氯堿生產中出現問題及處理方法

王俊煥，董 雷

（黑龍江昊華化工有限公司，黑龍江齊齊哈爾161033）

黑龍江昊華化工有限公司氯堿廠裝置產能為25 萬t/a 離子膜燒堿裝置，裝置2009 年投建，2010年11 月4 日裝置初始開車。整個氯堿裝置分5 個生產工序：一次鹽水精制工序、二次鹽水精制及電解工序、氯氣處理及事故氯工序、氫氣及氯化氫合成工序及液氯工序。5 個工序由前到后緊密銜接構成整個氯堿生產系統(tǒng)。現將氯堿系統(tǒng)5 個生產工序的工藝流程流及生產中出現問題的處理方法作以介紹，以供其他企業(yè)借鑒。

1 一次鹽水精制出現的問題與處理措施

1.1 化鹽、精制崗停電、停風緊急停車處理

（1）遇到鹽水工段突然停電或停風時，應立即通知當班調度和電解工段。

（2）立即關閉鹽酸閥門，同時迅速關閉碳酸鈉、氫氧化鈉、次鈉、純水、亞硫酸鈉、三氯化鐵加入閥。

（3）關閉加壓溶氣罐出口閥門及壓縮空氣閥門。

（4）關閉鹽水加熱器蒸汽閥門。

（5）在儀表風壓下降到0.3 MPa 以前關閉過濾器手動進液閥、反沖閥、排渣閥、排氣總閥。

（6）關閉所有機泵出口閥并將開關切至停。

（7）做好開車準備，接到開車指令后方可啟泵開車。

1.2 化鹽、精制崗冬季晃電跳閘停車

（1）處理。燒堿系統(tǒng)因晃電跳閘停車，鹽水所有機泵也跳停，當班班長通知主控將預處理器氣動閥關閉，各精制劑氣動閥關閉，同時將加壓溶氣罐入口風閥關閉，將過濾器停機，關閉進液手動閥門。當照明電恢復正常后，按開車操作啟動各機泵及攪拌器，發(fā)現問題，及時通知調度聯(lián)系電器人員維修，送電正常后，將鹽水系統(tǒng)開車，如果后序沒有開車，鹽水系統(tǒng)進行內部循環(huán)，鹽水流量控制約100 m3/h，精制劑適當加入，各崗位正常操作。

（2）防凍防凝措施。運行2 臺過濾器，一臺過濾器鹽水送至一次鹽水貯槽，另一臺過濾器鹽水送至化鹽水貯槽，當一次鹽水貯槽液位達到6.5 m 左右，再將過濾器鹽水改送至化鹽水貯槽，進行系統(tǒng)內部循環(huán)。為防止送至電解工序鹽水管道結晶凍結，每隔4 h 往電解送一次水，觀查流量表，保證有流量，約10 min 左右，（根據電解過濾鹽水罐液位），另外，預處理器要每4 h 進行一次下排泥。

（3）重新送電正常后，將總進水自動閥關閉，使返回淡鹽水回到化鹽水貯槽， 直到余氯指標穩(wěn)定后，才能進入膜脫硝工序。

（4）冬季晃電跳閘停車后，脫硝系統(tǒng)送電后，將濃水循環(huán)泵、結晶體輸送泵及結晶槽攪拌器啟動，循環(huán)運行，防止結晶槽及輸出管線結晶，正常出硝。

2 二次鹽水精制及電解工藝出現的問題與處理措施

2.1 正常生產中，單臺電解槽跳閘處理

（1）當主控人員確定單臺電解槽跳閘時，通知調度和現場操作人員，密切關注氣體波動情況，保證壓差在控制范圍內（4 kPa 左右），避免因壓差波動導致系統(tǒng)停車。

