蒸发系统的改造

第44卷第I1期氯碱工业oL. 44. No. 112008年11月Chlor-Alkali IndustryNov.,2008【蒸发与固碱盏发系统的改造段绪琴·,李震(中国石化集团公司资产管理公司巴陵石化分公司,湖南岳阳414014)[关键词]烧碱;蒸发;冷凝水[摘要]阐述了隔膜蒸发系统改造前后的工艺情况,对蒸发装置控制系统、加热室、离心机以及冷凝水系统等一些关键部位和相关设备、管道进行了技术改造提升装置产能20%,降低了消耗增加了企业效益。[中图分类号]TQ114.268[文献标志码]B[文章编号]1008-133X(2008)11-0022-03中国石化集团公司资产管理公司巴陵石化分公Ⅱ效的冷凝水经过闪蒸回收以及电解液预热后,与司(以下简称“巴陵石化”)隔膜法烧碱装置建于20Ⅲ效冷凝水均集中至冷凝水罐,通过冷凝水泵送至世纪70年代初蒸发工序采用两效顺流工艺,80年离心机化盐和盐水工序用于配水,多余的冷凝水流代末至90年代初,因适应金属阳极电解增大生产能至地沟力的需要完成了蒸发三效顺流部分强制循环工艺12存在的主要问题的改造,提高了传热效率,蒸发装置的生产能力达到原蒸发装置存在的主要问题:①蒸发能力过小,3.5万∽a2000以来巴陵石化隔膜装置的电解不能满足电解工序改造后生产能力的需要;②自动槽运行台数逐步由92台增至116台,电解生产能力化程度低,操作弹性小,效体易结盐,洗效频繁;③离进一步提升,达到4.5万Ua,但因蒸发能力过小,电解工序有时降负荷运行。为了充分挖掘产能,降低心机操作不稳定,回收盐水含碱量高,平均质量浓度单耗,有效平衡生产,巴陵石化于2007年7月对蒸在4g/L左右;④受盐水工序水平衡的影响冷凝水发装置进行了改造改造后蒸发装置生产能力提高外排量多达8万Ua浪费了水资源。了20%左右,生产1t烧碱的蒸汽消耗由2.90t降2改造内容至2.73t。2.1蒸发器加热系统改造1改造前的工艺流程及存在的主要问题根据蒸发厂房实际及电解生产能力,对烧碱蒸1.1改造前的工艺流程发装置进行有关计算。计算依据:运行电解槽116巴陵石化隔膜蒸发采用外加热式蒸发器、三效台,运行电流35kA,考虑到设备洗效、检修等情况,顺流部分强制循环工艺,3个效体加热面积分别为蒸发生产强度按1h生产6.51100%NaOH,1t碱210、192210m2。电解液由加料泵经2个列管式预耗汽2.75t,系统洗水量500kg/(t·100%NaOH)。热器预热至90-100℃进入I效,I效料液通过自各效物料平衡估算情况见表1。压过料到Ⅱ效,Ⅱ效、Ⅲ效料液通过采盐泵过料并采表1各效物料平衡估算情况kg/h盐,料液在Ⅲ效蒸发器内质量浓度达到440gL左料量蒸发水量析出盐量出料量右时,开Ⅲ效出料阀自流至冷却槽。Ⅱ效、Ⅲ效采盐l效68250.011056.52083.355110.3泵所采盐浆至盐泥高位槽,经3台离心机(1台WGⅡ效55110.312038.4099.638972.6500刮刀式2台HR-500推料式)甩干后送至Ⅲ效38972.613043.64262.021666.8化盐槽,溶解为回收盐水,母液回电解液贮槽。真空I效、Ⅱ效、Ⅲ效的传热面积按1:1.1:1.1计系统由φ1200的大气冷凝器和凉水泵喷射配套使算,I效加热面积214.6m2,Ⅱ效、Ⅲ效加热面积需用,循环水冷凝吸收Ⅲ效二次蒸汽形成真空。I效、236中国煤化工期,并利用更新加CNMHG*[作者简介]段绪琴(1969-),男,技术员,1990年毕业于兰州石校,规十甲仁化秉团公司资产管理公司巴陵石化分公司环氧树脂事业部烧碱车间从事技术工作,多次参与隔膜法烧碱装置的技术改造工作。[收稿日期]2008-07-21第11期段绪琴等:蒸发系统的改造蒸发与固碱热室的机会,重新设计了I效、Ⅲ效加热室内加热管Ⅱ效采盐的大小和分布状况,即在加热室外型尺寸不变的情况下,列管由φ45×2.5改为φ38×2.5,加热面积I效达到263m2,Ⅲ效达到242m2,材质均是lCrl8N9Ti;Ⅱ效未改造。目前各效加热室面积分别为263、192、242m21高位槽离位灌蒸发系统的各级压力(表压)分配见表2。表2各效压力分配表MPa效次加热蒸汽次蒸汽压力I效0.700Ⅱ效0.260Ⅲ效0.020(绝压一离心机原三效循环工艺为自然循环,此次改造增加了图1改造前的高位槽结构1台由杭州碱泵厂生产的Q=2800m3/h、H=4m的HzW500强制循环轴流泵。