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重慶鹽酸生產(chǎn)工藝流程
重慶鹽酸生產(chǎn)工藝流程
新區(qū)鹽酸生產(chǎn)系統(tǒng)由“石墨合成爐+冷卻器+一級降膜吸收器+二級降膜吸收器+尾氣塔”組成,具體如下。
由液氯工序輸送過來的氯氣經(jīng)氯氣緩沖罐后,進(jìn)入合成爐的氯氣管路,經(jīng)過氯氣切斷閥、調(diào)節(jié)閥、手閥,進(jìn)入合成爐底部的氯氣燈頭。由氫氣處理輸送過來的氫氣經(jīng)氫氣緩沖罐,進(jìn)入合成爐的氫氣管路,經(jīng)過氫氣切斷閥、調(diào)節(jié)閥、手閥,進(jìn)入合成爐氫氣燈頭。氯氣和氫氣經(jīng)在合成爐燈頭處混合燃燒,生成氯化氫氣體。
石墨合成爐與冷卻器是一體式設(shè)備,高溫氯化氫氣體直接進(jìn)入冷卻器由循環(huán)水冷卻降溫。
氯化氫氣由石墨冷卻器進(jìn)入一級降膜吸收器上部,與來自二級降膜吸收器的稀酸并流接觸吸收,后匯流到工業(yè)鹽酸或高純鹽酸總管,然后進(jìn)入鹽酸貯罐,未吸收的氯化氫氣由一級降膜吸收器下部出來,進(jìn)入二級降膜吸收器上部,與來自尾氣塔的稀酸并流接觸吸收,后進(jìn)入一級降膜吸收塔上部,未吸收的氣體進(jìn)入尾氣塔底部,尾氣塔是填料塔,吸收水由尾氣塔上部加入,與尾氣塔底部進(jìn)入的氯化氫氣逆流接觸吸收,形成稀酸,由尾氣塔底部進(jìn)入二級降膜吸收器頂部,剩余尾氣(成分是過剩氫氣)放空。
無離子水由水泵加壓進(jìn)入合成爐下部的爐體夾套中,與石墨爐體進(jìn)行熱交換,吸收氫氣、氯氣的燃燒反應(yīng)熱后進(jìn)入蒸汽閃發(fā)罐,閃蒸產(chǎn)生蒸汽,進(jìn)入蒸汽總管,送往用戶使用。
重慶鹽酸生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題及解決措施
3.1 總酸度的波動
青島海晶要求控制高純鹽酸酸度指標(biāo)在≥31%,實際生產(chǎn)中一般控制在31.2%~32%,曾出現(xiàn)過濃度不合格的情況,表現(xiàn)為濃度<31%或濃度過高,分析原因如下。
(1)吸收水水量調(diào)節(jié)不到位
總酸度的控制,以調(diào)節(jié)吸收水的水量為主要控制方式,因為鹽酸產(chǎn)量一方面考慮氯氣的平衡,由前后工序的生產(chǎn)負(fù)荷決定,另一方面由鹽酸的需求量決定,因此,氯氣量是不允許隨意調(diào)節(jié)的,且調(diào)節(jié)吸收水量來控制酸濃度的方式迅速、準(zhǔn)確。尤其在裝置開車、提降負(fù)荷過程中,需要及時調(diào)整吸收水量,增大吸收水量,可以降低鹽酸酸度,減小吸收水量,可以提高鹽酸酸度,并及時分析酸度,根據(jù)分析結(jié)果調(diào)節(jié)吸收水量,將酸度控制在指標(biāo)要求范圍內(nèi)。
(2)氯氣流量波動影響了酸度
因為調(diào)節(jié)閥波動、流量計的偏差、氣溫的變化等原因造成了氯氣流量的變化,鹽酸生產(chǎn)過程中是氫氣過量的,氯氣流量的波動會造成氯化氫氣量的變化,在吸收水量不變的情況下,鹽酸酸度會出現(xiàn)波動。這個問題需要DCS操作人員及時發(fā)現(xiàn)流量變化、配比值的變化,并及時通過分析酸度、打比重的方式予以確認(rèn)、糾正。
(3)吸收水流量波動影響酸度
因吸收水調(diào)節(jié)閥波動、泵出口壓力波動或吸收水流量計的偏差造成了吸收水流量的波動,引起鹽酸酸度的波動,需要聯(lián)系檢修調(diào)節(jié)閥、流量計或切換備用泵。
(4)降膜吸收器存在問題