（2）氣體壓力如果串極調節(jié)不過來，則采取手動調節(jié) （值得注意的是目前10 臺電解槽高負荷生產，1 臺電解槽跳閘對系統(tǒng)影響偏小，觀察氣體系統(tǒng)趨勢，串極可以調整的情況盡量用自動調節(jié)）。氣體壓力穩(wěn)定時將FICA-242 純水與鹽水配比調至鹽水∶純水=2∶1。

（3）關注極化電流投入情況，極化電流及時投入后，注意陰、陽極循環(huán)量（陽極30 m3/h，陰極15 m3/h），同時將FICA-265 淡鹽水量調節(jié)成自動設置，并按照FICZA-231（其他運行槽總量）的1/7 給出設定值，通知看槽工關閉該臺電解槽加酸閥，主控人員根據運行中的電解槽加酸量調節(jié)FICA-425 高純酸加入量。

（4）30 min 后通知調度斷開極化電流，再進行50 min 的電槽循環(huán)（循環(huán)量：陽極37.5 m3/h，陰極15 m3/h），然后依情況采取繼續(xù)送電或停車排液處理。在此過程中還應該注意脫氯系統(tǒng)的運行情況，盡量保證淡鹽水不含氯。

2.2 電槽跳閘或其他原因電解系統(tǒng)跳閘

（1）氯、氫壓機跳停，公用工程儀表風壓力低，直流電重接地，陰陽極流量過低或短路，陰陽極循環(huán)罐高限聯(lián)鎖等原因導致電解槽跳閘，電解槽可以正常循環(huán)的處理方法。

a.與生產調度聯(lián)系，報告離子膜電槽已全部跳閘，并通知相關崗位做好應急處理。

b.主控室人員立即確認已打開ZV-279 自動閥，現場人員打開手動閥充入50 m3氮氣； 確認PV-5301 開、HXV-5301、HXV-5403 關閉。

c.主控室人員根據氣體壓力規(guī)定值，慢慢調節(jié)氣體壓力，保證電槽內部壓差在控制指標范圍。關閉電槽加酸閥，控制好鹽水系統(tǒng)、堿液系統(tǒng)各個罐的液位，查看各槽循環(huán)量及閥門開關狀態(tài)。

d.現場看槽工確定槽的鎖定螺母的位置。如果擠壓機油壓缸還沒有被鎖定，鎖定并且保持油壓在60 kg/cm2。

e.現場人員注意觀察事故氯負壓情況，若顯正壓時，請立即聯(lián)系530 崗位，保證事故氯總管負壓，防止氯氣外泄。

f.如果可以迅速送電，電解槽繼續(xù)進行槽內循環(huán)。極化電流投用，電解槽部分不作隔離處理。檢查電槽周圍及軟管、墊片等有無異常，檢測每個單元槽電壓是否異常，做好開車的準備工作等待開車。注意閥門ZV-231 切換至ZV-241，同時確保鹽水與純水比為2∶1 進入電解槽循環(huán)。

（2）因動力電沒電導致電解槽跳閘，系統(tǒng)無法循環(huán)時，將電解槽與系統(tǒng)隔離，與生產調度聯(lián)系確認備用電源是否投用， 油壓機和純水泵均有備用電源。確認備用電源投入后現場看槽工啟動油壓機，保證各臺電解槽油壓；同時啟動純水泵（現場確認堿泵、鹽水泵無法啟動時），用純水將各臺電解槽陰、陽極系統(tǒng)進行置換，將電解槽陰、陽極室內氣體置換干凈后，再進行下一步處理。如短時間內不能立即送電進行排液、水洗處理，最后停下所有機泵，關閉所有泵出口。

