在使用氯氣干燥工藝改造中總結(jié)磁翻板液位計的經(jīng)驗

新疆中泰化學(xué)阜康能源有限公司（以下簡稱“阜康能源”）循環(huán)經(jīng)濟項目為60萬t/a離子膜燒堿項目分2套裝置，每套裝置有2條線各15萬t/a燒堿生產(chǎn)能力；2套裝置全部運用氯工程n-BiTAC865型電解槽，目前使用杜邦Nafion2050型和旭硝子的Flemion8080A型號離子膜。電槽陽極側(cè)產(chǎn)生的氯氣經(jīng)洗滌、降溫、干燥、壓縮后用于氯化氫合成。氯氣的輸送、壓縮全靠透平提供動力。阜康能源使用的氯氣壓縮機為德國西門子的3K機組，自動化程度高，相比納式泵更加節(jié)能、環(huán)保、安全。自生產(chǎn)裝開車以來，不斷對氯氣處理的過程進(jìn)行總結(jié)和改造，保證裝置安全平穩(wěn)運行。

1廢酸輸送改造

該公司氯氣干燥采用三級干燥（一級填料、二級填料、三級泡罩塔）的干燥工藝。98%的濃硫酸依次進(jìn)入三級泡罩塔、二級填料塔、一級填料塔

內(nèi)，濃硫酸吸收氯氣中的水分后濃度被稀釋為69%~70%，一級填料干燥塔底部的硫酸液位由液位自控系統(tǒng)控制，達(dá)到一定液位值時自動打開氣動閥先排酸至廢硫酸儲槽再由廢酸泵輸送至罐區(qū)廢硫酸儲槽裝車[1]。廢硫酸每小時的產(chǎn)出量很少，因此廢酸泵需要間歇啟?；蛐×髁砍⑤斔?。由于新疆冬季氣溫-30℃左右，外網(wǎng)管線雖然做了保溫但是小流量輸送過程中經(jīng)常性發(fā)生管線凍結(jié)斷裂的情況。而且經(jīng)常啟停廢酸泵也會造成電量的消耗。在管線維護(hù)和設(shè)備增加一定的成本。

將AB線一級填料塔內(nèi)的廢硫酸直接通過管線引到外網(wǎng)廢硫酸管線內(nèi)，直接將廢硫酸儲槽切出系統(tǒng)，減少廢硫酸的二次轉(zhuǎn)置。操作時只需保持AB線

一級填料塔廢硫酸輸送泵泵壓一致，避免壓力高低不同，造成廢硫酸無法正常輸送。小改造大收益，不僅減少了現(xiàn)場操作工啟泵的頻率，增加了操作工的安全系數(shù)，同時維護(hù)費用和電耗的節(jié)約為車間以及企業(yè)節(jié)能降耗邁出一個新的臺階。根據(jù)計算每年可節(jié)約成本4萬元，也克服了新疆嚴(yán)寒的冬季對于氯堿行業(yè)間歇輸送的技術(shù)瓶頸。

2氯氣磁翻板液位計進(jìn)口濾網(wǎng)增加旁路

由于磁翻板液位計進(jìn)口負(fù)壓到-13.5kPa，已接近低低聯(lián)鎖值-15kPa，過濾器前負(fù)壓在-9kPa左右，過濾器壓差4.5kPa，造成整條線氯氣壓力偏高，氯氣調(diào)節(jié)閥全開，已無有效的調(diào)節(jié)方式繼續(xù)調(diào)節(jié)磁翻板液位計進(jìn)口壓力，只會造成磁翻板液位計進(jìn)口壓力低低聯(lián)鎖停車。后經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)為磁翻板液位計進(jìn)口過濾器堵塞所致。開車初期磁翻板液位計進(jìn)口管線吹掃不徹底，管道焊渣以及酸泥覆著在進(jìn)口錐形濾網(wǎng)上，造成進(jìn)口無法提升。后停車拆卸過濾器情況與判斷相同。為避免后期再出現(xiàn)類似情況，在現(xiàn)有的過濾器的基礎(chǔ)上，在有限的空間內(nèi)增加兩個DN200的旁路濾網(wǎng)，當(dāng)主路上的濾網(wǎng)發(fā)生堵塞現(xiàn)象時緩慢打開旁路，有效緩解主路上的過濾器堵塞只有降負(fù)荷和停車清理的被動局面，延長清理周期，并可以將旁路單獨切換下來清理，不影響正常生產(chǎn)。

3氯氣磁翻板液位計氮氣密封氣回收利用

2017年3月次鈉滯銷，次鈉庫存過高，對氯堿廠氯平衡調(diào)節(jié)造成困難，在次鈉非計劃生產(chǎn)過程中切斷次鈉生產(chǎn)氯氣量后發(fā)現(xiàn)仍有大量的廢氯氣進(jìn)入

