氯碱生产监控系统

氯碱生产监控系统（精选八篇）

氯碱生产监控系统 篇1

1、生产组织过程先进性、合理性的主要标志

工业产品生产从准备开始直到产品完工，所经历的全部过程就是工业企业的生产过程。组织好生产过程是企业能否有效地利用生产资源，以合理的消耗水平为社会提供优质产品，并取得最佳社会经济效益的基础。

如何衡量一个化工企业的生产过程组织得是否先进合理。生产过程运行的连续性、节奏性 (均衡性) 、生产过程构成的比例性及其对生产对象 (产品) 变化的适应性，以上这四个特征是反映生产过程组织的先进性、合理性的主要标志。也是氯碱生产系统优化生产组织管理所追求的目标。

2 优化生产组织管理的主要特征和内容

2.1 生产过程的连续性

生产过程的连续性应包括生产过程在空间上的连续性和在时间上的连续性。

空间上的连续性是要求生产过程的各个环节在空间布置上合理紧凑，使生产对象所经历的生产流程路线短，没有迂回往返的现象。时间上的连续性是指生产对象在生产过程各工序的安排上紧密衔接，消除生产中断和不应有的停顿、等待现象。

我公司氯碱生产系统是一典型的大型化工生产系统，实行三班连续生产，电解产生的电解液 (碱) 、湿氯气 (氯) 属联产半成品，呈液态和气态，不易贮存或存贮有限，因此氯碱生产系统的“碱平衡”和“氯平衡”是保证生产过程连续性的关键。

为了提高生产过程的连续性，需要采取以下措施:

(l) 科学地编制优化的生产作业计划，加强生产过程的衔接协调，做好生产系统“碱平衡”和“氯平衡”，避免生产工序间各种停顿或等待的时间。

(2) 采用先进的生产组织形式，如优化式生产管理，在企业内部，以后道工序拉动前道工序生产，用以大幅度压缩中间工序在制品储备，挖掘企业潜力。

(3) 制订完善的现场作业标准。

作业标准是生产过程中各种要素的有效组合，它是生产操作人员的行为规范，是现场管理工作依据，是组织优化生产的必要条件。

作业标准的主要内容包括生产节拍、标准在制品、工艺规程和质量标准四个方面。具体形式有两种:一种是《作业标准指示图表》，具体规定了劳动组合、在制品定额、工艺要求和质量标准等;另一种是《标准操作规程》，从操作程序、安全生产、质量要求、设备维护保养等诸多方而规定了产品生产全过程操作人员必须遵守的作业标准。

(4) 加强现场质量管理。优化生产组织管理的现场质量管理 (TQC) 是生产过程连续性的重要组成部分，它的基本观点是:质量是制造出来的，而不是检查出来的。认为在生产过程中出现的关键操作指标不达标或废品、次品和返工产品等，无疑是一种浪费，是影响生产过程连续性运行，发挥装置能力的主要因素。因此，在生产组织过程中，必须从变革生产方式上入手，通过对工艺、装备、操作、管理上进行无止境的改进、改善，以达到“一次投入产出合格”，逐步消除浪费。要做到这一点，必须实行工序质量指标严格控制，要求每个作业人员都要非常尽职尽责，精心完成工序内的每一项作业，精心对自己生产的在制品进行质量检查，本着后道工序就是“顾客”的观点，决不向后道工序交送不合格产品。要做到这一点是很不容易的，要求操作人员有很强的质量意识，掌握工序质量的方法和技能，还要建立起有效地实行工序质量控制的运转体系和考核奖惩制度。

2.2 生产过程的均衡性 (节奏性)

生产过程的均衡性是指企业的生产任务从投料到最后完工能够按预定计划均衡地完成。所谓“均衡”是要求在相等的时间间隔内完成大体相等的生产工作量。

在化工企业生产过程中，就是要求各生产工序在相等的时间间隔内保持“物料平衡”，避免各生产单元物料进、出不平衡使生产经常处于不正常的状态。节奏性的概念与均衡性基本相同，只是它的时间间隔取得较小。均衡性一般取月均衡、旬均衡、日均衡，而节奏性则以班、小时和分、秒计。所以“节奏性”一般用于大量生产，如化工企业的生产，要求各生产工序或生产单元“匹配”，就是“节奏性”的要求。

实现均衡生产是生产管理的一项基本要求，也是氯碱生产企业实现优化或生产组织管理所追求的目标之一。如果生产不均衡，就会出现部分设备闲置、生产能力浪费、生产不稳定、产品质量易波动、劳动纪律松弛等后果。

使生产过程的各环节具有大体相等的生产率是实现均衡生产 (节奏生产) 的物质基础。为此必须做好各生产环节的投入产出分析，特别是关键工序的投入产出分析，以保证生产过程各环节“物流平衡”。

为了保证生产过程的均衡性 (节奏性) ，需建立以生产现场为中心，以生产工人为主体，以工序主任为首的“三为体制”:

(l) 以现场为中心，就是生产技术准备部门、辅助生产部门、供应服务部门的工作着眼点、工作重心和主要精力都要转移到生产现场上来，把解决现场存在的问题作为本部门第一位的工作。工程技术人员、管理人员要贯彻“三现”原则，即自己到现场去;了解现场存在问题;采取现实的措施，以稳定现场生产秩序和保证工作按节奏性顺利进行。

(2) 以工人为主体，就是改变过去要由生产工人找机电修理工排除设备故障、找工艺和质检人员解决工艺质量问题的状况。实行机电修理人员现场驻扎，巡回检查，快速修理;质检人员现场取样，现场分析，做到中控分析准确有效，依靠操作人员实行工序质量控制;后方服务和职能人员为生产工人提供准时、优质服务，保证生产工人分分秒秒不停地创造价值。

(3) 以工序主任为首，就是把现场组织协调指挥的任务交给工序主任。由工序主任把驻扎在现场的机电修理、计划调度、质检、工艺等人员组织起来，建立起高效运转的生产组织体系，迅速解决现场问题。

2.3 生产过程的比例性

生产过程的比例性是指生产过程各环节的生产能力要保持相适当的比例关系，使其与所承担的生产任务所需求的能力相匹配。化工企业生产任何一种产品由于其生产工艺技术、工艺流程的构成不同，对生产过程各环节的生产能力有特定的要求，比例性是组织化工生产过程的客观要求。

如果某种产品生产过程的比例性不符合要求，那么企业的生产能力可能达到的水平，将取决于生产过程中生产能力最低的那个环节，通常称之为“瓶颈”环节，其它环节的生产能力则有剩余而得不到充分利用。

氯碱企业在建厂时是根据企业的产品方向和结构、生产规模来设计生产过程各环节的生产能力，合理配置生产设备的种类和数量。但是随着工厂的发展和市场的变化，企业的产品结构、生产工艺、工人的技术水平等都在变化，从而对生产能力的需求也发生了变化。因此保持生产过程的比例性应该是动态的。由于企业拥有的生产设备和技术工人是相对稳定的，如何才能使生产过程动态地保持所需的比例性，这就需要采取一系列技术组织措施，例如:

(l) 随着工厂的发展及时进行必要的技术改造和相应的扩建和改建。

(2) 合理安排优化的生产作业计划，科学搭配计划期内的产品构成。

(3) 改进生产工艺或操作技术，提高生产装置的潜力，消除生产中的瓶颈环节。

(4) 提高操作工人业务素质，适应于优化的生产组织形式，并强化对生产过程的监控。

2.4 生产对象 (产品) 变化的适应性

生产对象 (产品) 变化的适应性是指当企业产品品种构成发生变化时，能够按生产系统优化的产品品种比例迅速进行调整的应变能力。这是当前社会发展和市场经济的一大特点，因而对生产过程组织提出了适应性的要求。

前面谈到合理组织生产过程有保持一定的比例性和实现均衡性的要求。但是社会对产品的需求本身是多变的和不均衡的，而企业拥有的人员和设备则是相对稳定的。所以企业要在多变的、不均衡的社会需求的条件下，保持生产过程的比例性和均衡性，就必须有一个柔性 (应变能力) 较强的生产系统，并辅之以灵活的、完善的优化式的生产组织形式。

氯碱生产系统生产的产品是碱产品和氯产品两大系列。生产产品的适应性就是在保持生产过程连续性、比例性和均衡性的条件下，适应市场要求，在优化的生产作业计划指导下，两大产品系列进行产品品种结构调整后，以优化的生产组织方式进行生产。

摘要：优化生产管理是合理组织生产过程的重要内容, 即组织准时化生产, 改进、改善劳动组织和现场管理, 彻底消除生产制造过程中的无效劳动和浪费等。本文就氯碱生产系统如何优化生产管理做一点探讨。

