氯碱生产中出现问题及处理方法

2019-01-23王俊焕

中国氯碱 2019年8期

王俊焕，董雷

（黑龙江昊华化工有限公司，黑龙江齐齐哈尔161033）

黑龙江昊华化工有限公司氯碱厂装置产能为25 万t/a 离子膜烧碱装置，装置2009 年投建，2010年11 月4 日装置初始开车。整个氯碱装置分5 个生产工序：一次盐水精制工序、二次盐水精制及电解工序、氯气处理及事故氯工序、氢气及氯化氢合成工序及液氯工序。5 个工序由前到后紧密衔接构成整个氯碱生产系统。现将氯碱系统5 个生产工序的工艺流程流及生产中出现问题的处理方法作以介绍，以供其他企业借鉴。

1 一次盐水精制出现的问题与处理措施

1.1 化盐、精制岗停电、停风紧急停车处理

（1）遇到盐水工段突然停电或停风时，应立即通知当班调度和电解工段。

（2）立即关闭盐酸阀门，同时迅速关闭碳酸钠、氢氧化钠、次钠、纯水、亚硫酸钠、三氯化铁加入阀。

（3）关闭加压溶气罐出口阀门及压缩空气阀门。

（4）关闭盐水加热器蒸汽阀门。

（5）在仪表风压下降到0.3 MPa 以前关闭过滤器手动进液阀、反冲阀、排渣阀、排气总阀。

（6）关闭所有机泵出口阀并将开关切至停。

（7）做好开车准备，接到开车指令后方可启泵开车。

1.2 化盐、精制岗冬季晃电跳闸停车

（1）处理。烧碱系统因晃电跳闸停车，盐水所有机泵也跳停，当班班长通知主控将预处理器气动阀关闭，各精制剂气动阀关闭，同时将加压溶气罐入口风阀关闭，将过滤器停机，关闭进液手动阀门。当照明电恢复正常后，按开车操作启动各机泵及搅拌器，发现问题，及时通知调度联系电器人员维修，送电正常后，将盐水系统开车，如果后序没有开车，盐水系统进行内部循环，盐水流量控制约100 m3/h，精制剂适当加入，各岗位正常操作。

（2）防冻防凝措施。运行2 台过滤器，一台过滤器盐水送至一次盐水贮槽，另一台过滤器盐水送至化盐水贮槽，当一次盐水贮槽液位达到6.5 m 左右，再将过滤器盐水改送至化盐水贮槽，进行系统内部循环。为防止送至电解工序盐水管道结晶冻结，每隔4 h 往电解送一次水，观查流量表，保证有流量，约10 min 左右，（根据电解过滤盐水罐液位），另外，预处理器要每4 h 进行一次下排泥。

（3）重新送电正常后，将总进水自动阀关闭，使返回淡盐水回到化盐水贮槽，直到余氯指标稳定后，才能进入膜脱硝工序。

（4）冬季晃电跳闸停车后，脱硝系统送电后，将浓水循环泵、结晶体输送泵及结晶槽搅拌器启动，循环运行，防止结晶槽及输出管线结晶，正常出硝。

2 二次盐水精制及电解工艺出现的问题与处理措施

2.1 正常生产中，单台电解槽跳闸处理

（1）当主控人员确定单台电解槽跳闸时，通知调度和现场操作人员，密切关注气体波动情况，保证压差在控制范围内（4 kPa 左右），避免因压差波动导致系统停车。

（2）气体压力如果串极调节不过来，则采取手动调节（值得注意的是目前10 台电解槽高负荷生产，1 台电解槽跳闸对系统影响偏小，观察气体系统趋势，串极可以调整的情况尽量用自动调节）。气体压力稳定时将FICA-242 纯水与盐水配比调至盐水∶纯水=2∶1。

（3）关注极化电流投入情况，极化电流及时投入后，注意阴、阳极循环量（阳极30 m3/h，阴极15 m3/h），同时将FICA-265 淡盐水量调节成自动设置，并按照FICZA-231（其他运行槽总量）的1/7 给出设定值，通知看槽工关闭该台电解槽加酸阀，主控人员根据运行中的电解槽加酸量调节FICA-425 高纯酸加入量。

（4）30 min 后通知调度断开极化电流，再进行50 min 的电槽循环（循环量：阳极37.5 m3/h，阴极15 m3/h），然后依情况采取继续送电或停车排液处理。在此过程中还应该注意脱氯系统的运行情况，尽量保证淡盐水不含氯。