降膜吸收器頂部安裝有分水盤,長期使用可能出現(xiàn)偏流的情況,或因為安裝不正、分酸盤、溢流管損壞等原因引起,表現(xiàn)為鹽酸出酸酸度低、降膜冷卻器一側(cè)冷一側(cè)熱、尾氣塔溫度高,處理此問題需要停車檢修設(shè)備,調(diào)整降膜吸收器分水盤。也可能降膜吸收器出現(xiàn)泄漏,此時會造成鹽酸中鈣鎂等其他指標(biāo)的同時變化。
3.2 重慶鹽酸鈣鎂離子超標(biāo)
(1)吸收水污染
青島海晶老區(qū)鹽酸生產(chǎn)裝置中曾使用自來水生產(chǎn)工業(yè)鹽酸,使用脫鹽水生產(chǎn)高純鹽酸,兩路水的管路通過三通連接在一起,根據(jù)出酸需要選擇使用。在生產(chǎn)中,曾經(jīng)發(fā)生過因為閥門內(nèi)漏,造成高純鹽酸鈣鎂超標(biāo),后取消了自來水管路,一律使用脫鹽水生產(chǎn)鹽酸。
(2)系統(tǒng)置換不合格
裝置長時間停用可能會吸附環(huán)境中的一些灰塵等雜質(zhì),在后續(xù)開車過程中,需要對降膜吸收系統(tǒng)進(jìn)行長時間的沖洗,沖洗置換時間應(yīng)在1 h以上,條件允許可以延長沖洗時間,如果系統(tǒng)沖洗置換不合格,會出現(xiàn)鈣鎂離子超標(biāo)的情況。
(3)尾氣塔粉塵污染
青島海晶老廠區(qū)鹽酸裝置靠近電石庫、乙炔站,粉塵比較多,鹽酸生產(chǎn)過程是微正壓,尾氣塔有過量氫氣排放,但是在有風(fēng)天氣,尤其風(fēng)力較大的季節(jié),粉塵仍然會通過放空管進(jìn)入尾氣塔,進(jìn)入鹽酸,造成鈣鎂離子超標(biāo),因為鈣鎂離子的分析要求精度高,微量粉塵的進(jìn)入就會造成鈣鎂超標(biāo)。
解決的措施可以在尾氣塔增加水封罐,或改進(jìn)放空管形式,避免粉塵倒灌。http://www.ubcthunderbird.com/
新區(qū)鹽酸生產(chǎn)系統(tǒng)由“石墨合成爐+冷卻器+一級降膜吸收器+二級降膜吸收器+尾氣塔”組成,具體如下。
由液氯工序輸送過來的氯氣經(jīng)氯氣緩沖罐后,進(jìn)入合成爐的氯氣管路,經(jīng)過氯氣切斷閥、調(diào)節(jié)閥、手閥,進(jìn)入合成爐底部的氯氣燈頭。由氫氣處理輸送過來的氫氣經(jīng)氫氣緩沖罐,進(jìn)入合成爐的氫氣管路,經(jīng)過氫氣切斷閥、調(diào)節(jié)閥、手閥,進(jìn)入合成爐氫氣燈頭。氯氣和氫氣經(jīng)在合成爐燈頭處混合燃燒,生成氯化氫氣體。
石墨合成爐與冷卻器是一體式設(shè)備,高溫氯化氫氣體直接進(jìn)入冷卻器由循環(huán)水冷卻降溫。
氯化氫氣由石墨冷卻器進(jìn)入一級降膜吸收器上部,與來自二級降膜吸收器的稀酸并流接觸吸收,后匯流到工業(yè)鹽酸或高純鹽酸總管,然后進(jìn)入鹽酸貯罐,未吸收的氯化氫氣由一級降膜吸收器下部出來,進(jìn)入二級降膜吸收器上部,與來自尾氣塔的稀酸并流接觸吸收,后進(jìn)入一級降膜吸收塔上部,未吸收的氣體進(jìn)入尾氣塔底部,尾氣塔是填料塔,吸收水由尾氣塔上部加入,與尾氣塔底部進(jìn)入的氯化氫氣逆流接觸吸收,形成稀酸,由尾氣塔底部進(jìn)入二級降膜吸收器頂部,剩余尾氣(成分是過剩氫氣)放空。
無離子水由水泵加壓進(jìn)入合成爐下部的爐體夾套中,與石墨爐體進(jìn)行熱交換,吸收氫氣、氯氣的燃燒反應(yīng)熱后進(jìn)入蒸汽閃發(fā)罐,閃蒸產(chǎn)生蒸汽,進(jìn)入蒸汽總管,送往用戶使用。
重慶鹽酸生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題及解決措施
3.1 總酸度的波動
