试运行报告

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1、厦门德利集团赣州氯碱制造有限公司50kt/a离子膜烧碱工程试车运行报告厦门德利集团赣州氯碱制造有限公司新建离子膜烧碱能力50k t/a,整个工程包括一二次盐水、膜法脱硝、电解及电解液处理、 氯氢处理、盐酸合成、氯气液化、液氯包装、公用工程、110kV变配 电等工序,该工程于 2010年8月开始建设,2012年 4月一次开车 成功； 从装置开始运行到现在,各项经济技术指标运行良好。一、工艺概述及运行情况1、一二次盐水新建一套配套年产50kt/a烧碱装置的一次盐水处理装置， 供离子膜电解槽使用盐水。装置采用加压溶气浮上澄清技术（ 即预 处理器） 除去盐水中镁离子,选用先进的膜过滤器出去盐水中的钙

2、离子，最终产出钙离子镁离子总和不超过10ppm的合格一次盐水。一 次盐水并不能满足离子膜电解槽的进槽要求,采用离子交换法进一步 去除盐水中的钙离子和镁离子。离子交换树脂选用德国进口的TP260, 采用三塔循环使用再生方式,生产出满足离子膜电解槽要求的二次盐 水，二次盐水钙离子和镁离子总和不超过20ppb。2、电解及电解液的处理选用国际先进的复极式膜极距自然循环电解槽,该电解槽 的优点是节电、烧碱品质高、氯气氢气纯度高、氯中含氢低,烧碱浓 度大于32%。整个电解系统采用DCS连锁控制，安全性能高。电解液（即电解淡盐水）采用真空脱氯法脱出溶解在淡盐水中的 氯气，此氯气汇总到氯气总管生产商品氯或制作

3、氯产品，与以往的吹 气法和化学法脱氯要节省大量的氯气和烧碱。脱氯后的淡盐水返回到 一二次盐水循环化盐，无盐水外排无污染。3、氯氢处理选用填料、泡罩三塔干燥工艺，干燥后的氯气含水量低， 可以达到100ppm以下，氯气压缩采用透平机，在压缩时不需要硫酸, 避免了纳氏泵硫酸泄漏对环境的污染。氢气输送采用高效节能的水环 式压缩机，安全可靠。4、氯气液化氯气液化采用低压低温液化法，选用新型氟利昂螺杆液化压缩机 组，安全节能，操作简单稳定。5、液氯包装采用液氯液下双壳泵包装， 安全、效率高， 排除了三氯化氮 富集的危险性，运行平稳、可靠。6、盐酸合成选用先进的二合一副产蒸汽石墨合成炉系统，单台产能65k

4、t/a， 生产能力大，生产出的高纯盐酸的各项指标都满足要求，尾气酸水吸 收系统采用闭路循环， 无酸水外排， 冷凝酸排放采用液位自动控 制，保持了系统压力的稳定。7、整流电器系统选用 110kV 供电电压等级， 减少了输变电能耗和电力系统造 价。 选择了一拖二变压整流装置，减少了谐波电能损耗， 提高了 变压器的运行效率。使用国内最先进的全数字触发控制， 降低了整 流系统的运行损耗， 增强了系统运行的可靠性及安全性。选用国内 最先进的极化整流装置， 设备可靠性高， 对电解槽的保护功能完 善。8、DCS 控制系统DCS 控制系统的远传仪表大部分采用国外进口先进产品，使采集 数据和控制动作更加准确无误

5、。操作系统控制点数 1200 个； 控制 回路数量达 300 多个； 模拟输入信号精度达到 0.075% 。模拟输 出信号精度达到0.5%； 逻辑回路周期为20ms； 系统图形画 面响应时间W0.1S；数据刷新时间Wls, 保证了控制精度。采用多种冗余结构， 系统安全稳定可靠。灵活的 Server 结 构适应大规模系统的服务器， 既保证了数据的一致性， 又使负荷 均衡。丰富的人机界面， 灵活强劲， 支持离线仿真。现场总线的 系统设计， 有效节约整体系统投资， 降低运行维护成本。设备管 理维护简单方便， 并且还具有危险分散措施， 故障隔离措施及迅 速排除故障措施， 可带电热插拔及各种运行提析等功

