华昌化工联碱系统技术进步简介

李长胜，孙东亮

（江苏华昌化工股份有限公司，江苏张家港 215634）

技术讨论

华昌化工联碱系统技术进步简介

李长胜，孙东亮

（江苏华昌化工股份有限公司，江苏张家港 215634）

介绍了华昌化工在新区联碱工程建设中，充分借鉴同行先进的操作经验，大胆采用新工艺、新设备，使装置各项技术经济指标达到国内同行业领先水平，取得了较好的经济效益。

联碱；搬迁；技术进步；环保

华昌化工2004年上半年开始环保搬迁技术改造和新区建设，现已形成70万t／a纯碱的生产规模。现将联碱工程技术进步简介如下：

1 外冷变换气制碱清洗流程

华昌化工老区制碱装置2003年以前全部采用浓气制碱索尔维碳化塔，考虑到为环保搬迁积累经验，华昌化工2003年在老区新上两台φ2000／φ3000外冷碳化塔，每台塔配置3台φ1200不锈钢外冷器，正常生产时2台外冷器作业，1台外冷器通过上下角阀切换实现清洗作业。通过生产实践观察，外冷器运行一段时间后，上角阀密封面上经常结疤，倒换清洗时无法关闭，只能进行煮塔处理，由此带来一系列环保和安全问题。

2005年在联碱环保搬迁中，华昌化工总结已有外冷塔操作经验，借鉴索尔维碳化塔清洗流程，采用外冷变换气制碱清洗工艺，新上4台φ2800／φ3800外冷塔，每台外冷塔配置3台φ1500不锈钢外冷器，外冷器取消上下切断角阀，直接与外冷塔相连。4台外冷碳化塔中3台制碱作业1台清洗，单台制碱塔日生产纯碱能力突破200t，解决了煮塔清洗问题，实现了变换气制碱节能和环保减排效果。“外冷变换气制碱清洗工艺”已被国家知识产权局授予发明专利。

2 20m2真空转鼓式滤碱机配置重碱离心机

新区联碱一期工程重碱过滤设计2台20m2真空转鼓滤碱机，后置2台德国克劳斯－马斐SZ1000／2型重碱离心机，滤碱机分离后的重碱水分为20%左右，经过离心机二次分离后重碱水分可以达到15%以下。重碱离心机投运后运行稳定，单台重碱离心机分离重碱能力达到37t／h。岗位操作严格执行离心机每24h彻底洗车一次，每8h在连续作业条件下进行背洗、侧洗一次，离心机筛网上料层均匀，料环一致，振幅仅1.5～3mm。二次分离后重碱水分由20%降为15%，煅烧炉生产能力可以提高25%～30%，同时减轻了煅烧炉气后处理系统负荷及重碱滤过工序的操作压力。

3 联碱循环冷却水系统

新区联碱项目设计采用1台3 500m2（21 000 m3／h）双曲线自然通风冷却塔循环水系统，将联碱所有换热设备用冷却水与冷却塔之间通过冷水泵形成闭路循环系统。经过近6年的生产运行，双曲线冷却塔独具的蒸发损失量小、用电量少和长周期稳定运行的优势明显体现出来，与机械轴流式冷却塔相比蒸发损失量降低1%，且解决了现场容易飘水的问题。双曲线冷却塔因无强制通风冷却风机，相比机械通风塔吨碱节电在6kWh左右。近6年双曲线冷却塔填料基本无破损现象，大大降低了维修费用和运行成本。目前双曲线冷却塔夏季冷水最高温度在33℃以下，完全可以满足联碱生产用水要求。公司在循环水过滤方面引进了浮法全自动机械式过滤技术，通过水位有效控制了过滤频次，排水量也相应减少。根据统计，这一系列先进技术的引进使用，使联碱循环水的重复利用率达到了98%，吨碱排水量仅1.3t，达到了同行业先进水平。“3 500 m2自然通风冷却塔在联碱装置中的应用”荣获中国纯碱工业协会2006～2007年度科技进步三等奖。

