氯酸鹽腐蝕問題技術(shù)改進(jìn)

易多濤

（中鹽吉蘭泰鹽化集團(tuán)有限公司氯堿廠，內(nèi)蒙古 阿拉善 750336）

1 片堿生產(chǎn)工藝

50%液堿從濃縮器頂部進(jìn)入二效濃縮器，再經(jīng)泵送到一效降膜濃縮器，將堿液濃縮成98.5%的熔融堿，然后進(jìn)入堿高位槽，最后分派到3臺(tái)片堿機(jī)制成片狀固堿包裝。一效降膜蒸發(fā)器的加熱介質(zhì)是0.9MPa的生蒸汽，一效降膜濃縮器加熱介質(zhì)是425℃的高溫熔鹽，，二效降膜濃縮器的加熱介質(zhì)是二效降膜濃縮器底部氣液分離后形成的二次蒸汽。

2 項(xiàng)目實(shí)施背景

2016年5月24日，片堿一期博特工藝技改完成，并通過性能測試，裝置完全達(dá)標(biāo)。片堿一期裝置改造后各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

但是在設(shè)備運(yùn)行兩個(gè)月后，原料堿液中氯酸鹽含量偏高，造成設(shè)備氯酸鹽腐蝕，并且腐蝕層在換熱管內(nèi)壁結(jié)垢，影響設(shè)備換熱效果，影響堿質(zhì)量，設(shè)備、工藝管線受氯酸鹽腐蝕，使用壽命縮短。

對(duì)垢層進(jìn)行取樣分析，分析結(jié)果顯示，其中70%的成分屬于鎳。設(shè)備內(nèi)部結(jié)垢層與改造后堿中含鎳分析結(jié)果見圖1。

3 氯酸鹽腐蝕問題技術(shù)改進(jìn)

為了有效緩解氯酸鹽腐蝕問題，提高鎳設(shè)備和管線使用壽命，提高生產(chǎn)裝置開工率和非停頻次，氯堿廠分2步解決此項(xiàng)問題。

3.1 糖系統(tǒng)改造

圖1 設(shè)備內(nèi)部結(jié)垢層與改造后堿中含鎳分析結(jié)果

原來糖液加糖位置是62%液堿進(jìn)濃縮器之前，糖液與堿液中的氯酸鹽反應(yīng)時(shí)間短，不能充分反應(yīng)，導(dǎo)致氯酸鹽對(duì)設(shè)備造成腐蝕，為了解決和緩解腐蝕問題，將加糖位置變更為50%堿液進(jìn)濃縮二效之前，并在堿管線安裝管道混合器，使堿液與糖液充分混合，進(jìn)而使氯酸鹽充分反應(yīng)，降低設(shè)備腐蝕。并且對(duì)片堿糖泵進(jìn)行改造，改造后糖泵在未投入系統(tǒng)前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集，為生產(chǎn)系統(tǒng)提供有效參考，保障片堿加糖量精確。

3.2 糖攝入量控制

必須超過化學(xué)計(jì)量的量，以確保還原所有氯酸鹽，在降膜濃縮器的溫度條件下，未反應(yīng)的糖會(huì)分解，如果產(chǎn)生太多的氣體，則會(huì)在苛性堿中開始產(chǎn)生氣泡，若產(chǎn)生泡沫苛性堿，而不是形成光滑的苛性堿薄膜，則將造成鎳管表面迅速變化，出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕和點(diǎn)蝕，并且在降膜管壁結(jié)垢，影響換熱效果和降膜管使用壽命。

每小時(shí)對(duì)罐內(nèi)糖溶液的液位進(jìn)行報(bào)告，計(jì)算每小時(shí)內(nèi)糖的平均用量，并將其與理論要求值進(jìn)行對(duì)比，必要時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)糖泵上的量程或變頻進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.3 糖配制

必須在備用罐中配制糖溶液，以便使用罐用空時(shí)或糖液泵有問題時(shí)可以切換到備用罐，絕對(duì)不能在正在使用的罐內(nèi)配制糖溶液。配制糖溶液時(shí)必須攪拌均勻，直到糖完全溶解，檢查罐底是否有未溶解的糖晶體沉淀，糖完全溶解后糖溶液應(yīng)該清澈。在糖液配制過程中應(yīng)使用純水或者蒸汽冷凝水配制，避免使用一次水，以防止一次水中雜質(zhì)在長時(shí)間運(yùn)行過程中結(jié)垢并影響糖液管線流通通道。

為保證糖液溶解度和濃度，糖液配制溫度盡可能控制在80℃以上，在配制過程中使用攪拌裝置或壓縮空氣吹掃鼓泡。

4 設(shè)備換熱效率控制

在堿管線安裝自主設(shè)計(jì)的簡易管道過濾器和旁路管線。

由于堿液中氯酸鹽在蒸發(fā)過程中，存在氯酸鹽腐蝕，并且氯酸鹽腐蝕雜質(zhì)以及堿管線沖刷的雜質(zhì)在濃縮一效換熱器高溫條件下容易結(jié)垢，影響設(shè)備換熱效果，管道過濾器安裝后可以截留部分雜質(zhì)，緩解結(jié)垢速率。

5 控制效果

5.1 堿中含鎳得到有效控制

堿中含鎳差值全部合格。在片堿裝置運(yùn)行初期，片堿含鎳在 2×10-6～5×10-6，62%液堿含鎳在 1×10-6～2.5×10-6，經(jīng)過長期調(diào)整和優(yōu)化，片堿加糖量得到管控，氯酸鹽含量得以下降，在后期片堿及62%液堿含鎳差值穩(wěn)定在2×10-6以內(nèi)，低于指標(biāo)要求3×10-6。堿中含鎳與加糖曲線圖見圖2。

圖2 堿中含鎳與加糖曲線圖

片堿裝置連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)備開工率達(dá)到100%，設(shè)備開工率的提升，為產(chǎn)品產(chǎn)量及設(shè)備運(yùn)行壽命創(chuàng)造了一個(gè)良好的生產(chǎn)環(huán)境。

5.2 產(chǎn)品產(chǎn)量及質(zhì)量

片堿產(chǎn)量達(dá)到235 t/d，片堿主含量≥98.5%，片堿優(yōu)一級(jí)品率達(dá)到95%。2017年片堿各月產(chǎn)品等級(jí)對(duì)比見圖3。

圖3 2017年片堿各月產(chǎn)品等級(jí)對(duì)比

6 結(jié)語

穩(wěn)定和提高片堿的質(zhì)量是一個(gè)長期不斷完善的過程，設(shè)備氯酸鹽腐蝕也是需要持續(xù)關(guān)注和不斷改進(jìn)的問題。現(xiàn)在已經(jīng)對(duì)片堿工藝進(jìn)行改造，需加強(qiáng)各項(xiàng)監(jiān)管，提高設(shè)備使用性能和提高設(shè)備運(yùn)行效率。