片堿生產(chǎn)中片堿裝置運(yùn)行小結(jié)

羅永斌

（廣西博世科環(huán)保科技股份有限公司，廣西 南寧530000）

燒堿蒸發(fā)工藝從大鍋法、 多效順或逆流自然及強(qiáng)制循環(huán)法、單雙效旋轉(zhuǎn)薄膜法、升膜法、多效順或逆流板式蒸發(fā)法， 最終發(fā)展到多效順或逆流降膜蒸發(fā)法。目前大部分氯堿生產(chǎn)企業(yè)采用真空降膜蒸發(fā)、濃縮及切片技術(shù)，該工藝具有清潔環(huán)保、自動(dòng)化控制程度高、節(jié)能效果好等優(yōu)點(diǎn)。

1 片堿生產(chǎn)工藝流程

片堿生產(chǎn)中較為主要的設(shè)備是降膜蒸發(fā)器、最終濃縮器、片堿機(jī)及熔鹽爐。膜式法生產(chǎn)片堿可分為兩個(gè)階段：第一階段在降膜蒸發(fā)器中進(jìn)行，將堿液從32%濃度濃縮至61%， 使用中壓蒸汽及二次蒸汽加熱并且在真空下進(jìn)行蒸發(fā)； 第二階段在降膜濃縮器中進(jìn)行，以熔融鹽為熱載體，將61%堿液在常壓下濃縮成熔融堿，再經(jīng)片堿機(jī)制成片狀固堿。 其中生產(chǎn)中溫度控制是較為重要的工藝指標(biāo)之一，如降膜蒸發(fā)器控制溫度工藝指標(biāo)為140~200 ℃，最終濃縮器熔鹽出口355~410 ℃， 熔鹽爐溫度控制在390~450 ℃。

2 片堿生產(chǎn)過(guò)程中異常情況及安全處置措施

2.1 天燃?xì)鈮毫Φ蛨?bào)，燃燒爐不能恢復(fù)

這種異?，F(xiàn)象多的原因是天然氣壓力不夠或中斷，可以按短期停車進(jìn)行處理，將燃燒器選擇開關(guān)暫時(shí)設(shè)定為關(guān)閉，同時(shí)將熔鹽泵保持運(yùn)行，在燃料恢復(fù)供應(yīng)以前，熔鹽溫度降至200 ℃以下應(yīng)停熔鹽泵，開旁路閥，開啟蒸汽伴熱，如果熔鹽溫度降至200 ℃以前已恢復(fù)燃料供應(yīng)， 將燃燒器選擇開關(guān)調(diào)整至加熱狀態(tài)，同時(shí)按工藝要求進(jìn)行梯度升溫。

2.2 冷卻水壓力低報(bào)，片堿溫度急劇上升

當(dāng)冷卻水猛然中斷，會(huì)出現(xiàn)冷卻水壓力低報(bào)，片堿溫度急劇上升的情況， 此時(shí)應(yīng)立即切斷當(dāng)前的堿進(jìn)料模式，切至旁路進(jìn)行操作，將堿進(jìn)料模式改為在堿系統(tǒng)內(nèi)打內(nèi)循環(huán)，并且放低浸槽，排完堿液后轉(zhuǎn)鼓還應(yīng)轉(zhuǎn)一會(huì)，以免轉(zhuǎn)鼓發(fā)生不均勻熱膨脹，冷卻水中斷超過(guò)一小時(shí)，應(yīng)停止片堿機(jī)，避免空轉(zhuǎn)，避免設(shè)備損壞。

2.3 片堿溫度較高，甚至燒袋

出現(xiàn)此問(wèn)題的原因較多， 主要從以下幾個(gè)方面分析，（1）冷卻水量太小壓力太低，水溫較高，此時(shí)可以通過(guò)調(diào)整水量及水溫進(jìn)行處理；（2）當(dāng)出現(xiàn)噴嘴堵塞時(shí)， 也可能造成片堿溫度較高， 這時(shí)需要短暫停車，清洗噴嘴，待噴嘴清洗干凈方可重新開車；（3）當(dāng)壓縮空氣不足，同時(shí)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有積水時(shí)，也可能出現(xiàn)片堿溫度較高的現(xiàn)象，此時(shí)需要調(diào)整壓縮空氣壓力，逐步緩慢運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓， 將轉(zhuǎn)鼓內(nèi)積水清理干凈后繼續(xù)加大負(fù)荷。 片堿溫度較高，甚至燒袋的現(xiàn)象，也有可能在系統(tǒng)產(chǎn)生雙層堿膜時(shí)發(fā)生， 此時(shí)需要整轉(zhuǎn)速或減少水量，去除雙層膜，再繼續(xù)增加負(fù)荷；如果轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速過(guò)快或過(guò)慢時(shí)，也有可能造成片堿溫度不均，局部片堿溫度過(guò)高，這時(shí)需要調(diào)整合適的轉(zhuǎn)速，多觀察現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況。