2.3 單元槽泄漏起火處理

電解槽運行過程中，如果出現電解液從單元槽泄漏尤其是堿液泄漏可能會引起著火或爆炸。一旦出現這種情況立即采取緊急停單槽處理，同時立即組織人員滅火。

（1）問題出現看槽人員應該馬上通知主控人員并向調度匯報，將該臺電解槽降電流處理（切記極化電流不能投入）。

（2）現場看槽工要穿戴好勞動保護用品，然后根據泄漏部位和泄漏量采取具體措施。當出現堿液流出對地打火引起氫氣著火時，要立即用滅火器降溫滅火，將火勢控制直至熄滅。

（3）控制室人員要看好電解液循環(huán)量和氣體壓力，避免陰極系統(tǒng)出現負壓。

（4）單臺電解槽降電流過程中和電流降為零后，一定要確保電解槽陰、陽極液循環(huán)。火撲滅之前不能停電解槽液體循環(huán)，否則易造成電解槽爆炸。

（5）火熄滅后將該電解槽與系統(tǒng)隔離，按停車步驟進行處理。

2.4 離子膜系統(tǒng)晃電處理

晃電對電槽等設備的影響不一，更無規(guī)律，目前各單位均無法預料或避免。主控及現場操作人員應加強巡檢責任心，以及時發(fā)現晃電，避免給設備帶來更大的損害。

發(fā)生晃電會造成電槽電壓、電流的波動，照明電也會瞬間閃晃。電槽電流、電壓變化會引起EDIA波動，EDIA 一旦超限會引起整流跳閘、晃電時間短暫不會引起整流跳閘、電流會自動恢復原狀；若時間較長會引起電槽跳閘、動力電全停離子膜系統(tǒng)全部停車。此時操作人員應巡檢按時、到位，以便及時發(fā)現問題。發(fā)生晃電的應急措施為：

（1）檢查運轉設備是否停止、若停止要及時開啟；

（2）檢查電槽是否跳閘停車、極化電流是否及時投入、各閥門是否已切換、進槽介質流量是否正常、異常時及時調整；

（3）電槽跳閘后立即按電槽跳閘步驟處理。

2.5 單元槽電壓異常處理

單元槽電壓異常主要有5 個方面：人為因素、設備因素、離子膜因素、電槽運行狀態(tài)及電槽中控指標。

（1）若出現單元槽電壓異常應馬上進行中控指標分析包括對進槽鹽水濃度、進槽鹽水流量、出槽堿液濃度、槽溫、進槽酸度、進槽鹽水質量、電流密度等分析排查。

（2）若排除是各項中控指標因素及運行狀態(tài)的軟管堵塞，斷流原因外，則應判斷為離子膜出現針孔或膜分層，膜被污染。離子膜出現針孔燒堿會進入陽極，會腐蝕陽極網涂層，含游離氯的淡鹽水會進入陰極，也會造成陰極網涂層脫落，單元槽電壓異常。判斷為離子膜問題則應盡快停車對離子膜進行更換處理。