青島海晶要求控制高純鹽酸酸度指標(biāo)在≥31%,實際生產(chǎn)中一般控制在31.2%~32%,曾出現(xiàn)過濃度不合格的情況,表現(xiàn)為濃度<31%或濃度過高,分析原因如下。
(1)吸收水水量調(diào)節(jié)不到位
總酸度的控制,以調(diào)節(jié)吸收水的水量為主要控制方式,因為鹽酸產(chǎn)量一方面考慮氯氣的平衡,由前后工序的生產(chǎn)負(fù)荷決定,另一方面由鹽酸的需求量決定,因此,氯氣量是不允許隨意調(diào)節(jié)的,且調(diào)節(jié)吸收水量來控制酸濃度的方式迅速、準(zhǔn)確。尤其在裝置開車、提降負(fù)荷過程中,需要及時調(diào)整吸收水量,增大吸收水量,可以降低鹽酸酸度,減小吸收水量,可以提高鹽酸酸度,并及時分析酸度,根據(jù)分析結(jié)果調(diào)節(jié)吸收水量,將酸度控制在指標(biāo)要求范圍內(nèi)。
(2)氯氣流量波動影響了酸度
因為調(diào)節(jié)閥波動、流量計的偏差、氣溫的變化等原因造成了氯氣流量的變化,鹽酸生產(chǎn)過程中是氫氣過量的,氯氣流量的波動會造成氯化氫氣量的變化,在吸收水量不變的情況下,鹽酸酸度會出現(xiàn)波動。這個問題需要DCS操作人員及時發(fā)現(xiàn)流量變化、配比值的變化,并及時通過分析酸度、打比重的方式予以確認(rèn)、糾正。
(3)吸收水流量波動影響酸度
因吸收水調(diào)節(jié)閥波動、泵出口壓力波動或吸收水流量計的偏差造成了吸收水流量的波動,引起鹽酸酸度的波動,需要聯(lián)系檢修調(diào)節(jié)閥、流量計或切換備用泵。
(4)降膜吸收器存在問題
降膜吸收器頂部安裝有分水盤,長期使用可能出現(xiàn)偏流的情況,或因為安裝不正、分酸盤、溢流管損壞等原因引起,表現(xiàn)為鹽酸出酸酸度低、降膜冷卻器一側(cè)冷一側(cè)熱、尾氣塔溫度高,處理此問題需要停車檢修設(shè)備,調(diào)整降膜吸收器分水盤。也可能降膜吸收器出現(xiàn)泄漏,此時會造成鹽酸中鈣鎂等其他指標(biāo)的同時變化。
3.2 重慶鹽酸鈣鎂離子超標(biāo)
(1)吸收水污染
青島海晶老區(qū)鹽酸生產(chǎn)裝置中曾使用自來水生產(chǎn)工業(yè)鹽酸,使用脫鹽水生產(chǎn)高純鹽酸,兩路水的管路通過三通連接在一起,根據(jù)出酸需要選擇使用。在生產(chǎn)中,曾經(jīng)發(fā)生過因為閥門內(nèi)漏,造成高純鹽酸鈣鎂超標(biāo),后取消了自來水管路,一律使用脫鹽水生產(chǎn)鹽酸。
(2)系統(tǒng)置換不合格
裝置長時間停用可能會吸附環(huán)境中的一些灰塵等雜質(zhì),在后續(xù)開車過程中,需要對降膜吸收系統(tǒng)進(jìn)行長時間的沖洗,沖洗置換時間應(yīng)在1 h以上,條件允許可以延長沖洗時間,如果系統(tǒng)沖洗置換不合格,會出現(xiàn)鈣鎂離子超標(biāo)的情況。
(3)尾氣塔粉塵污染
青島海晶老廠區(qū)鹽酸裝置靠近電石庫、乙炔站,粉塵比較多,鹽酸生產(chǎn)過程是微正壓,尾氣塔有過量氫氣排放,但是在有風(fēng)天氣,尤其風(fēng)力較大的季節(jié),粉塵仍然會通過放空管進(jìn)入尾氣塔,進(jìn)入鹽酸,造成鈣鎂離子超標(biāo),因為鈣鎂離子的分析要求精度高,微量粉塵的進(jìn)入就會造成鈣鎂超標(biāo)。
解決的措施可以在尾氣塔增加水封罐,或改進(jìn)放空管形式,避免粉塵倒灌。http://www.ubcthunderbird.com/
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