关键词：生产,组织,管理

参考文献

[1]、王仕荣, 李娜.经济全球化, 氯碱企业管理需超常化.氯碱工业, 2007, 4

[2]、程殿彬, 胡彦军.国内烧碱成本比国外高的原因及缩小差距应采取的措施.氯碱工业, 2007, 1

[3]、刘丽文著.生产与运作管理.清华大学出版社, 1998

清洁生产之氯碱工业 篇2

--与时代并进

“十一五”期间，中国氯碱工业通过技术创新和发展循环经济，高能耗、高污染、高资源消耗的发展瓶颈逐渐得到了改观，清洁生产模式基本建立。随着“十二五”节能环保工作的深入推进，氯碱工业在未来的发展中仍面临着巨大的挑战，继续推进循环经济和清洁生产是氯碱工业健康发展的必由之路。

1.国内氯碱化工产业的现状与发展趋势

1.1发展现状

氯碱化工是与国民经济发展紧密相关的基础化工行业，其产品广泛应用于石油化工、纺织、食品加工、建材等领域。中国已成为世界氯碱大国，两大主营产品烧碱和聚氯乙烯的产能产量已居世界之首，烧碱和聚氯乙烯的产能均占世界总产量的三分之一以上。中国已成为全球最大的氯碱生产国和消费国，装置能力迅猛扩增，不仅对能源和资源需求快速增长，同时还带来了严重的环境污染。目前我国氯碱工业仍处于成长期，未来市场潜力巨大、发展速度迅猛、前景非常广阔。如何能够保证我国氯碱工业的可持续发展成为氯碱行业的热点话题。按照循环经济“减量化、再利用、资源化”的原则，强化副产物回收和综合利用；加快技术进步，开发与推广清洁工艺，将污染和副产物消灭在工艺中；拉伸产业链，实现上、中、下游产品和产业协调发展，实行整体资的循环利用，已成为我国氯碱工业未来发展的方向和保证。

1.2发展趋势

聚氯乙烯是主要的耗氯产品，由于中国“富煤、贫油、少气”的资源特点，电石法聚氯乙烯已发展成为我国聚氯乙烯生产的主流工艺，与中国氯碱工业的发展休戚相关。在煤炭石灰石和盐资源丰富的中西部地区，建设大型煤炭-电力-电石-聚氯乙烯-建材一体化装置是氯碱工业发展的主要趋势，也成为中国氯碱工业发展循环经济、实现清洁生产的基本模式。电石法聚氯乙烯工艺过程中的乙炔氢氯化反应使用的是氯化汞触媒，汞消减和汞污染防治已成为电石法聚氯乙烯行业亟待解决的难题，未来发展具有一定的不确定性。

我国氯碱工业未来发展的关键在于实现循环经济，其中关键又在于合成和后处理技术提升，尤其是大清洁工艺开发与推广，突破能源、资源、环境对行业的发展制约；因地制宜，利用本企业本地区的源和优势，进行合理规划，形成以氯碱为龙头的资源闭路循环系统，提高整个行业的经济效益和可持续发展的能力。

不同地区应根据不同情况来发展具有特色的循环经济，以河南焦作为例，该地区煤炭资源、铝土资源丰富，因此氯碱装置可以实现煤一电一化一体化，生产烧碱用于氧化铝、氧化铅的生产；氯气用于生电石法聚氯乙烯；煤炭制备焦炭，利用煤焦油回收得到萘，生产耗碱、盐酸的2一萘酚、吐氏酸、J酸等；在利用丰富的铝土资源生产优质水处理剂聚合氯化铝等；还可以利用氢气和氯气资源生产部分农药间体，满足当地农业生产需求。

随着国内外竞争一体化的加剧，越来越显现我国氯碱企业普遍存在规模偏小、厂点多、布局不合理等缺点。以发展离子膜制碱技术为契机，通过进一步的资源、市场和资本整合，迅速做大生产规模延伸氯碱产业链，最大限度地降低产品成本，提高企业应对市场风险的能力，也是我国氯碱工业发展创新的需要。

2.循环经济产业链和废弃物资源化利用网络的有机结合2.1废渣处理

电石渣和盐泥是中国氯碱工业的主要固体污染物。电石渣制水泥技术在中国取得了成功，为电石法聚氯乙烯大型化发展创造了条件。尤其是干法乙炔配套电石渣新型干法水泥技术，节能节水效果显著，经济效益明显。同时电石渣可作为湿法或者干法脱硫的脱硫剂，脱硫成本低、效率高，中小氯碱企业可将其作为实现综合利用的主要方向之一。通过膜法除硝技术，不仅从源头减少盐泥的产生量，而且可进一步将盐泥加工成高品质的芒硝产品，实现了盐泥的资源化利用。

四川天一科技公司开发的PSA变压吸附回收聚氯乙烯聚合尾气中的氯乙烯单体技术，悬浮法聚氯乙烯离心母液综合回收利用：乐金大沽公司开发的接触氧化和臭氧处理相结合的方法处理和回收PVC离心母液技术已经工业化运行。南京大学环境学院采用树脂吸附法从氯化苯废水中回收本和氯化苯，不仅回收了化工原料，同时副产盐酸经吸附后品质提高，树脂吸附还可以在许多氯碱下游产品废水回收利用发挥作用，如硝基氯苯、二氯苯、间苯二酚、2-萘酚等。广东东方锆业利用废硅渣生产五水偏硅酸钠和水玻璃。

2.2废水处理

将源头减排和过程回收相结合，通过关键技术的突破，形成了水资源梯级利用网络。关键技术包括乙炔上清液闭式循环工艺、聚合母液水回收利用技术和含汞废水深度处理技术等。通过以上节水技术的集成，大幅度降低了氯碱行业的水资源消耗。

2.3废气治理

通过变压吸附技术，将聚氯乙烯尾气中的氯乙烯、乙炔和氢气充分回收利用。尤其是将聚氯乙烯尾气中回收的氢气回用于氯化氢合成系统，优化了传统氯碱平衡，大幅度减少了副产液氯量，为液氯市场缺乏的西部地区发展大型氯碱化工装置奠定了基础。

3.氯碱生产设备的技术性突破

3.1安邦电化20万t／a离子膜法烧碱投产

2010年12月25 13，江苏安邦电化有限公司2O万t／a离子膜法烧碱工程一次开车成功，填补了该公司一直没有离子膜法烧碱装置的空白。该项目于2007年7月开工建设，受国际金融危机的影响，2008年曾一度缓建，2009年11月再次启动工程建设。整个生产工艺采用DCS控制系统、新型膜极距电解槽、自动点火并副产蒸汽的氯化氢合成炉等目前氯碱生产上较先进的设备和工艺技术，自动化程度高，能源消耗低

3.2北京蓝星氧阴极技术亮相绿博会

蓝星(北京)化工机械有限公司与北京化工大学通过产学研合作方式，自主开发的氧阴极技术已实现关键性技术突破，在理论上可使氯碱工业达到节能40％ 的效果。在2010年l2月24日举行的2010中国绿色产业和绿色经济高科技国际博览会上，该氧阴极技术成为一大亮点。

3.3以海盐为生产原料的陶瓷膜

2010年11月19日，《陶瓷膜过滤技术在氯碱行业以海盐为原料制各精制盐水中的工业化应用研究》项目通过验收。该课题是中国化工科技基金项目。通过课题组的系统研究，解决了海盐原料中有机物对陶瓷膜的影响问题，优化了预过滤工艺，研发了陶瓷膜反冲的独特方法。该项成果使陶瓷膜在以海盐为原料的盐水精制过滤中，能够长期稳定地在高通量状

态下运行，盐水质量优于离子膜制碱一次盐水的技术指标，并且具有投资省、占地小、操作简单等优点。

3.3电解节能技术

宁夏西部聚氯乙烯有限公司采用的是强制循环复极式离子膜电解槽该技术既可生产高纯度、高浓度烧碱,又彻底消除了水银法中汞和隔膜法中铅、石棉对环境的污染,其最突出的特点是节能显著,比隔膜法节能30%左右,不经蒸发直接生产32%烧碱生产1 t烧碱比隔膜法节省蒸汽4 t以上。生产1 t离子膜法烧碱的直流电耗现已接近2 200 kW ·h(折交流电),综合能耗为

1.2 t标准煤。

3.4烧碱蒸发节能降耗技术

运用新技术、新工艺降低蒸汽消耗。宁夏西部聚氯乙烯有限公司采用的是瑞典阿法拉伐公司开发的在国内领先的烧碱蒸发工艺和成套设备,此装置生产连续、设备维修方便、操作简单、单台处理能力大,占地面积小,碱损几乎为零,耗汽低、节能作用显著。此工序的汽耗约占吨碱汽耗的73%。

