提升氯气压缩机产能的方法介绍

2017-10-09赵学垚

中国氯碱 2017年9期

关键词：万华蝶阀氯气

季波，赵学垚

（万华化学（宁波）氯碱有限公司浙江宁波 315812）

提升氯气压缩机产能的方法介绍

季波，赵学垚

（万华化学（宁波）氯碱有限公司浙江宁波 315812）

通过对氯气压缩机系统工艺改进，不仅提升了装置的产能，也使生产运行更加稳定。

氯气压缩机；工艺改进；产能；安全；稳定

万华化学（宁波）氯碱有限公司（以下简称“万华（宁波）氯碱”）依托宁波万华工业园优势，在国内产能过剩的情况下，仍保证装置高负荷平稳运行，并且避免了造成园区负荷的波动。

1 生产概况

万华（宁波）氯碱现有50万t/a离子膜烧碱装置，分三期建设逐步投产，其中一期为10万t/a；二期和三期均为20万t/a。离子膜电解工艺为国产配套的膜极距电解槽。面对氯碱行业近年来的严峻形势，该公司从多方位入手，积极开展节能降耗新技术和各种技改措施，确保各装置最优运行。目前，一、三期离子膜装置共用1套氯气干燥系统和2台氯气压缩机；二期离子膜装置单独使用1套氯气干燥系统和1台氯气压缩机。

2 影响装置提产及稳定运行的主要因素

2012年，二期氯气压缩机出现故障，检修后能力大大降低，导致无法满足二期20万t/a满负荷运行（故障检修后该氯气压缩机只能满足约19万t/a负荷），产能受到制约。同时，由于万华（宁波）氯碱属于宁波万华工业园上游企业，在氯气压缩机出现故障检修时，二期离子膜装置必须全线停车，影响整个工业园产能。如何解决二期离子膜装置满负荷运行和氯气压缩机故障检修时停车，是公司面临和需要解决的首要问题。

3 改造方案确定

3.1 改造前工艺流程

由一、三期离子膜装置电解产生的氯气经硫酸干燥后进入并联的A、B氯气压缩机，加压至0.6 MPa后输送至氯气液化系统进行液化，另一路二期离子膜装置电解产生的氯气经硫酸干燥后进入C氯气压缩机加压至0.6 MPa，并入一、三期氯气总管输送至氯气液化系统进行液化，改造前工艺流程图见图1。

3.2 改造后工艺流程

2013年，经过讨论决定，计划在B、C氯气压缩机前加装连通管，将二期离子膜装置氯气并入B氯气压缩机，实现B、C氯气压缩机互切，使二期离子膜装置负荷达到最佳。

3.2.1 氯气压缩机并网

图1 改造前工艺流程图

具体操作流程如下：升足一、三期离子膜装置负荷（一、三期满负荷时尽可能B机最大负荷运行，A机留余量），根据C氯气压缩机调整二期离子膜装置负荷，如C氯气压缩机可满足二期最高负荷，则C氯气压缩机单独运行，如无法满足二期最高负荷则需进行一、二、三期氯气压缩机并网。首先，观察氯气压缩机进口压力，如C进口负压大则通知离子膜岗位人员到一、三期氯处理酸雾分离器出口蝶阀处就位，如A/B氯气压缩机进口负压大则去二期氯处理酸雾分离器出口蝶阀（4#阀）处就位；然后通知氯压缩岗位人员到二期去一、三期连通阀4HV-17B61前蝶阀（2#阀）处就位；准备工作就绪后，DCS通知离子膜岗位人员缓慢关小一、三期氯处理酸雾分离器出口蝶阀，DCS根据3PI-218调整A/B机进口压力，逐渐缩小3台氯气压缩机进口压力之间的压差；在进口压力相差不大时，DCS打开4HV-17B61，通知氯压缩缓慢开4HV-17B61前蝶阀（2#阀），DCS密切注意3PI-218/4PI-17A01压力；如出现3PI-218/4PI-17A01之间压力差过大时，随时通知离子膜岗位人员调整一、三期氯处理酸雾分离器出口蝶阀（3#阀），待压力在可控范围时氯压缩岗位人员继续开大4HV-17B61前蝶阀（2#阀）直至全开，一、二、三期实现并网。并网后为方便操作，在升电流过程中，一、三期负荷变动时尽可能用A/B氯气压缩机控制压力，二期负荷变动时优先调节C氯气压缩机，后调节B氯气压缩机。

