产15万吨烧碱氯氢处理装置运行总结.docx
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1、15万t/a氯氢处理装置运行总结XX省遵义碱厂始建于1959年,是1958年我国方案定点建设的13家氯碱企业之一,建厂初期烧碱产能3500tao2022年5月,XX省委、XX省政府、XX省国资委以黔国资通改革202234号文件,将隶属于XX省黔晟国有资产经营有限责任公司管理的XX省遵义碱厂资产划转XX开磷集团公司管理,XX开磷遵义碱厂于2010年5月21日成立。工厂现有员工2000余人,产品生产力量烧碱15万t/a、聚氯乙烯树脂15万t/a。在2005年8月,工厂扩能技改,淘汰原氯氢处理系统,新上一套15万t/a氯氢处理装置,在新装置的建设上,遵义碱厂仔细总结本企业在实际生产中的得失,充分借鉴
2、同行业的生产阅历,消化汲取新工艺,新设施和新材料,更多地考虑节能、环保及平安因素。下面从工艺流程,主要设施的选型、节能等几个方面对15万t/a氯氢处理装置的运行作一总结。一、氯气冷却和除水雾系统遵义碱厂原来的氯气处理工艺为:来自电解的湿氯气首先进入2个并联的一段钛冷却器,与管间的冷却水进行热交换,再进入二段钛冷却器和水雾捕集器,冷凝的氯水送去脱氯。老工艺使用的钛冷却器选用换热面积为125M2的列管式冷却器,由于湿氯气与冷却水的温差较大,换热器选用填料形式,缺点是冷却水易从填料密封处泄漏,影响现场环境。水雾捕集器为填充式除雾器,用硬PVC材料制成,强度差,易泄漏。新氯氢处理装置增加了氯水洗涤塔,
3、自隔膜电解槽1#、2#、3#和离子膜电解槽出来的湿氯气,温度在70.085.0C,经氯水洗涤塔用经冷却后的氯水循环洗涤冷却,并除去氯气中夹带的盐雾等杂质后,进入两个I段钛冷却器(125m2)用工业水或漠化锂冷冻水间接冷却到45.0C以下,再进入两个段钛冷却器(125m2)用澳化锂冷冻水或工业水冷却到11.0-15.0C,最终在水雾捕集器内除去水滴。新装置中水雾捕集器选用了杭州东日生产的水雾分别器,壳体采纳硬聚氯乙烯内衬外缠玻璃钢增加层的复合材质结构,滤芯采纳美国孟山都的高效纤维除雾元件,其除雾元件能够具备除去3m以下的粒子99%,3m以上的粒子100%的优异性能。其除雾的机理是:夹带水雾的氯气
4、流水平流过纤维层时,靠雾滴自身微观的布朗运动使其与纤维表面碰撞、吸附,进而分散,受重力作用流下排出。此时的纤维层不会因吸入水分体积膨胀而导致压降增大,甚至堵塞,且纤维床内层的防二次夹带层应完全防止产生二次夹带。自2005年8月投入使用以来,运行良好。二、氯气干燥系统遵义碱厂原来的工艺为:从水雾捕集器出来的氯气,进入1个泡沫干燥塔,于浓硫酸在塔板的表面接触,形成泡沫汲取层,氯气中的水被硫酸汲取实现氯气的干燥;干燥后的氯气由塔顶排出,经酸雾捕集器除去氯气中夹带的硫酸雾沫后,由液环式氯压机(纳氏泵)增压,送人各需用部门。泡沫塔是有溢流的筛板塔,其优点是传质速率高,生产强度大,体积小,占地少,制造和修
5、理便利,缺点是阻力损失大。纳氏泵是液环式压缩机,用浓硫酸作循环介质,缺点是力量低,电耗高,寿命短,修理量大,修理工作环境差。浓硫酸汲取氯气中残留的水,使其浓度降低,对金属的腐蚀增加,叶轮受到腐蚀后,将影响纳氏泵的正常运行。由于使用了浓硫酸,一些杂质会随着浓硫酸进入纳氏泵,其中的固体微粒使机械密封面摩擦副精度降低,造成泄漏。新氯氢处理的工艺为:从水雾捕集器出来的氯气依次进入I号、号、m号干燥塔,分别用不同浓度的浓硫酸逆流接触进行干燥(I号干燥塔用的硫酸由干燥塔溢流来,II号干燥塔用的硫酸从in干燥塔溢流或由原氯气泵换酸来,III号干燥塔用的硫酸从浓硫酸储槽或补充酸槽来)后,再进入酸雾捕集器脱酸,
