王學(xué)東

（昆明云能化工有限公司，云南 安寧 650300）

昆明云能化工有限公司于2016 年5 月24 日掛牌成立（以下簡(jiǎn)稱昆能化工或公司），2016 年6 月1日起開(kāi)始獨(dú)立運(yùn)營(yíng)， 是云南能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司下設(shè)的三級(jí)子公司。 公司現(xiàn)有一套10 萬(wàn)t/a 離子膜燒堿生產(chǎn)裝置及一套10 萬(wàn)t/a 聚氯乙烯生產(chǎn)裝置，于2006 年3 月投產(chǎn)運(yùn)行至今。

2004 年昆能化工建設(shè)“雙十”項(xiàng)目時(shí)，全國(guó)燒堿產(chǎn)能約800 萬(wàn)t/a，到2021 年全國(guó)燒堿產(chǎn)能約4 000 萬(wàn)t/a，產(chǎn)能及產(chǎn)量增長(zhǎng)約5 倍。 燒堿產(chǎn)能、產(chǎn)量居世界首位，已成為名副其實(shí)的氯堿生產(chǎn)大國(guó)。氯堿行業(yè)作為重要的基礎(chǔ)化工原材料行業(yè)， 是傳統(tǒng)的高耗能行業(yè)，在當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的環(huán)境下，低碳發(fā)展、節(jié)能減排、提高能源效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是行業(yè)“十四五”可持續(xù)發(fā)展的重要課題[1]。

與此同時(shí)，燒堿生產(chǎn)的節(jié)能新技術(shù)，新裝備，新工藝等也日益成熟， 在行業(yè)內(nèi)新建裝置和改造裝置中廣泛應(yīng)用。

云能化工技術(shù)管理團(tuán)隊(duì)積極開(kāi)展裝置“節(jié)能降耗、挖潛增效”技術(shù)改造工作，2021 年實(shí)現(xiàn)裝置的能效指標(biāo)達(dá)到同行業(yè)的先進(jìn)水平。

1 燒堿10 萬(wàn)t/a 原裝置慨況

燒堿裝置包括一次鹽水工序、電解工序（包含二次鹽水精制、淡鹽水脫氯）、氯氫處理工序（包含廢氣處理）、50%堿蒸發(fā)工序、液氯工序、氯化氫合成工序等。其中一次鹽水工序采用鋇法脫硝工藝；電解工序采用北化機(jī)公司ZMBCH-2.7 型高電流密度電解槽，共6 臺(tái)，運(yùn)行電流密度4.5 kA/m2，每噸燒堿直流電耗性能保證值為2 153.00 kW·h，單臺(tái)電解槽產(chǎn)能1.67 萬(wàn)t/a，整流變一拖二形式；氯氣輸送機(jī)采用意大利納氏泵；蒸發(fā)工序采用瑞士博特三效蒸發(fā)技術(shù)；氯化氫合成采用4 臺(tái)熱水合成爐工藝技術(shù)。

2 存在的問(wèn)題

2.1 直流電耗高

昆能化工2004 年建設(shè)的燒堿裝置的核心設(shè)備電解槽為ZMBCH-2.7 型高電流密度電解槽， 運(yùn)行電流密度4.5 kA/m2，膜電流效率≥94%時(shí)，噸燒堿直流電耗≤2 153.00 kW·h（性能保證值）。

對(duì)標(biāo)行業(yè)新電解槽節(jié)能技術(shù)，采用膜極距技術(shù)，運(yùn)行電流密度4.5 kA/m2時(shí)， 膜電流效率≥94%時(shí)，噸燒堿直流電耗≤2 030.00 kW·h（性能保證值）。

若采用新的電槽節(jié)能技術(shù)， 噸燒堿直流電耗可降低123.00 kW·h。

2.2 交流電耗高

原整流系統(tǒng)已運(yùn)行十多年，設(shè)備老化，控制技術(shù)落后，變電效率為93%。

對(duì)標(biāo)同行業(yè)平均值96%，低3%，導(dǎo)致交流電耗比同行業(yè)平均水平高3%（約68 kW·h/t 100%NaOH），增加了企業(yè)運(yùn)行的成本。

