迁建年产60万吨纯碱项目总体技术设计思考_

图 １ 合成氨装置工艺流程图
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４． １ 专利技术和引进设备 采用四项专利 ： ５ ＭＰ ａ气化 ① 华东 理 工 大 学 四 喷 嘴 水 煤 浆 ６． 技术 。 中压法 ） 工艺和氨合 ② 丹麦托普索公司氨合成 （ 成塔内件及触媒 。 Ａ 工艺和设备 。 ③ 丹麦托普索公司硫制酸 ＷＳ 双洗 ） 工 ④ 大连理工大学低温甲醇洗和液氮洗 （ 艺 。 其中低温甲醇 洗 采 用 半 贫 液 流 程 ， 目的是进一 步降低甲醇消耗 。 引进三类先进设备 ： ① 丹麦托普索公司合成氨氨合成塔内件及触媒。 Ａ 设备及 ② 丹麦托普索公司合成氨硫 制 酸 ＷＳ 催化剂 。 芦葫岛） 公司合成氨合成气压缩机。 ③ 德国西门子（ ４． ２ 与灵谷化工公司合成氨工艺比较 ） 水煤浆气化压力不同 ： １ 灵谷化 工 公 司 合 成 氨 生 产 水 煤 浆 气 化 压 力 ４ ， ，水 煤 浆 气 化 效 率 与 压 我们提高 到 ６． ＭＰ ａ ５ ＭＰ ａ 在同样煤种（ 如神府优Ｉ 条件 力成正相 关 ， Ｉ烟 煤 ） 下， 煤 气 化 主 要 指 标： 有效气成分（ Ｃ Ｏ＋ Ｈ２ ） ％提 高； 有效气 （ 耗 氧 气 量、 耗 煤 量 下 降； 冷煤 Ｃ Ｏ＋Ｈ２ ） 气热效率提高 。 ） 能耗 （ 电耗 ） 下降 ， 主要是合成气压缩功降低 ： ２ 灵谷化工公司合成氨生产合成气压缩机进口压 力为 ３． ５ ＭＰ ａ→１ ５ ＭＰ ａ出 口 压 力 送 氨 合 成 岗 位。
５ 联碱装置
联碱 生 产 装 置 一 流 水 平 主 要 特 征 为 ： 产品质量 能耗和盐耗达 到 行 业 先 进 水 平 ， 设 备 大 型 化， 环 好， 保、 清洁生产 ， 劳动生产率髙等 。
图 ２ 联碱工艺流程示意图
等： 迁建年产 ６ ２ ０ １ ３ 年第 ６ 期 包友兴 ， ０ 万吨纯碱项目总体技术设计思考 ５． １ 专利技术和引进设备 采用三个专利 ： ① 中国成达工程有限公司外冷碳化工艺 。 ② 中国成达工程有限公司盐析轴流泵 。 ③ 中国成达工程有限公司淡液蒸馏塔 。 引进先进设备 ： Ｉ ＭＣ Ｏ 公司联碱重碱水平带式 真 空 过 ① 法国 Ｅ 。 滤机 、 重质 纯 碱） 轻 ｏ ｌ ｅ ｘ公司联碱重灰（ ② 加拿大 Ｓ 轻质纯碱 ） 粉体流凉碱器 。 灰（ ③ 瑞士福莱姆公司联碱一水碱离心机 。 ５． ２ 联碱主要生产装置 ５． ２． １ 碳化 ／ ／ 主要设 备 ： 外冷碳化塔 φ ３ ５ ０ ０ ５ ０ ０ ０ ３ ０ ０ ０× φ φ ２ 碳化外冷器 φ ３ １ ０ ０ ０； １ ６ ０ ０×８ １ ９ ５Ｆ＝５ １ ３ｍ 。 外冷碳化工艺是中国成达工程有限公司专利技 术， 与传统索尔维碳化塔 ， 具有优点 ： ／ ； 单塔能力为纯碱 １ ０ 万ｔ ａ ① 生产能力大 ， 以氮气为清洗气 ， 做到常年连续 ② 作业周期长 ， 生产不需要停车清洗碳化塔 。 减少原索尔维碳化塔 定期清洗并要排放清洗废液的问题 ； 同时减少操作控制系统 ， 简化 ③ 由于减少塔数 ， 优化集中控制 ； 流程 ， ④目前采用的无角阀外冷塔和氮气清洗工艺， 更利于外冷碳化塔操作条件 ， 碳化生产稳定性更好 ； １ ６Ｌ 不 锈 钢 ５ ⑤ 外冷碳化 塔 采 用 内 表 面 衬 ３ 利于降低产品铁含量 ， 提高纯碱白 ｍｍ 代替防腐层 ， 度。 