鄭紀東
(山東東明石化集團萬海氯堿化工有限公司,山東 東明274500)
東明萬海氯堿有限公司(以下簡稱“萬海氯堿”)離子膜燒堿裝置由中國成達工程公司設(shè)計, 廢氯氣吸收裝置按15 萬t/a 燒堿能力(以100%燒堿計)配套設(shè)計,于2007 年1 月動工建設(shè),2008 年4 月一次開車成功。
廢氯氣吸收裝置采用稀堿液吸收氯氣的原理,通過2 塔串聯(lián)的方式(主塔吸收,副塔保護)循環(huán)利用稀堿液吸收、 再吸收來處理裝置內(nèi)、 停車的廢氯氣、事故氯及正常生產(chǎn)的廢氯氣,完成氯氣的凈化,保證堿液濃度合格,并生產(chǎn)副產(chǎn)品次氯酸鈉。
采用雙塔吸收工藝吸收氯氣, 改造前工藝流程圖見圖1。 32%堿液和生產(chǎn)用水經(jīng)流量調(diào)節(jié)配比后進入堿液配制槽, 通過配制槽的泵出口回流來循環(huán)配制成約百分之十六的氫氧化鈉溶液備用。 吸收塔循環(huán)槽、 尾氣塔循環(huán)槽的吸收液分別用泵送到板式換熱器,經(jīng)循環(huán)冷卻水冷卻后,進入吸收塔、尾氣塔上部,自上而下噴淋。 從吸收塔、尾氣塔底部流出的吸收液分別流入吸收塔循環(huán)槽、 尾氣塔循環(huán)槽,當吸收塔循環(huán)槽中的有效氯含量≥10%、 游離堿含量≤1%時,送到次氯酸鈉成品槽。在運行過程中,循環(huán)槽1 開1 備, 在吸收塔循環(huán)液溢流到循環(huán)槽管線上安裝1 只氧化還原電位計在線監(jiān)測系統(tǒng)控制次氯酸鈉的質(zhì)量。
圖1 廢氣系統(tǒng)改造前工藝流程圖
離子膜裝置產(chǎn)生的廢氯氣、 透平機開停車需置換的低濃度氯氣及液化崗位液氯事故風機、 液氯液下泵密封氣產(chǎn)生的尾氣和氯化氫崗位、 液氯鋼瓶包裝抽真空的廢氯氣, 通過廢氯氣分配臺進入負壓廢氯吸收塔底部, 與循環(huán)堿液逆流接觸并通過填料層與填料表面的堿液進行化學(xué)吸收反應(yīng)成為次氯酸鈉溶液,溢流進循環(huán)貯槽。從吸收塔頂部出來未反應(yīng)的氣體進入尾氣吸收塔底部, 與堿液配制槽送來的堿液繼續(xù)反應(yīng), 達到環(huán)保排放標準的剩余尾氣經(jīng)尾氣塔頂部排入大氣。 同時,通過調(diào)節(jié)閥(PICA-501)自動調(diào)節(jié)補充空氣量來調(diào)節(jié)尾氣吸收塔頂壓力。
由于液氯包裝抽真空系統(tǒng)采用液環(huán)泵, 由包裝來的廢氯氣攜帶部分硫酸進入廢氯吸收塔內(nèi), 且該管線材質(zhì)為碳鋼,易造成次氯酸鈉發(fā)紅;由于原設(shè)計塔體采用FRP 材質(zhì), 容易造成塔壁及相鄰管線腐蝕、泄漏。
針對以上問題,為了防止腐蝕及節(jié)能,對該系統(tǒng)進行了以下技改。 改造后的工藝流程圖見圖2。
(1)將液氯包裝來的管線更換為PVC 管線,在進吸收塔前,增加1 個廢氯氣緩沖罐過濾硫酸,并定期排污,防止硫酸帶入吸收塔,以減少帶來的酸液對塔體的腐蝕,同時,加強液氯包裝工藝控制。
(2)將吸收塔整體更換為PVC+FRP 材質(zhì),減少循環(huán)酸液的腐蝕。
(3)廢氣風機改為變頻操作,除掉補空氣閥,減少能量損失。
(4)為防止開停車過程中冒罐,設(shè)計了成品次鈉罐出口至循環(huán)槽的管線, 在開停車過程中重復(fù)利用產(chǎn)生的較低濃度的次氯酸鈉。
圖2 廢氣系統(tǒng)改造后工藝流程圖
(5)增加不合格次鈉罐,在成品次鈉泵入口安裝1 個閥門, 在泵出口增加1 條去不合格次鈉罐的回流線,解決一罐二用的問題。
(6)在成品次鈉泵入口設(shè)計了連接不合格次鈉罐及成品次鈉罐到循環(huán)槽的四通管線, 提高2 個罐的使用靈活性。
通過以上改造,經(jīng)過長時間的運行,減少了循環(huán)液(酸液)對塔體的腐蝕,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,減少了泄漏,為安全生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。