蒸發(fā)系統的改造

第44卷第I1期氯堿工業(yè)oL. 44. No. 112008年11月Chlor-Alkali IndustryNov.,2008【蒸發(fā)與固堿盞發(fā)系統的改造段緒琴·,李震(中國石化集團公司資產(chǎn)管理公司巴陵石化分公司,湖南岳陽(yáng)414014)[關(guān)鍵詞]燒堿;蒸發(fā);冷凝水[摘要]闡述了隔膜蒸發(fā)系統改造前后的工藝情況,對蒸發(fā)裝置控制系統、加熱室、離心機以及冷凝水系統等一些關(guān)鍵部位和相關(guān)設備、管道進(jìn)行了技術(shù)改造提升裝置產(chǎn)能20%,降低了消耗增加了企業(yè)效益。[中圖分類(lèi)號]TQ114.268[文獻標志碼]B[文章編號]1008-133X(2008)11-0022-03中國石化集團公司資產(chǎn)管理公司巴陵石化分公Ⅱ效的冷凝水經(jīng)過(guò)閃蒸回收以及電解液預熱后,與司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“巴陵石化”)隔膜法燒堿裝置建于20Ⅲ效冷凝水均集中至冷凝水罐,通過(guò)冷凝水泵送至世紀70年代初蒸發(fā)工序采用兩效順流工藝,80年離心機化鹽和鹽水工序用于配水,多余的冷凝水流代末至90年代初,因適應金屬陽(yáng)極電解增大生產(chǎn)能至地溝力的需要完成了蒸發(fā)三效順流部分強制循環(huán)工藝12存在的主要問(wèn)題的改造,提高了傳熱效率,蒸發(fā)裝置的生產(chǎn)能力達到原蒸發(fā)裝置存在的主要問(wèn)題:①蒸發(fā)能力過(guò)小,3.5萬(wàn)∽a2000以來(lái)巴陵石化隔膜裝置的電解不能滿(mǎn)足電解工序改造后生產(chǎn)能力的需要;②自動(dòng)槽運行臺數逐步由92臺增至116臺,電解生產(chǎn)能力化程度低,操作彈性小,效體易結鹽,洗效頻繁;③離進(jìn)一步提升,達到4.5萬(wàn)Ua,但因蒸發(fā)能力過(guò)小,電解工序有時(shí)降負荷運行。為了充分挖掘產(chǎn)能,降低心機操作不穩定,回收鹽水含堿量高,平均質(zhì)量濃度單耗,有效平衡生產(chǎn),巴陵石化于2007年7月對蒸在4g/L左右;④受鹽水工序水平衡的影響冷凝水發(fā)裝置進(jìn)行了改造改造后蒸發(fā)裝置生產(chǎn)能力提高外排量多達8萬(wàn)Ua浪費了水資源。了20%左右,生產(chǎn)1t燒堿的蒸汽消耗由2.90t降2改造內容至2.73t。2.1蒸發(fā)器加熱系統改造1改造前的工藝流程及存在的主要問(wèn)題根據蒸發(fā)廠(chǎng)房實(shí)際及電解生產(chǎn)能力,對燒堿蒸1.1改造前的工藝流程發(fā)裝置進(jìn)行有關(guān)計算。計算依據:運行電解槽116巴陵石化隔膜蒸發(fā)采用外加熱式蒸發(fā)器、三效臺,運行電流35kA,考慮到設備洗效、檢修等情況,順流部分強制循環(huán)工藝,3個(gè)效體加熱面積分別為蒸發(fā)生產(chǎn)強度按1h生產(chǎn)6.51100%NaOH,1t堿210、192210m2。電解液由加料泵經(jīng)2個(gè)列管式預耗汽2.75t,系統洗水量500kg/(t·100%NaOH)。熱器預熱至90-100℃進(jìn)入I效,I效料液通過(guò)自各效物料平衡估算情況見(jiàn)表1。壓過(guò)料到Ⅱ效,Ⅱ效、Ⅲ效料液通過(guò)采鹽泵過(guò)料并采表1各效物料平衡估算情況kg/h鹽,料液在Ⅲ效蒸發(fā)器內質(zhì)量濃度達到440gL左料量蒸發(fā)水量析出鹽量出料量右時(shí),開(kāi)Ⅲ效出料閥自流至冷卻槽。