興化集團30萬t／a純堿項目節能減排的措施

曹 杰，李 方

（延長石油集團興化化工有限公司，陜西 咸陽 713100）

延長石油集團興化化工公司是以煤為原料的化工企業，于2011年1月正式投產以來，已經歷2年多的運行。有30萬t／a合成氨裝置一套，30萬t／a甲醇裝置一套，30萬t／a純堿和氯化銨生產裝置，制堿裝置采用聯堿工藝。

1 生產現狀介紹

1.1 碳化清洗的介紹

純堿生產中，碳酸氫鈉會在碳化塔內壁結疤，一般生產2～3天后，就需停止制堿用氨鹽水清洗。碳化塔在作業期結束后進塔AⅡ母液從塔頂上部進入碳化塔，清洗氣經過壓縮機壓縮從碳化塔底部進入形成湍流改變流體流動狀態，從而達到預碳化和清洗效果。

我公司采用索爾維式笠帽異徑碳化塔，用98.5%以上的濃氣進行碳化制堿。碳化塔清洗氣采用壓縮空氣。因為原始開車，系統運行尚不平穩，設備頻繁檢修。尤其是煅燒爐經歷幾次檢修，不可避免的造成了系統波動，塔內液面上下波動頻繁因而導致了部分塔內FeS膜被氧化、脫落。

1.2 脫碳氣進塔方式的介紹

我公司CO2原料自合成氨系統來，含量85%以上的濃氣，經脫碳氣緩沖罐后進入脫碳氣壓縮機加壓至0.3～0.35MPa（表壓），經冷卻器冷卻，分離器分離后，送入制堿塔。脫碳氣壓縮機采用電機驅動離心式壓縮機，電機額定功率：1 250kW。

1.3 原鹽貯運粉碎的介紹

結晶工序共有兩條加鹽線：粗鹽線和精制鹽（即細鹽）線。包含6條皮帶，4個刮板。

裝置在運行中發現純堿產品質量波動嚴重，色堿及不溶物超標次品不時出現。經成品分析發現，純堿Fe含量嚴重超標，檢查發現天氣原因導致原鹽受潮，為原鹽輸送系統設備腐蝕提供了條件，更為嚴重的是經常造成鹽倉結塊下料不暢，鹽析加鹽不能連續，影響生產。加之，刮板運輸過程中，環形鏈牽引刮板框的時候刮板方框經常與四周的矩形料槽摩擦，造成刮板磨損嚴重。而且無論是斗提機還是埋刮板輸送機使用時功率消耗高。

2 技改工程采取的主要措施

2.1 碳化清洗氣的改造

我公司空分車間兩套43 000Nm3／h空分設備，除滿足合成氨正常生產以外仍有10 000～15 000Nm3／h氮氣放空。合成氨空分塔頂的氮氣壓力約為0.397MPa左右、溫度22℃，氮氣中O2≤10ppm、Ar≤80ppm。將合成氨系統的副產的N2引入碳化塔的清洗之中，一方面停開清洗氣壓縮機組大幅度的節省了蒸汽用量，又降低了噪音污染，改善了操作環境。另一方面高濃度氮氣保證了清洗效果，降低了洗塔頻率，避免碳化塔內壁保護膜被緩慢氧化。

2.2 脫碳氣進塔方式的改造

脫碳氣壓縮機的動力消耗在整個聯堿生產中的所占比重甚大，因此若將合成氨裝置低溫甲醇洗CO2尾氣壓力提高至符合碳化制堿塔要求，便可停開脫碳氣壓縮機直接采用濃氣進塔的方式進行聯堿生產。

聯堿生產所用CO2來自二氧化碳解吸塔，解吸塔頂壓力可達0.35MPa。停開1 250kW的壓縮機，采用CO2直接進塔進行碳化反應。操作壓力足以滿足聯堿碳化生產需要。由于氣化工序本身就是一個連續穩定的化工生產單元，又為聯堿生產CO2氣體穩定性提供了保證，此舉極大的節約了能源，年節支約450萬元。

2.3 原鹽貯運的改造

興化堿廠2013年初投資60萬元完成原鹽輸送皮帶工程。新增兩條原鹽輸送皮帶，代替3＃水平刮板和4＃L刮板。原鹽經過6＃皮帶→新增1＃皮帶→新增2＃皮帶→鹽析結晶器。（圖中虛線為新增加鹽皮帶。）

改造完成后從原鹽質量上來講，解決了刮板帶鐵，成品堿發紅的問題。從設備故障率方面講原鹽輸送皮帶遠小于刮板機和斗提機。從運輸能力和能耗方面來講又可節約用電，每年可節約電費46萬元。

圖1 鹽皮帶改造示意圖

3 結 語

全球宏觀經濟形勢低迷，國內純堿產能嚴重過剩以及美國天然堿的進口，為國內純堿生產企業帶來巨大沖擊，形勢不容樂觀。只有通過降低生產成本，提高產品質量，只有走集約化路線，加大技改技措，加強創新，才是化解當前行業危機的根本之道。

［1］ 郭鳳玲，劉振明，曹杰.我廠30萬t／a聯堿裝置存在的問題及解決方法［J］.純堿工業，2013，4：22－24

［2］ 李建淵，李玉江.采用綜合措施提高重灰白度［J］.純堿工業，1997，4：42－43

［3］ 陳學勤.氨堿法純堿工藝［M］.沈陽：遼寧科學技術出版社，1989