搬迁项目一次盐水运行总结

闫进福，万江涛

(滨化集团股份有限公司，山东 滨州 256619)

搬迁项目一次盐水运行总结

闫进福*，万江涛

(滨化集团股份有限公司，山东 滨州 256619)

化盐；盐水精制；异常处理；过滤器；膜法脱硝

介绍了滨化集团股份有限公司一次盐水搬迁后盐水处理工艺发生的变化及其采用的预处理+盐水过滤和盐水直接过滤两种生产工艺，分析了膜脱硝生产过程中遇到的问题，并根据实际问题提出了具体解决方案，提高了装置的运行质量。

滨化集团位于山东省北部渤海之滨的滨州市，南邻淄博，东邻东营，西与济南接壤，处于山东半岛蓝色经济区与省会城市群经济圈经济区结合部。目前滨化集团化工分公司烧碱装置生产能力44万t/a，化工分公司氯碱生产工艺分别为伍迪膜极距电解槽、氯工程膜极距电解槽、伍迪氧阴极电解槽，3套离子膜装置共用一套一次盐水处理工序。盐水处理工序采用皮带机上盐、地下池化盐的方式，预处理器+膜过滤工艺和无预处理+膜过滤工艺同时运行，盐水精制采用戈尔膜过滤器。化工分公司搬迁项目一次盐水装置于2013年10月投产。目前，装置运行稳定，一次盐水质量优良。

1 原盐情况

由于滨化集团处于渤海之滨，原盐资源丰富，沾化、潍坊、东营等地的原盐运到滨化集团不过100 km的路程，另外，滨化集团下属盐场在在滨州市沾化区境内，产原盐50多万t/a。

滨化集团共设有4台化盐池，开3备1，便于日常清理盐池内盐泥。

2 一次盐水工艺基本流程[1]

2.1盐水预处理+过滤工艺

2.2盐水直接过滤工艺

还有一套无预处理器+过滤器盐水精制工艺。就是从化盐池流出的饱和氯化钠溶液一部分直接进入另一个粗盐水池，在粗盐水池中用泵输送到前反应罐加入碳酸钠溶液，经充分反应后到后反应罐再加入氢氧化钠溶液，充分反应后的盐水用泵直接送至盐水过滤器，除去钙镁和其他大部分杂质并调节pH值后，进入一次盐水储罐，和预处理器+过滤器工艺处理后的盐水一起输送到盐水二次精制工序，再经二次精制，进一步降低盐水中钙、镁等杂质含量后，合格的一次盐水进入超精盐水储罐，供离子膜装置使用。

2.3盐水过滤器

盐水采用戈尔膜过滤器过滤，具体过程为：粗盐水通过进液阀进入过滤器，经过滤袋进行过滤，清液经上腔排出；过滤一段时间后，当滤饼达到一定厚度时，系统自动进入反冲洗状态，进液阀、反冲阀、放气阀按各自功能自动切换，使滤饼脱离滤袋并沉降到过滤器的锥型底部，系统重新进入过滤状态；当底部滤渣达到一定高度时，系统会自动打开排渣阀，将滤饼迅速排出。

两套盐水过滤系统分别采用ZF膜和戈尔SST膜，两种膜采用聚四氟乙烯原料，经特殊一次成型工艺制作而成，耐腐蚀性好，机械强度高，过滤压力低，过滤精度高，过滤面积大，过滤通量高。每台过滤器过滤流量最高可达到80 m3/h，ρ(SS)保证值小于5×10-7，一般都在3×10-7左右。膜使用寿命长，一般3年以上，戈尔SST膜可以更长，预计5年，维修更换方便。

两种工艺系统下产出的一次盐水指标无明显差别，自2013年开车至今，平均出膜盐水指标如下：w(Ca2+)，7.241×10-7；w(Mg2+)，8.6×10-9；w(Fe2+)+w(Fe3+)，1.84×10-8；w(Ni2+)，8.7×10-9；w(SiO2)，1. 049 5×10-6；w(Mn2+)，8.9×10-9；w(Ba2+)，1.654×10-8；w(Sr2+)，1.124 2×10-6；w(Al3+)，3.24×10-8。

3 一次盐水运行中遇到的问题及解决措施

一次盐水装置自2013年10月开车至今已运行3.5年，随着生产运行时间的延长，生产、工艺、设备上一些问题也逐渐暴露出来。滨化集团针对盐水工序各步骤的生产状况进行了进一步的研究，总结出以下6点经验。

3.1预处理器浮上桶清液上升管结晶堵塞

预处理直径达22 m，属于现场制作设备，由于在制作过程中赶工期、制作水平、加工精度、地基下沉等因素，使得预处理器清液上升管出口不在同一个水平面上，造成清液出口管各路流量不均匀，开车初期负荷相对较低，盐水量较低，再加上浮上桶清液区内的上升管露在盐水外面，尤其是在气温较低的鲁北地区，长时间使用会有大量的盐结晶形成，影响出料盐水流量。时间久了造成盐水偏流。利用电流调整降低运行负荷的机会，测量盐水出口中最低的出口管线高度。并以此为基准，统一调整其他盐水出口管高度。调整后，盐水不再偏流。

3.2过滤器压力偏高

过滤器正常操作压力在0.08 MPa以下，当过滤器压力升高到0.065 MPa以上时，将影响过滤器盐水流量，也会降低过滤器酸洗周期，缩短膜的使用寿命。目前，滨化集团过滤器膜过滤压力均在0.065 MPa以下，酸洗周期一般控制在一个月以上。