2.2 电槽跳闸或其他原因电解系统跳闸

（1）氯、氢压机跳停，公用工程仪表风压力低，直流电重接地，阴阳极流量过低或短路，阴阳极循环罐高限联锁等原因导致电解槽跳闸，电解槽可以正常循环的处理方法。

a.与生产调度联系，报告离子膜电槽已全部跳闸，并通知相关岗位做好应急处理。

b.主控室人员立即确认已打开ZV-279 自动阀，现场人员打开手动阀充入50 m3氮气；确认PV-5301 开、HXV-5301、HXV-5403 关闭。

c.主控室人员根据气体压力规定值，慢慢调节气体压力，保证电槽内部压差在控制指标范围。关闭电槽加酸阀，控制好盐水系统、碱液系统各个罐的液位，查看各槽循环量及阀门开关状态。

d.现场看槽工确定槽的锁定螺母的位置。如果挤压机油压缸还没有被锁定，锁定并且保持油压在60 kg/cm2。

e.现场人员注意观察事故氯负压情况，若显正压时，请立即联系530 岗位，保证事故氯总管负压，防止氯气外泄。

f.如果可以迅速送电，电解槽继续进行槽内循环。极化电流投用，电解槽部分不作隔离处理。检查电槽周围及软管、垫片等有无异常，检测每个单元槽电压是否异常，做好开车的准备工作等待开车。注意阀门ZV-231 切换至ZV-241，同时确保盐水与纯水比为2∶1 进入电解槽循环。

（2）因动力电没电导致电解槽跳闸，系统无法循环时，将电解槽与系统隔离，与生产调度联系确认备用电源是否投用，油压机和纯水泵均有备用电源。确认备用电源投入后现场看槽工启动油压机，保证各台电解槽油压；同时启动纯水泵（现场确认碱泵、盐水泵无法启动时），用纯水将各台电解槽阴、阳极系统进行置换，将电解槽阴、阳极室内气体置换干净后，再进行下一步处理。如短时间内不能立即送电进行排液、水洗处理，最后停下所有机泵，关闭所有泵出口。

2.3 单元槽泄漏起火处理

电解槽运行过程中，如果出现电解液从单元槽泄漏尤其是碱液泄漏可能会引起着火或爆炸。一旦出现这种情况立即采取紧急停单槽处理，同时立即组织人员灭火。

（1）问题出现看槽人员应该马上通知主控人员并向调度汇报，将该台电解槽降电流处理（切记极化电流不能投入）。

（2）现场看槽工要穿戴好劳动保护用品，然后根据泄漏部位和泄漏量采取具体措施。当出现碱液流出对地打火引起氢气着火时，要立即用灭火器降温灭火，将火势控制直至熄灭。

（3）控制室人员要看好电解液循环量和气体压力，避免阴极系统出现负压。

（4）单台电解槽降电流过程中和电流降为零后，一定要确保电解槽阴、阳极液循环。火扑灭之前不能停电解槽液体循环，否则易造成电解槽爆炸。

（5）火熄灭后将该电解槽与系统隔离，按停车步骤进行处理。

2.4 离子膜系统晃电处理

晃电对电槽等设备的影响不一，更无规律，目前各单位均无法预料或避免。主控及现场操作人员应加强巡检责任心，以及时发现晃电，避免给设备带来更大的损害。

发生晃电会造成电槽电压、电流的波动，照明电也会瞬间闪晃。电槽电流、电压变化会引起EDIA波动，EDIA 一旦超限会引起整流跳闸、晃电时间短暂不会引起整流跳闸、电流会自动恢复原状；若时间较长会引起电槽跳闸、动力电全停离子膜系统全部停车。此时操作人员应巡检按时、到位，以便及时发现问题。发生晃电的应急措施为：

（1）检查运转设备是否停止、若停止要及时开启；

（2）检查电槽是否跳闸停车、极化电流是否及时投入、各阀门是否已切换、进槽介质流量是否正常、异常时及时调整；

（3）电槽跳闸后立即按电槽跳闸步骤处理。

2.5 单元槽电压异常处理

单元槽电压异常主要有5 个方面：人为因素、设备因素、离子膜因素、电槽运行状态及电槽中控指标。

（1）若出现单元槽电压异常应马上进行中控指标分析包括对进槽盐水浓度、进槽盐水流量、出槽碱液浓度、槽温、进槽酸度、进槽盐水质量、电流密度等分析排查。

（2）若排除是各项中控指标因素及运行状态的软管堵塞，断流原因外，则应判断为离子膜出现针孔或膜分层，膜被污染。离子膜出现针孔烧碱会进入阳极，会腐蚀阳极网涂层，含游离氯的淡盐水会进入阴极，也会造成阴极网涂层脱落，单元槽电压异常。判断为离子膜问题则应尽快停车对离子膜进行更换处理。