4无汞触媒，重中之重

为《关于加强重金属污染防治工作的指导意见》的要求。做好行业应对国家汞公约谈判的准备工作，中国石油和化学工业协会中国氯碱工业协会、中国化工环保协会近日召开了“氯碱乙烯行业汞污染防治工作座谈会”

提出了“十二五”期间行业加强汞污染防治的主要目标和任务：到2015年，全行业全部使用低汞触媒，单位产品聚氯乙烯树脂的氯化汞使用量下降50％，废低汞触媒回收率达到100％；高效汞回收普及率达到50％；盐酸深度胶吸技术普及率达90％以上；全汞废水全部采用硫氢化钠进行无害化处理。

资源闭路循环

节能降耗———氯碱工业科学发展的必然选择

结构调整与节能减排并举

重点做好电石法聚氯乙烯汞污染防治方面的政策研究，参与国际汞公约制定的谈判，加大力度推广低汞触媒的使用和无汞触媒的研发。

绿色化、小型化、集成化是21世纪

氯碱工业的必由之路

必须把可持续发展放在十分突出的地位，坚持保护环境和保护资源的基本国策。21世纪是绿色环保世纪，绿色化工是化学工业的必然发展趋势。

(1)用先进的、适用的技术淘汰落后技术，消除污染，保护环境，节能降耗，保护资源。随着世界氯碱工业科技的进步，我国从国外引进了先进的离子膜法制烧碱工艺技术，大大提升了我国氯碱工业的技术水平。

①用离子膜法制烧碱先进技术于“九五”期间彻底淘汰了我国传统落后的水银法制烧碱工艺技术，制得大量高纯烧碱，既大量节能和节省汞资源，又彻底消除了生产过程中产生的汞对人体的毒害和环境污染。

②用先进的离子膜法制烧碱技术淘汰我国传统落后的石墨阳极隔膜法制烧碱技术，逐步取代固定盒式金属阳极隔膜法制烧碱技术，既可大大节能降耗，又彻底消除修槽过程中铅、沥青、石棉等有害物质对操作人员的毒害和对环境的污染。

(2)用先进合理的原料路线转换我国落后的原料路线，实现碱氯产品生产过程的绿色化，高效利用资源和能源。氯碱工业的原料路线正朝着多样化、合理化、精细化方向发展。应大力采用先进的原料路线，以减轻和消除污染，保护环境。

①用洗涤盐逐步取代纯度低的工业盐为原料生产烧碱，以减少盐泥污染(生产1 t烧碱产生的盐泥量由40～50 kg降至13)，降低原盐消耗和生产成本。

②用先进的石油乙烯法(氧氯化法)逐步转换我国传统落后的电石乙炔法PVC生产路线，既大大减少生产过程中产生的“三废”量(生产1 t PVC产生大量含水质量分数为85％左右的电石泥浆(折合干基为2 t多)，20 kg电石粉尘及10 t含硫碱性废水)，又能实现PVC生产原料多样化。目前国内已有4家企业引进石油乙烯法生产技术。

③以天然气为原料制乙炔既经济又无污染。在我国有丰富天然气的地区，可引进部分氧化法天然气制乙炔的先进生产技术，逐步取代生产PVC、氯丁橡胶、三氯乙烯、四氯乙烯等有机氯产品的传统落后的电石乙炔法，以加强生态环境保护，合理利用资源。④用先进的甲醇氢氯化法代替传统的甲烷氯化法生产甲烷氯化物。甲醇原料易得，制得的甲烷氯化物产品质量高，副产氯化氢或盐酸量少，大大减轻了污染。国内已有6家企业引进该技术。

⑤用先进的醋酸丙烯酯一丙烯醇法代替我国传统落后的丙烯热氯化法生产环氧氯丙烷，既可降低氯气和石灰消耗50％以上，且减少醚化副反应，产品质量高；又可减少副产有机废液量和废水量，无副产盐酸产生，从而可大大减轻污染，保护环境。国内某企业现已引进该技术。

⑥新建大型环氧丙烷装置应采用世界先进的共氧化法原料路线取代我国传统落后的氯醇法，以减少“三废”的排放量(1 t产品产生40～80 t废水，2 tCaa2废渣，20～150 kg 1，2一二氯丙烷)，既保护了环境，又大大减轻了对设备的腐蚀。

⑦采用国外先进的以醋酐或乙酰氯为催化剂的乙酸氯化法生产氯乙酸，取代我国传统落后的以硫磺粉为催化剂的乙酸氯化法。醋酐催化法生产的氯乙酸纯度高顶量好，反应转

化率高，节省乙酸原料，且能杜绝硫磺粉等造成的环境污染 】。目前国内已有3家企业引进该技术。

⑧新建大型氯丁橡胶项目应采用国外先进的丁二烯法，逐步取代我国传统的电石乙炔法，以消除电石乙炔生产过程中的“三废”污染，保护环境，保护资源。

⑨大力推广先进的氯化法钛白生产工艺，彻底淘汰传统落后的硫酸法，以减少大量废水和绿矾(FeSO4·7H2O)等造成的污染，保护环境。氯化法生产成本低，生产过程连续，设备体积小，效率高，适合于大规模生产，且可生产适用于涂料和塑料行业的产品，尤其是采用富钛粉为原料，排出废物较少，“三废”易于处理，氯气可循环使用，不致于对环境造成污染。目前，我国已掌握万吨级氯化法钛白粉生产技术，产品质量达到或超过世界先进水平口】

氯碱生产系统氯气压力上升的原因 篇3

1 电流的升高

在吃氯部门或岗位增量生产时, 系统压力就会降低, 因此需要安装电解装置, 这样电流就会得到升高, 系统压力就会保持平稳, 不会出现忽上忽下, 不稳定的状况。

我公司液氨岗位使用的是3套LG20液化机组液化氯气, 因此氯气系统压力的平衡主要靠液氨岗位, 开2备1。当系统处于以下状态时, 液化的效果是最佳的, 即:系统压力是0.13~0.14MPa、原氯体积分数处于95%-96%之间、尾气体积分数是65%以及液化器回气温度处于-24~-22℃这个范围。可见, 系统的压力会对氯气液化效果产生直接的影响。

2 吃氯部门或者岗位被缩减

当吃氯部门或者岗位处于减量生产的状况时, 系统压力就会上升, 而氯气系统压力就会有小幅度的增加。这是生产过程的需要, 因此也是厂家的安排和规划。

3 冷冻机运行出现状况

在冷冻液化装置中, 如果冷冻机的运作不正常的话, 氯气的压力也会升高。冷冻机运行出现状况, 主要有以下几个方面: (1) 电系统出现异常。氯碱生产系统常常会发生这样的状况:冷冻机的循环冷水泵、油泵和主电机会断电停机, 而有的工作人员对备机没有做到及时的开启, 这时氯气系统的压力就会上升。因此, 一定要对电器以及仪表进行管理和巡查, 做到及时发现问题、解决问题, 这样冷冻的运转才会得到保证。 (2) 水系统出现状况。在冷冻液化装置中, 有的冷冻机在冷却循环水水压方面比较低, 因此机组水压压差保护动作就会产生。有的水系统的水中含有一些杂物, 造成结垢。有的则水量比较低, 而冷凝压力偏高, 换热效果也不好, 因此排气压力就会上升。最终导致机组停机。工作人员要对机组的运行加强管理, 要多加控制, 及时的排查问题。 (3) 油系统出现问题。冷冻液化装置中循环的冷冻油要符合以下规格和条件: (1) 型号要匹配。 (2) 油一定要纯净, 不能含有杂质。如果油中有杂质的话, 油压压差保护动作发生的概率就极大, 而主电机的运作也会停止。等到问题解决之后, 才可以打开主电机。 (3) 掌控好油温, 对油冷却器一定要进行定期的除垢。这样, 油温就不会很高, 油黏度也不会下降, 而润滑效果就会更佳。否则, 就会产生机组轴承磨损的状况。有的油温超过65℃, 这时主机就会连锁跳闸, 机组也就会停机。可见, 一定要控制好冷冻机组, 让其处于正常运作的状态。

4 液化器到液氯储槽的下氯管线和阀门不畅或未开

液化器到液氯储槽的下氯管线如果不畅的话, 或者是没有打开阀门, 那么运行中的液氨就下不来, 这样就会在液化器中聚集, 换热面积也会下降, 液化效果将大打折扣。同时, 回气温度会下降的更快, 因此系统压力就上升了。在处理这种状况时, 可以将阀门打开, 或者是到别的槽进行生产。