2.3 能源回收效率低

燒堿裝置運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生大量的氫氣，除少部分氫氣用于生產(chǎn)鹽酸外，剩余大部分的富氫氣（約2 000 m3/h、純度為99%）被全部排放，既浪費(fèi)了能源又增加了生產(chǎn)成本； 配備燃燒富氫氣鍋爐系統(tǒng)將多余的氫氣充分燃燒產(chǎn)生蒸汽滿足燒堿裝置生產(chǎn)工藝的需求十分必要。多余的氫氣充分利用以后不僅帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益， 而且氫氣燃燒后的尾氣排放不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何影響，回收的熱量可降低熱能利用成本，增加效益。

2.4 氯化氫合成爐自動(dòng)化程度低

公司氯化氫合成工序配套4 臺(tái)氯化氫合成熱水爐用于生產(chǎn)氯化氫氣體，滿足10 萬(wàn)t PVC 裝置用氯化氫氣體，工業(yè)鹽酸和食品級(jí)鹽酸要求。氯化氫合成過(guò)程中產(chǎn)生的大量熱量通過(guò)循環(huán)冷卻水移出， 經(jīng)過(guò)涼水塔冷卻后再循環(huán)使用，造成熱源浪費(fèi)，增加了生產(chǎn)成本。另外氯化氫合成爐采用點(diǎn)火棒點(diǎn)火，人工抱膠管連接的方式非常危險(xiǎn)， 氫氣在封閉的爐腔內(nèi)極易產(chǎn)生爆炸事故。

對(duì)標(biāo)燒堿清潔生產(chǎn)技術(shù)， 采用先進(jìn)的副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐替代熱水爐。

2.5 氯氣壓縮機(jī)電耗及維修成本高

公司氯氣壓縮機(jī)為兩臺(tái)納氏泵氯氣壓縮機(jī)，壓縮機(jī)組最大處理氯氣能力為每臺(tái)6.6 萬(wàn)t/a，氯氣壓縮機(jī)設(shè)計(jì)氯氣輸送能力2 328 m3/h，現(xiàn)已運(yùn)行10 年，目前單臺(tái)氯氣壓縮機(jī)處理能力只能達(dá)到5.2 萬(wàn)t/a， 處理氯氣的能力下降，電耗高，且維修成本高。

對(duì)標(biāo)行業(yè)，逐步淘汰低效的納氏泵壓縮技術(shù)。

2.6 堿蒸發(fā)工序的二次冷凝水未能高效利用

原10 萬(wàn)t/a 50%堿蒸發(fā)工序引進(jìn)瑞士博特三效逆流蒸發(fā)技術(shù)， 產(chǎn)生的含堿的二次蒸汽冷凝水設(shè)計(jì)是回收送一次鹽水工序作化鹽補(bǔ)充水利用。 實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，一是這部分水含堿，導(dǎo)致一次鹽水過(guò)堿量控制超標(biāo)； 二是全部送一次鹽水工序作化鹽水導(dǎo)致燒堿裝置水不平衡，需將多余的工藝水外排；經(jīng)研究，50%堿蒸發(fā)工序使用的設(shè)備、管道等均為不銹鋼材質(zhì)， 產(chǎn)生的二次蒸汽冷凝水中的金屬離子雜質(zhì)為微量，除pH 值偏高外，其余指標(biāo)與純水指標(biāo)應(yīng)相近或優(yōu)于純水指標(biāo)， 將這部分水送電解作為陰極液補(bǔ)充水，可減少純水的用量，做到這部分回收的水高效高質(zhì)利用。

