引言

黑龍江昊華化工有限公司(以下簡稱“黑 龍 江昊華”)氯堿裝置生產(chǎn)產(chǎn)品有32%燒堿、高純鹽酸、次氯 酸 鈉、液 氯、元明粉等多種產(chǎn)品。裝 置 產(chǎn) 能 為25萬t/a離 子 膜 燒 堿，裝 置 于2009年 開 始 投 建，2010年11月4日初始開車投產(chǎn)。整個氯堿裝置現(xiàn)生產(chǎn)工藝分5個生產(chǎn)工序:一次鹽水精制工序;二次鹽水精制與電解工序;氯氣處理與事故氯工序;氫氣處理與氯化氫合成工序;液氯與包 裝 工 序。5個 工序由前到后緊密銜接構(gòu)成整個氯堿生產(chǎn)系統(tǒng)。現(xiàn)將黑龍江昊華氯堿裝置的生產(chǎn)工藝流程、生產(chǎn)中出現(xiàn)和可能出現(xiàn)的問題及處理方法作以介紹，供行業(yè)內(nèi)兄弟企業(yè)借鑒。

1氯堿裝置工藝流程簡述原鹽在一次鹽水精制工序的化鹽桶內(nèi)由被加熱器加熱后的淡鹽水、回收水、生產(chǎn)水溶解后制成飽和粗鹽水，飽和粗鹽水經(jīng)添加氫氧化鈉、三氯化鐵、碳酸鈉等精制劑發(fā)生反應，形成不溶性沉淀物，先后通過預處理器和凱膜過濾器、膜脫硝裝置進行固液分離，從而去除粗鹽水中大量的Ca2+、Mg2+、SO2－4等雜質(zhì)。初步去除各種雜質(zhì)后的一次精制鹽水進入到樹脂塔內(nèi)進行二次精制，使鹽水中Ca2+、Mg2+等離子含量達到符合電解槽電解鹽水指標要求。二次精制后鹽水從電解槽陽極進入電解槽內(nèi)，通電電解后在電解槽陽極出口產(chǎn)出淡鹽水、氯氣，電解槽陰極出口產(chǎn)出燒堿、氫氣。氯氣經(jīng)氣液分離器分離后，送往氯氣處理與事故氯工序;經(jīng)氣液分離器分離后的淡鹽水一部分送去脫氯塔進行脫氯，一部分送去氯酸鹽分解工序;電解槽陰極出口的氫氣與燒堿經(jīng)氣液分離器分離后，氫氣自氫氣主管送入氫氣處理與氯化氫合成工序，燒堿送至成品罐區(qū)對外銷售。來自電解工序的氯氣進入氯水洗滌塔底部，直接與塔上部冷卻后的氯水逆流接觸降溫至35～45°C，氯氣被除去大量水分及鹽霧后又進入列管式鈦冷卻器與5°C水間接換熱，溫度再降至12～15°C。冷卻后的濕氯氣先進入一級氯氣干燥塔被稀硫酸干燥;再進入二級氯氣干燥塔被硫酸干燥，后進入泡罩干燥塔底部，與98%濃硫酸逆流接觸，進 一 步 干 燥。干 燥 后的氯氣經(jīng)酸霧捕集器除去酸霧和不潔物進入氯氣壓縮機加壓，經(jīng)氯氣分配臺送往氯化氫合成工序和液氯工序。自電解工序的氫氣進入氫氣洗滌塔洗滌、冷卻后進入液環(huán)壓縮機壓縮后進入列管式氫氣冷卻器冷卻至35°C，輸送至氫氣分配臺進行分配。來自氯氣處理的原氯進入原氯緩沖罐、自液氯的尾氯進入尾氯緩沖罐，原氯和尾氯混合后和來自經(jīng)冷卻、干燥后的氫氣按1∶1．05～1．1的比例進入石墨合成爐，在合成爐 燈 頭 處 燃 燒，生 成 的HCl氣 體 從 石 墨合成爐頂部排出并冷卻到40°C以下，一部分經(jīng)氯化氫緩沖罐供PVC生產(chǎn)使用，一部分氯化氫加水進入吸收系統(tǒng)制成鹽酸。自氯氣處理工序來的干氯氣進入到氯氣液化器內(nèi)，在液化器內(nèi)氯氣在管程與殼程內(nèi)的制冷劑(氟利昂)間接接觸制冷，被液化。液化后的氯氣一部分由液化器底部進入氯氣主管后進入液氯儲罐;另一部分經(jīng)氣液分離器分離后經(jīng)氯氣主管也流入液氯貯槽，再經(jīng)液氯包裝泵加壓后裝瓶或裝車外售。