5 倒槽错误或者是有的阀门没有关严

压缩法充装液氯钢瓶是我公司使用的装置, 也就是说0.8MPa的干燥空气要想进入液氯储槽需要通过加压阀门, 而液氨可以通过出氯管线到达钢瓶中。有的生产槽打压充装或生产槽打压阀门内漏, 将充装过的槽直接倒为生产槽。而此时, 说0.8MPa的干燥空气就会到达氯气系统, 系统压力在这时就会升高, 生产控制就难以掌握。以上状况的发生和工作人员有着极大的关系, 有的工作人员对工作不负责任, 特别粗心, 或者是不按照规范进行操作, 对《岗位操作规程》或《作业指导书》没有做到充分的了解, 因此要加强这方面的学习和应用。对于不能进行独立操作的人员不允许其上岗操作。

6 漫槽

漫槽的状况在生产中发生的概率比较大, 而造成这种状况的原因主要有以下几个方面: (1) 超声波液面计产生问题或发生故障。 (2) 当天气干燥时, 液位计就不会结霜。 (3) 关于储槽生产的时间记录存在问题, 有的记录和实际并不相符, 不确切。 (4) 槽中的余氨量也不确切。当漫槽的状况发生时, 尾气系统中就会有液氨进入, 之后会得到汽化, 而尾气的压力会在此时升高, 原氯系统压力也会被带动的相应提高。发生这种状况很危险, 很有可能导致大的事故。因此, 要对以下几个方面进行控制和把握, 这样漫槽的状况就不会产生: (1) 液化器的产量; (2) 储槽的生产时间; (3) 超声波液面计; (4) 储槽中的液氯余量; (5) 液位计结霜。

在对氯气系统压力增高的原因进行分析后, 笔者认为在生产中要应做好这几个方面的工作。 (1) 加强对冷冻机组的运行管理。在管理时, 要有重点, 对电、水、油等方面进行系统的管理, 巡检工作要定期开展。这样, 问题才会被及时的发现, 才会及时得到解决。停机的状况尽量不要发生, 损失才会降到最低。 (2) 液氯使用干燥空气压缩法进行充装, 充装班实施充装操作以及液氯班进行倒槽操作的时候, 一定要对液氯储槽上各阀门的开关状态进行确认, 保证准确无误。 (3) 对液氯生产环节加强管理, 尤其是关于原始记录的资料。这样, 才会有据可查, 安全储量事故发生的概率才会降低。

7 结束语

要想保证生产的安全, 就一定要在生产系统氯气压力稳定方面下功夫, 让压力保持稳定, 不能忽高忽低。这就需要工作人员按照有关的规定进行严格的操作, 加强这方面的管理, 这样才能做到防患于未然。如果系统氯气压力增高时, 一定要加以重视, 不能麻痹大意, 快速的找出解决方法让氯气压力得以降低, 避免重大事故的发生, 让损失降到最低, 这样生产才会得到稳定。

参考文献

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[2]王焕树, 刘思彤, 马新宇.株化集团氯碱生产系统生产管理优化的研究[J].中南大学, 2011 (26) .

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[5]魏战鸿, 周立新, 王显刚.氯气压力自动检测调节新技术在氯气系统的应用[J].中国安全科学学报, 2011 (24) .

氯碱生产中节能降耗 篇4

关键词：树脂塔再生酸性废水,碱性废水,固碱冷凝碱性废水,循环使用,节能降耗

新疆中泰化学股份有限公司 (以下简称中泰化学) 二期36万t/a聚氯乙烯树脂配套30万t/a离子膜烧碱项目于2008年4月开工建设, 目前项目已建设完成, 在试运行阶段, 预计7月正式投入生产。本期的氯碱工艺中, 充分的考虑的工业生产中所产生废水的综合利用, 达到了装置生产污水零排放。

1 树脂塔再生过程中酸性废水的利用

二次盐水精制系统采用3塔流程, 一塔在线, 一塔保护, 一塔再生的工艺流程, 其螯合树脂是一种吸附二价金属离子的树脂, 目前国内使用的是上海D-403型亚氨基乙酸型树脂。此树脂在吸附金属离子前是Na型, 在吸附了二价金属离子后, 形成金属离子螯合物, 当树脂塔内的树脂吸附量达到一定值时, 就需要对树脂进行再生处理, 否则因螯合树脂吸附量达到饱和后, 精制的盐水无法达到需要的要求。螯合树脂的再生包括酸性和碱性再生等步骤, 酸性再生是使用31%的HCL高纯酸溶液经稀释达到5%的浓度后进螯合树脂塔进行酸再生, 其中酸碱再生结束后, 其产生的大量的酸性及碱性废水, 是螯合树脂再生过程中产生的生产污水, 一般生产厂家是将酸性废水和碱性废水在一个大的容器中进行中和后, 送往一次盐水进行化盐。现根据生产经验, 将酸性废水送往淡盐水脱氯前的盐水加酸环节, 将碱送往真空脱氯塔出来的盐水管线, 这样可以很好的利用了再生所产生的酸性及碱性废水, 并且送往一次盐水化盐的用途没有改变。

二次盐水精制塔中用的离子交换树脂是一种螯合树脂。由苯乙烯-二乙烯基苯与磷氨酸的共聚物。结构如下:

树脂中的Na+被二价金属阳离子置换, 方程如下:

螯合物的可能结构:

树脂容易置换与乙二胺四乙酸相似的各种金属阳离子:

树脂是螯合结构, 能够用酸再生, 下面是方程式:

氢氧化钠使树脂再生为钠型, 下面是方程式:

所以对再生过程中产生的含有部分氯化钙和氯化镁的酸性废水, 碱浓度经过水稀释后的碱性废水, 通过两个废水收集罐进行收集。然后分别通过酸性废水泵及碱性废水泵送往淡盐水脱氯塔去脱氯。

2 再生过程中酸碱废水利用的依据及计算

2.1 再生过程中酸性废水利用的依据

离子膜电解装置产生的含氯淡盐水必须经过脱除游离氯后才能送往一次盐水进行化盐。因为含游离氯的淡盐水对管线会造成严重腐蚀, 且淡盐水中含的游离氯量远大于原盐中溶解时所产生的游离氯, 所以这部分游离氯必须脱除。因为游离氯在水中的溶解是有一定溶解度的, 在酸性环境下, 游离氯会倾向于生成氯气的方向反应, 所以要在淡盐水中加一定的酸, 使得以下反应朝着生成氯气的方向反应。

下图为氯在水中平衡与PH值的关系

这样, 再生过程中产生的酸性废水就可以通过收集, 充分进行利用, 这样不仅减少了要中和这些酸而耗费的碱, 也可以将这些酸进行再次利用。

2.2 酸再生过程中废酸的计算

一套十五万吨树脂塔再生周期为24小时, 单塔再生耗酸2.8m3/h;一年耗酸:2.8×8000÷24=932.4m3/y

2.3 再生过程中碱性废水利用的依据

为了去除脱氯盐水中的一小部分氯, 需要用Na OH来改变PH值和以使氯从Cl2转化成Na OCl。

所以, 再生过程中产生的废碱可以通过废碱液收集罐进行回收利用。

2.3 碱再生过程中的碱度计算

一套十五万吨树脂塔再生周期为24小时, 单塔再生耗碱1.34m3/h, ;一年耗碱:1.34×8000÷24=446.7m3/y

2.4 效益估算

高纯酸按照目前市场价:400元/吨, 年30万吨项目产生效益74.6万元/年。32%液碱按照目前市场价:800元/吨, 年产30万吨烧碱项目碱再生后废碱液的利用产生的效益:22.9万元。整体效益估算将大于100万元/年, 因为这些不包括中和酸性废水和碱性废水所消耗的纯酸、纯碱。

3 碱性冷凝水的利用

蒸发的碱性冷凝水是指32%的液碱在蒸发过程中蒸出碱性蒸汽经冷凝后形成的碱性冷凝液, 经检测, 冷凝液中Ni离子含量较低, 故可以被离子膜电解装置当做纯水使用。

4 小结

氯碱生产中产生的酸性、碱性废水, 大多被用于中和后送往一次盐水化盐, 蒸发工序的碱性冷凝水也被用于送往一次盐水化盐, 一次盐水的废水消耗量是一定的, 这样做在很大程度上是一种资源的浪费, 通过本次工艺的改造, 使得酸碱性废水得到充分的利用, 节约了企业的运行成本, 为清洁生产做出了进一步的改善。