3 改造措施

3.1 高密度電解槽膜極距改造

經(jīng)過(guò)技術(shù)調(diào)研及與膜極距技術(shù)提供商的考察交流，昆能化工2004 年建設(shè)的燒堿裝置的核心設(shè)備電解槽為ZMBCH-2.7 型高電流密度電解槽， 對(duì)標(biāo)行業(yè)新電解槽節(jié)能技術(shù)，實(shí)施膜極距技術(shù)改造，改造費(fèi)用約480 萬(wàn)元。 全部改造完成后約一年零2 個(gè)月可收回投資。經(jīng)公司研究決定，總體規(guī)劃，分步實(shí)施，即根據(jù)電槽換離子膜的周期， 同步實(shí)施電槽膜極距改造工作。 至2018 年3 月全部電槽膜極距改造完成。 改造前后指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表1。

6 臺(tái)電槽進(jìn)行膜極距改造后， 電槽的節(jié)能效果達(dá)到改造目標(biāo)要求， 由于膜極距技術(shù)提供商的技術(shù)不斷進(jìn)步，后期實(shí)施改造的效果比前期的效果更好。

采用新的電槽節(jié)能技術(shù)后，噸燒堿直流電耗可降低103.00 kW·h， 噸堿降低電費(fèi)成本41.2 元/t，10 萬(wàn)t/a 燒堿可增效412 萬(wàn)元。

3.2 整流系統(tǒng)變電效率提升

表1 電解槽改造前后性能指標(biāo)對(duì)照表

3.2.1 改造目標(biāo)改造前燒堿整流系統(tǒng)運(yùn)行變電效率低（運(yùn)行正常后保持在93%左右）。 變電損耗大，且整套整流控制設(shè)備控制元件已經(jīng)更新?lián)Q代，備件難采購(gòu)。改造后的目標(biāo)是整流控制系統(tǒng)在控制合理的情況下變電效率可維持在96%以上，自然功率因數(shù)在0.92 以上。

3.2.2 引入閥側(cè)同步技術(shù)

同步電源是整個(gè)控制系統(tǒng)發(fā)出脈沖的重要且唯一的參考點(diǎn)， 其同步電源的準(zhǔn)確性是保證系統(tǒng)發(fā)出脈沖準(zhǔn)確性的可靠依據(jù)。引入閥側(cè)同步電源后，就完全避免了整流變壓器的移相角誤差， 也可以避免理論同步角度和實(shí)際電網(wǎng)電位的誤差角度。

3.2.3 采用軟件鎖相環(huán)技術(shù)優(yōu)化控制方案

由于電力系統(tǒng)電網(wǎng)的特殊性， 其工況運(yùn)行是動(dòng)態(tài)的， 也就是說(shuō)， 電力系統(tǒng)的電壓和頻率在不斷變化，如果采用固定的晶振頻率進(jìn)行相位分割，必定會(huì)造成因電網(wǎng)頻率變化而無(wú)法準(zhǔn)確發(fā)出與電網(wǎng)電位一致的脈沖。 采用軟件鎖相環(huán)技術(shù)，根據(jù)電網(wǎng)變化，準(zhǔn)確跟蹤相應(yīng)的電位的變化而同步做出相應(yīng)的調(diào)整，從而使控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖角度與電網(wǎng)的電位角度相對(duì)應(yīng)。

3.2.4 采用集成回路增強(qiáng)控制系統(tǒng)的抗干擾能力

由于現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)處于強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)中， 存在比較大的干擾。 而且這種干擾不可測(cè)量和預(yù)先模擬。 因此，采用目前最先進(jìn)的集成化電路，大大增強(qiáng)了抗干擾能力，保證了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定和準(zhǔn)確性。

3.2.5 采用優(yōu)質(zhì)脈沖觸發(fā)器提升元件一致性觸發(fā)

在保證脈沖觸發(fā)功率的同時(shí)， 還需要保證可靠的觸發(fā)陡度，從而保證晶閘管觸發(fā)的可靠性。采用優(yōu)質(zhì)的脈沖觸發(fā)器，能保證元件的一致性觸發(fā)，而且大大改善整流柜的脈沖觸發(fā)的一致性（即均流效果）。