髙浓度 Ｃ 改进 Ｃ 增加 Ｏ Ｏ ２ 气 制 碱， ２ 气 配 方 式； 碳化塔液位自 动 调 节 装 置 ， 一 组 三 台 制 碱 塔 ，保 持 氨母液Ⅱ澄清设备配置三个 制 碱 塔 液 位 相 同； ２ ４×５ｍ高效澄清桶 。 φ ５． ２． ２ 过滤 引进重碱水平带式真空过滤工艺优点 ： ／ 指 标： 采用 ２ ０ｋ ｔ纯 碱 ， ① 洗水用量减 少 ， ≤６ ｇ ； 三道洗水办法 为固相水合法 ２ ％ 以 下， ② 重碱盐分控制 在 ０． 低盐重灰创造条件 ； ６ ％ 左右 ； ③ 重碱水分 １ 设备大型化 ； ④ 单机生产能力大 ， 工艺数据进入 Ｄ Ｌ Ｃ 控制 ， Ｃ Ｓ控制操作系 ⑤Ｐ 统， 改变传统真空转鼓过滤机依经验操作的状态 。
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序 ；二是循环水 系 统 加 强 管 理 ， 没有泄漏也不得外 排循环水 。 ２． ３ 水处理装置 污水处理中设置中水回用和浓缩后的废盐废水 低温蒸发装置 。 ２． ４ 企业锅炉烟气 ３ ／ 氨法脱硫 ， 烟气 Ｓ Ｏ ５ ０ｍ Ｎｍ ｇ ２≤ 脱硝 ＮＯ ｘ ，炉内 Ｓ Ｎ Ｃ Ｒ，预留炉外 Ｓ Ｃ Ｒ。
纯 碱 工 业 我们合成氨生产合成气压缩机进口压力为 ５． ８ ＭＰ ａ ５ ＭＰ ａ出口压力送氨合成岗位 。 →１ ／ 经测算能耗下 降 折 算 为 电 耗 下 降 约 ６ ０ｋＷｈ ｔ ） 。 氨（ 年节电约 １ ８ ０ ０ 万 ｋＷｈ ） 合成气中微量毒物气体的净化方法不同 ： ３ 合成氨生产低温甲醇洗出口合成气含有少量杂 质组成 气 体 Ｃ 灵谷化工公司采用 Ｏ、 Ｃ Ｏ ＣＨ４ 等 ， ２、 甲烷化工艺净化方 法 ， 净化过程要消耗有效原料气 并且 Ｃ 进入氨合 Ｈ２ ， Ｏ、 Ｃ Ｏ ２ 要转 化 成 惰 性 气 ＣＨ ４， 降低氨合成塔进出氨净值 ， 增加氨合成系 成工序后 ， 统循环量和放 空 量 。在 采 用 液 氮 洗 工 艺 ， 则不存在 上述工艺问题 。 ） 湿气制酸 ＷＳ ４ Ａ 工艺 ： 硫回收采 用 湿 气 制 浓 硫 酸 Ｗ Ｓ Ａ 工 艺。 它 是 丹 转化直接 麦托普索公司开发的一种含硫湿气经燃烧 、 制硫酸工艺 。 它完全不同于其他硫回收工艺和装置 。 该工艺 特 点 ： ① 硫 回 收 率 髙； ②回收产物是商品级 对环境无二次污染 ； ９ ８ ％Ｈ Ｓ Ｏ ③ 不产生废料 ， ④该 ２ ４； 工艺除消耗 催 化 剂 外 ， 不 需 要 其 他 化 工 原 料； Ｏ ⑤Ｓ ２ 转化 Ｓ 产生大量热量 ， 可副产 ５ Ｏ ． ５Ｍ Ｐ ａ蒸汽 。 ３ 时，
２ 迁建项目要有较强的环保意识
江苏昆山市政府把中盐昆山有限公司搬迁新址 定为张浦镇 。 地理 位 置 特 点 是 ： 一是化工园区外的
３ 建成信息化企业
信息化 ３． １ 生产装置运行过程自动化 、 如联 Ｌ Ｃ 操作系统 ， ① 生产过程控制采用单机 Ｐ
