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(tuán)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(tuán)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(yùn)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(tuán)河南永銀化工實(shí)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(yùn)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(yùn)。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(fù)荷運(yùn)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(jìn)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(fù)荷運(yùn)行，2013年燒堿產(chǎn)量達(dá)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(jìn)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(jī)。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(yùn)行中出現(xiàn)的問題

（1）氯氣透平機(jī)質(zhì)量差。氯氣透平機(jī)采用國內(nèi)某公司制造的3臺壓縮機(jī)，投運(yùn)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(yán)重影響燒堿裝置的安全運(yùn)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(fù)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(yùn)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(jìn)行除氨處理。設(shè)計除氨系統(tǒng)燒堿加入點(diǎn)在鹵水泵進(jìn)口，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)鹵水加熱器結(jié)垢堵塞嚴(yán)重，特別嚴(yán)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(yùn)行。

3 技術(shù)改造情況

（1）氯氣透平機(jī)改造。針對氯氣透平機(jī)的嚴(yán)重質(zhì)量問題，公司果斷決定更換氯氣透平機(jī)。在保證原透平機(jī)勉強(qiáng)運(yùn)行狀況下，逐步把3臺透平機(jī)更換為杭州振興公司生產(chǎn)的透平機(jī)。新透平機(jī)運(yùn)行后效果非常好，密封氣采用自動穩(wěn)壓，壓縮機(jī)防喘振采用控制出口壓力的方式，原透平機(jī)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(dá)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(dá)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(yùn)行電流13.5 kA，每臺電解槽包括162個單元。但實(shí)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(yùn)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?xì)湔羝仩t投運(yùn)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?xì)湔羝仩t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?xì)湔羝仩t，和合成鹽酸副產(chǎn)蒸汽并入蒸汽管網(wǎng)。燃?xì)溴仩t的投運(yùn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(yùn)近三年來，針對生產(chǎn)中出現(xiàn)的實(shí)際問題，還進(jìn)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?xì)湔羝仩t蒸汽成本低的特點(diǎn)運(yùn)行溴化鋰制冷機(jī)組替代螺桿壓縮制冷機(jī)組運(yùn)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(diǎn)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(diǎn)。

4 結(jié)語

河南能源化工集團(tuán)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(fù)荷甚至不能正常運(yùn)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(shí)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(fù)荷運(yùn)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(tuán)永銀公司生產(chǎn)技術(shù)部工作。