陳玉銀
(新疆天業(yè)天能化工有限公司,新疆 石河子 832000)
新疆天業(yè)天能化工有限公司氯堿項目于2009年4月開工建設(shè),2010年10月建成投產(chǎn)。是天業(yè)集團集成20萬t/a,一期40萬t/a 項目經(jīng)驗基礎(chǔ)之上打造的循環(huán)經(jīng)濟三期項目。燒堿生產(chǎn)采用了具有國際先進水平的高電流密度離子膜電解槽、節(jié)能環(huán)保的固堿濃縮裝置;PVC 生產(chǎn)采用了大型干法乙炔發(fā)生器、105 m3聚合釜和自動密閉入料工藝。自動控制采用了DCS 自動控制系統(tǒng)及OPC 信息化管理系統(tǒng)等行業(yè)內(nèi)先進技術(shù)?,F(xiàn)場儀表大部分選用了具有國際先進技術(shù)的產(chǎn)品。開車以來,運行較為穩(wěn)定,使用效果良好。但運行中暴露出了部分儀表設(shè)備存在不合理的地方,有些關(guān)鍵設(shè)備保護基礎(chǔ)儀表自動化薄弱,需要耗費大量人員,有時造成原輔料浪費;有的工藝存在進一步優(yōu)化的空間且安全連鎖存在不足。經(jīng)過實踐摸索,找出原因并進行了技術(shù)改造,逐步完善了儀表控制。
一次鹽水經(jīng)過前反應桶后經(jīng)過加壓泵進入加壓容器,出口安裝流量計和自控閥調(diào)節(jié)流量,加壓容器液位采用液位和變頻控制。半年以后,發(fā)現(xiàn)自控閥控制流量不準,造成液位波動,停車檢查,發(fā)現(xiàn)隔膜調(diào)節(jié)閥膜片已被鹽水沖刷磨損。分析原因是,為防止鹽水對自控閥的腐蝕,采用3層隔膜閥,但由于鹽水比較臟,為保證加壓容器罐液位,自控閥開度比較小,流速大,造成沖刷嚴重。后改為鈦材質(zhì)調(diào)節(jié)蝶閥,問題得到解決,實際運行效果良好。
燒堿蒸發(fā)效體在運行過程中不能出現(xiàn)斷流情況,而堿液濃度大、溫度高、腐蝕性強,在真空工況下運行。因此,效體液位的測量非常關(guān)鍵,以前采用過雙法蘭差壓變送器、磁翻柱、射頻導納測量液位,但運行1年后,能液位計基本損壞,重要原因是真空、高溫、腐蝕,很難有液位計滿足此工況要求,磁翻柱液位計在長時間高溫腐蝕下,存在維護量大的問題。經(jīng)過考察,改為插入式導波雷達液位計,運行至今,穩(wěn)定。導波桿采用純鎳,且可以人工加工彎曲,極大地保證了液位的連續(xù)測量,如圖1。
圖1 導波雷達液位計安裝
鹽水高位槽是精鹽水經(jīng)過樹脂塔后向電解槽去的1個緩沖容器,通過高位差將鹽水壓入電解槽。原設(shè)計中有2套液位控制系統(tǒng),控制精鹽水泵供給樹脂塔的鹽水流量,運行中存在如下問題:2開3備精鹽水泵分別控制一、二期高位槽液位,閥門開度小時,對自控閥沖刷嚴重,尚存在節(jié)能空間,高位槽的液位要求控制為70%,天能化工對高位槽的液位控制進行技術(shù)改造。保留高位槽液位調(diào)節(jié)閥,增加2臺變頻器、2臺壓力變送器,由變頻器調(diào)節(jié)精鹽水泵的轉(zhuǎn)速(見圖2)將泵出口總管壓力控制穩(wěn)定,由各自回流調(diào)節(jié)閥控制高位槽液位。技術(shù)改造后,電動機經(jīng)常工作在50%頻率左右,即能滿足工藝要求,即使變頻器出現(xiàn)問題,備泵開啟,也能迅速保證生產(chǎn)穩(wěn)定運行。