2氯堿裝置生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題及處理方法

2．1凱膜過濾器酸洗過程跑酸水處理方法:當酸洗過濾器時，發(fā)現(xiàn)有異常氯氣味，應立即停鹽酸泵及中間槽泵。查看運行過濾器內(nèi)是否進酸水。如果沒有酸水，在中間槽泵出口接臨時管線，將中間槽內(nèi)的酸水排至鹽泥槽;如果過濾器內(nèi)有酸水，停凱膜過濾器，把過濾器至化鹽水貯槽閥門打開，同時啟動2臺過濾器，進行鹽水置換。降低鹽水流量約80m3/h。關(guān)閉一次鹽水貯槽A或一次鹽水貯槽B進 出 口 閥 門，僅運行一臺貯槽，加 快鹽水置換，同時取樣分析。在切換下來貯槽的排放口連接臨時管線，將不合格鹽水經(jīng)軸封水池送至化鹽水貯槽，重新精制。在中間槽泵出口接臨時管線，將中間槽內(nèi)酸水排至鹽泥槽。

2．2一次鹽水晃電跳閘處理方法:氯堿系統(tǒng)因晃電跳閘停車，一次鹽水所有機泵也跳停。先將預處理器氣動閥FV－5103關(guān)閉，各精制劑氣動閥關(guān)閉，同時將加壓溶氣罐入口風閥關(guān)閉，將過濾器停機，關(guān)閉進液手動閥門。當電力恢復正常后，按開車操作啟動各機泵及攪拌器，發(fā)現(xiàn)問題，及時通知調(diào)度聯(lián)系電器人員維修，送電正常后，將鹽水系統(tǒng)開車。如果電解后部工序不能開車，鹽水 系 統(tǒng) 進 行 內(nèi) 部 循 環(huán)，鹽水流量控制約100m3/h，精制劑適當加入，各崗位正常操作。將總進水自動閥關(guān) 閉，使返回淡鹽水回到化鹽水貯槽V－401B，直到余氯指標穩(wěn)定后，才能進入膜脫硝工序。

2．3電解旭硝子離子膜被酸化處理方 法:將電解槽陽極出口淡鹽水濃度由200～215g/L降 至190g/L;陰極燒堿質(zhì)量分數(shù)由32%～32．5%降至31%運 行5天。降 低 陽 極 出 口淡鹽水濃度方法有3種。①降低進槽鹽水循環(huán)量。②將電解槽正常運行的FICZA－231與開車電解槽充液FICA－241連 鎖 摘 除，將 進、出槽鹽水濃度用ZV－241和FCV－242共同控制。③降低電解槽運行負荷，低電流運行。陰極液降低濃度方法有:若無其他電解槽運行可直接增大電解槽總管FICA－221的純水加入量;若有其他電解槽在正常運行，為保障其他電解槽堿液濃度正常，則須將電解槽陰極循環(huán)量FIA－232量提高(提量多少依據(jù)化驗分析陰極液濃度定)。降低陰極液濃度另外也可通過降低被酸化電解槽運行負荷，使其在低電流密度運行。

2．4鹽水中Ca2+、Mg2+離子超標致使離子膜污染鹽水中鈣、鎂離子嚴重超標(原鹽鈣、鎂離子超標)致使氯堿電解出槽淡鹽水pH－264值快速大幅上漲超出正常控制指標范圍，電解槽電壓快速上漲。經(jīng)系 列 排 查ICP分 析 鹽 水 中 鈣、鎂 離 子 嚴 重 超 標(原鹽鈣、鎂離子超標)污染離子膜。處理方法:確定電解槽電壓上漲原因是鹽水中鈣、鎂離子嚴重超標所致后，氯堿電解崗位立即對電解槽進行了緊急停車處理，并對電解槽進行水溫在40°C以內(nèi)的2遍純水洗槽處理。若純水溫度過高，會使離子膜受熱膨漲，使電流效率下降;或因膜的皺紋發(fā)生針孔。開車后，槽電壓有所下降但電流效率即膜效率由95%下降至92%。因膜效率下降，黑龍江昊華將電解槽槽溫由87．0°C降低至85°C，將燒堿質(zhì)量分數(shù)由32．0%～32．5%提升至33%。槽溫及燒堿濃度均在1天內(nèi)呈梯度均勻調(diào)控，在新指標運行1周后電解槽電壓恢復至未污染前，電流效率恢復至94．85%較污染前僅下降0．15%。