據(jù)此，重點(diǎn)側(cè)重于整流控制系統(tǒng)的改造，優(yōu)化控制，保證整流控制脈沖的一致性，對(duì)稱性，可靠性。改造后， 由于系統(tǒng)的控制脈沖得到了完全的優(yōu)化和對(duì)應(yīng)，明顯地減少了整流系統(tǒng)諧波的產(chǎn)生，提高了整流系統(tǒng)自然功率因素和變電效率。

3.2.6 能耗及經(jīng)濟(jì)效益分析

6 臺(tái)整流柜控制系統(tǒng)改造后， 變電效率從改造前的93%提升到96%以上，自然功率因數(shù)也從原來(lái)的0.88 提升到了0.92，從投運(yùn)至今運(yùn)行穩(wěn)定，變電效率也一直維持在96%以上。

如噸燒堿直流電耗為2 050.00 kW·h，變電效率為93%，則交流電耗為2 204 kW·h，若變電效率提高到96%，則交流電耗為2 135 kW·h，降低噸堿交流電耗68 kW·h （電價(jià)按0.40/kW·h 計(jì)）。項(xiàng)目實(shí)施后整流變電效率提升至96.2%左右，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)測(cè)算得出，10 萬(wàn)t燒堿產(chǎn)量每年可節(jié)約成本約272.2 萬(wàn)元。

3.3 富余氫氣綜合利用

因液氯市場(chǎng)的需求增加，增加液氯商品量，富余氫氣增加，氫氣放空300～1 400 m3/h。 為了綜合利用這部分放空的氫氣， 公司對(duì)富余氫的綜合利用進(jìn)行廣泛的調(diào)研與論證。

3.3.1 項(xiàng)目前期工作

調(diào)研論證為氫氣以氣態(tài)形式作為燃料或原料，在長(zhǎng)距離輸送分配方面存在一定困難。因此，氫氣用量較大的用戶一般建有制氫裝置。

（1）云南省內(nèi)氫主要用于香料加工、浮法玻璃等領(lǐng)域，氫氣需提純、加壓、建充裝站等，用束罐車運(yùn)輸，省內(nèi)市場(chǎng)只需約100 m3/h。 氫氣不能全部利用，不建議采用該方案。

（2）氫用于生產(chǎn)過(guò)氧化氫（雙氧水）技術(shù)成熟，生產(chǎn)工藝較復(fù)雜， 蒽醌法生產(chǎn)過(guò)氧化氫是危險(xiǎn)化工生產(chǎn)過(guò)程，所用的原料氫氣和重芳烴是易燃、易爆的危險(xiǎn)物料； 產(chǎn)品過(guò)氧化氫有很強(qiáng)的氧化性和在一定條件下分解，它們?cè)谏a(chǎn)、使用、貯存和運(yùn)輸過(guò)程中安全要求高。 雖然云南每年對(duì)雙氧水的需求缺口5 萬(wàn)t～10 萬(wàn)t，但因項(xiàng)目投資高，氫氣量因液氯市場(chǎng)的波動(dòng)而波動(dòng)，投資風(fēng)險(xiǎn)較高，不建議采用該方案。

（3）氫用于生產(chǎn)燃料電池及氫氣發(fā)電站。目前市場(chǎng)不太成熟，應(yīng)用量還未起步。

（4）氫氣鍋爐在氯堿生產(chǎn)中得到成功運(yùn)用，技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)效益較好，蒸汽用于鹽水和燒堿加溫需要蒸汽，解決大量放空氫氣存在危險(xiǎn)源等矛盾。燃?xì)溴仩t雖然氫氣利用附加價(jià)值較低，但項(xiàng)目投資較少，風(fēng)險(xiǎn)較小，項(xiàng)目見(jiàn)效快，建議采用該方案。

