在使用氯氣干燥工藝改造中總結(jié)磁翻板液位計(jì)的經(jīng)驗(yàn)

新疆中泰化學(xué)阜康能源有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“阜康能源”）循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目為60萬(wàn)t/a離子膜燒堿項(xiàng)目分2套裝置，每套裝置有2條線各15萬(wàn)t/a燒堿生產(chǎn)能力；2套裝置全部運(yùn)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(hào)離子膜。電槽陽(yáng)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(dòng)力。阜康能源使用的氯氣壓縮機(jī)為德國(guó)西門(mén)子的3K機(jī)組，自動(dòng)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(kāi)車(chē)以來(lái)，不斷對(duì)氯氣處理的過(guò)程進(jìn)行總結(jié)和改造，保證裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行。

1廢酸輸送改造

該公司氯氣干燥采用三級(jí)干燥（一級(jí)填料、二級(jí)填料、三級(jí)泡罩塔）的干燥工藝。98%的濃硫酸依次進(jìn)入三級(jí)泡罩塔、二級(jí)填料塔、一級(jí)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(jí)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(shí)自動(dòng)打開(kāi)氣動(dòng)閥先排酸至廢硫酸儲(chǔ)槽再由廢酸泵輸送至罐區(qū)廢硫酸儲(chǔ)槽裝車(chē)[1]。廢硫酸每小時(shí)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(guò)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(huì)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(jí)填料塔內(nèi)的廢硫酸直接通過(guò)管線引到外網(wǎng)廢硫酸管線內(nèi)，直接將廢硫酸儲(chǔ)槽切出系統(tǒng)，減少?gòu)U硫酸的二次轉(zhuǎn)置。操作時(shí)只需保持AB線

一級(jí)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(wú)法正常輸送。小改造大收益，不僅減少了現(xiàn)場(chǎng)操作工啟泵的頻率，增加了操作工的安全系數(shù)，同時(shí)維護(hù)費(fèi)用和電耗的節(jié)約為車(chē)間以及企業(yè)節(jié)能降耗邁出一個(gè)新的臺(tái)階。根據(jù)計(jì)算每年可節(jié)約成本4萬(wàn)元，也克服了新疆嚴(yán)寒的冬季對(duì)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(jì)進(jìn)口濾網(wǎng)增加旁路

由于磁翻板液位計(jì)進(jìn)口負(fù)壓到-13.5kPa，已接近低低聯(lián)鎖值-15kPa，過(guò)濾器前負(fù)壓在-9kPa左右，過(guò)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(kāi)，已無(wú)有效的調(diào)節(jié)方式繼續(xù)調(diào)節(jié)磁翻板液位計(jì)進(jìn)口壓力，只會(huì)造成磁翻板液位計(jì)進(jìn)口壓力低低聯(lián)鎖停車(chē)。后經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)為磁翻板液位計(jì)進(jìn)口過(guò)濾器堵塞所致。開(kāi)車(chē)初期磁翻板液位計(jì)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(wú)法提升。后停車(chē)拆卸過(guò)濾器情況與判斷相同。為避免后期再出現(xiàn)類(lèi)似情況，在現(xiàn)有的過(guò)濾器的基礎(chǔ)上，在有限的空間內(nèi)增加兩個(gè)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(shí)緩慢打開(kāi)旁路，有效緩解主路上的過(guò)濾器堵塞只有降負(fù)荷和停車(chē)清理的被動(dòng)局面，延長(zhǎng)清理周期，并可以將旁路單獨(dú)切換下來(lái)清理，不影響正常生產(chǎn)。

3氯氣磁翻板液位計(jì)氮?dú)饷芊鈿饣厥绽?/span>

2017年3月次鈉滯銷(xiāo)，次鈉庫(kù)存過(guò)高，對(duì)氯堿廠氯平衡調(diào)節(jié)造成困難，在次鈉非計(jì)劃生產(chǎn)過(guò)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(wú)法進(jìn)一步緩解次鈉庫(kù)存壓力，后經(jīng)排查確定為磁翻板液位計(jì)組氯氮混合氣氯氣量增大所致。通過(guò)對(duì)一二期四條線磁翻板液位計(jì)氯氮密封后混合氣管線溫度的檢測(cè)與對(duì)比，并實(shí)地考察類(lèi)似問(wèn)題的相關(guān)單位后確認(rèn)為磁翻板液位計(jì)氮?dú)饷芊庀到y(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?dú)鉁夭钤?8℃，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(jì)軸封工期較長(zhǎng)，費(fèi)用昂貴，無(wú)法解決燃眉之急，只能對(duì)磁翻板液位計(jì)氮?dú)饷芊夂蟮膹U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(guò)充分論證后將磁翻板液位計(jì)氮?dú)饷芊夂蟮膹U氯氣送至原氯系統(tǒng)，與原氯混合后經(jīng)過(guò)干燥輸送到氯化氫合成。將磁翻板液位計(jì)密封氮?dú)獾奈猜韧?/span>

過(guò)優(yōu)化，送至原氯系統(tǒng)（氯氣干燥塔T-502回流閥處），通過(guò)對(duì)氯氣系統(tǒng)壓力控制，保證磁翻板液位計(jì)密封氮?dú)獾牧髁糠€(wěn)定，以此穩(wěn)定磁翻板液位計(jì)的運(yùn)行。同時(shí)增加原氯至廢氯的控制措施，避免原氯系統(tǒng)發(fā)生波動(dòng)時(shí)，對(duì)系統(tǒng)裝置造成影響。磁翻板液位計(jì)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(huì)對(duì)后序工序造成任何影響。

