片堿生產中片堿裝置運行小結

羅永斌

（廣西博世科環保科技股份有限公司，廣西 南寧530000）

燒堿蒸發工藝從大鍋法、 多效順或逆流自然及強制循環法、單雙效旋轉薄膜法、升膜法、多效順或逆流板式蒸發法， 最終發展到多效順或逆流降膜蒸發法。目前大部分氯堿生產企業采用真空降膜蒸發、濃縮及切片技術，該工藝具有清潔環保、自動化控制程度高、節能效果好等優點。

1 片堿生產工藝流程

片堿生產中較為主要的設備是降膜蒸發器、最終濃縮器、片堿機及熔鹽爐。膜式法生產片堿可分為兩個階段：第一階段在降膜蒸發器中進行，將堿液從32%濃度濃縮至61%， 使用中壓蒸汽及二次蒸汽加熱并且在真空下進行蒸發； 第二階段在降膜濃縮器中進行，以熔融鹽為熱載體，將61%堿液在常壓下濃縮成熔融堿，再經片堿機制成片狀固堿。 其中生產中溫度控制是較為重要的工藝指標之一，如降膜蒸發器控制溫度工藝指標為140~200 ℃，最終濃縮器熔鹽出口355~410 ℃， 熔鹽爐溫度控制在390~450 ℃。

2 片堿生產過程中異常情況及安全處置措施

2.1 天燃氣壓力低報，燃燒爐不能恢復

這種異常現象多的原因是天然氣壓力不夠或中斷，可以按短期停車進行處理，將燃燒器選擇開關暫時設定為關閉，同時將熔鹽泵保持運行，在燃料恢復供應以前，熔鹽溫度降至200 ℃以下應停熔鹽泵，開旁路閥，開啟蒸汽伴熱，如果熔鹽溫度降至200 ℃以前已恢復燃料供應， 將燃燒器選擇開關調整至加熱狀態，同時按工藝要求進行梯度升溫。

2.2 冷卻水壓力低報，片堿溫度急劇上升

當冷卻水猛然中斷，會出現冷卻水壓力低報，片堿溫度急劇上升的情況， 此時應立即切斷當前的堿進料模式，切至旁路進行操作，將堿進料模式改為在堿系統內打內循環，并且放低浸槽，排完堿液后轉鼓還應轉一會，以免轉鼓發生不均勻熱膨脹，冷卻水中斷超過一小時，應停止片堿機，避免空轉，避免設備損壞。

2.3 片堿溫度較高，甚至燒袋

出現此問題的原因較多， 主要從以下幾個方面分析，（1）冷卻水量太小壓力太低，水溫較高，此時可以通過調整水量及水溫進行處理；（2）當出現噴嘴堵塞時， 也可能造成片堿溫度較高， 這時需要短暫停車，清洗噴嘴，待噴嘴清洗干凈方可重新開車；（3）當壓縮空氣不足，同時轉鼓內有積水時，也可能出現片堿溫度較高的現象，此時需要調整壓縮空氣壓力，逐步緩慢運轉轉鼓， 將轉鼓內積水清理干凈后繼續加大負荷。 片堿溫度較高，甚至燒袋的現象，也有可能在系統產生雙層堿膜時發生， 此時需要整轉速或減少水量，去除雙層膜，再繼續增加負荷；如果轉鼓轉速過快或過慢時，也有可能造成片堿溫度不均，局部片堿溫度過高，這時需要調整合適的轉速，多觀察現場運行情況。

2.4 真空系統真空度達不到工藝要求

整個系統的真空度要求維持在正常運行操作程序范圍內，對堿液濃度分析頻次進行調整，均應參照相應的參數要求， 從而保證控制指標的穩定性。 如1# 降膜蒸發器二次蒸汽管真空度要求控制在不大于-0.084 3 MPa，此時還需要注意檢查系統內回水溫度（≤45 ℃），并相應調整上水量，保證整個系統內的真空度，也可以將蒸汽切換至0.9 MPa，將重要輔助參數的溫度設定值高調， 從而使真空度不小于-0.082 MPa。整個系統中，如果真空度達不到工藝要求，可能是由于真空泵故障、真空泄漏、系統內真空管穿孔、設備換熱中列管堵塞、循環水水量過低和水溫過高等原因造成。 可通過對癥解決，先倒備泵，再進行檢查處理，適當調整循環水水量和水溫。

2.5 堿液蒸發常見故障分析

堿液在生產過程中， 可能出現降膜蒸發器能力降低、蒸發器振動大、噪聲大的問題，有時還會有堿液蒸發過程中出現最終質量分數無法達到既定要求的情況，這些要依據出現的問題逐步排查。比如出現降膜蒸發器殼程內壓力較大， 而管程內的濃縮量減少、或是降膜蒸發器殼程內積聚不凝氣等現象，都可能造成整個蒸發器能力降低。在堿液生產過程中，還有最終質量分數達不到50%的情況，這種現象多是因為進入第一效蒸發器的堿液質量濃度低于所需工藝濃度指標，因溫度、壓力等的控制的影響，從而延緩處理或加長處理進入第二效體進堿液的過程，這樣濃度的控制會因指標的控制有所變化， 也會使后序第三效體蒸發器蒸發濃縮時間隨之延長， 從而各項處理工藝指標可能會因時間的延長而有所改變，如堿液質量分數未在規定時間內達到50%，效體內真空度、蒸汽壓力、進堿液流量有所變化，因此，合理處理各級效體間堿液濃度及進堿液流量很關鍵，應及時增加自動化控制指標報警及處理步驟， 以期取得較好的處理效果。

3 裝置運行小結及取得的效果

現有一些制堿生產裝置中， 已經將使用的一些控制系統中的部分小系統進行整合操作， 如一些生產企業在使用的為德國西門子PLC-S7-300 系統、還有使用浙大中控的JX300 系統和橫河系統的CS3000 型DCS 控制系統。 許多控制系統在生產局部各起作用的同時，獨立卻又相互關聯，也可能為生產維護檢修、產品備件可替代性帶來許多不便。因此部分氯堿企業已經對控制系統進行整合改造， 減少后續運行中的隱患，嚴格滿足日常生產要求。燒堿生產控制系統整合改造參照行業內一些核心控制改進以來，取得的控制與應用效果更加穩定、可靠，大大提升了安全控制要求， 并且核心工藝控制也更加接近國際片堿生產管控。 為氯堿行業的生產管控提供了一個良好的生產工藝控制、設備管理、能源體系的建立等數據平臺，這些都為企業安全、環保、穩定生產打下了堅實的基礎。

4 結語

片堿生產裝置運行多年， 已經找到一套適合自身生產的工藝控制模式，而相關的設備、工藝設施也日趨成熟，裝置經過不斷地改進，最終實現了裝置的穩定、安全運行。 并且在環保與工藝提升方面，做了大量的技改革新，在堿塵減少的同時，對操作環境都有了很大的提升， 這些還可以隨著日后的一些創新舉措不斷改進。