2.4 真空系統(tǒng)真空度達(dá)不到工藝要求

整個(gè)系統(tǒng)的真空度要求維持在正常運(yùn)行操作程序范圍內(nèi)，對(duì)堿液濃度分析頻次進(jìn)行調(diào)整，均應(yīng)參照相應(yīng)的參數(shù)要求， 從而保證控制指標(biāo)的穩(wěn)定性。 如1# 降膜蒸發(fā)器二次蒸汽管真空度要求控制在不大于-0.084 3 MPa，此時(shí)還需要注意檢查系統(tǒng)內(nèi)回水溫度（≤45 ℃），并相應(yīng)調(diào)整上水量，保證整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的真空度，也可以將蒸汽切換至0.9 MPa，將重要輔助參數(shù)的溫度設(shè)定值高調(diào)， 從而使真空度不小于-0.082 MPa。整個(gè)系統(tǒng)中，如果真空度達(dá)不到工藝要求，可能是由于真空泵故障、真空泄漏、系統(tǒng)內(nèi)真空管穿孔、設(shè)備換熱中列管堵塞、循環(huán)水水量過(guò)低和水溫過(guò)高等原因造成。 可通過(guò)對(duì)癥解決，先倒備泵，再進(jìn)行檢查處理，適當(dāng)調(diào)整循環(huán)水水量和水溫。

2.5 堿液蒸發(fā)常見故障分析

堿液在生產(chǎn)過(guò)程中， 可能出現(xiàn)降膜蒸發(fā)器能力降低、蒸發(fā)器振動(dòng)大、噪聲大的問(wèn)題，有時(shí)還會(huì)有堿液蒸發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)最終質(zhì)量分?jǐn)?shù)無(wú)法達(dá)到既定要求的情況，這些要依據(jù)出現(xiàn)的問(wèn)題逐步排查。比如出現(xiàn)降膜蒸發(fā)器殼程內(nèi)壓力較大， 而管程內(nèi)的濃縮量減少、或是降膜蒸發(fā)器殼程內(nèi)積聚不凝氣等現(xiàn)象，都可能造成整個(gè)蒸發(fā)器能力降低。在堿液生產(chǎn)過(guò)程中，還有最終質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)不到50%的情況，這種現(xiàn)象多是因?yàn)檫M(jìn)入第一效蒸發(fā)器的堿液質(zhì)量濃度低于所需工藝濃度指標(biāo)，因溫度、壓力等的控制的影響，從而延緩處理或加長(zhǎng)處理進(jìn)入第二效體進(jìn)堿液的過(guò)程，這樣濃度的控制會(huì)因指標(biāo)的控制有所變化， 也會(huì)使后序第三效體蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮時(shí)間隨之延長(zhǎng)， 從而各項(xiàng)處理工藝指標(biāo)可能會(huì)因時(shí)間的延長(zhǎng)而有所改變，如堿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到50%，效體內(nèi)真空度、蒸汽壓力、進(jìn)堿液流量有所變化，因此，合理處理各級(jí)效體間堿液濃度及進(jìn)堿液流量很關(guān)鍵，應(yīng)及時(shí)增加自動(dòng)化控制指標(biāo)報(bào)警及處理步驟， 以期取得較好的處理效果。

3 裝置運(yùn)行小結(jié)及取得的效果

現(xiàn)有一些制堿生產(chǎn)裝置中， 已經(jīng)將使用的一些控制系統(tǒng)中的部分小系統(tǒng)進(jìn)行整合操作， 如一些生產(chǎn)企業(yè)在使用的為德國(guó)西門子PLC-S7-300 系統(tǒng)、還有使用浙大中控的JX300 系統(tǒng)和橫河系統(tǒng)的CS3000 型DCS 控制系統(tǒng)。 許多控制系統(tǒng)在生產(chǎn)局部各起作用的同時(shí)，獨(dú)立卻又相互關(guān)聯(lián)，也可能為生產(chǎn)維護(hù)檢修、產(chǎn)品備件可替代性帶來(lái)許多不便。因此部分氯堿企業(yè)已經(jīng)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行整合改造， 減少后續(xù)運(yùn)行中的隱患，嚴(yán)格滿足日常生產(chǎn)要求。燒堿生產(chǎn)控制系統(tǒng)整合改造參照行業(yè)內(nèi)一些核心控制改進(jìn)以來(lái)，取得的控制與應(yīng)用效果更加穩(wěn)定、可靠，大大提升了安全控制要求， 并且核心工藝控制也更加接近國(guó)際片堿生產(chǎn)管控。 為氯堿行業(yè)的生產(chǎn)管控提供了一個(gè)良好的生產(chǎn)工藝控制、設(shè)備管理、能源體系的建立等數(shù)據(jù)平臺(tái)，這些都為企業(yè)安全、環(huán)保、穩(wěn)定生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

片堿生產(chǎn)裝置運(yùn)行多年， 已經(jīng)找到一套適合自身生產(chǎn)的工藝控制模式，而相關(guān)的設(shè)備、工藝設(shè)施也日趨成熟，裝置經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)了裝置的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。 并且在環(huán)保與工藝提升方面，做了大量的技改革新，在堿塵減少的同時(shí)，對(duì)操作環(huán)境都有了很大的提升， 這些還可以隨著日后的一些創(chuàng)新舉措不斷改進(jìn)。