拓宽生产平衡裕度的流程优化

拓宽生产平衡裕度的流程优化
刘彩红
【摘要】介绍了唐山三友氯碱有限责任公司在原有设备基础上,通过优化工艺流程,改良传统操作方法,拓宽了生产平衡裕度,提高操作弹性,力争效益最大化.
【期刊名称】《氯碱工业》
【年(卷),期】2017(053)008
【总页数】2页(P12-13)
【关键词】氢气;盐酸;生产平衡裕度
【作者】刘彩红
【作者单位】唐山三友氯碱有限责任公司,河北唐山063305
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.2
唐山三友氯碱有限责任公司(以下简称“唐山三友氯碱”)隶属于唐山三友集团，2005年投产运行，主要产品有32%液碱、50%液碱、盐酸以及多种型号聚氯乙烯，副产品包括盐酸、液氯、次氯酸钠以及二氯乙烷等。

随着行业竞争的日益加剧，如何强化细节管理，多角度优化流程，培育新的利润增长点成为企业生存的必经之路[1]。

唐山三友氯碱结合实际工况，优化传统工艺，
拓宽生产调整裕度，提升副产品创效额。

原盐作为烧碱生产的主要原料，首先进行化盐处理，通过物理与化学方法相结合的方式除去其中包含的各种杂质。

合格的精盐水输送至电解工序，经蒸汽预热后通过
树脂塔进行二次精制，合格的二次盐水进入电解槽。

电解产生的烧碱一部分外售，一部分送至蒸发工序，由蒸汽加热将质量分数提至50%，合格的高浓度烧碱予以
外售。

电解产生的氯气一部分用于生产液氯、次氯酸钠，大部分经处理后与氢气燃烧反应生成氯化氢气体，反应放热被纯水吸收产生低压蒸汽。

氯化氢小部分用于生产31%盐酸，大部分被送至下游工序与乙炔气体合成氯乙烯，氯乙烯经聚合反应
生成聚氯乙烯作为产品进行外售。

2.1 氢气放空并网运行
烧碱系统分为3套独立的生产线。

传统工艺中，电解过程产生了等量的氢气与氯气，少部分氯气生成液氯作为产品进行外售，大部分在合成工序与氢气反应生产氯化氢气体。

每条生产线的氢气分配台均具备独立的放空点，随着周边企业的陆续投建，氢气成为一种新的清洁能源，可由管道输送至下游用户。

实际生产过程中氢气放空量的多少与液氯产量成正比，随着液氯市场下行，液氯产量低线控制，单套装置放空量降低。

为最大限度地回收利用放空氢气，技术人员在传统工艺流程的基础上，优化操作法，将3套烧碱系统的氢气放空并网运行。

具体流程如图1所示。

各期氢气系统自动控制设计相同。

仅以第1期氯氢工序氢气分配台操作模式变更
为例，进行简要说明：原有氢气放空阀为PICA-5352，设定值0.1 MPa自动控制。

外送氢气调节阀PICA-5356根据用量需求手动调节。

外送氢气管道放空阀PICA-5357设定压力上限，避免管道超压造成安全事故。

原有控制状态，每期分配台放空阀均须留有一定的放空开度，以维持系统压力稳定。

改为单点放空后，适度提高PICA-5352压力设定值，外送氢气调节阀PICA-5356压力设定依据下游用户压力需求，管道放空阀PICA-5357压力设定依据氢气系统控制需求，同时将其他2套氢气分配台的压力控制值均按照此模式进行调整，且
各自的外送管道放空压力设定值高于第1期，由此将多点放空集中到第1期放空，
通过第1期的氢气分配台放空开度稳定整个氢气系统的压力。

通过上述流程改造，实现在液氯低产运行，氢气放空量不足的情况下，将三套氢气分配台由三点放空改为单点放空，最大限度地将富余氢气回收外送。

2.2 盐酸系统优化调整
生产系统中氯的下游产品包括PVC、液氯、氯化氢以及盐酸，产品结构与市场需
求直接影响生产负荷的调控。

正常生产过程中盐酸分为自用盐酸及商品盐酸两部分，其中自用盐酸主要用于一次盐水及电解岗位，对盐水pH值进行调节。

商品盐酸则由下游用户以及氯平衡的需求来决定。

结合实际工况，在系统平衡过程中氯下游的匹配存在如下问题。

①因雾霾天气等因素影响，运输受阻，烧碱系统须减量运行，此时为保障系统自用盐酸需求，势必影响氯化氢下游供给。

②盐酸市场低迷，盐酸自用部分造成生产成本上升。

以上两种状况下，均须将盐酸产量降至最低。

为实现效益最大化，在原有流程的基础上对管线进行改造，实现自用酸部分由罐区预存的盐酸返送至烧碱界区，进而促使生产达到最优模式。

将烧碱合成界区外送盐酸管线与酸罐回流管线连通，并安装切断阀，实现外送酸管的双向使用，进而通过阀门的倒换，实现罐区盐酸回用的目的，提高生产系统氯平衡的灵活性。

随着氯碱行业技术的不断成熟，行业竞争不断加剧，化工企业的基础管理尤为重要，须从细节着手，通过改造工艺流程，优化控制模式，拓宽生产调整裕度，实现企业的可持续发展。

【相关文献】
[1] 李明.电解槽膜极距改造的综合效益分析与改造时机选择[J].氯碱工业，2014，50(4)：16-18.。