参考文献

氯碱生产企业节能减排措施分析 篇5

1 氯碱化工企业节能减排

1.1 蒸发器冷凝水的利用

在氯碱化工生产中, 部分设备因为运行负荷太高而产生大量的热量, 在热量超出预定的指标时, 就会损坏设备, 造成严重的安全事故。所以为了保证生产的正常运行, 需要利用冷凝水来控制温度, 将温度控制在规范的标准范围内。在蒸发器加热室中, 通过循环水和冷冻盐来达到换热的目的, 待冷凝水的温度降低后, 输送到去离子水站, 作为聚合用水。在增加的蓄水池中, 将收集到的冷凝水再次应用到蒸发工序中, 剩余冷凝水进行化盐处理。在聚合阶段, 由于部分蒸汽冷凝水不能全部用于干燥, 所以直接排放到地沟中, 这种做法不仅造成极大的浪费, 同时增加了污水处理的负担。为了对这部分蒸汽冷凝水回收再利用, 在聚合干燥阶段, 以增加管道和换热器的方式, 利用原有的旋风干燥塔热水泵, 将冷凝水的温度降低到规定的标准要求后, 送至去离子水槽实现再次循环利用。对于蒸发器加热室以及去离子水经过聚合、离心和干燥程序后, 冷凝水符合规范要求的, 且蒸汽冷凝水用于聚合生产后, 生产的PVC树脂质量能够满足下游加工用户的使用要求。

1.2 在氯碱化工企业作业流程当中的电石渣制水泥进行再利用

想要把电石渣水泥的排放污染物质有效的降到最低, 就必须要对聚氯乙烯当中所产生的一些废物 (电石渣) 采用有效的利用手段, 电石渣在氯碱化工企业当中是制水泥的主要材料, 目前国内的一些氯碱化工企业, 已经在这方面取得了不错的成绩, 对于石灰石资源的二次利用技术有了一定程度的把握, 对此, 不难看出将氯碱化工企业当中电石渣制水泥进行再利用, 不仅仅能够给企业带来更大的经济效益, 同时也能够将社会效益最大化。

1.3 在氯碱化工企业节能减排实现电力的利用最大化

在节能减排氯碱生产作业的过程当中, 就会出现的大量的电能以及蒸汽的消耗, 对此氯碱化工企业应该规划配备2x135MW电热器联产设备, 在氯碱化工生产过程中高压过滤当中大约会产生9.8兆帕斯卡的高压蒸汽, 对此, 首先将其用来发电, 用其所产生的电量进行氯碱化工企业的生产运营, 再将生产过程当中所产生的1兆帕斯卡与0.3兆帕斯卡的低压蒸汽进行输送, 借此来满足其他地方需要用到汽的工艺程序, 借此来对氯碱化工当中的能源进行二次利用, 这样不仅仅是有效得减少了氯碱化工企业的生产运营成本, 并且还具体的体现出了保护环境的最优功能, 在实现企业可持续发展的前提下, 还将国家所提倡的循环经济模式进行诠释。

1.4 在氯碱化工企业当中的污水处理

在氯碱化工企业当中的污水处理这一方面, 一般来说都是聚氯乙烯离心母液水都是在聚氯乙烯过程当中所产生的一些生产废水, 对此, 我们可以对浓缩之后的离心母液水使用厌氧的方法, 借此来对水进行B/C的调整, 其次再使用强化耗氧的手段将水当中的有机物进行降解, 然后采取目前治理水污染方式当中较为先进的MBR膜技术, 利用MBR膜技术出水水质好、占地面积小、运行成本低等特性, 将浓度高的离心母液水进行一系列的处理, 在处理完毕之后, 就能够让产水实现循环水以及水的再次利用的目标, 让氯碱化工企业聚合界区废水实现零排放的目标。

1.5 进行科学合理的废水收集设计

目前, 在我国的化工企业中, 对于消防用水中产生的废水再利用程度较低, 并且没有纳入企业的节能计划。在企业制定节能减排计划时, 应该综合全面因素考虑问题, 然后做出整体规划。在氯碱企业都会有地下管线的敷设, 所以应该充分的利用现有的管网系统, 对清洁用水进行收集, 可以用于企业的绿化建设, 如果在冬季, 可以排入市政管网。如果清洁下水的含盐量较高, 应该对其进行除盐处理, 然后可以重新作为循环水用于生产, 降低企业的生产成本, 同时减少对环境造成的污染。

1.6 节能减排帮助氯碱化工企业走可持续发展道路, 形成循环经济产业链

在氯碱化工企业生产作业的时候, 把电石渣、煤矿石、分煤灰、冶金以及尾矿, 使用电石渣制水熟料的方式, 对其进行处理, 热电联产在氯碱化工企业当中是最为主要的循环经济与节能项目, 不仅仅是能够有效的解决电石法PVC工艺流程当中所出现的污染问题, 还可以减低企业二氧化碳的排放量。经由电热联产设备以及电石渣制水泥熟料技术的完善, 让氯碱化工企业慢慢的形成良性的循环经济, 实现资源配置的最优化, 从而让企业实现可持续发展的长远目标。

2 结论

氯碱化工生产企业实现节能减排是我国经济发展的必然趋势, 在生产的过程中会产生大量的废水、废气、废渣, 如果不经过处理直接排放到自然环境中, 不仅增加了企业的成本支出, 而且对自然环境造成严重的影响。所以应该优化生产工艺, 提高循环再利用的技术水平, 不仅可以降低企业的生产成本, 同时还减少了对环境的污染, 为氯碱化工企业实现可持续发展道路创造了有利的条件。

参考文献

[1]李佩龙, 王坚.化工企业能耗仿真软件的设计与开发[J].机电产品开发与创新, 2012, 25 (2) :74-76.

[2]环保型低汞触媒在我公司中的应用及汞污染防治总结[C].2010年全国聚氯乙烯行业技术年会论文集, 2010:73-75.

分析氯碱生产中的节能措施 篇6

1.1 我国能耗状况

近些年我国高耗能产业发展较快。经济增长方式转变缓慢, 能源消耗不断增加, 增长中能源供给跟不上更快增长的能源消费。供求矛盾压力加大。我国能源利用效率仅为33%, 比发达国家落后20年, 相差约10个百分点, 我国是世界上GDP能耗最高的国家之一。

目前, 我国石化、钢铁、有色金属、水泥、电力等8个高能耗行业主要产品单位产出能耗平均比国际先进水平高出40%, 我国消耗每吨能源实现的GDP为世界平均水平的30%, 我国每万元GDP的综合能耗比是世界平均水平的1.8倍, 工业万元产值耗水量是国外的10倍, 每立方米工业用水的产出效率, 世界平均37美元, 我国只有2美元。

1.2 我国化工行业污染物排放现状

我国石油和化工产业污染物排放总量一直很大。目前每年仅化工行业排放的废水约35亿t。废气约1.2万亿m3, 产生的固体废弃物6800万t。其废水排放总量占我国工业废水排放总量的18%。居第1位;废气排放量占我国工业废气排放总量的6.5%。居第4位;固体废弃物排放量占我国工业固体废弃物排放量的5.9%居第5位。

2 我国节能减排目标任务

根据国家制定的规划目标.各级政府和行业协会主管部门也相应制定了具体的奋斗目标和工作任务。

2004年国务院批准的《中国能源中长期规划发展纲要》明确指出, 今后20年, 中国能源发展的方针与方向是节能优先, 效率为本;煤为基础, 多元发展;立足国内, 开拓国外;统筹城乡, 合理布局;依靠科技, 创新体制;保护环境, 保障安全。我国“十一五”规划《纲要》提出了万元GDP能耗降低20%。主要污染物排放减少10%的目标。国务院节能减排目标任务是:到2010年, 万元国内生产总值能耗由2005年的1.22 t标准煤下降到l t标准煤以下, 降低20%左右;单位工业增加值用水量降低30%, 主要污染物排放总量减少10%, 工业固体废物综合利用率达60%以上。

化工行业节能减排具体目标是:到2010年, 石油和化学工业的结构更加合理:高耗能产业的比例有所下降;污染环境的状况得到改观经济增长的质量得到提高;初步进入循环经济的轨道;万元工业增加值能耗比2005年下降15%~20%;单位工业增加值用水量比2005年下降30%;工业用水重复利用率达90%;工业固体废弃物综合利用率达到70%;主要污染物综合利用率达到70%:主要污染物排放总量减少10%。

氯碱行业节能减排工作目标是:每吨烧碱平均交流电耗降到2 400 k W·h以下;蒸汽消耗降到2 t;综合能耗降到l 100 kg标准煤左右:氯碱工业水重复利用率提高到85%左右。主要措施包括:积极推行清洁生产, 在全行业内推行清洁生产模式;推广“干法乙炔技术”和发展循环经济:实现氯碱“三废”零排放;积极推广成熟的氯碱行业节能降耗技术。