Ⅱ效、Ⅲ效采鹽l效68250.011056.52083.355110.3泵所采鹽漿至鹽泥高位槽,經(jīng)3臺離心機(1臺WGⅡ效55110.312038.4099.638972.6500刮刀式2臺HR-500推料式)甩干后送至Ⅲ效38972.613043.64262.021666.8化鹽槽,溶解為回收鹽水,母液回電解液貯槽。真空I效、Ⅱ效、Ⅲ效的傳熱面積按1:1.1:1.1計系統由φ1200的大氣冷凝器和涼水泵噴射配套使算,I效加熱面積214.6m2,Ⅱ效、Ⅲ效加熱面積需用,循環(huán)水冷凝吸收Ⅲ效二次蒸汽形成真空。I效、236中國煤化工期,并利用更新加CNMHG*[作者簡(jiǎn)介]段緒琴(1969-),男,技術(shù)員,1990年畢業(yè)于蘭州石校,規十甲仁化秉團公司資產(chǎn)管理公司巴陵石化分公司環(huán)氧樹(shù)脂事業(yè)部燒堿車(chē)間從事技術(shù)工作,多次參與隔膜法燒堿裝置的技術(shù)改造工作。[收稿日期]2008-07-21第11期段緒琴等:蒸發(fā)系統的改造蒸發(fā)與固堿熱室的機會(huì ),重新設計了I效、Ⅲ效加熱室內加熱管Ⅱ效采鹽的大小和分布狀況,即在加熱室外型尺寸不變的情況下,列管由φ45×2.5改為φ38×2.5,加熱面積I效達到263m2,Ⅲ效達到242m2,材質(zhì)均是lCrl8N9Ti;Ⅱ效未改造。目前各效加熱室面積分別為263、192、242m21高位槽離位灌蒸發(fā)系統的各級壓力(表壓)分配見(jiàn)表2。表2各效壓力分配表MPa效次加熱蒸汽次蒸汽壓力I效0.700Ⅱ效0.260Ⅲ效0.020(絕壓一離心機原三效循環(huán)工藝為自然循環(huán),此次改造增加了圖1改造前的高位槽結構1臺由杭州堿泵廠(chǎng)生產(chǎn)的Q=2800m3/h、H=4m的HzW500強制循環(huán)軸流泵。Ⅱ效采鹽2.2蒸發(fā)自動(dòng)化控制系統改造Ⅲ效采鹽收原蒸發(fā)系統只有Ⅰ效液位、Ⅱ效液位采用兩位油壓控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行液位自控,Ⅲ效進(jìn)料、出料以及濃度分析均采用人工手動(dòng)操作。此次改造采用北京和隆燒堿蒸發(fā)優(yōu)化控制技術(shù),系統硬件采用ABB公司折流板的DCS系統,主要改造內容為:①效體上的液位計由浮球桶式改為電極液位控制;②增加8個(gè)溫度點(diǎn)、5個(gè)壓力點(diǎn),蒸汽流量、放堿流量、機泵運行狀態(tài)和電流顯示信號進(jìn)DCS;③Ⅲ效放堿根據液相與氣相的溫差自動(dòng)檢測濃度進(jìn)行控制。2.3分離系統改造高心機(1)淘汰了WG型離心機,2臺HR型離心機各圖2改造后的高位槽結構增加1臺鹽泥泵和增稠器,增稠后的鹽泥進(jìn)離心機(3)安裝pH值、電導率在線(xiàn)自動(dòng)檢測儀各1增稠器上出口的清液返回至高位槽,提高了離心機臺,I效冷凝水自動(dòng)切換氣動(dòng)KV閥2臺。進(jìn)料固液比。4)增加2臺5.5kW的冷凝水泵與冷凝水罐(2)改造了鹽泥高位槽結構在高位槽內部增液位變頻控制系統加了一塊隔板,將高位槽分為鹽泥沉降和清液溢流(5)增加1臺80m3的洗效水罐和1臺洗效水兩個(gè)區,來(lái)自效體采鹽旋液分離器、回收罐以及離心泵,蒸效時(shí)用洗效水罐貯存的冷凝水取代大氣冷凝機增稠器的鹽泥均進(jìn)沉降區高位槽內多余的清液器的涼水送入效體進(jìn)行蒸效處理。通過(guò)隔板從清液區溢流至母液池。改造前后高位槽改造后冷凝水系統流程見(jiàn)圖3。