氯酸鹽腐蝕問題技術改進

易多濤

（中鹽吉蘭泰鹽化集團有限公司氯堿廠，內蒙古 阿拉善 750336）

1 片堿生產工藝

50%液堿從濃縮器頂部進入二效濃縮器，再經泵送到一效降膜濃縮器，將堿液濃縮成98.5%的熔融堿，然后進入堿高位槽，最后分派到3臺片堿機制成片狀固堿包裝。一效降膜蒸發器的加熱介質是0.9MPa的生蒸汽，一效降膜濃縮器加熱介質是425℃的高溫熔鹽，，二效降膜濃縮器的加熱介質是二效降膜濃縮器底部氣液分離后形成的二次蒸汽。

2 項目實施背景

2016年5月24日，片堿一期博特工藝技改完成，并通過性能測試，裝置完全達標。片堿一期裝置改造后各項指標均達到設計要求。

但是在設備運行兩個月后，原料堿液中氯酸鹽含量偏高，造成設備氯酸鹽腐蝕，并且腐蝕層在換熱管內壁結垢，影響設備換熱效果，影響堿質量，設備、工藝管線受氯酸鹽腐蝕，使用壽命縮短。

對垢層進行取樣分析，分析結果顯示，其中70%的成分屬于鎳。設備內部結垢層與改造后堿中含鎳分析結果見圖1。

3 氯酸鹽腐蝕問題技術改進

為了有效緩解氯酸鹽腐蝕問題，提高鎳設備和管線使用壽命，提高生產裝置開工率和非停頻次，氯堿廠分2步解決此項問題。

3.1 糖系統改造

圖1 設備內部結垢層與改造后堿中含鎳分析結果

原來糖液加糖位置是62%液堿進濃縮器之前，糖液與堿液中的氯酸鹽反應時間短，不能充分反應，導致氯酸鹽對設備造成腐蝕，為了解決和緩解腐蝕問題，將加糖位置變更為50%堿液進濃縮二效之前，并在堿管線安裝管道混合器，使堿液與糖液充分混合，進而使氯酸鹽充分反應，降低設備腐蝕。并且對片堿糖泵進行改造，改造后糖泵在未投入系統前進行實驗數據收集，為生產系統提供有效參考，保障片堿加糖量精確。

3.2 糖攝入量控制

必須超過化學計量的量，以確保還原所有氯酸鹽，在降膜濃縮器的溫度條件下，未反應的糖會分解，如果產生太多的氣體，則會在苛性堿中開始產生氣泡，若產生泡沫苛性堿，而不是形成光滑的苛性堿薄膜，則將造成鎳管表面迅速變化，出現嚴重的應力腐蝕和點蝕，并且在降膜管壁結垢，影響換熱效果和降膜管使用壽命。

每小時對罐內糖溶液的液位進行報告，計算每小時內糖的平均用量，并將其與理論要求值進行對比，必要時轉動糖泵上的量程或變頻進行調節。

3.3 糖配制

必須在備用罐中配制糖溶液，以便使用罐用空時或糖液泵有問題時可以切換到備用罐，絕對不能在正在使用的罐內配制糖溶液。配制糖溶液時必須攪拌均勻，直到糖完全溶解，檢查罐底是否有未溶解的糖晶體沉淀，糖完全溶解后糖溶液應該清澈。在糖液配制過程中應使用純水或者蒸汽冷凝水配制，避免使用一次水，以防止一次水中雜質在長時間運行過程中結垢并影響糖液管線流通通道。

為保證糖液溶解度和濃度，糖液配制溫度盡可能控制在80℃以上，在配制過程中使用攪拌裝置或壓縮空氣吹掃鼓泡。

4 設備換熱效率控制

在堿管線安裝自主設計的簡易管道過濾器和旁路管線。

由于堿液中氯酸鹽在蒸發過程中，存在氯酸鹽腐蝕，并且氯酸鹽腐蝕雜質以及堿管線沖刷的雜質在濃縮一效換熱器高溫條件下容易結垢，影響設備換熱效果，管道過濾器安裝后可以截留部分雜質，緩解結垢速率。

5 控制效果

5.1 堿中含鎳得到有效控制

堿中含鎳差值全部合格。在片堿裝置運行初期，片堿含鎳在 2×10-6～5×10-6，62%液堿含鎳在 1×10-6～2.5×10-6，經過長期調整和優化，片堿加糖量得到管控，氯酸鹽含量得以下降，在后期片堿及62%液堿含鎳差值穩定在2×10-6以內，低于指標要求3×10-6。堿中含鎳與加糖曲線圖見圖2。

圖2 堿中含鎳與加糖曲線圖

片堿裝置連續穩定運行，設備開工率達到100%，設備開工率的提升，為產品產量及設備運行壽命創造了一個良好的生產環境。

5.2 產品產量及質量

片堿產量達到235 t/d，片堿主含量≥98.5%，片堿優一級品率達到95%。2017年片堿各月產品等級對比見圖3。

圖3 2017年片堿各月產品等級對比

6 結語

穩定和提高片堿的質量是一個長期不斷完善的過程，設備氯酸鹽腐蝕也是需要持續關注和不斷改進的問題。現在已經對片堿工藝進行改造，需加強各項監管，提高設備使用性能和提高設備運行效率。