浅谈低盐重质纯碱生产对纯碱消耗的影响

刘 鹏,刘水仙,李立春

(青岛碱业股份有限公司,山 青岛 266043)

浅谈低盐重质纯碱生产对纯碱消耗的影响

刘 鹏,刘水仙,李立春

(青岛碱业股份有限公司,山 青岛 266043)

通过选择合适的生产阶段,对采用不同方式生产低盐重质纯碱的消耗进行对比,将低盐重质纯碱生产对纯碱消耗的影响加以量化。

低盐重质纯碱;纯碱消耗

近年来,纯碱市场对重质纯碱的含盐量要求越来越高,盐分小于0.3%的低盐重质纯碱需求涨势迅猛。我公司为满足市场需求,增强企业在市场经济中的竞争力,对公司的产品结构进行了调整,加大了对低盐重质纯碱的生产力度。笔者根据我公司目前的设备配置情况及生产实际,就降低重质纯碱盐分的不同途径进行比较。

1 我公司低盐重质纯碱生产情况简介

1.1 通过液相水合法降低重质纯碱盐分

我公司目前有2套固相水合重灰系统和1套液相水合重灰系统。通过液相水合法降低重灰盐分,其具体操作是增加液相除尘塔软水量,使之溢流,经洗水桶、结晶器加入母液桶,控制母液盐分,降低重质纯碱盐分。这种方法是我公司目前降低重质纯碱盐分的常规做法,仅局限于小批量且发货均匀的生产计划。当轻灰盐分小于0.50%,液相重灰盐分小于0.30%,加上为满足大多数客户对产品粒度的要求,去除分离灰,单床能力日产400 t左右。这种方法的好处是为降低母液盐分多加的水造成的母液膨胀,在小苏打生产中母液平衡好的情况下可全部消化,几乎不会造成消耗升高。

1.2 通过降低轻灰盐分借以降低重灰盐分

通过加大转鼓式真空过滤机的洗水当量,将轻灰盐分降低,这种方式简单直接,能够将盐分控制在0.35%的水平上,加上液相重灰系统进一步降低盐分,可生产出盐分达到要求的产品。但从消耗的角度来看,洗水量加大,滤过母液膨胀,母液当量增大,低压汽消耗上升,滤过损失加大。另一方面,对那些对产品盐分要求不高的客户来说,存在轻质纯碱和普通重质纯碱的质量过剩。

2 低盐轻质纯碱生产低盐重质纯碱对消耗的影响

2.1 对自来水消耗的影响

滤过岗位洗水当量与碳化结晶、洗水温度、滤过真空、操作工调节、滤碱机负荷等都有不同程度的关系。2007年以来,CO2自动分析仪的上马优化了碳化操作条件,使碳化结晶有了很大改善,且2007年之前对6台滤碱机中的个别滤碱机进行了重大改造,故2007年以前的洗水当量与2008年可比性不高。2007年除产量较2008高之外,工况与2008年没有较大区别,考虑到洗水温度与季节有直接关系,选择2007年第四季度洗水当量与生产低盐重灰期间洗水当量进行比较。若考虑到自2008年11月份以来受市场影响限制产量,则在我公司满负荷运转下其洗水当量增幅还将更大,通过2008年11月1～25日的洗水当量比2007年11月降低0.066 m3/t,比2008年10月降低0.05 m3/t,2个数值极为接近,而比生产低盐重灰期间低0.097 m3/t,相差较大,通过表1也可以看出这一点。

表1 重碱滤过洗水当量比较表

不考虑2007年满负荷状态下洗水用量多的因素,以2007年第四季度洗水平均当量为基准,保守估算生产低盐重灰期间多用滤过洗水量为:

(0.642-0.606)×38 363=1 381.08 t

若以我公司纯碱生产能力2 100 t/d计算,多耗软水:

(0.642-0.606)×2 100×24=1 814.4 t

折自来水:1 814.4×1.08=1 959.552 t

占12月份工艺用水量:

1 959.552÷46 938×100%=4.17%

折合成本:1 959.552×3.626元/t=7 105元

软水处理费用为:7元/t

折合成本:1 814.4×7元/t=12 700.8元

增加成本:

(12 700.8+7 105)÷9 753=2.03元/t

此外,由于碳化结晶在滤过损失的变化中占主导地位,故滤过损失带来的纯碱消耗升高在此不予考虑。

2.2 对低压汽消耗的影响

通过对比我们可以看到,2008年10月份蒸馏低压汽消耗同比降低,而11月份同比升高明显。造成这一反差的主要原因是纯碱市场恶化,纯碱生产开工不足,不能很好地平衡产量与消耗,但在此基础上,多耗费的滤过洗水稀释了滤过母液,母液膨胀带来了低压汽的消耗上升,这一事实还是存在的。因此,以哪一段时间的消耗为基准点计算多耗的蒸汽很关键。在我公司生产满负荷的情况下,保守的计算应以2007年第四季度平均蒸馏蒸汽消耗为基准点。

生产低盐重灰期间蒸馏低压汽(含二次汽)当量增加:

1.229 -(1.179+1.2+1.194)÷3=38 kg/t

生产低盐重灰期间低压汽(含二次汽)多耗:

0.038 ×38 363.345=1 457.807 t

按照2007年第四季度二次汽比例,其中低压汽比例为:

177 643/(51 889+177 643)=0.774

生产低盐重灰期间低压汽多耗:

1 457.807×0.774=1 128.249 t

多耗低压汽费用为:

1 128.249×118元/t=133 133元

成本增加:133 133÷9 753=13.65元/t

表2为蒸馏用汽对比表:

表2 蒸馏用汽对比表 (t)

我公司对滤过重碱进行离心分离,做二次脱水,故对中压汽消耗的影响并不能凸显。

3 建议及对策

1)液相重灰系统的平稳操作对生产低盐重质纯碱至关重要。但从我公司的实际使用来看,液相重灰系统也有一些弊端,如液相水合系统投资大、检修频繁、生产连续性不好。同时由于液相水合系统中结晶器温控条件高,离心机对一水碱造成破碎等原因,产品粒度偏小。日常生产中,我公司低盐重质纯碱需求虽未超出液相重灰系统的能力,但要求均匀生产,出于降低消耗的考虑,减少倒停重灰系统的频率,尽量使液相重灰系统满负荷运行,约有40%的重灰由液相重灰系统生产。若市场需求量维持现状,现在的装置水平是经济的。从长远来看,重灰低盐化将是纯碱市场发展的必然趋势,若低盐重灰需求量突破30%,则必定需要长期以增加消耗维持生产该产品,建议公司做好新上第二套液相装置的准备,以此与我公司占领高端纯碱市场的发展目标相一致。

2)在目前装备水平下,遇到集中生产低盐重质纯碱的情况,必须以增加消耗为代价。我们更应该平稳生产,合理平衡轻、重质纯碱盐分,使滤过工序和重灰工序降盐分的步调一致,保证液相结晶器母液外送通畅,从而缩短生产周期,减少与此同时生产的低盐轻质纯碱及普通重质纯碱的产量,尽可能降低消耗。

TQ 114.1

B

1005-8370(2010)03—16—02

2010-01-07

刘鹏(1978—),2001年毕业于江苏工业学院化工专业,大学本科,工程师。青岛碱业股份有限公司消耗定额、节能管理员。