圖2 鹽水高位槽液位調(diào)節(jié)
在氯堿生產(chǎn)過程中,需要使用濃硫酸干燥濕氯氣,硫酸的濃度直接影響干燥效果,進而影響氯氣中的水含量,影響整個氯堿生產(chǎn)。因此,硫酸濃度分析檢驗工作至關(guān)重要。采用人工分析硫酸濃度,不能實時監(jiān)測硫酸濃度的變化趨勢。采用在線電磁式濃度測量儀能有效反映氯干燥運行狀態(tài),有效的控制生產(chǎn)的穩(wěn)定運行,在連續(xù)生產(chǎn)中,能及時跟蹤硫酸濃度變化趨勢,及時提示更換濃硫酸液,以達到穩(wěn)定的干燥效果,見圖4。
圖3 硫酸濃度測量儀安裝位置示意圖
該公司采用西門子3K 機輸送氯氣,在進氯壓縮機入口,安裝了采用五氧化二磷氯含水濃度分析儀,能及時檢測出氯氣含水情況,但是氯壓縮采用三級壓縮,每一級壓縮后,氯氣溫度升高,采用循環(huán)水冷卻器將氯氣降溫后進入后一級壓縮。一旦冷卻器發(fā)生泄漏,冷卻水有可能進入氯氣總管,對設(shè)備造成致命傷害。為及時跟蹤冷卻器運行狀況,在冷卻器回水總管安裝pH 計,及時發(fā)現(xiàn)冷卻器泄漏情況,保證生產(chǎn)的安全運行。2臺氯氣壓縮機安裝6臺在線pH計,實時跟蹤監(jiān)視冷卻器運行,使用2年,運行平穩(wěn)。
鹽酸工段正常生產(chǎn)的氯化氫氣體經(jīng)過去PVC調(diào)節(jié)蝶閥送至合成工序,但一旦合成工序或鹽酸工序緊急,吸收水輸送不及時,造成氯化氫外排,環(huán)境污染和安全隱患。針對這一問題,新加純水緩沖罐和加壓泵,安裝調(diào)節(jié)閥和壓力變送器,保證上水壓力穩(wěn)定,吸收水調(diào)節(jié)閥根據(jù)負荷設(shè)置預開度,保證吸收水及時到位。
圖4 混合器與乙炔氣動閥和鹽酸連鎖邏輯改造前后示意圖
為防止混和器游離氯超標,在合成混和器安裝2只鉭材質(zhì)熱電阻,并且和乙炔氣動調(diào)節(jié)蝶閥連鎖,同時,將溫度送入鹽酸工序和PVC 調(diào)節(jié)蝶閥或關(guān)系連鎖,一旦溫度高于30 ℃強制改吸收,但運行中發(fā)現(xiàn)連鎖設(shè)置不合理。在夏季合成2#線混和器漏停車檢修時,崗位人員通知儀表工將2# 線混和器溫度計拆下,檢修吊裝混合器。檢修完畢后,恢復溫度計,但2# 線混和器溫度突然高報連鎖停車。分析原因為中午檢修混和器時,封頭敞開,太陽直射,待儀表工恢復溫度計后,溫度計迅速顯示達到30 ℃造成2# 線混和器溫度高報,系統(tǒng)停車,發(fā)現(xiàn)連鎖存在不合理。
水堿洗工序?qū)⑥D(zhuǎn)化器送來的粗VC 經(jīng)組合塔脫酸后送入水洗塔堿洗塔脫酸。但是原設(shè)計組合塔、水洗塔下酸濃度采用化驗取樣分析,然后再調(diào)節(jié)水的加入量,存在調(diào)節(jié)滯后,操作工不能及時掌握下酸濃度,改為在線濃度計后,實時跟蹤下酸濃度,保證及時調(diào)節(jié)。