Ⅱ效采盐2.2蒸发自动化控制系统改造Ⅲ效采盐收原蒸发系统只有Ⅰ效液位、Ⅱ效液位采用两位油压控制开关进行液位自控,Ⅲ效进料、出料以及浓度分析均采用人工手动操作。此次改造采用北京和隆烧碱蒸发优化控制技术,系统硬件采用ABB公司折流板的DCS系统,主要改造内容为:①效体上的液位计由浮球桶式改为电极液位控制;②增加8个温度点、5个压力点,蒸汽流量、放碱流量、机泵运行状态和电流显示信号进DCS;③Ⅲ效放碱根据液相与气相的温差自动检测浓度进行控制。2.3分离系统改造高心机(1)淘汰了WG型离心机,2台HR型离心机各图2改造后的高位槽结构增加1台盐泥泵和增稠器,增稠后的盐泥进离心机(3)安装pH值、电导率在线自动检测仪各1增稠器上出口的清液返回至高位槽,提高了离心机台,I效冷凝水自动切换气动KV阀2台。进料固液比。4)增加2台5.5kW的冷凝水泵与冷凝水罐(2)改造了盐泥高位槽结构在高位槽内部增液位变频控制系统加了一块隔板,将高位槽分为盐泥沉降和清液溢流(5)增加1台80m3的洗效水罐和1台洗效水两个区,来自效体采盐旋液分离器、回收罐以及离心泵,蒸效时用洗效水罐贮存的冷凝水取代大气冷凝机增稠器的盐泥均进沉降区高位槽内多余的清液器的凉水送入效体进行蒸效处理。通过隔板从清液区溢流至母液池。改造前后高位槽改造后冷凝水系统流程见图3。结构对比见图1、图23改造后效果分析2.4冷凝水系统改造(1)蒸发强度提高,蒸汽消耗下降,具体数据见(1)出I效、Ⅱ效闪蒸罐的冷凝水管线上各安表3。装1台D、50调节阀,自动调节闪蒸罐的液位。从表3看出,改造后蒸发的班产量提升(2)安装2台中1400×1500×5、V=3m3、材43.5=89(0),生产强度提高8.9÷43.5×100%≈质为oCrl8Ni9ri的冷凝水罐,代替原冷凝水罐,将20中国煤化工.73=0.17(U/t),全效与Ⅱ效、Ⅲ效的冷凝水分开,1效冷凝水送离子年CNMHG元/计,可增加效益膜装置与一次盐水换热冷却后作纯水使用。0.17×4万×130=88.4万(元)。蒸发与固碱2008年闪藏汽去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段电解液预热器E700B去盐水闪燕汽去Ⅲ效E7034洗效V702Ⅱ数冷凝水Ⅱ、Ⅲ效冷凝洗槽水泵P711泵P70/AB水水泵F710/ABI段电解液预热器E700A图3改造后冷凝水系统流程表3产能与蒸汽消耗对比(3)利用DCS控制技术,提高工作效率。通过改造前改造后对蒸发装置控制系统进行DCS改造,采用温差自动日期班产量/汽耗/v)日期班产量/t汽耗/(v/)2.962008-05-0853.62.70放碱,成效显著。改造后,降低了操作人员的劳动强007-11-0343.82.912008-05-0952.82.72度,工作效率大大提高,蒸发室液面合格率保持2007-11-0443.22.86-05-1052.4100%,避免了因浮球式液位计故障率高和操作人员07-11-0543.62.85-05-l152.02.73误操作引起的二次蒸汽带出碱沫的情况,降低了碱42.82.932008-05-1251,2损失;避免了因蒸发室掉液面引起的盐结晶堵塞加(2)分离系统运行稳定,回收盐水质量提高热室的情况,解决了频繁洗效的问题,洗效周期由改造后,由于解决了盐泥高位槽溢流夹带大量浮盐2-3天延长到5~6天,提高了生产负荷,减少了洗进入母液和进离心机盐泥固液比变化大的两大问题效水量,降低了蒸汽消耗(进离心机的含固量稳定在80%左右),分离系统运4结论行稳定,回收盐水含碱量下降,碱损失降低,具体数隔膜法烧碱蒸发系统改造后,工艺与设备均取据见表4得了很大的进步,装置的生产能力提高了20%左表4回收盐水质量对比g右,为电解工序产能提升后装置的平稳运行打下了改造前改造后坚实的基础。改造后,全年可从冷凝水中回收纯水日期 P( NaOH)p(NaC)日期p(NoH)p(Nad8万t,减少了外排量,基本实现了烧碱装置零排放2007-11-024.002562008-05-081,68268的目标,为企业的节能减排做出了显著贡献。2007-11-044.002552008-05-101.98250参考文献[1]方度,蒋兰荪.氯碱生产技术[M].北京:化学工业出2007-11-064.302652008-05-121.60280版社.1990[2中国煤化工氯碱工业,200(5)从表4可以看出,改造后,回收盐水碱质量浓度下降了3.88-1.94=1.94(g/L),全年可减少碱损CNMHG编辑:董红果664t