3.3.2 項(xiàng)目實(shí)施

根據(jù)燒堿裝置具有的連續(xù)性和穩(wěn)定性特點(diǎn)，有利于燃?xì)溴仩t系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 根據(jù)燒堿裝置富氫氣量，新建一臺(tái)全自動(dòng)無(wú)人值守的額定蒸發(fā)量為6 t/h 的燃?xì)錃忮仩t（項(xiàng)目投資約320 萬(wàn)元），每小時(shí)副產(chǎn)蒸汽1.0～6.0 t。

3.3.3 實(shí)施后的效果

項(xiàng)目于2017 年8 月投入運(yùn)行，根據(jù)液氯市場(chǎng)的需求變化，燃?xì)溴仩t平均每小時(shí)生產(chǎn)1.0～2.0 t 低壓或中壓蒸汽，供燒堿裝置一次鹽水或50%堿蒸發(fā)裝置使用， 年均生產(chǎn)回收約10 000 t 的低壓或中壓蒸汽，達(dá)到富氫資源綜合利用的預(yù)期效果。

3.4 氯化氫合成爐升級(jí)改造

3.4.1 改造的必要性

氯化氫合成工序配套4 臺(tái)氯化氫合成熱水爐用于生產(chǎn)氯化氫氣體， 滿足10 萬(wàn)t/a PVC 裝置用氯化氫氣體，工業(yè)鹽酸和食品級(jí)鹽酸要求。氯化氫合成過(guò)程中產(chǎn)生的大量熱量通過(guò)循環(huán)冷卻水移出， 經(jīng)過(guò)涼水塔冷卻后再循環(huán)使用。

近幾年氯化氫工藝技術(shù)及氯化氫合成爐設(shè)備技術(shù)的發(fā)展， 氯化氫合成采用自動(dòng)點(diǎn)火和副產(chǎn)蒸汽合成爐的應(yīng)用也逐步成熟可靠， 已作為氯堿生產(chǎn)新建裝置必選的工藝技術(shù)。 按照燒堿清潔生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范要求，國(guó)家都要求對(duì)原熱水爐進(jìn)行更新改造。

對(duì)標(biāo)燒堿清潔生產(chǎn)技術(shù)， 采用先進(jìn)的副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐替代熱水爐。

10萬(wàn)t/a 燒堿配套10 萬(wàn)t/a PVC 裝置及附屬鹽酸裝置，所需氯化氫量，可生產(chǎn)6.0～7.0 t/h 的0.4 MPa低壓蒸汽。

3.4.2 項(xiàng)目方案的確定與實(shí)施

結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況， 利用氯化氫余熱副產(chǎn)蒸汽項(xiàng)目比利用氯化氫余熱制冷項(xiàng)目產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益更大， 同時(shí)也提升了氯化氫合成爐的自動(dòng)化控制水平，因此氯化氫余熱利用項(xiàng)目采用副產(chǎn)低壓蒸汽，擬按更新3 臺(tái)設(shè)計(jì)產(chǎn)能為150 t/d 的副產(chǎn)蒸汽合成爐替代現(xiàn)有的1#、2#和3#氯化氫熱水合成爐。項(xiàng)目總體規(guī)劃，分步實(shí)施。 于2017 年完成2#爐，2018 年完成1# 爐，2020 年完成3# 的更新提質(zhì)改造工作，項(xiàng)目總投資約1 500 萬(wàn)元。

3.4.3 經(jīng)濟(jì)效益

項(xiàng)目完全實(shí)施后，每小時(shí)副產(chǎn)0.45 MPa 的飽和蒸汽，實(shí)際5.0～6.5 t/h，全年副產(chǎn)蒸汽約47 520 t，副產(chǎn)蒸汽以180 元/t 計(jì)， 全年節(jié)約成本即增加效益約855 萬(wàn)元，預(yù)計(jì)兩年收回投資。

3.5 氯氣壓縮機(jī)改造為透平機(jī)