3 积极推广成熟的节能减排技术

3.1 优先选用节能型大功率晶闸管整流器

代替二级管整流器, 推广采用有载调压一变压一整流“三合一”装置和计算机控制技术。

国外氯碱工业电解电源最常用的整流装置是晶闸管相控整流器。其优点为整流效率高达97%以上, 均流系数达0.95, 可靠性高, 负载电流控制得好, 成本低。技术成熟, 输入电流的谐波可通过无源滤波器消除。国产品闸管整流设备在河北沧化、青岛海晶、新疆天业等多家隔膜法电解和离子膜法电解选用, 功率因数≥0.9, 整流效率≥99%, 节能效果十分显著。

推广采用“三合一”变压整流装置。由于其布置紧凑, 大大缩短了阀侧母线长度, 减少涡流损耗, 显著减少感抗, 改善均流系数, 大大节约了铜导板和母线的电损失, 提高了效率和功率因数并使系统变流效率达98%, 均流系数≥0.9, 节电效果明显。同时, 占地面积小。节省建筑面积, 安装方便。

3.2 加紧离子膜替代隔膜改造, 大力推广扩张阳极与改性隔膜技术。

离子膜法电解制烧碱具有节能、产品质量高、无汞和石棉、铅等污染的优点, 如果我国隔膜法制碱多改造100万t为离子膜法制碱, 综合节能可达标准煤412万t。

扩张阳极和改性隔膜是近些年氯碱工业中电解过程改进的新技术。理论上采用扩张阳极与改性隔膜, 每吨烧碱可节约直流电147k W·h。如果我国固定阳极与普通石棉隔膜电解槽多改造100万t为扩张阳极与改性隔膜电解槽。可节省直流电1.47亿k W·h。

3.3 推广氯压机代替纳氏泵和氢压机代替水环真空泵节电技术。

多年来, 我国氯碱企业氯氢处理普遍采用氯气纳氏泵和氢气水环真空泵。随着科技进步, 高效节能的新设备新技术不断涌现, 传统落后的旧设备将逐步被淘汰。

离心式氯气透平压缩机具有单机能力大、效率高、节能显著、运转平稳、安全、输送压力范围宽、使用寿命长、振动小等优点。目前, 国产氯压机单机能力从3万妇提高到5万t/a、10万t/a, 直至20万t/a;输送压力从0.26 MPa提高到0.55 MPa, 能够满足各种生产规模的厂家应用。如国产LLY-3700型单吸四段中压离心式氯气透平压缩机, 单台能力10万t/a烧碱生产的氯气代替数台纳氏泵, 年节电320万k W·h, 且无硫酸腐蚀和污染问题。同时占地面积小, 节省建筑厂房。

氢气压缩机具有高流量、低功率特点。武汉葛化、浙江巨化、锦化化工、南宁氯碱等多家采用纳西姆工业 (西门子) 有限公司生产的氢气压缩机, 单台代替多台氢气水环真空泵, 节电显著, 占地面积小, 节省厂房投资。如南宁氯碱16万t/a烧碱采用单台氢气压缩机代替大小9台氢气水环真空泵.年节电210.12万k W·h。

3.4 推广采用高压氯液化代替低压氯液化

和氟里昂螺杆机组代替高低压缩机液化氯气节能技术。国外液氯生产以高压法和中压法为主。而目前我国仍以低压法 (氨一氯化钙盐水法) 为主, 生产1 t液氯耗电100-110 k W·h。高压法工艺较先进, 具有液氯产品质量好、节能显著 (比低压法节能50%以上) 、利于环保、减轻劳动强度、保证安全生产等优点, 极具推广价值。采用滑片式高压氯气压缩机耗电85 k W·h, 与传统的液化工艺相比, 全行业年可节电2.375亿k W·h, 同时还可减少大量的“三废”排放。

由双级高低压冷冻机改为氟里昂 (F-22) 冷冻机组, 冷冻与氯气液化合二为一, 且操作安全、可靠、液化效率大大提高。中石化江汉油田盐化工公司采用新型经济器螺杆式液化机组, 单台螺杆压缩机 (功率220 k W) 氯气液化量完全能代替3台双级高低压冷冻机 (功率396k W) , 按每年330个生产日计算, 年节电139.392万k W·h, 并能达到7.3万池氯气液化装置能力。氟里昂螺杆制冷液化机组工艺是当前低温低压法生产液氯的较佳工艺, 其突出特点是节能。

总之, 对氯碱企业而言, 节能降耗、节水减排、提高资源利用率、构建循环经济模式、实现效益最大化是企业永恒的课题。氯碱生产过程中能源消耗大、污染严重, 氯碱企业应将循环经济的理念贯穿到氯碱生产过程之中, 要加快技术进步, 不断优化生产工艺, 提高氢气等资源的利用率;大力推广节能、节水等先进技术, 实现废水“零”排放, 以最少的原料消耗获得最大的经济效益和社会效益, 促进氯碱行业持续、快速、健康的发展。

摘要：作为氯碱产品供应大国, 我国氯碱工业近年来取得了长足发展, 但目前存在的问题也十分突出。分析了我国耗能排污的现状与差距, 介绍了先进的节能减排技术。

关键词：氯碱,节能,环境保护

参考文献

[1]钱伯章.国内外氯碱生产的现状和发展分析[J].中国氯碱, 2007 (1) .

[2]刘自珍.推广节能减排技术促进氯碱行业的发展[J].中国氯碱, 2008 (5) .

关于氯碱生产腐蚀与防护技术的探讨 篇7

关键词：氯碱,腐蚀,防护

目前电解法工艺生产过程中接触到的几乎都是强酸、强碱、氯气等腐蚀性很强的介质。因此腐蚀一直是制约氯碱行业安全运行的一大难题。几年来, 我公司大力治理设备的跑、冒、滴、漏现象, 加大设备管理和保养周期, 不断应用防腐蚀新技术。积极推广耐腐蚀非金属材料。使得设备腐蚀得到了有效的控制。确保生产装置安全稳定运行。

1 氯气的腐蚀和防护

氯气是氯碱生产中的主要原料之一, 它会对生产装置造成严重腐蚀。因此, 防止它的腐蚀是至关重要的。

氯的化学性质非常活泼。常温干燥的氯对大多数金属的腐蚀都很轻, 但当温度升高时腐蚀加剧。湿氯气 (水的体积分数>100ppm) 中的氯与水反应生成强腐蚀性的盐酸和强氧化性的次氯酸。许多金属如碳钢、铝、铜、镍、不锈钢等均可被腐蚀, 只有某些金属或非金属材料在一定条件下能抵抗湿氯气的腐蚀。将电解生成的湿氯气除水的干燥操作是生产和使用氯气过程中所必须的。

下列材质可作氯防护

1.1 碳钢应用在小于90℃干燥的氯气中是比较稳定的, 但在湿的氯气环境中则被腐蚀。

因此, 碳钢材质的透平压缩机、输送管线、设备可用于经冷却、干燥及水的体积分数小于100ppm的氯气环境中, 但要必须控制氯气温度小于90℃。当氯气压缩机出口温度大于90℃ (如采用单级压缩将氯气由0.15 MPa增压到0.50MPa出口温度达120℃以上) 。压缩机及后冷却器材质应采用不锈钢316L。据了解天津大沽化工股份有限公司氯乙烯装置直接氯化单元氯压机及后冷却器即采用316L, 运转10年, 设备仍完好无损。而我公司氯气冷却器采用碳钢材质开车仅5年出现了泄露。被迫公司停车更换为新冷却器。要求运行人员定期检测循环水PH值确定冷却器是否泄漏。从而避免了水漏到氯气侧造成设备的腐蚀。

1.2 钛本身为活性金属。

但在常温下能生成保护性很强的氧化膜。因而具有非常优良的耐蚀性能。能耐各种氯化物和次氯酸盐、湿氯、氧化性酸 (包括发烟硝酸) 、有机酸、碱等的腐蚀。不耐还原性酸 (如硫酸、盐酸) 的腐蚀。常温下钛能耐小于10%盐酸, 当50℃时能耐3%盐酸。加入少量贵金属 (0.15%钯、铂等) 可提高钛在还原酸中的耐蚀性。我公司隔膜电解湿氯气的冷却过程采用钛冷却器。使用寿命长。但在生产过程中要特别关注干燥氯气中钛会腐蚀燃烧。某厂曾发生过干氯气进入钛制管线引起着火燃烧的安全事故。