3.2.2 氯气压缩机B切出操作

（1）由于氯气压缩机C无法满足二期离子膜装置满负荷运行，需将二期离子膜装置负荷适当降低。DCS尽可能调整氯气压缩机C进口3PI-17B50压力为大负压，然后通知氯压缩岗位人员就位，DCS打开3HS-17B02后，氯压缩岗位人员缓慢开进口3HS-17B02前蝶阀，等进口压力有变化时，通知氯压缩岗位人员缓慢关进口充氮阀。DCS密切注意3PI-218/4PI-218压力，适当关小氯气压缩机B进口导叶阀或开大回流阀，如变化不大，氯压缩岗位人员继续开大进口3HS-17B02前蝶阀同时关小进口充氮阀直至全关；氮气关闭后DCS关注3FI-17B59.1氯气流量.等流量发生突变时，对C出口压力进行升压，压力升至大于液化压力后开3HIC-17B01，关3PIC-17B50，将氯气切去氯气液化，此时，通知氯压缩岗位人员开大3HS-17B02前蝶阀直至全开，DCS根据3PI-218/4PI-218压力通过调节进口导叶或回流开大氯气压缩机C负荷，将氯气压缩机B负荷调至最小。

（2）调至最小后准备将氯气压缩机B切出。由于在完全切出氯气压缩机B后需对其进行充氮，同时还要将出口切去次钠，为了方便操作，可以考虑在氯气压缩机B负荷调至最小后，先将4HS-4402前蝶阀打开，有一、三期氯气抽进氯气压缩机B后，再将氯气压缩机C和氯气压缩机B独立开来，具体操作如下：a.氯气压缩机B调至最小，然后通知氯压缩岗位人员缓慢开4HS-4402前蝶阀；b.DCS观察氯气压缩机A进口压力和4PI-218是否有变化，如发现4PI-218负压变大时，DCS调整氯气压缩机A负荷适当将其降低，这样一、三期氯气抽进氯气压缩机B后，通知氯压缩岗位暂停开4HS-4402前蝶阀；c.准备关氯气压缩机C去氯气压缩机B连通阀，两位DCS配合，通知氯压缩开始关氯气压缩机C去氯气压缩机B连通阀，观察PI-218压力，DCS根据PI-218压力相应的提高氯气压缩机A负荷，降低氯气压缩机B负荷，直至氯气压缩机C去氯气压缩机B连通阀关闭，氯气压缩机B切出二期氯气系统。改造后工艺流程图见图2。

图2 改造后工艺流程图

4 安全措施

为保证在单套装置异常联锁时，避免出现其他装置联锁的情况，氯气压缩机联锁投入考虑：（1）三期离子膜装置联锁对应投入氯气压缩机A联锁；（2）二期离子膜装置联锁对应投入氯气压缩机C联锁；（3）一期离子膜装置联锁对应投入氯气压缩机B联锁。

目前，由于二期氯气压缩机无法满足二期离子膜装置满负荷运行，满负荷状态下需将二期离子膜装置负荷一部分氯气通过联通阀2#阀由氯气压缩机B进行压缩：（1）一、二、三期氯气系统联通后一期氯气压缩机B联锁停车关闭4KV-17B61，二期H槽联锁停车，保证二、三期装置正常运行；（2）二期氯气压缩机C联锁停车关闭4KV-17B61，保证一、三期装置正常运行。

此联锁只有在一、二、三期满负荷及氯气系统联通的情况下投入，在二期切出一、三期氯气系统或停车时摘除。氯气压缩机联锁设置见图3。