6、然后用氯气压缩机(纳氏泵和透平机,透平机经两级压缩和冷却)加压到0.10-0.25MPa,经酸雾捕沫器捕集酸雾后输送到液氯工序、次氯酸钠工序或盐酸工序。从氯水洗涤塔出来的氯水进入氯水槽,用氯水泵送入二段钛冷却器冷却后,氯水进入氯水洗涤塔洗涤冷却湿氯气,多余的氯水送至单极离子膜脱氯工序回收或送PVC配制清净剂。酸雾捕集器是整个氯气处理的核心设施,它的作用是以氟硅油浸渍处理的玻璃纤维用截留、捕集、过滤形式除去气流中的酸雾,确保进入氯气压缩机的氯气清洁,从而满意输送气体负荷适应生产的需要,同时延长氯气压缩机的使用寿命。干燥后形成的硫酸雾粒直径很小,小于5m,且有肯定的黏度,一般的捕集设施很难高效捕除
7、。捕集的硫酸有肯定的黏度,易黏附在含氟玻璃纤维上,使用一段时间后,阻力提升,需要清洗,才能确保捕集效果。遵义碱厂在设计时为节省成本选用了国产的酸雾捕集器滤芯,使用寿命短,夏季不到1月就要清洗一次,严峻影响生产。2006年7月遵义碱厂引进美国孟山都公司酸雾捕集器的核心部件一一玻璃纤维除雾筒,按其保证性能,可100%除去粒径大于3m的雾滴,至少分别掉92%的3m以下的粒子,从2006年7月投用以来,该除雾器的玻璃纤维除雾筒只常规的检查过1次,基本无堵塞状况,运行状况良好。氯气泵用98.0%的浓硫酸作循环介质,浓硫酸自站台或用浓硫酸罐车送到浓硫酸大罐,借氯气泵抽力抽入泵内,泵内酸浓度不得低于93.0
8、%o泵循环酸和干燥塔酸每天更换一次,从氯气泵更换出来的泵酸,通过号干燥塔循环酸泵将酸送至干燥塔循环使用;当I号干燥塔循环酸浓度低于75.0%时应进行更换,更换时,用I号干燥塔循环酸泵将酸送至废酸贮槽,废酸贮槽的稀酸送至热电采用,同时补充98.0%的硫酸送至III号干燥塔,I号干燥塔溢流出来的酸进入II号干燥塔,II号干燥塔溢流出来的酸进入I号干燥塔。电槽中氯气压力采用自动掌握(用DN125阀主调,DN50阀微调)维持微负压。三、事故氯处理系统事故氯处理装置是为了防止电解装置消失事故或开车、停车时生成的氯气不合格,对其进行处理,消退危害的设施,是氯碱生产中不行缺少的帮助设施,可以确保整个电解生成
9、系统的平安,无污染生产。遵义碱厂的事故氯处理工艺为:氯气事故处理碱液高位槽碱液由离子膜送入30%的离子膜碱,再加入肯定的纯水稀释至15%左右,保持高液位。当全厂停电或35KV变电所6A、6B失电,事故塔进碱电磁阀自动开启,碱液高位槽15%的碱液由上而下进入事故处理塔汲取由氯气总管经水封而来的氯气。正常状况下,氯气事故塔和碱液循环槽内碱由蒸发工序来,并加水稀释到1315%之间,掌握好液位,启动碱液循环泵,将碱液经板式换热器冷却后,由事故塔顶部喷淋汲取从下往上的氯气,尾气氯通过次钠处的废气处理系统,即开启碱液循环泵、钛风机进行处理。四、氯气加压系统氯气加压的核心设施是透平机。在新氯氢处理中,透平机
10、的使用是最大的胜利。遵义碱厂在2005年8月的技改中透平机选用了杭州振兴工业泵制造有限公司生产的LYJ-2200/0.30型高速离心式氯压机2套机组。其中1套机组包括主机、油站、一级氯冷却器、二级氯冷却器及相应的电器,仪表装置。主机由透平机和电动机组成,安装于同一底座上,采纳直接联接的方式,结构紧凑。联轴器采纳膜片联轴器,特殊易于安装校正。LYJ-2200/0.30型高速离心式氯压机为两级压缩,经增速后二级叶轮转速可高达22360rmin叶轮形式为高强度半开式三元流叶轮。由于转速高,整个增速机构配置了专用油站,保证了设施的润滑冷却;油站上安装有高位油箱,当电网停电时,虽然油泵停止工作。但高位油
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