6、能， 精确地 进行流量、压力、液位电位差、温度、物料分析等量的检测及控制。 操作人员能通过 DCS 的控制全面了解整个装置工艺参数及运行状 态， 便于操作和生产管理， 基本上实现了现场无人的现代化控制。DCS 控制系统在生产装置中的应用，实现了常规仪表无法替代的各种 控制， 提高了回路的稳定性和可靠性， 提高了工艺可控制水平。 工艺、电气及仪表三方面的联锁系统，确保了工艺过程中整个装置设 备的安全。9、膜法脱硝 盐水中含有硫酸根离子，会降低电解槽的阳极效率和氯气纯度， 采用先进的膜法除硝工艺将其出去，脱出来的芒硝还可以作为产品出 售。10、公用工程 公用工程包括原水净化系统、循环水系统、纯水系

7、统、空压制氮 系统、冷冻水系统。原水净化系统选用先进的一体化净水器，直接将江水处理为干净 的清水，满足全厂的用水要求。循环水系统先用有压无填料冷却塔，水在整个生产系统中循环使 用。纯水系统采用反渗透装置和混床装置，将净化后的原水进一步加工生产出满足电解要求的纯水，电导率小于lus/cm。空压制氮系统选用两台水冷空气压缩机，微热再生干燥机，吸附 制氮机为全厂提供压缩气体、仪表气体和氮气。冷冻水系统选用两台螺杆式氟利昂冷水机组生产低温水，为氯气 干燥系统提供夏季冷却水源。运行数据一览表项目运行结果一次盐水Ca2+Mg2+： 0；游离氯：0；NaOH： 0.27g/LNa CO : 0.35g/L；

8、NaCl: 306g/L；PH: 10.7423二次盐水Ca2+Mg2+： 9.82ppb；NaCl： 305.73g/LPH: 10.64烧碱32.02%盐酸31.24%氯气98.2% （湿），干基含水：120ppm二、问题与改进措施1、一二次盐水 为满足离子膜系统盐水要求，盐水质量浓度控制在 305 5g/L， 化盐池出口盐水中盐的质量浓度会高于此数值，因此在化盐 池出水口处增加淡盐水进行稀释，保证盐水浓度合格。生产过程中一 定要加强巡检，各班及时检测，及时清理结晶盐，保证溢流帽畅通。 配制纯碱设计使用河水， 由于其中各种杂质离子含量 高， 配制过程中即产生沉淀或者造成有害离子偏高，改用纯

9、水配置 纯碱。纯碱溶液用泵送至高位槽，在冬季会经常堵塞高位槽出口，为 避免此现象发生，对纯碱管道进行保温处理，并且冬季配置浓度适当 降低。 二次盐水树脂塔再生时产生的酸性废水和碱性废水在设计上 是外排到污水处理站，考虑到这部分水全部是纯水，即将其回收到一 次盐水化盐系统作为化盐水使用，节水明显并未对盐水质量造成影 响。2、泵系统所有泵的机械密封在设计时没有冷却水，现已全部赠加了机械密 封冷却水系统，而且冷却水全部用纯水。冷却水通过机械密封后并没 有污染，所有的水就进行回收，回收后作为化盐水使用，节水明显。3、氯氢处理氢气经过压缩机压缩后，含有部分水蒸气，在输送的过程中水蒸 气会冷凝下来积在管道

10、的低点，这样会对氢气的输送造成压力波动， 对此在多处增加了氢气排水阀，并且每小时对排水阀排水一次，运行 过程中未出现压力波动。4、盐酸合成 停炉后， 部分冷凝酸进入氢气管道， 直至阻火器， 容 易腐蚀氢气管道及阻火器， 引起氢气泄漏，发生着火危险。盐酸与 氢气管道（ 碳钢） 反应， 生成氯化亚铁结晶易堵塞管道， 造 成下次点炉时， 氢气燃烧不好， 点炉成功率降低。为避免上述现 象的发生，我们把部分管道进行了内部防腐处理；停炉后，立即向合 成炉内吹入高纯氮气，见氯化氢气体送到吸收系统；合成炉不使用时 将氢气软管移开，保证下次点火成功。点炉前，控制氢气中氢的体积分数$99%,连续三次末端取 样达到