結構對比見(jiàn)圖1、圖23改造后效果分析2.4冷凝水系統改造(1)蒸發(fā)強度提高,蒸汽消耗下降,具體數據見(jiàn)(1)出I效、Ⅱ效閃蒸罐的冷凝水管線(xiàn)上各安表3。裝1臺D、50調節閥,自動(dòng)調節閃蒸罐的液位。從表3看出,改造后蒸發(fā)的班產(chǎn)量提升(2)安裝2臺中1400×1500×5、V=3m3、材43.5=89(0),生產(chǎn)強度提高8.9÷43.5×100%≈質(zhì)為oCrl8Ni9ri的冷凝水罐,代替原冷凝水罐,將20中國煤化工.73=0.17(U/t),全效與Ⅱ效、Ⅲ效的冷凝水分開(kāi),1效冷凝水送離子年CNMHG元/計,可增加效益膜裝置與一次鹽水換熱冷卻后作純水使用。0.17×4萬(wàn)×130=88.4萬(wàn)(元)。蒸發(fā)與固堿2008年閃藏汽去Ⅱ效E702效不合格冷凝水Ev11I效冷水罐Ⅲ效冷凝水效冷凝阿己15Ⅱ段電解液預熱器E700B去鹽水閃燕汽去Ⅲ效E7034洗效V702Ⅱ數冷凝水Ⅱ、Ⅲ效冷凝洗槽水泵P711泵P70/AB水水泵F710/ABI段電解液預熱器E700A圖3改造后冷凝水系統流程表3產(chǎn)能與蒸汽消耗對比(3)利用DCS控制技術(shù),提高工作效率。通過(guò)改造前改造后對蒸發(fā)裝置控制系統進(jìn)行DCS改造,采用溫差自動(dòng)日期班產(chǎn)量/汽耗/v)日期班產(chǎn)量/t汽耗/(v/)2.962008-05-0853.62.70放堿,成效顯著(zhù)。改造后,降低了操作人員的勞動(dòng)強007-11-0343.82.912008-05-0952.82.72度,工作效率大大提高,蒸發(fā)室液面合格率保持2007-11-0443.22.86-05-1052.4100%,避免了因浮球式液位計故障率高和操作人員07-11-0543.62.85-05-l152.02.73誤操作引起的二次蒸汽帶出堿沫的情況,降低了堿42.82.932008-05-1251,2損失;避免了因蒸發(fā)室掉液面引起的鹽結晶堵塞加(2)分離系統運行穩定,回收鹽水質(zhì)量提高熱室的情況,解決了頻繁洗效的問(wèn)題,洗效周期由改造后,由于解決了鹽泥高位槽溢流夾帶大量浮鹽2-3天延長(cháng)到5~6天,提高了生產(chǎn)負荷,減少了洗進(jìn)入母液和進(jìn)離心機鹽泥固液比變化大的兩大問(wèn)題效水量,降低了蒸汽消耗(進(jìn)離心機的含固量穩定在80%左右),分離系統運4結論行穩定,回收鹽水含堿量下降,堿損失降低,具體數隔膜法燒堿蒸發(fā)系統改造后,工藝與設備均取據見(jiàn)表4得了很大的進(jìn)步,裝置的生產(chǎn)能力提高了20%左表4回收鹽水質(zhì)量對比g右,為電解工序產(chǎn)能提升后裝置的平穩運行打下了改造前改造后堅實(shí)的基礎。改造后,全年可從冷凝水中回收純水日期 P( NaOH)p(NaC)日期p(NoH)p(Nad8萬(wàn)t,減少了外排量,基本實(shí)現了燒堿裝置零排放2007-11-024.002562008-05-081,68268的目標,為企業(yè)的節能減排做出了顯著(zhù)貢獻。2007-11-044.002552008-05-101.98250參考文獻[1]方度,蔣蘭蓀.氯堿生產(chǎn)技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出2007-11-064.302652008-05-121.60280版社.1990[2中國煤化工氯堿工業(yè),200(5)從表4可以看出,改造后,回收鹽水堿質(zhì)量濃度下降了3.88-1.94=1.94(g/L),全年可減少堿損CNMHG編輯:董紅果664t