2．5電解槽陰極液進口軟管堵塞斷流打火2016年1月9日，4號電解槽陰極液進口軟管堵塞造成斷流出現(xiàn)火花。處理方法:發(fā)現(xiàn)電解槽軟管流量異常，立即檢查是電解槽進口堵塞還是出口堵塞(依 據(jù) 經(jīng) 驗，多 數(shù)是電解槽 進 口 堵 塞 造 成 斷 流。因為出口軟管孔徑大，進口軟管比較細且有濾網(wǎng)，所以進口軟管堵塞的概率更高)。確定是電解槽進口堵塞后，及 時 聯(lián) 系調(diào)度，進行停車處理。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)電解槽軟管出現(xiàn)火花，首先應檢查軟管內(nèi)液體的流量是否異常。流量減量一般會有個過程，而不是突然斷流，因此，按時巡檢電解槽軟管流動狀態(tài)尤其是軟管流量是預防事故發(fā)生的有效途徑。不能立即停車處理時應加強巡檢，確保出口軟管液體不斷流，以免斷流對電解槽、離子膜造成更大損害。

2．6外網(wǎng)電壓低致使電解槽晃電2017年11月8日，由于外網(wǎng)電壓低波動晃電，導致電解槽電流不等直降，電解槽電流瞬間下降，致使系統(tǒng)氣體壓力波動。處理方法:電解主控人員發(fā)現(xiàn)電流自降后，立即向生產(chǎn)調(diào)度及動力整流匯報，并通知相關(guān)崗位。主控室人員立即根據(jù)氣體壓力規(guī)定值，快速調(diào)節(jié)氣體壓力，保證電解槽內(nèi)部壓差在控制指標范圍。自動調(diào)節(jié)不過來，立即采取手動調(diào)節(jié)氣體壓力規(guī)定值，保障氣體壓差在規(guī)定范圍內(nèi)。電解主控室人員解除EDIA聯(lián)鎖;電解看槽人員將電解槽鎖定螺母打開，電流恢復過程中操作人員密切關(guān)注并及時調(diào)節(jié)電解槽氣體壓差，保障了氣體壓差在控制指標范圍，避免了電解槽跳閘停車。

2．7電解槽電壓異常電解槽電壓異常主要有4個方面:電解槽中控指標、設(shè)備因素、離子膜因素、電解槽運行狀態(tài)。(1)若出現(xiàn)電解槽電壓異常應馬上進行中控指標分析，包括對進槽鹽水濃度、進槽鹽水流量，尤其是進槽鹽水質(zhì)量、槽溫、燒堿濃度、進出槽酸度，出槽鹽水含鹽，電流密度等進行分析排查。(2)若排除各項中控指標因素及運行狀態(tài)的軟管堵塞、斷流原因，則應判斷為離子膜出現(xiàn)針孔或膜分層、膜 被 污 染。離子膜出現(xiàn)針孔，燒 堿 會 進 入 陽極，腐蝕陽極 網(wǎng) 涂 層;含游離氯的淡鹽水會進入陰極，也會造成陰極網(wǎng)涂層脫落，電解槽電壓異常。判斷為離子膜問題時，應盡快停車，對離子膜進行更換處理。

2．8電解工序跳停，氯壓機正常運行處理方法:當電解工序跳停，氯壓機正常運行時，主控人員立即通知現(xiàn)場人員開氯壓機入口氮氣閥門，往氯壓機組中充氮氣后調(diào)整PICA－5304設(shè)定值，保 證 負 壓 在－2KPa左 右，控 制 流 量，防 止 喘振。關(guān)閉鈦管冷卻器5°C水閥門、泡罩塔加酸閥門;鈦風機頻率調(diào)至30%～50%。現(xiàn)場人員及時開啟二級堿液循環(huán)泵，戴好面具檢查風機運行狀況。如果風機停止運行，立即重新開啟。

2．9干燥塔底硫酸泄漏處理方法:干燥塔底硫酸泄漏，現(xiàn)場干燥塔處報警器將報警。首先現(xiàn)場人員戴好面具、乳膠手套、防酸服、防酸靴子去現(xiàn)場進行確認具體泄漏位置。確認泄漏發(fā)生后，現(xiàn)場人員應當向車間負責人及調(diào)度報告，撤離泄漏區(qū)人員至安全區(qū)，并對泄漏區(qū)域進行隔離，應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防酸堿工作服，將事故塔內(nèi)的硫酸倒至下一級干燥塔，切斷泄漏源。操作中盡可能不要直接接觸泄漏物。避免水流沖擊硫酸使其遇水放熱發(fā)生噴濺灼傷皮膚。