3.5.1 改造方案與實(shí)施

納氏泵氯氣壓縮機(jī)現(xiàn)已運(yùn)行十年，目前單臺(tái)處理能力只能達(dá)到5.2 萬(wàn)t/a，機(jī)組額定功率為280 kW，可實(shí)際運(yùn)行功率大約為330 kW，長(zhǎng)期處于過(guò)載狀態(tài)。 目前氯氣壓縮機(jī)處理氯氣的能力明顯下降，電耗高，且維修成本高。從行業(yè)技術(shù)交流，氯氣透平機(jī)從運(yùn)行狀況來(lái)看，能耗低，維修成本低，操作相對(duì)簡(jiǎn)便。 根據(jù)公司減虧控虧要求， 改造主要從氯壓機(jī)節(jié)能方面考慮，在不影響生產(chǎn)能力的情況下，降低電耗，節(jié)約成本。

綜合考慮，新增兩臺(tái)氯氣透平機(jī)，按6 萬(wàn)t/a 燒堿產(chǎn)量匹配（正常2 200 m3/h，最大2 710 m3/h），新壓縮機(jī)安裝后，根據(jù)燒堿裝置運(yùn)行負(fù)荷，氯氣處理主要運(yùn)行氯氣透平機(jī)，當(dāng)裝置滿負(fù)荷運(yùn)行，而氯氣透平機(jī)故障時(shí)， 可考慮啟動(dòng)其中1 臺(tái)氯氣壓縮機(jī)和完好的透平機(jī)運(yùn)行，3 臺(tái)設(shè)備開(kāi)2 備1 可滿足燒堿系統(tǒng)滿負(fù)荷開(kāi)車的需求（新增1 臺(tái)透平機(jī)，更新1 臺(tái)）。

3.5.2 效益分析

通過(guò)調(diào)查可得，在燒堿裝置相同負(fù)荷（4×12 kA）下，運(yùn)行一臺(tái)透平機(jī)就能滿足要求，如運(yùn)行氯氣壓縮機(jī)，因處理能力不足，需運(yùn)行2 臺(tái)才能滿足要求。

表2 為在相同負(fù)荷不同時(shí)段下， 運(yùn)行一臺(tái)透平機(jī)和同時(shí)運(yùn)行兩臺(tái)氯氣壓縮機(jī)的電耗統(tǒng)計(jì)表。

表2 運(yùn)行一臺(tái)透平機(jī)和同時(shí)運(yùn)行兩臺(tái)氯氣壓縮機(jī)的電耗統(tǒng)計(jì)表

從以上數(shù)據(jù)可得， 當(dāng)燒堿裝置負(fù)荷為4×12 kA時(shí)，運(yùn)行透平機(jī)，每天可節(jié)約電耗大約12 696 kW·h，電價(jià)以0.4 元/kW·h 來(lái)計(jì)， 每天可節(jié)約成本大約4 824.48元，一年節(jié)約成本為160.655 1 萬(wàn)元左右。

3.6 實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)工序冷凝水高效利用

原10 萬(wàn)t 50%堿蒸發(fā)工序產(chǎn)生的二次冷凝水只是回收送一次鹽水工序作化鹽補(bǔ)充水利用， 未能高效高質(zhì)利用。

昆明云能化工有限公司10 萬(wàn)t/a 50%燒堿蒸發(fā)片堿工序是將電解工序送來(lái)的32%堿液，經(jīng)過(guò)三效逆流降膜蒸發(fā)濃縮成50%堿液，一部分作為50%堿直接進(jìn)行銷售， 另一部分繼續(xù)在預(yù)濃縮器和終濃縮器中蒸發(fā)最終制成99%片堿。 在蒸發(fā)過(guò)程中每噸50%（折百，以下均為折百）堿約產(chǎn)生1 406 kg 二次蒸汽冷凝水，原設(shè)計(jì)該冷凝水部分用于補(bǔ)充化鹽水，多余部分直接外排。 由于每噸50%燒堿蒸發(fā)出的二次蒸汽冷凝水約含燒堿10 kg， 不僅因外排污水pH不合格，污染環(huán)境，更重要的是對(duì)水資源的浪費(fèi)和產(chǎn)品的流失。 裝置采用瑞士Bertrams 公司的三效逆流降膜蒸發(fā)工藝生產(chǎn)50%堿和二效結(jié)片工藝生產(chǎn)≥98.7 的片堿， 整個(gè)工藝中的二次蒸汽冷凝液來(lái)源于雜質(zhì)含量極低的30%離子膜濃縮的水分，降膜換熱器殼體采用不銹鋼或鎳材質(zhì)， 表面冷凝器殼體列管均采用不銹鋼材質(zhì)， 產(chǎn)生的冷凝水質(zhì)量與電解生產(chǎn)所用的純水質(zhì)量應(yīng)該基本一致。