分析影响膜过滤压力的因素得知：造成膜过滤压力升高的原因主要是膜孔堵塞。造成膜孔堵塞的元素是盐中含有钙、镁、铁、铝、硅等离子和水不溶物等杂质，以及原盐中的钙镁比例偏低。钙镁比例偏低，影响CaCO3结晶在膜表面形成架桥助滤层，导致小颗粒的Mg(OH)2结晶体直接进入膜内部，堵塞微孔，影响过滤。

(1)严格控制原盐中的钙镁比例。

(2)严格控制碳酸钠和氢氧化钠的过碱量。

(3)严格控制盐水温度在50 ℃左右。

3.3精制剂及分析偏差

搬迁装置刚刚开车不久，化验分析一次盐水中钙镁离子质量分数升高，达到1.2×10-6。提高过碱量后，经化验分析发现：盐水中的钙镁离子质量分数仍超过1.0×10-6，且无明显降低。而且取样化验分析显示过碱量分析值并不低。检查过滤器，无破膜；进一步分析发现亚硫酸钠含量高。目前，滨化集团所用的淡盐水脱氯方式为真空脱氯，真空脱氯后的淡盐水中仍残余有少量游离氯，加入适量的亚硫酸钠去除其中的残余游离氯后，送往一次盐水工序作为化盐水使用。离子膜开车初期，离子膜淡盐水在脱氯过程中加入的亚硫酸钠过多，导致化盐水中的亚硫酸钠含量过多。在采用滴定法检查盐水中过碳酸钠及过氢氧化钠含量时，反应掉一部分盐酸，影响了过碱量的分析；但是，实际粗盐水中过碳酸钠远远低于分析值，导致粗盐水中的钙镁反应不完全。

发现问题后,滨化集团立即严格控制脱氯淡盐水中亚硫酸的加入量，并且在化验分析过碱量时，首先在取样中加入适量的药品，除掉盐水中的亚硫酸钠，从而使化验分析得出的结果趋于真实值。

3.4精制剂精确控制

保证一次盐水质量，保持盐水中一定的过碱量是降低精盐水中钙镁离子含量所需。长期以来，根据生产实际情况控制精盐水中的NaOH(质量浓度为0.2～0.4 g/L)和NaCO3(其质量浓度为0.6～0.7 g/L)在过量状态。为保证精盐水中过碱量达标，粗盐水折流槽出口NaOH的质量浓度控制在0.2～0.4 g/L，过滤器出口盐水中Mg2+的质量浓度控制在0.01 mg/L以下。次氯酸钠加入量对盐水也产生一定的影响，次氯酸钠加入量为100 m3的盐水加入次氯酸钠20 L左右，要求出预处理器的盐水中的游离氯质量分数小于3×10-6。

3.5挠性阀易损、噪声大

每台戈尔膜过滤器有进液阀、反冲阀、排渣阀、进气阀4台挠性阀。由于挠性阀内胆属于橡胶制品，有一定的可塑性，经长期使用，内胆在仪表空气压力下长期保持一个形状，会导致内胆变形；另外，挠性阀在安装时不可避免地会产生一定的应力，在长期作用下，会导致内胆在薄弱处撕裂。在使用过程中发现，挠性阀内胆平均寿命约在8个月左右，到期或者损坏后必须更换，否则影响正常生产，或者出现物料泄漏。而且，在安装过程中，如果未能完全消除应力，寿命会进一步缩短，无形中为企业增加了生产成本。并且，在日常生产过程中，挠性阀的开关会产生很大的噪声。

滨化集团在保证原工艺不变的前提下，将进液阀改为衬氟蝶阀。自2013年11月改为衬氟蝶阀至今，已使用3年，效果良好，没有出现任何损坏。随着其他挠性阀的不断损坏，滨化集团逐渐把挠性阀全部更换为衬氟蝶阀，节约了大量更换挠性阀内胆的成本费用以及施工费用。

3.6淡盐水脱硝膜工作压力升高

滨化集团对膜处理系统进行分段取样检测，发现运行一段时间后，一些杂质离子富集。经讨论研究，滨化集团分别用酸性水和用碱性盐水冲洗膜，膜性能得到很好恢复。目前，膜已经运行了3年零5个月，各项指标均处在合格范围以内。

4 结语

[1] 程殿彬，陈伯森，施孝奎.离子膜法制碱生产技术[M].北京：化学工业出版社，1998:412-432.

[2] 宋绍勇，宋作强.膜法除硝系统介绍[J].氯碱工业，2012,48(8)：10-12.

[编辑：费红丽]

Summaryofprimarybrineoperationinarelocationproject

YANJinfu，WANJiangtao

(Befar Group Co., Ltd., Binzhou 256619, China)

salt dissolving; brine refining; troubleshooting; filter; membrane-process sulfate removal

After Befar Group Co., Ltd. relocated primary brine facility, the process for brine refinement changed, and two kinds of production process, i.e. pretreatment followed by filtration, and direct filtration, were taken. The changes and the two kinds of production process were introduced. The problems occurred in sulfate removal by membrane process were analyzed. Solutions were proposed, thus improving the running quality of the facility.

TQ114.261

B

1008-133X(2017)08-0006-03

闫进福 (1971—)，男，工程师，现任滨化集团股份有限公司化工分公司氯碱车间主任，曾发表论文数篇。

2017-05-12