4磁翻板液位計(jì)密閉循環(huán)水質(zhì)處理

氯氣壓縮后溫度上升，需要及時(shí)將熱量移出，否則造成磁翻板液位計(jì)冷卻器溫度高高聯(lián)鎖停車(chē)。磁翻板液位計(jì)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(gè)月置換一次。磁翻板液位計(jì)使用初期循環(huán)水質(zhì)各項(xiàng)參數(shù)檢測(cè)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(guò)拆檢換熱器列管腐蝕泄漏嚴(yán)重，無(wú)奈更換新?lián)Q熱器。停車(chē)24h，為企業(yè)帶來(lái)很大的損失。

為避免再次發(fā)生換熱器泄漏，通過(guò)在循環(huán)水池增加不銹鋼掛片，來(lái)檢測(cè)腐蝕速率。每周對(duì)掛片進(jìn)行稱(chēng)重，計(jì)算腐蝕速率，制定相關(guān)處理措施。同時(shí)

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(guò)添加阻垢劑、殺菌劑、分散劑、腐蝕抑制劑等藥劑來(lái)改變、改善循環(huán)水水質(zhì)。增加水質(zhì)檢測(cè)樣，檢測(cè)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(bào)告。在循環(huán)水池、中間冷卻器、后冷卻器出口增加取樣點(diǎn)分別取樣。通過(guò)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(jì)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(jì)運(yùn)行環(huán)境，保護(hù)了設(shè)備使生產(chǎn)能夠持續(xù)高效運(yùn)行。另一方面也汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為

其他換熱設(shè)備增加腐蝕掛片，及時(shí)檢測(cè)腐蝕速率，保證生產(chǎn)設(shè)備“長(zhǎng)、滿、優(yōu)”運(yùn)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(guò)計(jì)量泵補(bǔ)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(jì)量泵設(shè)計(jì)流量

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

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

而且還能節(jié)約電能，減少計(jì)量泵單向閥的更換頻次。精細(xì)化控制，如投用氣動(dòng)閥，平均每小時(shí)每條線加入量按照節(jié)約5L/h計(jì)算，每年可節(jié)172.8m3×1.84t/m3=317.95（t），依照濃硫酸231元/t計(jì)算，每年可節(jié)約7.36萬(wàn)元。

6濃硫酸卸酸槽改造氯氣處理工藝濃硫酸卸車(chē)操作時(shí)需要先將卸酸軟管連接到酸車(chē)上，連接方式為卡扣快速連接。軟管至于室外，在冬季卸酸時(shí)98%濃硫酸易結(jié)晶堵塞管線，而且軟管硬度變大，與酸車(chē)連接難度增大；再將卸酸罐補(bǔ)滿，通過(guò)卸酸桶緩沖后進(jìn)入卸酸泵，需要人員時(shí)刻關(guān)注卸酸桶液位，及時(shí)調(diào)節(jié)卸酸泵的出口。后卸酸結(jié)束后需要拆卸與酸車(chē)連接的軟管，需要將軟管內(nèi)的積酸。整個(gè)卸酸過(guò)程都需要人員關(guān)注到位，由于從酸車(chē)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(xiǎn)大大增加，時(shí)刻威脅到現(xiàn)場(chǎng)崗位和酸車(chē)司機(jī)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(kāi)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?chē)谱?.5m高圍堰，使用液下泵輸送濃硫酸到濃硫酸儲(chǔ)槽內(nèi)。司機(jī)將酸車(chē)自帶管線插入卸酸孔進(jìn)行固定，通過(guò)酸車(chē)與卸酸槽液位差使?jié)饬蛩嶂苯恿魅胄端岵?，通過(guò)遠(yuǎn)程液位計(jì)的液位情況監(jiān)控卸酸過(guò)程。不僅簡(jiǎn)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(chǔ)備。減少了現(xiàn)場(chǎng)人員與危險(xiǎn)化學(xué)品的接觸時(shí)間和接觸點(diǎn)，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?jī)?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(kāi)車(chē)初期廢酸排出量較少，也無(wú)機(jī)泵檢修排液，造成廢硫酸無(wú)法集中回收。廢硫酸積在地溝內(nèi)不僅對(duì)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(xiǎn)。而且含氯的硫酸對(duì)操作人員身心造成傷害，污染現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。

為了改善現(xiàn)場(chǎng)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(gè)回收槽，增加簡(jiǎn)易浮子液位計(jì)。同時(shí)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(shí)流入回收槽內(nèi)?；厥展茉诿總€(gè)硫酸機(jī)泵處預(yù)留回收口，同時(shí)硫酸機(jī)泵取樣口、排液倒淋設(shè)置一定長(zhǎng)度的軟管將廢酸回收至回收管，待廢酸回收罐液位高時(shí)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(yǔ)

阜康能源電解車(chē)間根據(jù)裝置生產(chǎn)特點(diǎn)，實(shí)施了一系列改造措施，通過(guò)對(duì)裝置的優(yōu)化，提高了裝置運(yùn)行穩(wěn)定性、降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善了現(xiàn)場(chǎng)

環(huán)境，同時(shí)為企業(yè)帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益，為生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行起到了保駕護(hù)航的作用。