3 氯氣處理工序出現的問題與處理措施

3.1 電解跳停，大氯壓機正常運行

（1）DCS 人員立即通知現場人員開氯壓機入口氮氣閥門，往氯壓機組中充氮氣。

（2）DCS 人員調整PICA-5304 設定值，保證負壓在-2 kPa 左右，控制流量防止喘振。

（3）DCS 人員把鈦管冷卻器5 ℃水閥門、泡罩塔加酸閥門關上。

（4）DCS 人員把鈦風機頻率調至30%~50%。

（5）現場次鈉崗位人員及時開啟二級堿液循環(huán)泵，戴好面具去三樓檢查風機運行狀況，如果停止運行重新開啟。

3.2 沒有動力電，緊急停車

（1）DCS 人員立即通知現場人員處理氯壓機，開氯壓機去廢氣的閥門、關氯壓機出口去分配臺閥門、同時關氯壓機入口閥門。

（2）次鈉崗位人員及時開啟二級堿液循環(huán)泵，戴上面具上三樓檢查風機運行狀況，如果停止馬上重新開啟，保證廢氣系統(tǒng)運行正常。

3.3 生產中發(fā)現鈦冷壓差大于等于5 kPa，同時鈦冷脫水量減少，發(fā)生鈦冷結晶

（1）DCS 人員把鈦冷5 ℃水調節(jié)閥開度打到零。

（2）現場人員把鈦冷5 ℃水回水閥門關死。

（3）再把二樓鈦冷排污口閥門打開。

（4）在三樓鈦冷的排氣口接蒸汽軟管，接好后把排氣閥、蒸汽閥打開，用蒸汽給鈦冷加熱。

（5）用對講機隨時和主控人員聯(lián)系，注意鈦冷壓差和PICA-5304 處壓力，恢復正常后即把蒸汽管線拆下，鈦冷重新投入使用。

3.4 生產中發(fā)現鈦冷壓差大于等于5 kPa，同時鈦冷脫水量減少，發(fā)生鈦冷結晶

（1）DCS 人員把鈦冷5 ℃水調節(jié)閥開度打到零。

（2）現場人員把鈦冷5 ℃水回水閥門關死。

（3）再把二樓鈦冷排污口閥門打開。

（4）在三樓鈦冷的排氣口接蒸汽軟管，接好后把排氣閥、蒸汽閥打開，用蒸汽給鈦冷加熱。

（5）用對講機隨時和主控人員聯(lián)系，注意鈦冷壓差和PICA-5304 處壓力，恢復正常后即把蒸汽管線拆下，鈦冷重新投入使用。

3.5 巡檢中發(fā)現循環(huán)水槽溢流口（或地溝）處有氯氣冒出，氯壓機換熱器泄漏

（1）取正在運行氯壓機各級換熱器回水送析流離氯含量，根據分析結果確定泄漏換熱器。

（2）通知調度倒氯壓機，開啟備用氯壓機停下待停機。并對停運機進行置換。

（3）關閉停運換熱器進回水閥門，排凈泄漏換熱器內冷卻水查漏處理。

3.6 干燥塔底硫酸泄漏

（1）現場干燥塔處報警器報警，現場人員戴好面具、乳膠手套、防酸服、防酸靴子去現場確認位置。

（2）泄漏發(fā)生后，現場人員應當立即向車間負責人及調度報告。撤離泄漏區(qū)人員至安全區(qū)，并對泄露區(qū)域進行隔離，嚴格限制出入。

（3）將事故塔內的硫酸倒至下一級干燥塔（該廠氯氣干燥為三級干燥，停1 臺不影響干燥效果），不要直接接觸泄漏物，盡可能切斷泄漏源。

（4）建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防酸堿工作服。量大在圍堰內的用泵轉移至槽車或專用收集器內， 回收或運至硫酸濃縮工段處理處置，用沙中和地面少量的剩余硫酸。

（5）一切操作中避免水流沖擊物品，以免遇水會放出大量熱量發(fā)生噴濺而灼傷皮膚。

3.7 氯壓機出口管線氯氣泄漏

（1）氯壓機廠房氯氣報警器報警，現場人員戴防毒面具確認泄漏位置。

（2）位置確認主管道有漏點的，立即通知調度系統(tǒng)停車。

（3）氯氣廠房開啟軸流風機通風，待廠房內報警值下降至正常值后，維修工管道處理漏點。

4 氯化氫合成工藝出現的問題與處理措施

4.1 非計劃性的突然停電

（1）非計劃性的突然停電，立即給PVC 主控及調度發(fā)緊急停車信號，然后把給PVC 送氯化氫的爐停送，切換為產酸爐，同時，緊急停爐，爐火熄滅后，給系統(tǒng)充氮氣；關閉變壓吸附來的氫氣閥門，通知PVC 主控及變壓吸附主控關閉送氫氣切斷閥。

（2）非計劃性的突然停電，立即檢查P-713、P-703、P-707 泵， 如發(fā)現停泵應及時啟動P-713、P-703、P-707 泵，如果泵起不來，就緊急停爐。

