓機改造總結

王世周，許 義，吳建華

（寧波鎮洋化工發展有限公司，浙江 寧波 315204）

寧波鎮洋化工發展有限公司1套15萬t/a離子膜燒堿裝置，采用6臺YLJ-2000/3.5型液環式氯壓機（納氏泵）壓縮氯氣。納氏泵運行費用高，年耗電約888萬kW·h，年檢修費約五十萬元，且需要硫酸密封，存在安全隱患。為降低運行費用、消除安全隱患，在原納氏泵位置將納氏泵改為離心式氯壓機 （透平機）。為了不影響氯堿裝置的穩定運行，公司要求大修期間留好頭，在氯堿裝置不停車的情況下，實現氯壓機的改造。

1 透平機氯氣壓縮工藝流程和布置

透平機工藝流程示意圖見圖1。

15萬t/a離子膜燒堿裝置產氣量約為5 300 Nm3/h。采用3臺透平機2開1備代替6臺納氏泵，選用國產的LYJ-3200/0.28型透平機，采用現場PLC控制，并和DCS建立通信。為保證進透平機氯氣的含水量為200×10-6以下，且無酸霧，在原氯氣干燥系統出口與透平機進口之間，增加酸霧捕集器1套。因此，型號透平機要求氯氣冷卻器的循環冷卻水為無壓回水，故增加1個80 m3砼集水池，收集氯氣冷卻器回水，用泵送至循環水回水總管。因為1臺透平機所帶負荷較大，在DCS連鎖系統增加了另一臺透平機跳停，氯堿裝置連鎖停車。

因為要求不影響氯堿裝置的穩定運行，只能先停1臺納氏泵，拆除后，安裝1臺透平機，等透平機穩定運行后，再停2臺納氏泵，拆除后，再安裝1臺透平機，直至3臺透平機安裝完成，后拆除剩余納氏泵。透平機A/B/C分別替換納氏泵A/C/E的位置。

2 氯壓機改造施工

2.1 氯壓機改造留頭

大修、停車1周，同時，對氯壓機改造留頭。在大修停車前，逐臺檢查納氏泵、納氏泵前硫酸冷卻器和氣液分離器是否能完全交出，如果不行，標記關不死的閥門，大修期間更換。透平機需要循環冷卻水對壓縮后氯氣和潤滑油進行冷卻、需要氮氣密封及儀表氣控制調節閥。在大修期間，在氯處理崗位對氯壓機改造留頭。在泡罩塔T-1503出口管氯氣總管留頭，作為酸霧捕集器的氯氣進口管留頭；在濃硫酸循環泵P-1505出口管留頭，作為酸霧捕集器的進酸管留頭；在原酸霧捕集器N-1502A下酸管上開口留頭，作為酸霧捕集器的下酸管留頭；在事故塔T-1504進口總管留頭，作為透平機的跑氯管留頭；在氯處理崗位的氮氣總管、儀表總管、循環水進水、回水總管上留頭，作為透平機的氮氣、儀表氣和循環冷卻水留頭；在納氏泵出口氯氣分配臺上留頭，作為透平機的氯氣出口管留頭，所有留頭設置閥門。大修后，氯堿裝置開車，5臺納氏泵運行，1臺交出進行改造。

圖1 透平機氯氣壓縮工藝流程

2.2 氯壓機改造施工安全措施

因為是在氯氣處理生產區內將納氏泵更換為小透平，施工安裝與生產同時進行，土建和安裝交叉施工，原管線縱橫交錯，管道里面有劇毒氯氣和強腐蝕性濃硫酸。施工空間狹窄，給施工安全、設備安裝和管線施工以及成品保護帶來了諸多困難。

為了保證施工安全和施工質量，采取了以下措施。

（1）設備停用后，各管線至總管的隔斷閥關閉并掛禁動牌。

（2）各管線拆除后，在隔斷閥后加盲板并掛盲板牌隔離。

（3）施工區域由氯車間指定，由施工單位用彩鋼板對生產區域和施工區域進行有效隔離，所有施工作業均在指定區域進行。

（4）在施工期間，由氯車間和施工單位各派1名安全監護人員，安全監護人員不在場時，必須施工停止，一旦發現未按要求施工，一律停工。

（5）在精確測量和合理安排的基礎上，應盡可能加大管道工作的預制深度，減少現場安裝工作量，應將預制完畢的管段的內部清理干凈，及時將管口封閉。所有焊接管道必須采用氬弧焊打底。

（6）由工藝、設備和氯車間制定施工危險預知，并組織施工單位和氯車間人員學習。

通過以上施工安全措施，在整個改造過程中，未影響氯堿裝置的安全穩定運行，完全做到了無縫對接。

3 透平氯壓機的投用

在透平機油系統和空載試車成功的情況下，進行納氏泵和透平機的在線對切。

（1）首先，確認透平機本機回流閥全開，至事故塔跑氯閥全關，進口閥全關，出口閥全開。

（2）先稍稍打開透平機進口閥門約1/4，然后，打開至尾氣吸收塔跑氯閥門，使系統中的氯氣濃度逐漸升高，同時，調節回流閥，使吸入壓力在規定值范圍內。隨著機內氯氣純度的升高，排出壓力也慢慢升高，當達到出口總管壓力時，氯氣沖出出口止逆閥，并入總管，同時，關閉透平機至尾氣吸收塔閥門，慢慢打開透平機進口閥，同時，慢慢關閉納氏泵進口閥門，調整回流閥開度，直至納氏泵進口閥門全關。關閉另一臺納氏泵進口閥，直至納氏泵進口閥全關，透平機帶滿負荷。在檢查透平機運行正常后，即可關閉納氏泵出口閥門，停下納氏泵。

4 氯壓機改造經濟分析

該次氯壓機改造總費用為526.7萬元，首臺透平機于1月12日投運，第二臺于3月2日投運，第三臺于3月28日投運。排氣壓力控制為0.18～0.20 MPa，電機運行功率為200 kW，2臺透平機并聯運行能滿足15萬t/a離子膜燒堿裝置的運行要求。

在氯壓機改造前，6臺納氏泵運行，每臺納氏泵平均運行功率為185 kW，氯壓機改造后，2臺透平機運行，每臺透平機平均運行功率為200 kW，相比納氏泵每小時節電710 kW·h，年節電568萬kW·h，按0.65元/kW·h計算，節約電費369.02萬元。每年可節約納氏泵檢修費用50萬元，沒有濃硫酸消耗，同時消除了濃硫酸的安全隱患。

5 結語

本次氯壓機改造工作自提出改造意向至透平機安裝投運，納氏泵全部拆除完全，歷經1年時間。2臺透平機組運行能力完全滿足了15萬t/a離子膜燒堿裝置的運行要求，達到了預期效果。在改造過程中，各專業和車間準備工作充分、考慮周密，納氏泵系統的停車拆除和透平機的安裝投運均未影響氯堿裝置的安全穩定運行，完全做到了無縫對接。透平機運行過程中也存在一些問題，在6臺電槽低負荷條件下，2臺透平機回流全關，電機在額定功率附近運行，操作彈性較小；透平機油過濾器油差壓升高較快，更換頻率較高，夏天油溫較高，超過工藝控制溫度，循環水冷卻不能滿足要求，后將油冷改為冷凍水冷卻，并解決了問題。