2．10合成爐大量進水處理方法:如若夾套水大量漏入合成爐內(nèi)，該爐爐壓升高并且大幅度波動，火焰顏色發(fā)紅甚至熄滅，進爐氯氫壓 差 值 顯 示 負 數(shù)，氫 氣 加 不 進 爐，大 量 過氯，其他運行爐氯氫壓差值增加。立即給轉(zhuǎn)化崗位發(fā)緊急停車信號(若該爐產(chǎn)酸，則不用發(fā)信號)。先將故障爐停送氯化氫，改做產(chǎn)酸，緊急滅爐(一定要做到先斷氯、后斷氫，或同時切斷氣源)。停送其他爐氯化氫改 做 產(chǎn) 酸，加大其他爐進爐量，保 證 不 過氯，氫氣排空自動閥開度不低于20%。通知調(diào)度往事故氯泄氯氣并緊急停爐后，用氮氣從氫氣支管吹除口強制置 換，同時從爐底排冷凝酸口排爐內(nèi)水。滅爐后，打開蒸汽泄壓閥泄壓，關(guān)閉該爐去蒸汽分配臺的閥門，關(guān)閉進爐純水自動閥前后手動閥(若 氯氣總管壓力高，持續(xù)往事故氯排氯氣，可與調(diào)度聯(lián)系降電流)。

2．11單臺合成爐流量計顯示失靈處理方法:正常生產(chǎn)中若單臺合成爐流量計顯示失靈，應立即通知VCM崗位降流量，對流量計顯示失靈的合成爐停送氯化氫并改做產(chǎn)酸同時逐漸降低該爐氯化氫純度至85%～88%，并對該爐氯化氫純度加強分析。在調(diào)整氯化氫純度過程中，該臺爐應由操作水平高、有經(jīng)驗的操作工根據(jù)火焰顏色及氯氣、氫氣壓力進行操作，避免氯氣和氫氣系統(tǒng)壓力出現(xiàn)大的波動而影響其他爐的正常運行和出現(xiàn)過氯現(xiàn)象。在改做產(chǎn)酸時必須先開吸收水閥和下酸閥，后關(guān)送氯化氫閥和打開產(chǎn)酸閥，避免出現(xiàn)尾氣塔排空口冒氯化氫現(xiàn)象。該臺爐如氯氣、氫氣流量高于500m3/h應采取如下措施。(1)適當降低 氯 化 氫 純 度，調(diào)節(jié)時必須只作微量調(diào)整，禁止大幅度調(diào)整閥門，保證氯氣、氫氣系統(tǒng)壓力不出現(xiàn)大的波動，防止過氯。

(2)通知儀表 工 盡 快 校 表，校表時操作人員勤分析爐樣，保證合成爐不過氯。校表期間如氯氣、氫氣壓力沒有大幅度波動，一般不允許調(diào)節(jié)該爐閥門。

2．12液氯鋼瓶泄漏處理方法:如鋼瓶正在充裝過程中出現(xiàn)泄漏，可按下相應包裝臺急停按鈕，關(guān)閉液氯充裝閥，再進行以下處理。

(1)鋼瓶關(guān)閉不嚴或無法關(guān)閉時，先 用 扳 手 或管鉗用力關(guān)閉。仍無法關(guān)閉時，用鋼瓶閥專用堵漏卡子將泄漏的鋼瓶閥堵上;待瓶閥無泄漏時，將鋼瓶吊至包裝臺，把瓶內(nèi)氯氣倒回液氯貯槽，然后抽空處理。

(2)鋼瓶閥或絲錐螺紋外泄時，將 鋼 瓶 垂 直 放正，把上部閥門打開抽空排壓，待壓力降至常壓時緊固螺紋;如螺紋無法緊固，應迅速將瓶內(nèi)液氯倒入貯槽，然后抽空處理。

(3)鋼瓶帶合金堵的合金堵泄漏時，可 以 先 用竹簽或鉛條塞堵，將瓶內(nèi)液氯倒入貯槽，然后抽真空處理。

(4)只要鋼瓶閥體發(fā)生泄漏，都應迅速將瓶內(nèi)液氯倒入貯槽，然后抽真空處理。

(5)液氯鋼瓶瓶體泄漏時，應迅速將鋼瓶吊起，上緊上好鋼瓶瓶體泄漏處理專用工具;將瓶內(nèi)液氯倒入貯槽，然后抽真空處理。(6)如泄漏點在兩側(cè)封頭，可先用竹簽堵漏，再將瓶內(nèi)液氯倒入貯槽，然后抽真空處理。

3結(jié)語以上是黑龍江昊華氯堿裝置運行中出現(xiàn)過的問題及氯堿裝置有可能出現(xiàn)的問題。氯堿裝置在運行問題出現(xiàn)后，應立即處理并及時采取科學有效的應對措施，以保障裝置能快速正常投運，進而減少企業(yè)的經(jīng)濟損失。

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