經(jīng)過(guò)調(diào)研和綜合分析， 二次蒸汽冷凝水除pH值和導(dǎo)電率高于純水外， 其余各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于純水，pH 值和導(dǎo)電率高的原因主要是二次蒸汽冷凝水含堿。

在離子膜法制堿生產(chǎn)中，每噸30%（折百，以下均為折百）燒堿陰極側(cè)需補(bǔ)充高純水1.2 t。 如果用二次蒸汽冷凝水代替純水， 就可全部將50%堿和99.8%片堿產(chǎn)生的二次蒸汽冷凝水全部回收利用（一部分補(bǔ)充到電解陰極液，一部分補(bǔ)充到一次鹽水用作化鹽水）。 其次，由于二次蒸汽冷凝水的溫度比純水的溫度高約40 ℃，用二次蒸汽冷凝水代替純水加入電解槽， 可以減少電解槽用于加溫的蒸汽消耗量。 第三是50%堿蒸發(fā)時(shí)每噸堿約被二次蒸汽冷凝水帶走10 kg 堿，二次蒸汽冷凝水回收至電解槽后，50%堿蒸發(fā)損失的堿可全部回收，可降低堿損失。

表3 二次蒸汽冷凝水水質(zhì)跟蹤分析結(jié)果

項(xiàng)目實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)了50%堿蒸發(fā)工序產(chǎn)生的二次冷凝水的高效回收利用， 電解工序陰極液年綜合利用約12.8 萬(wàn)m3（16 m3/h）二次蒸汽冷凝水代替純水，節(jié)約純水12.8 萬(wàn)m3，節(jié)約能源124.34 t 標(biāo)準(zhǔn)煤，同時(shí)解決了燒堿生產(chǎn)裝置區(qū)（一次鹽水工序，電解工序，氯氫處理工序，蒸發(fā)片堿工序等）的水平衡問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)燒堿清潔生產(chǎn)即燒堿生產(chǎn)工藝廢水零排放，達(dá)到節(jié)能減排，降低生產(chǎn)消耗的目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

公司通過(guò)近幾年緊緊圍繞公司提出的“技改增效”措施，認(rèn)真查找裝置與同行業(yè)，與燒堿清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)存在的差距， 對(duì)10 萬(wàn)t/a 燒堿裝置現(xiàn)有能源狀況進(jìn)行優(yōu)化研究及實(shí)施技術(shù)改造。

項(xiàng)目實(shí)施后，提升了裝置的本質(zhì)安全，提升了氯化氫裝置的自動(dòng)化控制水平， 尤其從富裕氫氣的回收利用、氯化氫合成爐的余熱利用、50%堿蒸發(fā)工序的二次冷凝水的循環(huán)再利用等幾個(gè)方面， 極大地降低了燒堿裝置的能耗， 提升了燒堿的節(jié)能效果及盈利能力， 增強(qiáng)了公司整體盈利能力和抗風(fēng)險(xiǎn)能力。2021 年公司30%的燒堿能耗為305.93 kgce/t，達(dá)到重點(diǎn)用能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域（30%燒堿） 能效標(biāo)桿水平315 kgce/t（2021 年版）。