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氯堿裝置生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題及處理方法

2024-01-05

1 氯堿裝置工藝流程簡述

原鹽在一次鹽水精制工序的化鹽桶內(nèi)由被加熱器加熱后的淡鹽水、回收水、生產(chǎn)水溶解后制成飽和粗鹽水,飽和粗鹽水經(jīng)添加氫氧化鈉、三氯化鐵、碳酸鈉等精制劑發(fā)生反應,形成不溶性沉淀物,先后通過預處理器和凱膜過濾器、膜脫硝裝置進行固液分離,從而去除粗鹽水中大量的Ca2+、Mg2+、SO2-4等雜質(zhì)。初步去除各種雜質(zhì)后的一次精制鹽水進入到樹脂塔內(nèi)進行二次精制,使鹽水中Ca2+、Mg2+等離子含量達到符合電解槽電解鹽水指標要求。二次精制后鹽水從電解槽陽極進入電解槽內(nèi),通電電解后在電解槽陽極出口產(chǎn)出淡鹽水、氯氣,電解槽陰極出口產(chǎn)出燒堿、氫氣。氯氣經(jīng)氣液分離器分離后,送往氯氣處理與事故氯工序;經(jīng)氣液分離器分離后的淡鹽水一部分送去脫氯塔進行脫氯,一部分送去氯酸鹽分解工序;電解槽陰極出口的氫氣與燒堿經(jīng)氣液分離器分離后,氫氣自氫氣主管送入氫氣處理與氯化氫合成工序,燒堿送至成品罐區(qū)對外銷售。來自電解工序的氯氣進入氯水洗滌塔底部,直接與塔上部冷卻后的氯水逆流接觸降溫至35~45 ℃,氯氣被除去大量水分及鹽霧后又進入列管式鈦冷卻器與5 ℃水間接換熱,溫度再降至12~15 ℃。冷卻后的濕氯氣先進入一級氯氣干燥塔被稀硫酸干燥;再進入二級氯氣干燥塔被硫酸干燥,后進入泡罩干燥塔底部,與98%濃硫酸逆流接觸,進一步干燥。干燥后的氯氣經(jīng)酸霧捕集器除去酸霧和不潔物進入氯氣壓縮機加壓,經(jīng)氯氣分配臺送往氯化氫合成工序和液氯工序。自電解工序的氫氣進入氫氣洗滌塔洗滌、冷卻后進入液環(huán)壓縮機壓縮后進入列管式氫氣冷卻器冷卻至35 ℃,輸送至氫氣分配臺進行分配。來自氯氣處理的原氯進入原氯緩沖罐、自液氯的尾氯進入尾氯緩沖罐,原氯和尾氯混合后和來自經(jīng)冷卻、干燥后的氫氣按1∶(1.05~1.1)的比例進入石墨合成爐,在合成爐燈頭處燃燒,生成的HCl氣體從石墨合成爐頂部排出并冷卻到40 ℃以下,一部分經(jīng)氯化氫緩沖罐供PVC生產(chǎn)使用,一部分氯化氫加水進入吸收系統(tǒng)制成鹽酸。自氯氣處理工序來的干氯氣進入到氯氣液化器內(nèi),在液化器內(nèi)氯氣在管程與殼程內(nèi)的制冷劑(氟利昂)間接接觸制冷,被液化。液化后的氯氣一部分由液化器底部進入氯氣主管后進入液氯儲罐;另一部分經(jīng)氣液分離器分離后經(jīng)氯氣主管也流入液氯貯槽,再經(jīng)液氯包裝泵加壓后裝瓶或裝車外售。

2 氯堿裝置生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題及處理方法

凱膜過濾器酸洗過程跑酸水

處理方法:當酸洗過濾器時,發(fā)現(xiàn)有異常氯氣味,應立即停鹽酸泵及中間槽泵。查看運行過濾器內(nèi)是否進酸水。如果沒有酸水,在中間槽泵出口接臨時管線,將中間槽內(nèi)的酸水排至鹽泥槽;如果過濾器內(nèi)有酸水,停凱膜過濾器,把過濾器至化鹽水貯槽閥門打開,同時啟動2臺過濾器,進行鹽水置換。降低鹽水流量約80 m3/h。關(guān)閉一次鹽水貯槽A或一次鹽水貯槽B進出口閥門,僅運行一臺貯槽,加快鹽水置換,同時取樣分析。在切換下來貯槽的排放口連接臨時管線,將不合格鹽水經(jīng)軸封水池送至化鹽水貯槽,重新精制。在中間槽泵出口接臨時管線,將中間槽內(nèi)酸水排至鹽泥槽。