11、要求后，才可点火，否则不准点火，以免氢气爆鸣炸裂石英灯 头，或出现安全事故。5、空压制氮在生产调试中发现水冷空压机在循环水停止供水时不能使用，导 致仪表用气不能及时供应，为此新购一台风冷式空气压缩机以备用。 制氮机在开机时不能满足要求、生产正常运行时又不需要大量氮气， 采用两台制氮机运行模式，即开机时开两台制氮机、正常生产时开一 台，避免氮气不足或浪费。三、经验和体会通过这段时间试运行证明， 50kt/a 离子膜烧碱装置的建设取 得了圆满成功。充分体现了整套装置节能、环保、产品质量优良、自 动化程度高等优点。运行数据也充分证明了离子膜电解槽低电耗，高 电流密度，耐腐蚀，泄漏率低，单槽产能大，组

12、装方便，维修成本低 的优点。通过离子膜装置的建设和运行，积累了如下经验：、原盐质量对盐水精制的影响至关重要， 对原盐使用进行优劣 搭配，并及时增加或减少精制剂的加入量，使之符合工艺要求。稳定 盐水的流量、温度、盐层高度等，使盐水浓度控制在合格的范围 内， 避免出现预处理器返浑现象影响一次盐水的产能。2、为保证盐水质量，提高电流效率，有效减少电解过程的副反应，要严格控制精制剂加入量，控制NaOH过量0.10.3g/L, Na CO23过量0.30.5g/L。精制剂烧碱和纯碱靠工人调节， 要加大考核力 度， 提高精制岗位人员的操作水平。为使两碱分析准确， 需每两 小时做一次样， 使两碱控制达到平稳

13、状态。3、预处理器的运行情况直接影响膜过滤器的过滤状态，镁离子 是在预处理器中通过空气浮上法去除的， 所用絮凝剂为三氯化 铁， 除镁离子的关键是加压空气溶解效果和三氯化铁的加入量。三 氯化铁质量分数为1%,加入量要根据粗盐水中镁离子的含量和 预处理器上浮泥的颜色适时调整，避免三氯化铁过多或不足。不足会 造成镁离子去除不彻底,过多会造成盐水中铁离子含量超标,盐水质 量不稳定。4、膜过滤器是一次盐水精制的最后一道工序, 对它的维护非 常重要， 保持过滤压力WO.IMPa, 使之在较小的压力下运行，及 时进行盐酸清洗保持过滤器清洁, 延长膜的寿命, 加强巡检,及 早发现膜破裂现象， 避免盐水质量不稳

14、定。5、采取各种措施降低盐耗。盐泥压滤机是回收盐水的重要设 备， 要对滤布定期清洗， 及时更换变形的滤板， 防止虑板喷 冒， 减少盐水外排损失。严格控制盐泥含盐，为了减少雨季原盐的 损失， 在盐仓增加挡雨板，避免盐随雨水流失。6、确保进树脂塔盐水游离氯为零， 严格控制一次盐水的游离 氯和PH值，有效地防止了螯合树脂中毒。7、根据电解槽技术合同， 一次盐水中钙离子和镁离子的总合 小于10ppm即符合要求。树脂塔每24h再生一台，由于实际一次盐 水中钙离子和镁离子总合远小于指标要求， 可以考虑适当延长时间 再生。8、透平机是氯气压缩的关键设备，必须保证干燥氯气中的水分 含量，夏季气温高时采用低温冷

15、冻水对硫酸进行降温，并且要控制好 进塔硫酸的流量，避免水分超标。9、氯气液化机组是整个氯系统生产的关键平衡点，氯气液化量 不够，会造成氯气压力高影响盐酸控制，氯气液化量大又会造成盐酸 氯气量不足，所以要控制好氯气液化机组的操作。10、为保证盐酸产量，尽量减少氢气的放空量，根据氢气放空调节阀的开度及时调整盐酸的生产，并且确保整个系统平衡稳定。11、夏季天气炎热，各种电器运转状态下温度会升高，要经常对 各种电器进行温度测试，保证系统稳定运行。12、注重人员的学习与培训，人员的素质和技术操作能力是整套 装置运行的保证。为确保离子膜系统顺利运行， 经常对提高操作人 员进行培训，提高他们技能和解决问题的能力。13、严格执行工艺指标，对任何异常情况及异常指标要进行彻底 的剖析，消除任何影响正常生产的安全隐患。14、充分利用信息资源， 如实时数据库与监控装置， 使各级 管理人员及时了解生产控制的动态， 及时发现异常情况并提醒有关 岗位注意。