2011年公司与有关技术拥有方合作，对联碱循环水系统采用流体输送Go·well节能技术，按最佳运行工况参数定做更换ECOWELL高效节能泵，安装相应变频节能控制系统，实现运行优化，降低因负荷较大变化引起的高能耗。2011年一季度公司吨碱循环水电耗19.41kWh，循环水系统经过Go·well节能技术改造后，2012年一季度吨碱循环水电耗降低到13.97kWh，同季度相比吨碱循环水电耗下降5.44kWh。

4 大流量低扬程冷盐析轴流泵和840m3冷盐析结晶器的配套使用

大流量低扬程冷盐析轴流泵设计的突破，为大型结晶器应用创造了条件。华昌化工是国内纯碱行业第一家采用840m3冷盐析结晶器的厂家，1台结晶器配置3台φ2200钛材外冷器，两开一备，单套结晶系统氯化铵年生产能力达到25万t。华昌化工“大型冷、盐析结晶器”荣获中国纯碱工业协会2006～2007年度科技进步二等奖，“单系列大型化氯化铵结晶单元”荣获中国石油和化学工业协会科技进步二等奖。

5 直径24.5m斯堡丁式澄清桶

华昌化工老区联碱装置采用道尔式氨Ⅱ澄清桶及斜板澄清桶进行母液澄清，因设备本身设计上存在一定的缺陷，澄清后的母液浊度无法满足生产优质纯碱的要求。为了改变这种局面，增设了2台膜过滤装置，经过澄清桶澄清后的母液部分进膜过滤装置。因膜过滤装置运行周期短，滤芯经常要酸洗等原因，最终还是无法适应工业化连续生产。新区联碱装置澄清设备采用直径24.5m的斯堡丁式澄清桶，澄清母液通过小孔经集流管汇集到集液槽，然后由溢流管进入AⅡ母液储桶。制碱用的原盐为氯化钠含量在96%以上的井盐，单台澄清桶年生产纯碱能力超过30万t，澄清后的母液可以满足生产优质纯碱要求，纯碱中水不溶物含量小于0.03%。

6 高压静电除尘器在煅烧炉气除尘系统中的应用

目前国内纯碱生产中煅烧炉气的净化除尘工艺普遍为旋风除尘器后加热碱液洗涤。该工艺存在如下缺点：旋风除尘器没分离干净的碱粉，溶解到循环洗涤的热碱液中。为防止热碱液洗涤系统的碱度升高，需要不断置换高浓度的热碱液，同时补充新鲜脱盐水。置换出来的的热碱液送到重碱工段，作为滤碱机洗涤用水。因该部分洗涤水碱度较高，滤碱机滤布会经常堵塞失效，造成频繁洗车或更换滤布。同时热碱液中较细碱进入煅烧炉，会加重煅烧炉负荷，蒸汽消耗增加。针对上述问题，我公司通过考察国内众多大碱厂得知，当时仅天津碱厂在试用静电除尘器。天津碱厂2004年首次采用该装置，前后花了近2年才调试使用成功。由此公司决定先增上2台BHGW 16 m2电除尘装置，于2008年7月竣工投用，节能减排效果明显，2009年又新增3台静电除尘器。

静电除尘装置投用后，每天增加纯碱产品43.75t，每天减少消耗中压蒸汽56.88t；二氧化碳压缩机检修周期和滤碱机更换滤布周期延长4倍；每天减少碱洗塔补水375t；向大气排放的污染物完全控制在合格排放指标之下，创造了可观的经济效益和社会效益，既回收了产品，又保护了环境。

华昌化工联碱装置经过工艺设备改造后，各项技术经济指标和节能减排效果成为行业的领跑者。但我们深知，不进则退，唯有不断技术创新，才能使公司向更高更远的目标挺进。

［1］ 胡波，陈建如，周利明.依靠科技进步，谱写节水新篇［J］.纯碱工业，2009（3）

［2］ 王楚.纯碱生产工艺与设备计算［M］.北京：化学工业出版社，2005

TQ 114.162

B

1005－8370（2012）06－20－02

2012－09－17

李长胜，工程师，本科学历，现在华昌化工技术中心从事项目管理工作。