離子膜燒堿裝置長周期穩定運行研究和節能減排

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　　摘 要：總結了離子膜法燒堿裝置長周期運行和節能減排的一系列研究和技改，提高裝置運行穩定性，降低運行能耗和環境污染。
　　關鍵詞：離子膜法燒堿；穩定運行；節能減排
　　離子膜燒堿生產技術以能耗低、質量好、對環境友好，逐漸成為燒堿的主要生產工藝。在能源緊缺和生態保護的大環境下，降低企業運行成本、提高裝置穩定性和運行周期、減少污染物排放，有利于提高企業競爭力。國內離子膜燒堿生產裝置通過一系列優化和改造，不斷降低運行成本，減少環境污染，保障生產系統長周期穩定運行，使各項運行指標達到國家要求。中石化江漢鹽化工湖北有限公司自開車以來，結合實際運行情況，進行了一系列工藝改造和優化研究，提高裝置運行穩定性，不斷降低生產成本，節能減排。
　　1 主要生產工藝
　　該廠為19.3萬噸離子膜電解裝置，主要包括鹽水精制、電解、蒸發、氫氯處理、及配套公用工程系統。其中電解工序為離子膜電解工藝，蒸發工序引用瑞士Alfa Lava公司的燒堿濃縮技術，氫氯處理工序設置三塔工藝堿液吸收，處理電解開停車時和各種事故狀態時的氯氣。
　　2 裝置長周期穩定運行研究
　　2.1 氫氣泵進口管線排水改造
　　背景：氫氯處理工序氫氣泵K-401在運行過程中，出現氫氣水環壓縮機抽力發生波動，甚至沒有抽力的現象，引起氫氣系統壓力不穩定，導致電解氯氫壓差波動，電解裝置跳閘，造成全廠非計劃停車的事故，給安全生產帶來隱患。原因分析：故障主要是由于氫氣冷卻塔C-401出口氫氣攜帶的水霧及水蒸氣凝結水，在氫氣壓縮機K-401進口總管沉積，使氫氣壓縮機進口總管存在積液現象。當氫氣泵負荷變大時或積液量過大，極易將管道內積水抽至水環壓縮機內，破壞水環的形成。解決方案：在氫氣壓縮機K-401的入口總管底部上增設導流管，引至噴淋塔底部，利用液位差，使氫氣總管積液及時排出，避免進入氫氣水環壓縮機內，破壞水環，影響壓縮機的正常運行。通過增設排水管道，消除總管內積液現象，提高了氫氣壓縮機的穩定性，減少了系統的壓差波動，保證了電解裝置穩定運行，確保生產安全。
　　2.2 氫氣在線監測和能源成本管理
　　背景：氫氣在線監測和調度優化有助于提高氫氣利用率、提高裝置單元性能監測準確率（氫氣系統中設備的性能計算模型），降低用氫成本，保障裝置的平穩運行。解決方案：通過安裝、調試運行氫氣在線分析儀，結合已有的成本核算模型，實現在線計算產氫/耗氫成本，優化資源配置。對裝置內氫氣相關設備進行可視化管理，提高氫氣的管理水平和利用效率。針對各種運行工況，實現不同負荷下系統操作優化，避免氫氣出現放空，指導裝置穩定運行。
　　3 節能改造和減排研究
　　3.1 余熱綜合利用
　　背景：其他分廠大量90-110℃熱源被循環冷卻水冷卻，熱量被大量浪費，同時消耗大量冷卻水，運行能耗較高。氯堿廠通過壓縮制冷系統/蒸汽驅動溴化鋰機組提供冷凍水供裝置。解決方案：考慮綜合利用該股熱源，副產100℃熱水供溴化鋰機組產冷凍水，降低循環水消耗、壓縮制冷系統電耗及溴化鋰機組蒸汽消耗量，綜合降低其他分廠和氯堿廠運行能耗，P-410為熱水循環泵，V-410為熱水緩沖罐，為降低熱水循環泵功耗，使用N2保壓。該方案需考慮現場空間、改造難易、投資和收益等進行綜合評估。
　　3.2 外排氫氣回收利用
　　背景：由于氫氣的物理性質，氫氣液化需要消耗一定電力，液化裝置投資較大，附近缺少下游用氫用戶和長距離輸送管網，裝置副產氫氣長時間處于放空狀態，給安全生產帶來隱患。解決方案：與附件新建的耗氫生產裝置建立合作關系，通過合理的供需平衡及分配，保障下游用戶氫氣穩定供應和本裝置平穩運行，避免了資源浪費，同時帶來一定的經濟效益。
　　4 結語
　　企業發展離不開裝置平穩運行，需要結合生產實際情況，不斷優化，促使裝置長周期穩定低成本運行，提高企業和產品競爭力，增加抗風險能力。
　　參考文獻：
　　[1]韓松.離子膜燒堿裝置運行總結[J].氯堿工業，2015（10）：25-27.
　　作者簡介：
　　陳蓉（1989- ），女，漢族，湖北石首人，2015年畢業于大連理工大學化學工藝專業，目前從事氯堿廠工藝技術管理。
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