等： 迁建年产 ６ ２ ０ １ ３ 年第 ６ 期 包友兴 ， ０ 万吨纯碱项目总体技术设计思考 碱装置就有重 碱 水 平 带 式 真 空 过 滤 机 Ｐ Ｌ Ｃ 单机成 套控制系统等共 ３ ２套； Ｔ Ｃ Ｃ 控制操 ② 大机组采用 Ｉ 有合成氨合成气压缩机 Ｉ 合 作， Ｔ Ｃ Ｃ 控制操作系统 、 成氨冷冻 系 统 离 心 式 氨 压 缩 机 Ｉ Ｔ Ｃ Ｃ 控制操作系 ； 统、 空分制氧 空 压 机 Ｉ Ｔ Ｃ Ｃ 控 制 操 作 系 统； ③整个 生产过程控制采用 Ｄ 电力变配电 Ｃ Ｓ 集散控制系统 （ ； 系统采用综合自动化 Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ 系统 ） ④ 安全系统采 用Ｅ 控制技术 。 Ｓ Ｄ（ Ｓ Ｉ Ｓ 安全仪表系统 ） ３． ２ 企业信息化管理 建设企业信息化 管 理 系 统 。 主 要 内 容 有 Ｅ Ｒ Ｐ、 仿真培训系统等 。 其中 ＭＥ ＭＥ Ｓ、 Ｐ Ｃ Ｓ、 ＯＡ、 Ｓ 信息 化管理内容有 ： 计划排产 、 生产调度管理 、 操作管理 、 物料平衡 、 物料管 理 、 能 源 管 理、 生 产 统 计、 成本（ 动 态） 管理 、 设备运行 （ 监 控、 巡 检） 管 理、 绩 效 管 理、 检 质 量 管 理、 计 量 管 理、 工艺 化验管 理 、 ＱＨ Ｓ Ｅ 管 理、 数据挖掘等共 １ ５ 个单项 。 电 子 公 告、 电 子 邮 件、 日 ＯＡ 主 要 功 能 模 块 有 ： 程安排 、 会议管理 、 流程审批管理 、 电子私章管理 、 部 门新闻管理 、 法律法规 、 人事档案管理 、 车辆管理 、 办 公用品管理等 。 弱电 ） 网络化 ３． ３ 通信系统 （ 建设以企业局域网为架构的通信系统（ 弱电） 网络。 电 话 系 统） 和 应 急 管 理 指 挥 系 统： ① 生产调度 （
４ 合成氨装置
《 ／ 可行性研究报告 》 中合成氨能耗为 ３ ９． ９ ７Ｇ Ｊ ｔ 《 ／ 初 步 设 计》 中合成氨能耗为４ ＮＨ３ ； ０．７ １Ｇ Ｊ ｔ ／ 折算 为 标 准 煤 耗 为 １ 比国家 ３ ８ ９ｋ ｔ ＮＨ３ ， ＮＨ３ ， ｇ “ 十二五 ” 规划中以煤为原料的合成氨先进水平能耗 ／ 下降 １ 降低 ７． １ １ｋ ｔ ＮＨ３ ， ４ ％ ，为 此 我 们 定 义 为 ｇ “ 国内一流 ” 水平 。
中盐昆山有限公司是中国盐业总公司整体收购 江苏省昆山锦港化工有限责任公司国有股权后成立 的国有全资企业 。 昆山市政府要求中国盐业总公司 “ 必须在三年内完 成 昆 山 锦 港 化 工 公 司 整 体 搬 离 现 。“ 整体搬 离 现 有 厂 址 ” 其实质上是新建一 有厂址 ” 个联碱厂 。 新厂要达到 “ 国内一流 、 国际先进 ” 水平 ， 迁建项 目总体技术设计是 整 个 工 程 项 目 的 灵 魂 ， 业主对工 程项目的 顶 层 设 计 起 关 键 作 用 。 我 们 对 迁 建 年 产 环 保、 信 息 化、 合成 ６ ０ 万吨纯 碱 项 目 从 指 导 思 想 、 联碱等方面进行深入思考 。 氨、
一个化工点 ， 工厂附近虽然有污水处理厂 ， 但我们公 司经处理后的含盐废水不能送入本地区污水处理厂 二是江苏 省 与 上 海 市 交 界 水 质 考 核 要 求 。 我 处理 ； 它的水系是流入上海苏州河 ， 们工厂水源是吴淞江 ， 再入黄浦江 。 为此 ， 环保工作的重心放在全厂废水 零排放 。 ２． １ 联碱 一是要做到废水 （ 液） 零 排 放， 联碱生产系统母 液要趋于收缩状态 ； 二是循环水系统加强管理 ， 没有 泄漏也不得外排循环水 。 外冷碳化塔组的清洗塔采 做到较好的清洗效果 ， 达到碳化塔 用氮气为清洗气 ， 尽可能不停车洗塔 ， 有利用环保 。 长周期作业 ， ２． ２ 合成氨