4.2 氫氣事故緊急停車預案

（1）通知調度緊急滅爐。 如果送氯化氫，通知VCM 停送氯化氫。

（2）如果氫壓機沒停，調節(jié)回流，控制氫壓機進出口壓力；如果氫壓機停了，將氫壓機進出口閥門關閉，回流打開，氫氣排空。

5 液氯生產工藝出現的問題與處理措施

5.1 螺桿機跳機處理

（1）1 臺機組跳機

因供電、設備等原因造成1 臺機組跳機，按以下步驟進行調整。a.若發(fā)現1 臺機組跳機，操作人員應立即向當班值班長匯報。b.迅速將其他運轉機組加滿載，關閉進該套液化器的原氯總閥，并監(jiān)控運行其他機組的吸、排氣壓力、原氯壓力和主機運行電流等各項指標，確保運轉機組運行穩(wěn)定。c.檢查、弄清跳機原因，待故障消除后，做好開機準備。

（2）2 臺機組跳機

因供電、設備等原因造成2 臺機組跳機，按以下步驟進行調整。a.若發(fā)現2 臺機組跳機，操作人員應立即向當班值班長匯報。b.迅速將其他臺機組加滿載，關閉進停機液化器的原氯總閥，并監(jiān)控該機組的吸、排氣壓力、原氯壓力和主機運行電流等各項指標，確保單臺機組運行正常穩(wěn)定。c.檢查、弄清跳機原因，待故障消除后，做好開機準備。

5.2 液氯貯槽或液氯槽車泄漏應急處理

（1）液氯儲槽閥門后管道泄漏時，應關閉與泄漏管道有關閥門，然后拆開此管道進行處理。

（2）液氯儲槽槽體短節(jié)泄漏時，應迅速將泄漏槽內液氯倒入其他貯槽，然后抽真空處理。

（3）液氯槽車泄漏時，應迅速將泄漏槽車內液氯倒入液氯貯槽，然后對槽車進行抽真空處理。

5.3 液氯、氯氣管道及閥門泄漏應急處理

（1）液氯管道泄漏時，應迅速關閉與泄漏管道有關閥門，然后抽真空處理。

（2）法蘭、閥門連接處密封墊泄漏時，應迅速關閉與泄漏法蘭、閥門有關閥門，然后抽真空處理。

（3）氯氣管道出現泄漏時，在漏點處點焊一只螺母，用螺栓將少許四氟生料帶壓入漏點，擰緊螺栓即可。

（4）液氯貯槽車包裝軟管出現泄漏，應迅速關閉液氯總閥和槽車液相閥、氣相閥，打開包裝旁通閥，打開真空閥抽空處理。

5.4 液氯鋼瓶泄漏

如鋼瓶正在充裝過程中出現泄漏， 可按下相應包裝臺急停按鈕，關閉液氯充裝閥，再進行以下處理。

（1）鋼瓶關閉不嚴或無法關閉時，先用用扳手或管鉗用力關閉，仍無法關閉時，用鋼瓶閥專用堵漏卡子將泄漏的鋼瓶閥堵上；待瓶閥無泄漏時，將鋼瓶吊至包裝臺把瓶內氯氣倒回液氯貯槽，然后抽空處理。

（2）鋼瓶閥或絲錐螺紋外泄時，將鋼瓶垂直放正，把上部閥門打開抽空排壓，待壓力降至常壓時緊固螺紋；如螺紋無法緊固，應迅速將瓶內液氯倒入貯槽，然后抽空處理。

（3）鋼瓶帶合金堵的合金堵泄漏時，可以先用竹簽或鉛條塞堵，將瓶內液氯到入貯槽，然后抽真空處理。

（4）鋼瓶閥體泄漏時，無論泄漏輕重都應迅速將瓶內液氯倒入貯槽，然后抽真空處理。

（5）液氯鋼瓶瓶體泄漏時，應迅速將鋼瓶吊起，上緊上好鋼瓶瓶體泄漏處理專用工具；將瓶內液氯倒入貯槽，然后抽真空處理。

（6）如泄漏點在兩側封頭，可先用竹簽堵漏，再將瓶內液氯倒入貯槽，然后抽真空處理。