MV R全卤制碱运行总结

李国骁，卢丽萍

（重庆市映天辉氯碱化工有限公司，重庆 401221）

重庆市映天辉氯碱化工有限公司位于重庆长寿化工园区，周边盐卤资源丰富。2009年9月正式建成投产开车，产能规模为10万t/a烧碱。装置建成初期，制碱主要采用工业原盐，成本居高不下，2011年，面对国内的经济形势和川渝周边企业较大的竞争，引入了瑞士EVATHERM公司设计的MVR淡盐水蒸发工艺。

1 盐水系统工艺概况

盐水系统工艺流程示意图见图1。

图1 盐水系统工艺流程示意图

管输卤水至卤水池，卤水直接在一次盐水进行精制，合格的一次精盐水进入过滤盐水贮槽，然后送往电解工段二次精制和电解。出槽淡盐水约90 m3/h，经脱氯后，送往盐水工段，6 m3淡盐水直接进入淡盐水中间槽，84 m3淡盐水去膜法除硝脱硫酸根后，再进入淡盐水中间槽（MVR淡盐水蒸发要求进水硫酸钠小于7.6 g/L）。混合后，送往淡盐水蒸发装置进行蒸发浓缩至310 g/L，然后，送往过滤精盐水贮槽。

2 出现的主要问题及措施

2.1 硫酸钠对淡盐水的影响

正常控制浓盐水板换出口温度为50℃时，在线浓盐水密度一般控制为1.187 kg/L，盐水中氯化钠含量为319 g/L。系统运行约二个月，浓盐水与冷凝水换热的换热器、浓盐水泵停车后再开，频繁出现堵塞现象，同时，浓盐水浓度持续出现下降趋势；此时，在50℃时，浓盐水的密度控制已经达到了1.2 kg/L，对应的盐水氯化钠含量应大于320 g/L，而人工分析发现浓度只有270～280 g/L。淡盐水装置不得不多次停车，清洗换热器及清理堵塞的管道。

在经过分析和排查后发现，开车初期由于经验不足，对进入淡盐水蒸发的盐水硫酸钠监控缺失，大量的硫酸钠进入淡盐水蒸发系统，由于同离子效应影响，密度监测方式不能反映盐水中氯化钠含量，而又对人工分析结果重视不足导致出现上述一系列问题出现。在确认问题后，立即提升进入膜法除硝的水量，将膜法除硝能力优化提升至130%运行。在对整个膜法除硝系统的能力进行评估后，发现除硝能力存在较大不足，为此，投入约四百万元对除硝系统进行扩能改造。

2.2 MVR淡盐水蒸发投运后盐水一次精制过程产生的问题

一次盐水精制装置采用预处理加HVM膜工艺，设计使用精制盐，预处理镁离子能力为250×10-6以内，装置运行稳定。在MVR淡盐水蒸发投入运行后，装置实现全卤制碱，但由于卤水中钙镁含量较高，全年钙含量平均为1 300×10-6左右，镁含量为500×10-6左右，频繁出现无法继续运行的情况。预处理长期在反浑中运行，预处理出口镁含量为300×10-6左右、钙含量约1 100×10-6。后反应槽加碳酸钠后产生的钙泥量大，由于后反应槽排泥口设计在出水管道上，无收集和缓冲功能，又不能持续排泥，导致进入进液高位槽盐水盐泥含量高，大量盐泥后移直接进入HVM膜，HVM膜持续在较高的膜压下运行，酸洗频繁。对此采取了以下措施：

（1）在卤水池加入氢氧化钠，控制卤水pH值为10左右，再通过卤水池的沉降，卤水中镁离子含量一度降到100×10-6左右，但考虑到长期向卤水池投加氢氧化钠，大量盐泥沉积在卤水池，影响卤水池的储备能力及卤水池的盐泥清理难度大，停止了该操作方式。

（2）延长盐水在预处理的停留时间。主要措施为降低预处理盐水处理量，当盐水产量控制在约40 m3/h以内时，预处理明显变清澈，不再返浑，镁离子含量明显下降到60×10-6左右。但由于盐水产量不足，该方式明显无法适应满负荷生产的需求。

（3）增大内循环，利用部分盐水循环，强化预处理、HVM膜排泥。预处理循环量控制在130 m3/h左右，预处理上下排泥每天各控制在8～10次；HVM过滤时间由1 800 s，循环5次，排渣时间为3 s，调整为运行1 000 s，循环3次，排渣10 s。同时增加2台板框压滤机。

在采取了一系列措施后，精盐水产量能够稳定在70～80 m3/h，结合MVR淡盐水蒸发浓盐水产量60 m3/h，整个盐水系统满足电解满负荷运行。HVM膜的运行周期由运行3天酸洗1次延长至约10天酸洗1次。最终达到了稳定生产，盐水产量达到需求。

3 节能降耗优化

3.1 运行优化

装置设计按15万t/a烧碱产能配置淡盐水处理能力为135 m3/h，运行负荷为50%～100%。目前，主装置产能10万t/a，满负荷淡盐水产量约为90 m3/h。淡盐水蒸发装置于2011年12月建成投运，全年运行正常，连续运转超过8 000 h。受电解低负荷影响，淡盐水蒸发装置连续运行电费较高，同时，淡盐水装置无法在低于50%负荷下运行，为此，利用淡盐水贮槽的储备能力，采用错峰方式运行淡盐水蒸发装置，即在电价较高的峰段，停淡盐水装置，在电价较低的平段和谷段，开至满负荷运行。停车期间，淡盐水装置使用蒸汽保温（蒸汽使用量约为150 kg/h），控制降膜蒸发器、升膜蒸发器温度约为100℃。采用错峰方式运行，全年节约电费约二十余万元。

3.2 淡盐水系统副产冷凝水综合利用

在淡盐水蒸发过程中，每蒸发1 m3的淡盐水会产生约0.45 m3的冷凝水，年产10万t烧碱，全卤制碱，淡盐水蒸发产生冷凝水约为三十二万立方米。在回收热量后，该水质量较好，电导率在10 μs/cm内。运行初期，由于收集和使用的配套设备不完善，优质的冷凝水基本外排，造成浪费，经过对水质以及冷凝水的工艺参数分析后，启动了对冷凝水的回收利用方案，将节约成本一百二十余万元。主要作为以下几方面使用：作为脱盐水的原水使用；直接作为螯合树脂塔再生用水；作为循环水补水；含盐较高的冷凝配制碳酸钠、三氯化铁等精制剂。

4 结语

15万t/a全卤制碱项目的实施及辅助装置的扩能改造累计投入四千余万元，从项目启动到后期配套改造到运行稳定，持续多月。在建过程中，需关注卤水质量及原有盐水装置的工艺配置技术整合；在运行时，要重视SS在盐水系统富集，易使螯合树脂板结，影响螯合树脂塔再生，重金属离子在盐水富集影响树脂再生等问题。新技术从调试到消化，从单系统验收完成到整个盐水系统运行正常耗时6个月。全年用卤比达到97%以上，淡盐水能耗均在设计范围内，每蒸发出1 m3冷凝水，耗电约38 kW·h，运行12个月后与工业盐相比，全年累计降低综合成本一千五百余万元。项目总体很成功，MVR淡盐水蒸发技术值得离子膜制碱企业广泛推广应用。