馮建民，鞠紅艷，徐國(guó)慶，孟曉亮

（內(nèi)蒙古蘭太實(shí)業(yè)股份有限公司，內(nèi)蒙古 阿拉善盟 750306）

1 概述

內(nèi)蒙古蘭太鈉業(yè)有限責(zé)任公司氯酸鈉廠始建于2005年，引進(jìn)加拿大斯特林公司全套工藝設(shè)備，設(shè)計(jì)產(chǎn)能5萬(wàn)t/a，在2009年5萬(wàn)t/a氯酸鈉擴(kuò)建項(xiàng)目順利通過(guò)驗(yàn)收，并且對(duì)設(shè)備進(jìn)行了國(guó)產(chǎn)化。該廠以再生鹽或精制鹽為原料，經(jīng)鹵水過(guò)濾系統(tǒng)得到精制鹽水，然后在精制鹽水中加入重鉻酸鈉、鹽酸，調(diào)節(jié)pH值后送入電解槽中進(jìn)行電解，電解得到的氯酸鈉溶液，經(jīng)過(guò)脫次氯酸鈉、結(jié)晶、干燥得到結(jié)晶氯酸鈉成品。

氯酸鈉在生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)各種物料的控制相當(dāng)重要，很多領(lǐng)域都有不斷探索改進(jìn)的空間，以前由于對(duì)氯酸鈉生產(chǎn)線一些反應(yīng)過(guò)程了解不夠深入，生產(chǎn)線控制過(guò)程不夠成熟，因此，生產(chǎn)成本比較高。隨著現(xiàn)代工控技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域運(yùn)用越來(lái)越廣泛，在氯酸鈉生產(chǎn)中不斷地把新技術(shù)運(yùn)用于生產(chǎn)過(guò)程，使生產(chǎn)工藝過(guò)程更加容易控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)智能化的同時(shí)達(dá)到節(jié)能目的。

2 實(shí)施背景

以前氯酸鈉生產(chǎn)過(guò)程中一些物料的加入和流量通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度來(lái)控制，這樣加入量難以控制，而且員工勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)不穩(wěn)定。一些物料的加入量控制不好，會(huì)增加生產(chǎn)耗電量以及事故發(fā)生的幾率。氯酸鈉生產(chǎn)過(guò)程物料控制技術(shù)就是利用現(xiàn)有設(shè)備上的監(jiān)視儀表或者在一些設(shè)備上增加溫度控制器、流量控制器等智能儀表對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且把一些泵的電氣主電路由接觸器控制改為調(diào)速平滑的高品質(zhì)變頻器控制，關(guān)鍵控制點(diǎn)增加自動(dòng)調(diào)節(jié)閥和變頻器配合工作，通過(guò)DCS編程，利用壓力、流量等信號(hào)即可以智能調(diào)節(jié)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度和變頻器的轉(zhuǎn)速，也可以根據(jù)工藝要求單獨(dú)在DCS畫(huà)面手動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器轉(zhuǎn)速和自動(dòng)閥開(kāi)度，在控制物料加入量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電能的節(jié)約。

3 實(shí)施簡(jiǎn)述

氯酸鈉生產(chǎn)流程是氯化鈉通過(guò)加水（簡(jiǎn)稱鹵水），在電解槽中進(jìn)行電解后經(jīng)過(guò)脫次氯酸和硫酸根離子，然后干燥結(jié)晶成產(chǎn)品。在多年的生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)不斷探索研究，發(fā)現(xiàn)一些物料的加入量會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間，生產(chǎn)成本，設(shè)備維護(hù)周期以及生產(chǎn)安全。下面介紹在改造生產(chǎn)過(guò)程中兩個(gè)工藝環(huán)節(jié)部分物料控制方法。

電解反應(yīng)器中氯化鈉濃度應(yīng)控制在（100±5）g/L，氯化鈉混合物在電解槽電解反應(yīng)后，通過(guò)管道流入電解液緩沖罐，電解液緩沖罐的內(nèi)部有擋板，將其分成一個(gè)大的混合區(qū)和一個(gè)小的產(chǎn)品區(qū)。混合區(qū)接收從電解線的每個(gè)反應(yīng)器內(nèi)的氣體分離擋板自流而來(lái)的電解液。電解液循環(huán)泵從電解液緩沖罐的混合區(qū)通過(guò)另一個(gè)管道系統(tǒng)將電解液輸送到電解液冷卻器，然后再返回到反應(yīng)器中繼續(xù)參加反應(yīng)。經(jīng)過(guò)反復(fù)摸索，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)器中的電解液中濃度要維持在一定值，氯化鈉濃度降低會(huì)造成氧氣產(chǎn)生量增大，從而浪費(fèi)電能，并對(duì)電解槽的陽(yáng)極涂層造成不可修復(fù)的損壞，這就需要關(guān)閉電解線，拆除更換所有的陽(yáng)極板，這樣會(huì)造成巨大的損失，并長(zhǎng)時(shí)間的影響生產(chǎn)。氯化鈉的濃度升高會(huì)造成氯化鈉在結(jié)晶器中的鹽析出，從而使產(chǎn)品不合格。把手動(dòng)閥改為自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，氯化鈉輸送泵接觸器電路改為變頻器控制，氯化鈉的濃度通過(guò)成熟的配比和取樣分析驗(yàn)證濃度后，通過(guò)DCS編程，運(yùn)用流量顯示控制器數(shù)字信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度和變頻器轉(zhuǎn)速來(lái)精確控制鹵水的流量。

