拓寬生產平衡裕度的流程優化

劉彩紅

(唐山三友氯堿有限責任公司，河北 唐山 063305)

【氯氫處理】

拓寬生產平衡裕度的流程優化

劉彩紅*

(唐山三友氯堿有限責任公司，河北 唐山 063305)

氫氣；鹽酸；生產平衡裕度

介紹了唐山三友氯堿有限責任公司在原有設備基礎上，通過優化工藝流程，改良傳統操作方法，拓寬了生產平衡裕度，提高操作彈性，力爭效益最大化。

唐山三友氯堿有限責任公司(以下簡稱“唐山三友氯堿”)隸屬于唐山三友集團，2005年投產運行，主要產品有32%液堿、50%液堿、鹽酸以及多種型號聚氯乙烯，副產品包括鹽酸、液氯、次氯酸鈉以及二氯乙烷等。

隨著行業競爭的日益加劇，如何強化細節管理，多角度優化流程，培育新的利潤增長點成為企業生存的必經之路[1]。唐山三友氯堿結合實際工況，優化傳統工藝，拓寬生產調整裕度，提升副產品創效額。

1 工藝簡介

原鹽作為燒堿生產的主要原料，首先進行化鹽處理，通過物理與化學方法相結合的方式除去其中包含的各種雜質。合格的精鹽水輸送至電解工序，經蒸汽預熱后通過樹脂塔進行二次精制，合格的二次鹽水進入電解槽。電解產生的燒堿一部分外售，一部分送至蒸發工序，由蒸汽加熱將質量分數提至50%，合格的高濃度燒堿予以外售。電解產生的氯氣一部分用于生產液氯、次氯酸鈉，大部分經處理后與氫氣燃燒反應生成氯化氫氣體，反應放熱被純水吸收產生低壓蒸汽。氯化氫小部分用于生產31%鹽酸，大部分被送至下游工序與乙炔氣體合成氯乙烯，氯乙烯經聚合反應生成聚氯乙烯作為產品進行外售。

2 工藝改造

2.1氫氣放空并網運行

燒堿系統分為3套獨立的生產線。傳統工藝中，電解過程產生了等量的氫氣與氯氣，少部分氯氣生成液氯作為產品進行外售，大部分在合成工序與氫氣反應生產氯化氫氣體。每條生產線的氫氣分配臺均具備獨立的放空點，隨著周邊企業的陸續投建，氫氣成為一種新的清潔能源，可由管道輸送至下游用戶。

實際生產過程中氫氣放空量的多少與液氯產量成正比，隨著液氯市場下行，液氯產量低線控制，單套裝置放空量降低。

為最大限度地回收利用放空氫氣，技術人員在傳統工藝流程的基礎上，優化操作法，將3套燒堿系統的氫氣放空并網運行。具體流程如圖1所示。

圖1 氫氣放空系統并網運行流程簡圖Fig.1 Process flow diagram of connection of hydrogen venting system to production system

各期氫氣系統自動控制設計相同。僅以第1期氯氫工序氫氣分配臺操作模式變更為例，進行簡要說明：原有氫氣放空閥為PICA-5352，設定值0.1 MPa自動控制。外送氫氣調節閥PICA-5356根據用量需求手動調節。外送氫氣管道放空閥PICA-5357設定壓力上限，避免管道超壓造成安全事故。

原有控制狀態，每期分配臺放空閥均須留有一定的放空開度，以維持系統壓力穩定。改為單點放空后，適度提高PICA-5352壓力設定值，外送氫氣調節閥PICA-5356壓力設定依據下游用戶壓力需求，管道放空閥PICA-5357壓力設定依據氫氣系統控制需求，同時將其他2套氫氣分配臺的壓力控制值均按照此模式進行調整，且各自的外送管道放空壓力設定值高于第1期，由此將多點放空集中到第1期放空，通過第1期的氫氣分配臺放空開度穩定整個氫氣系統的壓力。

通過上述流程改造，實現在液氯低產運行，氫氣放空量不足的情況下，將三套氫氣分配臺由三點放空改為單點放空，最大限度地將富余氫氣回收外送。

2.2鹽酸系統優化調整

生產系統中氯的下游產品包括PVC、液氯、氯化氫以及鹽酸，產品結構與市場需求直接影響生產負荷的調控。

正常生產過程中鹽酸分為自用鹽酸及商品鹽酸兩部分，其中自用鹽酸主要用于一次鹽水及電解崗位，對鹽水pH值進行調節。商品鹽酸則由下游用戶以及氯平衡的需求來決定。

結合實際工況，在系統平衡過程中氯下游的匹配存在如下問題。①因霧霾天氣等因素影響，運輸受阻，燒堿系統須減量運行，此時為保障系統自用鹽酸需求，勢必影響氯化氫下游供給。②鹽酸市場低迷，鹽酸自用部分造成生產成本上升。以上兩種狀況下，均須將鹽酸產量降至最低。

為實現效益最大化，在原有流程的基礎上對管線進行改造，實現自用酸部分由罐區預存的鹽酸返送至燒堿界區，進而促使生產達到最優模式。

圖2 罐區鹽酸返送自用流程簡圖Fig.2 Process flow diagram of feeding back hydrochloric acid in tank zone to process

將燒堿合成界區外送鹽酸管線與酸罐回流管線連通，并安裝切斷閥，實現外送酸管的雙向使用，進而通過閥門的倒換，實現罐區鹽酸回用的目的，提高生產系統氯平衡的靈活性。

3 結語

隨著氯堿行業技術的不斷成熟，行業競爭不斷加劇，化工企業的基礎管理尤為重要，須從細節著手，通過改造工藝流程，優化控制模式，拓寬生產調整裕度，實現企業的可持續發展。

[1] 李明.電解槽膜極距改造的綜合效益分析與改造時機選擇[J].氯堿工業，2014，50(4)：16-18.

[編輯：蔡春艷]

Processoptimizationforimprovementonbroadeningproductionbalance

LIUCaihong

(Tangshan Sanyou Chlor-alkali Co., Ltd., Tangshan 063305, China)

hydrogen；hydrochloric acid；production balance

The technological innovation on the process and operating methods of the production system at Tangshan Sanyou Chlor-Alkali Co., Ltd. was introduced. The innovation broadened the balance of production, improved operational flexibility, and thus increased economic efficiency.

TQ028.2

B

1008-133X(2017)08-0012-02

劉彩紅(1984—)，女，2008年畢業于河北科技大學化學工程與工藝專業，現為唐山三友氯堿有限責任公司生產技術部技術員。

2017-06-20