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纯 碱 工 业
迁建年产 ６ ０ 万吨纯碱项目总体技术设计思考
包友兴 ， 江雄旺 ， 张 翼， 杜 鸣， 夏文菊 ， 倪祥林 ， 蒋民兴
（ ） 中盐昆山有限公司 ， 江苏 昆山 ２ １ ５ ３ ３ ５ 摘要 ： 介绍联碱企业整体搬迁过程中总体技术设计的指导思想： 国内一流、 国际先进， 建成现代化 化工精品工程 。 搬迁过程从指导思想 、 环保 、 信息化 、 合成氨 、 联碱等五个方面进行深入思考， 努力 把迁建 年 产 ６ 信息化水平高、 煤头合成氨综合能耗国内领先、 联碱法纯 ０万吨纯碱项目建成环保、 碱质量消耗达到国内先进水平的节能减排 、 清洁生产化工企业 ， 为行业技术进步作努力 ！ 关键词 ： 纯碱 ； 迁建 ； 设计 ； 合成氨 ； 联碱 ； 环保 ； 信息化 （ ） 中图分类号 ： Ｔ Ｑ １ １ ４． １ 文献标识码 ： Ｃ 文章编号 ： １ ０ ０ ５－８ ３ ７ ０ ２ ０ １ ３ ０ ６－１ ０－０ ５
３ ／ 一是煤气化黑水 ： １． ５ｍ ｔ ＮＨ３ 送污水处理工
１ 项目建设指导思想
企业整体搬迁是调整原料路线 、 优化产品结构 、 提升技术装备水平的千载难逢的机遇 。 我们对合成 氨原料路线及动力 结 构 进 行 改 造 ； 力争优化联碱产 品品种结构 ， 提髙 产 品 质 量 ， 使 得 生 产 工 艺 先 进、 环 境优美 、 经济效益 更 上 一 层 楼 ， 实现“ 搬 活、 搬 优、 搬 。 搬大 ” 强、 我们找准目前行业 “ 排头兵 ” 的“ 国内一流 、 国际 先进 ” 的企业 ， 以它 们 为 参 照 系 ， 努力学习这些企业 的先进技术和管理思想 。
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包括建立实时过程 监 视 、 应 急 指 挥、 应急预案 Ｈ Ｓ Ｅ、 、 库、 应急资源 及 信 息 管 理 、 地 理 信 息 系 统） 视 Ｇ Ｉ Ｓ（ 安 全 巡 检、 专 家 库、 化学品安全信 频监 视 、 ＭＳ Ｄ Ｓ（ 息） 数据库 、 短信平 台 等 ， 调度中心及应急中心大屏 幕一体化监控系统 ； ② 仿真培训系统 ； ③ 行政管理电 话系统 ； ④ 计算机 局 域 网 ； ⑤ 火 灾 自 动 报 警 系 统； ⑥ 电视监控系统 ； ⑦ 无 线 对 讲 系 统； ⑧ 厂 区 电 信 线 路； 周 界 入 侵 报 警、 视频安防监 ⑨ 保卫安 全 防 范 系 统 （ ；⑩ 多媒体信息发布系统 ： 控、 电子巡更 、 无线对讲 ） 核 心 设 备、 设 备 连 接、 Ｕ Ｐ Ｓ供 厂前区 机 房 工 程 （ 瑡 瑏 ； 电、 灭火系统防雷接 地 系 统 等 ） 瑏 瑢一卡通及车辆出 入管理系统 ； 手 机 平 台： 手机屏幕 瑣 移动 终 端 系 统 （ 瑏 ； 看实时操作画面 ） Ａ 办公自动化系统等 。 瑤０ 瑏 从目 前 使 用 情 况 分 析 ， 采用国产化产品能满足 企业信息化装置需要 。