淺析8萬噸/年碳酸鉀裝置運行維護

祁偉 馬德玉（青海鹽湖工業集團有限公司化工分公司， 青海 格爾木 816000）

淺析8萬噸/年碳酸鉀裝置運行維護

祁偉 馬德玉（青海鹽湖工業集團有限公司化工分公司， 青海 格爾木 816000）

介紹了8萬噸/年碳酸鉀裝置的工藝和技術，分析兩年以來的運行情況。并針生產試車中出現的問題提出了具體解決措施，為同類裝置提供經驗。

碳酸鉀、瑞士博特、運行總結、平穩運行

青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司碳酸鉀裝置為青海 100 萬噸鉀肥產品綜合利用項目的裝置之一，由瑞士博特公司提供成套技術，是現世界最大單套碳酸鉀生產裝置。采用離子膜電解工藝生產出來32%堿液通過蒸發成48%堿液為原料，與合成氨裝置送來CO2在流化床中反應生產99%粒狀碳酸鉀。本裝置由AB兩套生產能力為4萬噸/年裝置組成，設計生產能力8萬噸/年。

1 工藝概況

在生產前提前在流化床鋪碳酸鉀床料作為晶種，空氣由鼓風機送入燃燒爐，與天然氣燃燒生成煙道氣使流化床保持沸騰床狀態。48%KOH經過輸送泵在流化床中由噴嘴霧化為細小的液滴與CO2反應得到碳酸鉀顆粒，工藝所需的熱量和部分CO2由天然氣燃燒得到。細小的碳酸鉀顆粒隨尾氣一起進入旋風分離器，分離后尾氣進入尾氣洗滌塔，碳酸鉀顆粒回到流化床。一部分洗滌液經洗滌液循環泵送進尾氣洗滌塔上部與尾氣逆流接觸，除去尾氣中所夾帶的碳酸鉀微粒，另一部分洗滌液經洗滌液輸送泵送至流化床反應器。反應得到的產品碳酸鉀顆粒由螺旋輸送機送入成品冷卻器，通過振動輸送機經斗式提升機送至篩選機，篩選合格的碳酸鉀顆粒進行包裝，尺寸過大或過小的不合格的碳酸鉀顆粒在碾磨機中碾磨后經氣流噴射器返回流化床反應器作為晶種繼續反應。

2 運行中出現的問題及改進措施

2.1 旋風分離器堵料問題

在生產初期，旋風分離器堵料情況較為嚴重，由于生產初期進風量過大，尾氣帶走碳酸鉀顆粒過多，返回碳酸鉀超過旋風分離器負荷。加之配套氣錘振動力度不足。旋風分離器堵料現象較為常見。后對整改分離器下料口、加裝震蕩設備、對脈沖空氣接入口進行整改，并調整工藝參數，降低流化床溫度、減少進風量等措施，該問題得到解決。

2.2 流化床開車初期頻繁死床問題

在生產初期，往往開車不到24小時就發生流化床死床事故，后對其設計測算。發現原有的5個噴嘴液堿噴灑覆蓋區域重合處極容易碳酸鉀堆積成塊，形成死床。將原有的5個噴嘴改為一個，并對安裝高度、進堿壓力進行測算改變。在改造后死床問題得到解決，整改后最長連續運行時間可達1000小時。

2.3 研磨機負荷過小問題

碾磨機設計負荷為研磨2T/h，但在實際生產中我們觀察發現如果研磨過多的塊狀物，將超負荷跳停，為避免此現象，我們在冷卻器出口加濾網，將直徑大于10mm塊攔截不進入研磨機，再人工清理，后在碾磨機上部增加大塊打碎裝置，解決了該問題。

2.4 部分部件材質經過實驗更換才滿足長周期使用要求

在生產在開車初期試車中經常發生噴頭斷裂事故，噴頭一斷裂，就造成死床事故，后進行噴頭整改工作，更換材質，更改連接方式等解決了該問題。

3 現依然存在問題

3.1 洗滌塔碳酸鉀洗滌液不能完全進入流化床，造成浪費

原設計中碳酸鉀洗滌液除返回流化床一部分，其余做精制劑供前段離子膜電解裝置精制鹽水所需。在生產中發現，除去供給離子膜電解鹽水精制裝置一部分碳酸鉀（約0.5m3/h），當返回流化床碳酸鉀流量達到工藝最大值0.7m3/h時，仍需將洗滌塔的溶液排掉一部分，以保持洗滌塔的濃度。否則當洗滌液濃度超過45%，極易碳酸鉀結晶現象，堵塞補充水管線，從而因洗滌塔液位低造成裝置停車，而洗滌塔碳酸鉀洗滌液不能完全進入流化床，造成浪費。

3.2 產品粒徑與我國標準相比較偏大

我們生產碳酸鉀顆粒粒徑中：1.4mm≤10%，而我國HGT 2522-2009化工行業標準要求：1.4mm≤1%，據與博特技術人員溝通，我裝置設計時執行的是歐洲標準，產品顆粒過大隨不影響使用，但由于顆粒大小與溶解速率成反比，對在某些要求溶解速率的特定客戶造成影響。現有效調整顆粒粒徑方法還在摸索之中。

4 經驗和體會

兩年多來的運行證明，8萬噸/年碳酸鉀裝置的建設取得圓滿成功。充分體現了整套裝置節能、環保（原料CO2屬于我廠合成氨裝置生產的過量排放物）、產品質量優良、自動化程度高等優點。運行數據也充分證明了瑞士博特公司技術先進、設備質量可靠等優點。通過碳酸鉀裝置的運行和維護，積累了如下經驗：①開車檢查工作必須嚴謹，檢查各物料準備、設備維護保養情況。嚴格檢查噴頭霧化效果、流量數據。②停車時系統清洗工作必須嚴格認真執行。特別是對于關鍵設備：流化床反應器、成品冷卻器、研磨機等，否則積累的塊狀物將阻礙生產正常進行。③生產中注意監控重點數據，例如流化床溫度、床層壓差、旋風分離器出口溫度、洗滌塔洗滌液濃度、進堿壓力等數據。如果疏于控制這些關鍵參數，極容易造成生產不正常而使裝置停車。

祁偉（1982- ），男，06年畢業于青海大學化學工程與工藝專業，現就職于青海鹽湖工業集團有限公司化工分公司。