吸收塔反應(yīng)成次鈉，無法進(jìn)一步緩解次鈉庫存壓力，后經(jīng)排查確定為磁翻板液位計組氯氮混合氣氯氣量增大所致。通過對一二期四條線磁翻板液位計氯氮密封后混合氣管線溫度的檢測與對比，并實地考察類似問題的相關(guān)單位后確認(rèn)為磁翻板液位計氮氣密封系統(tǒng)密封組件存在磨損老化，導(dǎo)致密封不完全，高溫氯氣大量泄漏，造成密封后的混合氣溫度與氮氣溫差在28℃，氯氣泄漏量約為0.22t/h，從而造成次鈉反應(yīng)速率加快。每月可產(chǎn)次鈉1325t。目前更換磁翻板液位計軸封工期較長，費用昂貴，無法解決燃眉之急，只能對磁翻板液位計氮氣密封后的廢氯氣管線進(jìn)行改造，以減少進(jìn)入進(jìn)入吸收塔的氯氣量。

經(jīng)過充分論證后將磁翻板液位計氮氣密封后的廢氯氣送至原氯系統(tǒng)，與原氯混合后經(jīng)過干燥輸送到氯化氫合成。將磁翻板液位計密封氮氣的尾氯通

過優(yōu)化，送至原氯系統(tǒng)（氯氣干燥塔T-502回流閥處），通過對氯氣系統(tǒng)壓力控制，保證磁翻板液位計密封氮氣的流量穩(wěn)定，以此穩(wěn)定磁翻板液位計的運行。同時增加原氯至廢氯的控制措施，避免原氯系統(tǒng)發(fā)生波動時，對系統(tǒng)裝置造成影響。磁翻板液位計氯氮混合氣改造后次鈉反應(yīng)速率明顯降低。改造后氯氣純度經(jīng)多次取樣分析為98.6%，符合當(dāng)前工藝控制指標(biāo)，不會對后序工序造成任何影響。

4磁翻板液位計密閉循環(huán)水質(zhì)處理

氯氣壓縮后溫度上升，需要及時將熱量移出，否則造成磁翻板液位計冷卻器溫度高高聯(lián)鎖停車。磁翻板液位計冷卻循環(huán)系統(tǒng)采用密閉式冷卻循環(huán)冷卻水使用高純水。循環(huán)水池每隔1個月置換一次。磁翻板液位計使用初期循環(huán)水質(zhì)各項參數(shù)檢測合格，但在2017年發(fā)現(xiàn)循環(huán)水質(zhì)惡化分析濁度、含

鐵、游離氯等參數(shù)超標(biāo)嚴(yán)重，通過拆檢換熱器列管腐蝕泄漏嚴(yán)重，無奈更換新?lián)Q熱器。停車24h，為企業(yè)帶來很大的損失。

為避免再次發(fā)生換熱器泄漏，通過在循環(huán)水池增加不銹鋼掛片，來檢測腐蝕速率。每周對掛片進(jìn)行稱重，計算腐蝕速率，制定相關(guān)處理措施。同時

該公司引進(jìn)納爾科公司先進(jìn)的循環(huán)水處理技術(shù)，通過添加阻垢劑、殺菌劑、分散劑、腐蝕抑制劑等藥劑來改變、改善循環(huán)水水質(zhì)。增加水質(zhì)檢測樣，檢測頻次為1周/次，分析pH值、濁度、電導(dǎo)、鈣、鎂、鐵、游離氯等指標(biāo)，并匯總分析報告。在循環(huán)水池、中間冷卻器、后冷卻器出口增加取樣點分別取樣。通過水質(zhì)分析設(shè)備是否有腐蝕、循環(huán)水是否需要置換。

磁翻板液位計內(nèi)循環(huán)水質(zhì)的成功處理，不僅可以改善磁翻板液位計運行環(huán)境，保護(hù)了設(shè)備使生產(chǎn)能夠持續(xù)高效運行。另一方面也汲取經(jīng)驗教訓(xùn)，為

其他換熱設(shè)備增加腐蝕掛片，及時檢測腐蝕速率，保證生產(chǎn)設(shè)備“長、滿、優(yōu)”運行。

5泡罩塔加酸節(jié)能改造

氯氣干燥系統(tǒng)濃硫酸加入方式為，每條線通過計量泵補入濃硫酸干燥塔，加入量zui大在0.1m3/h。泵出口壓力在0.5~0.8MPa，但計量泵設(shè)計流量

在0.54m3/h，日常使用量不足20%，日常波動在10~20L/h，流量波動較大，無法做到精細(xì)化控制，造成濃硫酸消耗偏高。同時計量泵內(nèi)部單向閥容易損壞，一二期8臺泵每月至少檢修3臺，檢修費用高。檢修涉及濃硫酸的排放，對操作人員以及檢修人員帶來安全隱患。

