劉巧紅
(河南神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司,河南平頂山467242)
30萬t/a離子膜燒堿液氯工序運(yùn)行總結(jié)
劉巧紅
(河南神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司,河南平頂山467242)
介紹了常溫高壓法液氯生產(chǎn)工藝,總結(jié)了運(yùn)行中出現(xiàn)的問題并提出了改進(jìn)辦法。
液氯;酸霧捕集器;液化器;包裝;改進(jìn)
河南神馬氯堿發(fā)展有限公司現(xiàn)生產(chǎn)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(chǎn)線與20萬t/a生產(chǎn)線共用1套液氯裝置,生產(chǎn)能力為10萬t/a液氯,2條線共用液氯裝置為生產(chǎn)調(diào)配帶來了靈活性,但也給生產(chǎn)的穩(wěn)定性帶來了不便。
該公司液氯生產(chǎn)采用常溫高壓法,其來自氯氣分配臺(tái)的干燥氯氣和濃硫酸一起被吸入氯氣壓縮機(jī)組,經(jīng)加壓后,氯氣進(jìn)入酸霧撲集器脫酸,然后進(jìn)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(jīng)氣液分離器分離。液氯通過分離器底部管線進(jìn)入儲(chǔ)槽,在氣液分離器上部,液化器內(nèi)沒有液化的氯氣送往鹽酸工序合成鹽酸。儲(chǔ)槽內(nèi)的液氯直接進(jìn)行包裝,抽鋼瓶的廢氯氣進(jìn)入吸收塔,和稀堿反應(yīng)生成次氯酸鈉出售。
2.1 高壓氯氣壓縮機(jī)組連接管件泄漏
液氯工序從2006年1月5日開車以來運(yùn)行一直較平穩(wěn),同月16日,操作工巡回檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)氯氣壓縮機(jī)組主機(jī)與氣液分離器連接管漏酸,立即停主機(jī),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(jī)機(jī)封甩有酸霧,與廠家聯(lián)系,分析可能是機(jī)封沉積酸泥,停機(jī)打開機(jī)封,清洗酸泥后,啟動(dòng)壓縮機(jī)組,機(jī)封仍微漏氣但不帶酸,啟動(dòng)壓縮機(jī)后,二級(jí)溫度上升很快,40min內(nèi)上升到78℃,分析可能是循環(huán)酸量小,經(jīng)檢查強(qiáng)制循環(huán)酸泵,葉輪出現(xiàn)問題,更換葉輪后壓縮機(jī)組運(yùn)行正常,滿足了生產(chǎn)需要。上述2個(gè)問題可能是濃硫酸質(zhì)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(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行。
表1 高溫高壓法主要設(shè)備
2.2 液化器頻繁泄漏
2.2.1 液化器的基本結(jié)構(gòu)及運(yùn)行中出現(xiàn)的問題
液化器為管殼式結(jié)構(gòu),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(jìn)行水壓試驗(yàn)及氣密性試驗(yàn),設(shè)備無泄漏情況,然而在開車過程及系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行中出現(xiàn)了氯氣泄漏問題。通過對(duì)液化器進(jìn)行檢漏,發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)多分布在液化器端部板與管接觸的地方,靠近氯氣進(jìn)口側(cè),共計(jì)有6處漏點(diǎn),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(gè),即溫差應(yīng)力及熱疲勞、管束振動(dòng)、制造過程中的缺陷和操作等因素。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、分析,在設(shè)計(jì)和制造過程中存在的容易忽視的細(xì)節(jié)是造成泄漏的主要原因。
2.2.3 改進(jìn)措施及效果
(1)改善焊接工藝,嚴(yán)格清理焊接部位,保證焊接質(zhì)量。(2)采用強(qiáng)度焊加貼脹。(3)由于采用先焊后脹工藝,必須嚴(yán)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(cè)量?jī)x,可連續(xù)對(duì)循環(huán)出水的酸度進(jìn)行檢測(cè),并把檢測(cè)DCS信號(hào)(顯示、報(bào)警等功能)傳送到操作室,以便操作人員隨時(shí)掌握液化器的工作情況,同時(shí)強(qiáng)調(diào)操作人員用pH試紙定時(shí)檢測(cè)回水酸度,避免因pH值計(jì)失靈而造成誤判。
改進(jìn)后的氯氣液化器運(yùn)行效果比較好,為整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。
2.3 酸霧捕集器捕集效果不理想
檢修液氯儲(chǔ)槽時(shí),發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)槽底部黃色黏稠樣物質(zhì)較多,經(jīng)分析為硫酸鹽及硫酸酸泥。該公司高壓氯氣壓縮機(jī)組用濃硫酸做循環(huán)液,同時(shí)起到干燥氯氣的作用。經(jīng)壓縮機(jī)壓縮,氣液分離器分離后,進(jìn)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(guó)產(chǎn)除霧器,后對(duì)除霧器外殼及內(nèi)件進(jìn)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(jī)輸出壓力等,為此,該公司的高壓氯氣壓縮機(jī)組采用佶締納仕機(jī)械有限公司的2BW6 231-8ZA96-Z系統(tǒng),是按滿足10萬t/a氯氣設(shè)計(jì)的,由于液化器面積和壓縮機(jī)組輸出壓力一定,循環(huán)水溫度不能再調(diào)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(jìn)
利用液氯槽壓力(0.8~1.1 MPa)進(jìn)行液氯包裝,包裝1瓶(1 t)液氯需用50 min。在液氯儲(chǔ)槽和包裝臺(tái)之間增加一臺(tái)大連海密梯克屏蔽泵(流量25m3/h,揚(yáng)程38m,額定壓力為25MPa)后,包裝1瓶只用30min左右。從運(yùn)行情況看,降低了包裝成本;實(shí)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(chǔ)槽三氯化氮爆炸的危險(xiǎn),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(jié)構(gòu),可以確保所輸送物料絕對(duì)無泄漏,安全可靠。
氯氣液化生產(chǎn)液氯工藝對(duì)所有設(shè)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(gè)系統(tǒng)的安全性。在強(qiáng)化工藝控制的同時(shí),還要增強(qiáng)員工的安全意識(shí),提高員工的技術(shù)素質(zhì),提高設(shè)備檢修質(zhì)量,保證運(yùn)行設(shè)備和備機(jī)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(guó)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