劉巧紅
(河南神馬氯堿發(fā)展有限責任公司,河南平頂山467242)
30萬t/a離子膜燒堿液氯工序運行總結
劉巧紅
(河南神馬氯堿發(fā)展有限責任公司,河南平頂山467242)
介紹了常溫高壓法液氯生產工藝,總結了運行中出現(xiàn)的問題并提出了改進辦法。
液氯;酸霧捕集器;液化器;包裝;改進
河南神馬氯堿發(fā)展有限公司現(xiàn)生產能力為30萬t/a離子膜燒堿、30萬t/a PVC樹脂。一期為雙十萬噸,2005年12月30日一次試車成功;二期為雙二十萬噸,2009年6月底一次試車成功。10萬t/a生產線與20萬t/a生產線共用1套液氯裝置,生產能力為10萬t/a液氯,2條線共用液氯裝置為生產調配帶來了靈活性,但也給生產的穩(wěn)定性帶來了不便。
該公司液氯生產采用常溫高壓法,其來自氯氣分配臺的干燥氯氣和濃硫酸一起被吸入氯氣壓縮機組,經加壓后,氯氣進入酸霧撲集器脫酸,然后進入氯氣液化器被循環(huán)水冷卻液化,大部分氯氣被冷凝為液體,經氣液分離器分離。液氯通過分離器底部管線進入儲槽,在氣液分離器上部,液化器內沒有液化的氯氣送往鹽酸工序合成鹽酸。儲槽內的液氯直接進行包裝,抽鋼瓶的廢氯氣進入吸收塔,和稀堿反應生成次氯酸鈉出售。
2.1 高壓氯氣壓縮機組連接管件泄漏
液氯工序從2006年1月5日開車以來運行一直較平穩(wěn),同月16日,操作工巡回檢查時發(fā)現(xiàn)氯氣壓縮機組主機與氣液分離器連接管漏酸,立即停主機,將濃硫酸排凈后,拆下連接管,發(fā)現(xiàn)連接管絲接頭已腐蝕,重新制作連接管后又投入使用。
2月12日,操作工發(fā)現(xiàn)壓縮機機封甩有酸霧,與廠家聯(lián)系,分析可能是機封沉積酸泥,停機打開機封,清洗酸泥后,啟動壓縮機組,機封仍微漏氣但不帶酸,啟動壓縮機后,二級溫度上升很快,40min內上升到78℃,分析可能是循環(huán)酸量小,經檢查強制循環(huán)酸泵,葉輪出現(xiàn)問題,更換葉輪后壓縮機組運行正常,滿足了生產需要。上述2個問題可能是濃硫酸質量不合格造成的。更換濃硫酸廠家,并在濃硫酸加酸泵前增加過濾器后,生產平穩(wěn)運行。
表1 高溫高壓法主要設備
2.2 液化器頻繁泄漏
2.2.1 液化器的基本結構及運行中出現(xiàn)的問題
液化器為管殼式結構,冷卻水走殼程,氯氣走管程,換熱器主要部件為碳鋼管。在試車之前進行水壓試驗及氣密性試驗,設備無泄漏情況,然而在開車過程及系統(tǒng)的生產運行中出現(xiàn)了氯氣泄漏問題。通過對液化器進行檢漏,發(fā)現(xiàn)泄漏點多分布在液化器端部板與管接觸的地方,靠近氯氣進口側,共計有6處漏點,多為局部裂紋泄漏。
2.2.2 液化器發(fā)生泄漏的原因分析
液化器發(fā)生泄漏的原因有4個,即溫差應力及熱疲勞、管束振動、制造過程中的缺陷和操作等因素。通過現(xiàn)場調查、分析,在設計和制造過程中存在的容易忽視的細節(jié)是造成泄漏的主要原因。
2.2.3 改進措施及效果
(1)改善焊接工藝,嚴格清理焊接部位,保證焊接質量。(2)采用強度焊加貼脹。(3)由于采用先焊后脹工藝,必須嚴格控制管子與管板孔的精度及其配合。(4)在液化器循環(huán)水出口增加pH值在線測量儀,可連續(xù)對循環(huán)出水的酸度進行檢測,并把檢測DCS信號(顯示、報警等功能)傳送到操作室,以便操作人員隨時掌握液化器的工作情況,同時強調操作人員用pH試紙定時檢測回水酸度,避免因pH值計失靈而造成誤判。
改進后的氯氣液化器運行效果比較好,為整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行奠定了基礎。
2.3 酸霧捕集器捕集效果不理想
檢修液氯儲槽時,發(fā)現(xiàn)儲槽底部黃色黏稠樣物質較多,經分析為硫酸鹽及硫酸酸泥。該公司高壓氯氣壓縮機組用濃硫酸做循環(huán)液,同時起到干燥氯氣的作用。經壓縮機壓縮,氣液分離器分離后,進入酸霧捕集器,由于這種酸霧顆粒較小,平均直徑約2.5μm,如此小的霧粒只有采用高效纖維床分離元件才能分離出來。該公司前期采用國產除霧器,后對除霧器外殼及內件進行了改造,采用了孟莫克除霧器元件,使用效果比較理想。
2.4 液化效果不理想
高壓常溫法制液氯裝置的工藝控制條件有液化溫度、液化器換熱面積和氯壓機輸出壓力等,為此,該公司的高壓氯氣壓縮機組采用佶締納仕機械有限公司的2BW6 231-8ZA96-Z系統(tǒng),是按滿足10萬t/a氯氣設計的,由于液化器面積和壓縮機組輸出壓力一定,循環(huán)水溫度不能再調節(jié),出現(xiàn)了液化效果不理想的情況。將循環(huán)水變?yōu)?℃冷卻水,大大提高了液化效率。
2.5 液氯包裝的改進
利用液氯槽壓力(0.8~1.1 MPa)進行液氯包裝,包裝1瓶(1 t)液氯需用50 min。在液氯儲槽和包裝臺之間增加一臺大連海密梯克屏蔽泵(流量25m3/h,揚程38m,額定壓力為25MPa)后,包裝1瓶只用30min左右。從運行情況看,降低了包裝成本;實現(xiàn)了液氯的連續(xù)恒壓輸出;可消除三氯化氮的富集,避免了液氯儲槽三氯化氮爆炸的危險,提高了操作的安全系數(shù);包裝速度加快,包裝彈性加大;屏蔽泵比較安全,采用全封閉循環(huán)系統(tǒng)結構,可以確保所輸送物料絕對無泄漏,安全可靠。
氯氣液化生產液氯工藝對所有設備、管道的要求都很高,容不得任何疏忽,涉及到氯氣的加壓、液化,液氯的包裝、輸送以及氯氫處理的穩(wěn)定性和整個系統(tǒng)的安全性。在強化工藝控制的同時,還要增強員工的安全意識,提高員工的技術素質,提高設備檢修質量,保證運行設備和備機始終處于完好狀態(tài)。
[1]閻傳榮.高溫常壓法液化新工藝.中國氯堿,2003,(8);13.
Operation summary of liquid chlorine processof 300 kt/a ionic membrane caustic soda
LIUQiao-hong
(Henan Shenma Development Industry Co.,Ltd.,Pingdingshan 467242,China)
The high pressure and normal temperature liquid chlorine processwere introduced.The problems existing in operationwassummarized.The innovationmethod wasput forward.
liquid chlorine;acid fog trap;liquefaction;packing;innovation
book=8,ebook=130
TQ124.4+16
B
1009-1785(2010)08-0008-02
2010-04-19