計量泵出口增加管線，將一套裝置AB線泡罩塔的補酸由一臺計量泵供給，停用一條線計量泵，發(fā)揮一臺泵的能力，不但能滿足兩條線的補酸任務(wù)，

而且還能節(jié)約電能，減少計量泵單向閥的更換頻次。精細(xì)化控制，如投用氣動閥，平均每小時每條線加入量按照節(jié)約5L/h計算，每年可節(jié)172.8m3×1.84t/m3=317.95（t），依照濃硫酸231元/t計算，每年可節(jié)約7.36萬元。

6濃硫酸卸酸槽改造氯氣處理工藝濃硫酸卸車操作時需要先將卸酸軟管連接到酸車上，連接方式為卡扣快速連接。軟管至于室外，在冬季卸酸時98%濃硫酸易結(jié)晶堵塞管線，而且軟管硬度變大，與酸車連接難度增大；再將卸酸罐補滿，通過卸酸桶緩沖后進(jìn)入卸酸泵，需要人員時刻關(guān)注卸酸桶液位，及時調(diào)節(jié)卸酸泵的出口。后卸酸結(jié)束后需要拆卸與酸車連接的軟管，需要將軟管內(nèi)的積酸。整個卸酸過程都需要人員關(guān)注到位，由于從酸車到軟管、再到卸酸桶、到卸酸泵，卸酸進(jìn)入口都存在壓力，而且采用快速卡扣連接，使?jié)饬蛩嵝孤┑娘L(fēng)險大大增加，時刻威脅到現(xiàn)場崗位和酸車司機的人身安全。

改變當(dāng)前卸酸工藝以地坑式卸酸槽代替真空桶帶壓卸酸。開挖3.5m×3.5m×1.5m的地坑，并使用8mm厚的碳鋼板焊接卸酸槽放入地坑，槽體為封

閉式，留有觀察孔。卸酸槽周圍制作0.5m高圍堰，使用液下泵輸送濃硫酸到濃硫酸儲槽內(nèi)。司機將酸車自帶管線插入卸酸孔進(jìn)行固定，通過酸車與卸酸槽液位差使?jié)饬蛩嶂苯恿魅胄端岵郏ㄟ^遠(yuǎn)程液位計的液位情況監(jiān)控卸酸過程。不僅簡化了卸酸流程，減少拆裝卸酸軟管的步驟，而且取消了軟連接，快速接頭等配件的儲備。減少了現(xiàn)場人員與危險化學(xué)品的接觸時間和接觸點，消除了安全隱患和避免了人員傷害。操作更方便、更安全。

7廢硫酸回收

氯氣處理裝置的地坑用于回收氯氣廠房內(nèi)的廢硫酸、廢次氯酸鈉、廢水等，廢液回收至二次鹽水裝置的廢水系統(tǒng)進(jìn)行中和、脫氯后送至一次鹽水化

鹽。由于開車初期廢酸排出量較少，也無機泵檢修排液，造成廢硫酸無法集中回收。廢硫酸積在地溝內(nèi)不僅對地溝、地溝蓋板造成腐蝕，容易造成人員跌落地溝，硫酸灼傷的風(fēng)險。而且含氯的硫酸對操作人員身心造成傷害，污染現(xiàn)場環(huán)境。

為了改善現(xiàn)場環(huán)境，便于回收地溝廢酸，廠房原地坑中用DN500的CPVC管線焊接一個回收槽，增加簡易浮子液位計。同時地溝鋪設(shè)DN100的CPVC回收管，管線一端盲斷，另一端進(jìn)入廢酸回收槽中，并增加一定坡度，保證地溝回收管內(nèi)的廢硫酸及時流入回收槽內(nèi)?；厥展茉诿總€硫酸機泵處預(yù)留回收口，同時硫酸機泵取樣口、排液倒淋設(shè)置一定長度的軟管將廢酸回收至回收管，待廢酸回收罐液位高時候，將廢酸回收罐中的廢酸經(jīng)真空桶吸到廢酸地坑泵進(jìn)口將廢酸打至廢酸回收槽中，后經(jīng)廢酸泵再將廢酸回收槽中的廢酸輸送至外界廢酸管網(wǎng)。

8結(jié)語

阜康能源電解車間根據(jù)裝置生產(chǎn)特點，實施了一系列改造措施，通過對裝置的優(yōu)化，提高了裝置運行穩(wěn)定性、降低了人員的勞動強度、改善了現(xiàn)場

環(huán)境，同時為企業(yè)帶來了經(jīng)濟效益，為生產(chǎn)的穩(wěn)定運行起到了保駕護(hù)航的作用。