電解氯化鈉的電流最初是按額定電流工作，后來(lái)因?yàn)殇N(xiāo)售的原因，需要降低電流控制產(chǎn)量，不同的電解電流需要電解槽的溫度控制在不同的范圍。電解槽溫度升高會(huì)造成對(duì)陽(yáng)極基板在墊圈開(kāi)口處的腐蝕，會(huì)增大電解尾氣總管的壓力，導(dǎo)致更多的水蒸氣在鹵水洗滌塔中冷凝，而冷凝下來(lái)的水分必須在電解槽中蒸發(fā)出去。電解槽的溫度降低會(huì)增大電解槽的電壓，從而增大電能消耗。在保留原來(lái)反應(yīng)器現(xiàn)場(chǎng)溫度表和手動(dòng)閥的同時(shí)，增加溫度顯示控制器和自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，冷卻水輸送泵改為變頻器控制，在電流為不同值的條件下，循環(huán)電解液的溫度，通過(guò)溫度顯示控制器控制自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度和冷卻水輸送泵的轉(zhuǎn)速，從而控制冷卻水的流量，維持電解液溫度在合適值，通過(guò)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)可以使電解槽溫度的控制更加準(zhǔn)確。

4 實(shí)施效果

通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)運(yùn)行，提高了反應(yīng)物料控制精度，減少了生產(chǎn)物料浪費(fèi)，節(jié)約電能，而且產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高。

5 結(jié)語(yǔ)

氯酸鈉生產(chǎn)工藝控制技術(shù)和類似工藝的物料控制技術(shù)，特點(diǎn)是在生產(chǎn)流程中，通過(guò)特定位置安裝智能儀表，自動(dòng)調(diào)節(jié)閥和泵的變頻控制，通過(guò)DCS編程實(shí)現(xiàn)物料的合理控制，工藝控制方式的發(fā)明創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程物料加入量，產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間縮短，生產(chǎn)成本大幅度降低，設(shè)備維護(hù)周期縮短，人員數(shù)量減少，達(dá)到了生產(chǎn)穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量合格及節(jié)能減排目的。

收稿日期：2018-04-18

新疆天業(yè)煤基乙二醇催化劑獲專利授權(quán)

近日，由天業(yè)集團(tuán)煤基乙二醇催化劑團(tuán)隊(duì)申報(bào)的發(fā)明專利“一種CO氣相偶聯(lián)合成草酸二甲酯的催化劑及其制備方法”獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)，這是天業(yè)集團(tuán)在乙二醇催化劑領(lǐng)域獲得的首篇授權(quán)發(fā)明專利。

2013年天業(yè)集團(tuán)建立乙二醇催化劑研發(fā)團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)以實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)掌控，降低催化劑應(yīng)用成本，創(chuàng)造新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)為目的進(jìn)行相關(guān)技術(shù)攻關(guān)。從搭建催化劑分析檢測(cè)平臺(tái)開(kāi)始做起，科學(xué)合理的制定與推進(jìn)研發(fā)計(jì)劃。多年來(lái)通過(guò)團(tuán)隊(duì)人員的努力，該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有，從追趕到趕超國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)，不斷攻克了多個(gè)難關(guān)，最終取得可喜進(jìn)展。目前行業(yè)使用的加氫催化劑活性低、選擇性差、壽命短，大大制約了合成氣制乙二醇行業(yè)的發(fā)展，而該催化劑通過(guò)特有的處理技術(shù)，降低了貴金屬使用量，同時(shí)具備高活性、高選擇性，且使用壽命長(zhǎng)、制備工藝簡(jiǎn)單，打破了制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，科技引領(lǐng)未來(lái)，在天業(yè)集團(tuán)完善的創(chuàng)新平臺(tái)體系的支持下，該項(xiàng)目獲得了多個(gè)國(guó)家及兵團(tuán)項(xiàng)目資金的支持，為乙二醇催化劑項(xiàng)目進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在爭(zhēng)取項(xiàng)目資金支持的同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)也在不斷擴(kuò)大自身的影響力，積極參加國(guó)內(nèi)相關(guān)創(chuàng)新比賽，獲得了第二屆兵團(tuán)青年創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新大賽金獎(jiǎng)、2017火炬杯八師石河子創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎(jiǎng)等榮譽(yù)。

后續(xù)該團(tuán)隊(duì)將在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步整合優(yōu)勢(shì)資源，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的突破與工業(yè)應(yīng)用，加強(qiáng)新技術(shù)的儲(chǔ)備與研發(fā)，為天業(yè)集團(tuán)未來(lái)發(fā)展提供戰(zhàn)略支撐。