1.3 橡胶的在生产中用途很广。

主要用作各种橡胶制品, 因其具有良好的耐腐蚀及防渗性能。所以被广泛地用于金属设备的防腐衬里或复合衬里中防渗层。橡胶分为天然橡胶和合成橡胶两大类。天然橡胶的化学性能较好。可耐一般非氧化性强酸、有机酸、碱溶液和盐溶液腐蚀, 但在强氧化酸和芳香族化合物中不稳定。在氯碱生产中橡胶对于湿氯和氯水有着较好的耐腐性。但在干燥的氯气中会腐蚀成粉末。公司隔膜电解装置中盐水工序的设备、管路多采用衬橡胶, 使用寿命较长。

盐酸 (HCl) 的腐蚀与防护

在合成盐酸装置中, 合理选材、做好防腐蚀工作就能减少跑、冒、滴、漏现象。石墨合成炉、石墨列管或块孔式换热器、石墨降膜吸收器已被广泛应用。盐酸贮槽普遍采用钢衬胶、玻璃钢等, 近几年氯碱企业普遍采用玻璃钢。

2.1 下列材质可作盐酸防护

玻璃钢 (FRP) 的原材料分为增强材料和基体材料。增强材料为玻璃纤维或其织物。是玻璃钢主要承载材料。直接影响玻璃钢的强度和刚度, 基体材料由合成树脂和辅料组成。其中合成树脂是主要成份, 基体材料的作用是在纤维间传递载荷。并使载荷均衡。基体材料的性能, 如耐腐蚀性、耐热性等直接影响玻璃钢的性能。如双酚A型不饱和聚酯玻璃钢耐温只有60~70℃。乙烯基酯玻璃钢能耐110℃浓盐酸。在化工生产企业中, 正在取代碳钢、不锈钢等。

2.2 不透性石墨对绝大多数腐蚀环境都有

优良的耐蚀性, 包括沸点盐酸、稀硫酸、氢氟酸、磷酸、碱液、有机溶剂等。只有强氧化性介质如硝酸、浓硫酸、溴和氟能破坏它。不透性石墨的品种因所浸渍树脂不同, 耐蚀性也有差异。酚醛树脂浸渍者耐酸, 但不耐碱。糠醇树脂浸渍者既耐酸又耐碱。石墨在还原性气氛中可耐2000~3000℃, 在氧化气氛中400℃开始氧化。耐温性因不透性石墨随浸渍剂而异, 一般由酚醛或糠醇浸渍者耐温在180℃以下。据了解进口石墨设备使用寿命一般在15~20年以上。

3 烧碱 (Na OH) 的腐蚀与防护

烧碱是氯碱生产的主要产品, 在锅式法同碱生产过程中, 烧碱溶液的浓缩会对设备造成腐蚀, 因此应采取相应措施来延长装置的使用寿命。

3.1 大锅的腐蚀及防腐材料

3.1.1 大锅的材质为铸铁。

大锅的损坏除了碱液中氯酸盐在熬煮时对大锅的腐蚀外, 还由于大锅采用明火加热, 锅内碱温在450℃左右。而锅底外壁温度可达l 100~1200℃, 大锅在反复遭受不均匀的周期性的加热 (熬碱) 与冷却 (出碱洗锅) 时, 容易产生应力。这种应力在高温、浓碱的共同作用下产生了应力腐蚀破裂, 即碱脆现象, 这是造成大锅破坏的主要原因之一。

3.1.2 镍有优良的机械、加工性能, 又有良

好的耐蚀性能。它是耐热浓碱液腐蚀的最好材料, 耐中性和微酸性溶液 (包括一些稀的非氧化性酸、有机酸) 及有机溶剂的腐蚀。但不耐氧化性酸和含有氧化剂的溶液和熔金属的腐蚀, 镍广泛用于碱液蒸发器和乙烯法氯乙烯装置的固定床氧氯化反应器。

3.2 膜式法同碱生产中的主要设备选材

在固、片碱生产中。高温浓碱对设备有一定的腐蚀性。在膜式蒸发器中将45%碱液浓缩至60%。当操作温度低于150℃时, 选用镍材比一般不锈钢 (ICrl8Ni9Ti) 的使用寿命长。但隔膜碱液中含有0.3-0.6 g/L的氯酸盐。氯酸盐在250℃以上时逐步分解 (理论上氯酸盐在287℃时分解并放出新生态氧) 。这种新生态氧与镍制的蒸发器发生反应并生成氧化镍层。而这层氧化镍在高温下很易溶于浓碱中而被带走。这时新生态氧又与镍管反应生成氧化镍层。这样镍管不断地被氯酸盐氧化。氧化层又不断被浓碱所冲刷及溶解, 镍制的蒸发器在运行中被腐蚀损坏, 寿命缩短。

结束语

在氯碱生产过程的选材时, 常常只考虑正常运转时的环境, 而忽略开车、停车时的非正常环境, 但有时这种非正常环境和正常环境差别很大, 必须予以考虑, 否则会引起意外的腐蚀或材料破坏。所以, 必须科学地选取耐腐蚀材质, 以获得氯碱装置安全稳定运行。

总之, 任何一套化工装置, 尤其氯碱化工装置, 无论是设计选材, 还是生产管理, 都要求既要熟知装置介质特性和工况, 又要熟悉各类材料的性能, 挽回和减少因腐蚀带来的经济损失。

参考文献

[1]赵国平.氯碱生产过程中需要注意的安全问题[J].氯碱工业, 2008 (9) .

[2]王香爱.氯碱生产中三氯化氮的生成及防治措施[J].氯碱工业, 2007 (8) .

氯碱工业生产新技术及未来发展建议 篇8

1 氯碱行业主要产品的生产技术

1.1 烧碱行业的生产技术

离子膜法和隔膜法是我国目前烧碱的主要生产方法。无论是从技术先进性、工艺优越性还是产品质量、节约能源等方面来讲,离子膜法均优于隔膜法。部分采用隔膜法生产烧碱的企业在后期对隔膜电解进行了技术改选,能耗水平有所下降[1,2]。目前新建和拟建的烧碱生产项目,采用的都是离子膜生产工艺,这对于整个氯碱行业的节能降耗、产品结构优化升级、提高市场竞争力都有积极作用。

1.2 聚氯乙烯行业生产技术

聚氯乙烯的消耗是拉动氯碱工业发展的重要含氯产品。我国聚氯乙烯的生产主要以电石法为主,特别是近几年,由于电石法生产聚氯乙烯的工艺技术不断改进,较好的解决了环保与资源的综合利用等问题,因此,电石法生产聚氯乙烯得到了较好的发展[3]。

2近年来烧碱和聚氯乙烯生产中出现的新技术

近几年,由于不断坚持自主研发和重点技术国外引进,国内氯碱工业的整体水平有了较大提高,其中“北化机”通过技术引进和自主研发,生产出的大型离子膜电解槽装置已经在国内进行使用,并实现规模生产,使中国成为离子膜的第六个生产国。山东东岳的离子膜生产技术也有了进一步的发展,业内人士给予了很高关注[3]。以笔者在烧碱车间的挂职经历和体会,近年来,氯碱工业的生产工艺,特别是在盐水处理、膜法脱硝技术、自动控制系统等方面有了很大的发展与改观。

2.1 粗盐水的精制处理技术

粗盐水精制的传统工艺为:化盐桶饱和粗盐水—Na2CO3和NaOH反应桶—道尔澄清桶(加入聚丙烯酸钠)—砂滤器—精滤器(纤维素)—螯合树脂塔—电解工序,这种工艺已在国内众多企业运行了几十年。后来,膜法精制盐水技术的提出,使盐水的一次精制技术有了较大提升。其中戈尔膜过滤技术是最早引进行业内的一次盐水精制技术。目前中银电化老区生产采用的是传统的盐水处理工艺,汶上工业园区的新工艺采用了戈尔膜盐水过滤技术。戈尔膜的孔径一般为0.22 μm,能够更有效去除盐水中沉淀物,使其含量保证在0.5 mg/kg以下,运用戈尔膜盐水处理技术,不仅缩短工艺流程,而且因为去掉了澄清桶、砂滤器等装置,大大减少费用。戈尔膜之后出现的凯膜一次盐水精制技术、CN一次盐水过滤技术和陶瓷膜一次盐水过滤技术,近年来在行业内也获得了较好应用。

2.2 膜法脱硝技术

膜法脱硝技术是针对国产盐及卤水中SO2-4含量较高而出现的一种脱除SO2-4的技术。该工艺采用内循环纳滤/反渗透膜法浓缩配合冷却技术,不仅将盐水中含量较高的SO2-4脱除掉,而且最后产出芒硝(Na2SO4·10H2O)副产品。该工艺无毒无害,不会产生二次污染,而且运行成本远低于普通的化学脱除法。中银电化于2008年引进滨化集团布莱恩公司的整套膜法脱硝技术,一次试车成功,并稳定运行至今。膜法脱硝装置的投入安装费用与氯化钡法去除硫酸根的年消耗费用基本相当,而膜法脱硝装置的年运行费用总合仅为氯化钡法费用的1/3。