 一次鹽水晃電跳閘

處理方法:氯堿系統(tǒng)因晃電跳閘停車,一次鹽水所有機泵也跳停。先將預處理器氣動閥FV-5103關(guān)閉,各精制劑氣動閥關(guān)閉,同時將加壓溶氣罐入口風閥關(guān)閉,將過濾器停機,關(guān)閉進液手動閥門。當電力恢復正常后,按開車操作啟動各機泵及攪拌器,發(fā)現(xiàn)問題,及時通知調(diào)度聯(lián)系電器人員維修,送電正常后,將鹽水系統(tǒng)開車。如果電解后部工序不能開車,鹽水系統(tǒng)進行內(nèi)部循環(huán),鹽水流量控制約100 m3/h,精制劑適當加入,各崗位正常操作。將總進水自動閥關(guān)閉,使返回淡鹽水回到化鹽水貯槽V-401B,直到余氯指標穩(wěn)定后,才能進入膜脫硝工序。

 電解旭硝子離子膜被酸化

處理方法:將電解槽陽極出口淡鹽水濃度由200~215 g/L降至190 g/L;陰極燒堿質(zhì)量分數(shù)由32%~32.5%降至31%運行5天。降低陽極出口淡鹽水濃度方法有3種。①降低進槽鹽水循環(huán)量。②將電解槽正常運行的FICZA-231與開車電解槽充液FICA-241連鎖摘除,將進、出槽鹽水濃度用ZV-241和FCV-242共同控制。③降低電解槽運行負荷,低電流運行。陰極液降低濃度方法有:若無其他電解槽運行可直接增大電解槽總管FICA-221的純水加入量;若有其他電解槽在正常運行,為保障其他電解槽堿液濃度正常,則須將電解槽陰極循環(huán)量FIA-232量提高(提量多少依據(jù)化驗分析陰極液濃度定)。降低陰極液濃度另外也可通過降低被酸化電解槽運行負荷,使其在低電流密度運行。

 鹽水中Ca2+、Mg2+超標致使離子膜污染

鹽水中鈣、鎂離子嚴重超標(原鹽鈣、鎂離子超標)致使氯堿電解出槽淡鹽水pH-264值快速大幅上漲超出正常控制指標范圍,電解槽電壓快速上漲。經(jīng)系列排查ICP分析鹽水中鈣、鎂離子嚴重超標(原鹽鈣、鎂離子超標)污染離子膜。

處理方法:確定電解槽電壓上漲原因是鹽水中鈣、鎂離子嚴重超標所致后,氯堿電解崗位立即對電解槽進行了緊急停車處理,并對電解槽進行水溫在40  ℃以內(nèi)的2遍純水洗槽處理。若純水溫度過高,會使離子膜受熱膨漲,使電流效率下降;或因膜的皺紋發(fā)生針孔。開車后,槽電壓有所下降但電流效率即膜效率由95%下降至92%。因膜效率下降,黑龍江昊華將電解槽槽溫由87.0 ℃降低至85 ℃,將燒堿質(zhì)量分數(shù)由32.0%~32.5%提升至33%。槽溫及燒堿濃度均在1天內(nèi)呈梯度均勻調(diào)控,在新指標運行1周后電解槽電壓恢復至未污染前,電流效率恢復至94.85%較污染前僅下降0.15%。

 電解槽陰極液進口軟管堵塞斷流打火

生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)電解槽軟管出現(xiàn)火花,首先應檢查軟管內(nèi)液體的流量是否異常。流量減量一般會有個過程,而不是突然斷流,因此,按時巡檢電解槽軟管流動狀態(tài)尤其是軟管流量是預防事故發(fā)生的有效途徑。不能立即停車處理時應加強巡檢,確保出口軟管液體不斷流,以免斷流對電解槽、離子膜造成更大損害。

 電解槽電壓異常

電解槽電壓異常主要有4個方面:電解槽中控指標、設備因素、離子膜因素、電解槽運行狀態(tài)。

(1)若出現(xiàn)電解槽電壓異常應馬上進行中控指標分析,包括對進槽鹽水濃度、進槽鹽水流量,尤其是進槽鹽水質(zhì)量、槽溫、燒堿濃度、進出槽酸度,出槽鹽水含鹽,電流密度等進行分析排查。

(2)若排除各項中控指標因素及運行狀態(tài)的軟管堵塞、斷流原因,則應判斷為離子膜出現(xiàn)針孔或膜分層、膜被污染。離子膜出現(xiàn)針孔,燒堿會進入陽極,腐蝕陽極網(wǎng)涂層;含游離氯的淡鹽水會進入陰極,也會造成陰極網(wǎng)涂層脫落,電解槽電壓異常。判斷為離子膜問題時,應盡快停車,對離子膜進行更換處理。

電解工序跳停,氯壓機正常運行

處理方法:當電解工序跳停,氯壓機正常運行時,主控人員立即通知現(xiàn)場人員開氯壓機入口氮氣閥門,往氯壓機組中充氮氣后調(diào)整PICA-5304設定值,保證負壓在-2KPa左右,控制流量,防止喘振。關(guān)閉鈦管冷卻器5 ℃水閥門、泡罩塔加酸閥門;鈦風機頻率調(diào)至30%~50%?,F(xiàn)場人員及時開啟二級堿液循環(huán)泵,戴好面具檢查風機運行狀況。如果風機停止運行,立即重新開啟。

 

干燥塔底硫酸泄漏

處理方法:干燥塔底硫酸泄漏,現(xiàn)場干燥塔處報警器將報警。首先現(xiàn)場人員戴好面具、乳膠手套、防酸服、防酸靴子去現(xiàn)場進行確認具體泄漏位置。確認泄漏發(fā)生后,現(xiàn)場人員應當向車間負責人及調(diào)度報告,撤離泄漏區(qū)人員至安全區(qū),并對泄漏區(qū)域進行隔離, 應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防酸堿工作服,將事故塔內(nèi)的硫酸倒至下一級干燥塔,切斷泄漏源。操作中盡可能不要直接接觸泄漏物。避免水流沖擊硫酸使其遇水放熱發(fā)生噴濺灼傷皮膚。

 

合成爐大量進水

處理方法:如若夾套水大量漏入合成爐內(nèi),該爐爐壓升高并且大幅度波動,火焰顏色發(fā)紅甚至熄滅,進爐氯氫壓差值顯示負數(shù),氫氣加不進爐,大量過氯,其他運行爐氯氫壓差值增加。立即給轉(zhuǎn)化崗位發(fā)緊急停車信號(若該爐產(chǎn)酸,則不用發(fā)信號)。先將故障爐停送氯化氫,改做產(chǎn)酸,緊急滅爐(一定要做到先斷氯、后斷氫,或同時切斷氣源)。停送其他爐氯化氫改做產(chǎn)酸,加大其他爐進爐量,保證不過氯,氫氣排空自動閥開度不低于20%。通知調(diào)度往事故氯泄氯氣并緊急停爐后,用氮氣從氫氣支管吹除口強制置換,同時從爐底排冷凝酸口排爐內(nèi)水。滅爐后,打開蒸汽泄壓閥泄壓,關(guān)閉該爐去蒸汽分配臺的閥門,關(guān)閉進爐純水自動閥前后手動閥(若氯氣總管壓力高,持續(xù)往事故氯排氯氣,可與調(diào)度聯(lián)系降電流)。

單臺合成爐流量計顯示失靈

處理方法:正常生產(chǎn)中若單臺合成爐流量計顯示失靈,應立即通知VCM崗位降流量,對流量計顯示失靈的合成爐停送氯化氫并改做產(chǎn)酸同時逐漸降低該爐氯化氫純度至85%~88%,并對該爐氯化氫純度加強分析。在調(diào)整氯化氫純度過程中,該臺爐應由操作水平高、有經(jīng)驗的操作工根據(jù)火焰顏色及氯氣、氫氣壓力進行操作,避免氯氣和氫氣系統(tǒng)壓力出現(xiàn)大的波動而影響其他爐的正常運行和出現(xiàn)過氯現(xiàn)象。在改做產(chǎn)酸時必須先開吸收水閥和下酸閥,后關(guān)送氯化氫閥和打開產(chǎn)酸閥,避免出現(xiàn)尾氣塔排空口冒氯化氫現(xiàn)象。該臺爐如氯氣、氫氣流量高于500 m3/h應采取如下措施。

(1)適當降低氯化氫純度,調(diào)節(jié)時必須只作微量調(diào)整,禁止大幅度調(diào)整閥門,保證氯氣、氫氣系統(tǒng)壓力不出現(xiàn)大的波動,防止過氯。

(2)通知儀表工盡快校表,校表時操作人員勤分析爐樣,保證合成爐不過氯。校表期間如氯氣、氫氣壓力沒有大幅度波動,一般不允許調(diào)節(jié)該爐閥門。

液氯鋼瓶泄漏

處理方法:如鋼瓶正在充裝過程中出現(xiàn)泄漏,可按下相應包裝臺急停按鈕,關(guān)閉液氯充裝閥,再進行以下處理。

(1)鋼瓶關(guān)閉不嚴或無法關(guān)閉時,先用扳手或管鉗用力關(guān)閉。仍無法關(guān)閉時,用鋼瓶閥專用堵漏卡子將泄漏的鋼瓶閥堵上;待瓶閥無泄漏時,將鋼瓶吊至包裝臺,把瓶內(nèi)氯氣倒回液氯貯槽,然后抽空處理。

(2)鋼瓶閥或絲錐螺紋外泄時,將鋼瓶垂直放正,把上部閥門打開抽空排壓,待壓力降至常壓時緊固螺紋;如螺紋無法緊固,應迅速將瓶內(nèi)液氯倒入貯槽,然后抽空處理。

(3)鋼瓶帶合金堵的合金堵泄漏時,可以先用竹簽或鉛條塞堵,將瓶內(nèi)液氯倒入貯槽,然后抽真空處理。

(4)只要鋼瓶閥體發(fā)生泄漏,都應迅速將瓶內(nèi)液氯倒入貯槽,然后抽真空處理。

(5)液氯鋼瓶瓶體泄漏時,應迅速將鋼瓶吊起,上緊上好鋼瓶瓶體泄漏處理專用工具;將瓶內(nèi)液氯倒入貯槽,然后抽真空處理。

(6)如泄漏點在兩側(cè)封頭,可先用竹簽堵漏,再將瓶內(nèi)液氯倒入貯槽,然后抽真空處理。