2.3 自动控制系统

自动化控制水平是氯碱行业技术进步的一个集中体现。中银电化采用浙江中控技术股份公司的JX-300X DCS控制系统,该系统包括工程师站(ES)、操作站(OS)、控制站(CS)和通讯网络(Scent)几个部分。该系统应用最新信息处理技术、高速网络通讯技术、可靠的软件平台、软件设计和现场总线技术,采用高性能微处理器和成熟的先进控制算法,能实现企业网络环境下的实时数据采集、实时流程查看、实时趋势浏览、报警记录与查看、开关量变化记录与查看、报表记录贮存、历时趋势贮存与查看以及生产过程报表生成与输出功能。采用该456控制系统,实现了稳定脱除淡盐水中的硫酸根,连续配水、自动中和、各工艺指标在线控制等操作。这种国产化的自动化控制装置可靠性强,可保证氯碱企业长周期、高负荷稳定运行,不仅提高了氯碱行业的工艺水平和生产能力,同时也大大减少了维修费用。

3 氯碱行业生产中存在的问题

我国氯碱工业从20世纪30年代起步,到现在近80年的发展历程中,经过不断地研发与实践,一些先进技术从国外引进,加上国家相关政策支持,至今已经取得了较为显著的发展。但是,在经历了2009年最为严重的一次全球性的金融危机后,我们仍要清醒地看到,相当一部分氯碱企业抗市场风险的能力仍然有限,面对国内市场疲软、国外产品价格低价竞争的局面,降低开工、控制生产成本成为渡为危机的主要手段。仍以笔者所在的中银电化为例,氯碱行业的发展主要面临以下几个方面的问题。

3.1 规模与技术

相比氯碱工业刚起步时,国内不足5万t/年的聚氯乙烯和烧碱企业,平均产能规模均有了较大提升。但仍有很多氯碱企业的生产规模较小,布局分散,抗风险能力差。这些与国外大型烧碱生产企业相比,差距非常大。国外氯碱企业的集中度相对较高,日本、欧盟的前5家企业分别集中了它们烧碱生产能力的50%。而美国的5家大公司集中了美国烧碱生产能力的80%。而我国前5家企业的生产能力不到全国总生产能力的20%[4],装置规模小,效益差距自然很大。中银电化目前老区生产规模为25万t/年,汶上工业园区新项目拟建25万t/年,与现有规模相比没有变化,而且产品方面仍存在品种单一、附加值低等不足。因此,在与联想集团汇报新项目建设规划时,联想集团总裁柳总对于新项目的建设规模和后续产品品种问题都提出疑问,致使项目建设一度搁浅。

3.2 氯碱平衡

近十几年来,由于我国氯碱工业的盲目扩建,使烧碱产能增长过快,而下游相关产业发展相对滞后,这使得氯与碱的平衡问题越来越突显。总体我国国内市场氯产品需求旺盛,而烧碱市场相对疲软。对于中小企业而言,这种氯与碱的平衡问题常会造成企业疲于应付市场需求,经常减量生产、停产的局面。以中银电化为例,液氯价格高时为1 800~1 900元/t,而PVC的价格为7 000元/t,但是因为电石等原材料的涨价,从1 500~1 600元/t上升到3 600元/t,使PVC的生产成本很高,利润空间小。所以中银电化抓住液氯市场好、价格高的时机,减少甚至停止PVC的生产,而加紧液氯产品的生产,但往往会造成烧碱的过剩,存储成为问题;另一方面,生产设备闲置,造成资源浪费。

3.3 氯产品结构

传统氯产品可分为无机氯产品和有机氯产品。到目前为止,我国氯产品的生产中,无机氯产品要高于有机氯产品,这并不表明我们对有机氯产品的消费低,实际情况是我国有机氯产品的消费有很大一部分依靠进口。造成这种现象的原因是国内生产工艺落后于国外,规模小,成本高、质量差,难以与进口产品相竞争。

4 氯碱行业未来发展几点建议

氯碱行业既是重要的基础化工原料行业,也是一个高耗能,并对环境有一定影响的行业,因此,谋求行业的和谐发展至关重要。

4.1 氯碱行业的内部和谐

企业规模及生产布局和谐。国家对整个氯碱行业生产进行宏观调控,严格氯碱企业生产准入制度,避免规模小、水平低的重复建设。鼓励企业以各种方式联合,形成一定规模的生产经营集团,从而降低成本,提高效益,增强企业的市场竞争能力抗风险能力。对外积极寻求支持政策,增加国内氯碱企业在国际市场的竞争能力和抗风险能力。企业自身要积极寻找国家政策的切入点,结合自身优势,谋长远发展。近年来,利用国家西部大开发政策的优势,一些发展较强的氯碱企业,凭借自身资金、技术、人才,结合西部地区煤、电、水等方面的能源优势,在西部新建了一批产能在20~30万t/年以上的大型“PVC+烧碱”的配套氯碱项目,大大提高了自己的规模与实力。如新疆天业股份有限公司,内蒙吉兰泰股份有限公司等等[5]。

氯与碱的平衡。含氯产品的开发与生产,对氯碱行业的发展起决定性作用。氯产品的开发与生产将成为企业主要的效益增长点,也是外部评价氯碱生产企业技术水平与经济效益的重要依据。氯碱企业应加强与科研院所合作,充分考虑市场、原料和技术条件,合理开发碱、氯、氢的衍生产品[6,7],向下游发展,提高含氯产品生产的附加值,努力做到设备通用化、生产系列化、经营多元化,培植好精细化工这棵“产品树”。避免聚氯乙烯行业的集中扩产、盲目竞争,又提高氯碱产品的科技含量,增强产品在国内乃至国际市场上抗竞争能力。

4.2 氯碱行业发展的外部和谐

行业发展与资源、环保、公共安全等方面的和谐。首先,氯碱行业是典型的资源转化型产业,生产过程中需要消耗大量的盐、电、煤、水等原料,而我国总体来说是一个能源紧缺的国家。其次,氯碱工业生产过程中废气、废渣和废酸等的排放,对环境产生很大的影响。第三,氯碱行业的主要产品,液氯、烧碱等都属于危化品,在生产和运输过程中都存在较大的危险。这一切都要求企业提高资源利用率、降低环境污染、走循环经济发展的道路。生产过程中,利用技术进步和严格管理,不断提高资源利用率;通过技术与管理的有效结合,尽可能消除生产过程中存在的安全隐患;健全、完善各种制度,解决烧碱及含氯产品在生产、储存、运输及使用全过程的安全问题。

5 结 语

中国氯碱工业经过70多年的发展,两个主要产品烧碱和氯乙烯,无论是生产能力还是产量,都取得了很大的进步。新技术、新工艺的应用,更带来了整个工业的深刻变革。在氯碱行业总体形势看好的条件下,氯碱行业必须充分利用国家产业政策,因地制宜,发挥优势,努力取得发展的突破,提升氯碱行业的整体水平,其发展才会有更广阔的前景!

摘要：氯碱工业的生产对国民经济的发展有着举足轻重的作用。列举了氯碱行业主要产品生产工艺及近年来出现的新技术,指出了目前国内氯碱工业在生产和发展中存在的问题。建议在未来国际国内形势下,行业持久发展必须坚持两个方面的和谐,对内要开发高附加值氯产品,保持氯碱平衡及生产布局和谐;对外坚持行业发展与资源环保、公共安全的和谐。

关键词：氯碱工业,新技术,氯碱平衡,和谐发展

参考文献

[1]赵怡丽.氯碱行业现状及发展建议[J].河南化工,2006,23(6):5-8.

[2]孙勤.我国隔膜法烧碱的生产现状及发展趋势[J].氯碱工业,2007(z1):24-27.

[3]邵冰燃,张英民,郎需霞,等.国内聚氯乙烯产业现状和发展趋势分析[J].中国氯碱,2004(4):1-5.

[4]王德祥,黄锦荣,鹿志军.我国氯碱行业生产现状及发展战略[J].氯碱工业,2004(12):1-4.

[5]杨金太,吴晋华,郑林青.山西省氯碱行业生产现状及发展分析[J].氯碱工业,2006(1):3-5.

[6]王军,杨鸿,张孟瑶.环氧氯丙烷下游产品生产现状及市场前景[J].氯碱工业,2004(2):28-31.