3 氯气处理工序出现的问题与处理措施

3.1 电解跳停，大氯压机正常运行

（1）DCS 人员立即通知现场人员开氯压机入口氮气阀门，往氯压机组中充氮气。

（2）DCS 人员调整PICA-5304 设定值，保证负压在-2 kPa 左右，控制流量防止喘振。

（3）DCS 人员把钛管冷却器5 ℃水阀门、泡罩塔加酸阀门关上。

（4）DCS 人员把钛风机频率调至30%~50%。

（5）现场次钠岗位人员及时开启二级碱液循环泵，戴好面具去三楼检查风机运行状况，如果停止运行重新开启。

3.2 没有动力电，紧急停车

（1）DCS 人员立即通知现场人员处理氯压机，开氯压机去废气的阀门、关氯压机出口去分配台阀门、同时关氯压机入口阀门。

（2）次钠岗位人员及时开启二级碱液循环泵，戴上面具上三楼检查风机运行状况，如果停止马上重新开启，保证废气系统运行正常。

3.3 生产中发现钛冷压差大于等于5 kPa，同时钛冷脱水量减少，发生钛冷结晶

（1）DCS 人员把钛冷5 ℃水调节阀开度打到零。

（2）现场人员把钛冷5 ℃水回水阀门关死。

（3）再把二楼钛冷排污口阀门打开。

（4）在三楼钛冷的排气口接蒸汽软管，接好后把排气阀、蒸汽阀打开，用蒸汽给钛冷加热。

（5）用对讲机随时和主控人员联系，注意钛冷压差和PICA-5304 处压力，恢复正常后即把蒸汽管线拆下，钛冷重新投入使用。

3.4 生产中发现钛冷压差大于等于5 kPa，同时钛冷脱水量减少，发生钛冷结晶

（1）DCS 人员把钛冷5 ℃水调节阀开度打到零。

（2）现场人员把钛冷5 ℃水回水阀门关死。

（3）再把二楼钛冷排污口阀门打开。

（4）在三楼钛冷的排气口接蒸汽软管，接好后把排气阀、蒸汽阀打开，用蒸汽给钛冷加热。

（5）用对讲机随时和主控人员联系，注意钛冷压差和PICA-5304 处压力，恢复正常后即把蒸汽管线拆下，钛冷重新投入使用。

3.5 巡检中发现循环水槽溢流口（或地沟）处有氯气冒出，氯压机换热器泄漏

（1）取正在运行氯压机各级换热器回水送析流离氯含量，根据分析结果确定泄漏换热器。

（2）通知调度倒氯压机，开启备用氯压机停下待停机。并对停运机进行置换。

（3）关闭停运换热器进回水阀门，排净泄漏换热器内冷却水查漏处理。

3.6 干燥塔底硫酸泄漏

（1）现场干燥塔处报警器报警，现场人员戴好面具、乳胶手套、防酸服、防酸靴子去现场确认位置。

（2）泄漏发生后，现场人员应当立即向车间负责人及调度报告。撤离泄漏区人员至安全区，并对泄露区域进行隔离，严格限制出入。

（3）将事故塔内的硫酸倒至下一级干燥塔（该厂氯气干燥为三级干燥，停1 台不影响干燥效果），不要直接接触泄漏物，尽可能切断泄漏源。

（4）建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防酸碱工作服。量大在围堰内的用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至硫酸浓缩工段处理处置，用沙中和地面少量的剩余硫酸。

（5）一切操作中避免水流冲击物品，以免遇水会放出大量热量发生喷溅而灼伤皮肤。

3.7 氯压机出口管线氯气泄漏

（1）氯压机厂房氯气报警器报警，现场人员戴防毒面具确认泄漏位置。

（2）位置确认主管道有漏点的，立即通知调度系统停车。

（3）氯气厂房开启轴流风机通风，待厂房内报警值下降至正常值后，维修工管道处理漏点。

4 氯化氢合成工艺出现的问题与处理措施

4.1 非计划性的突然停电

（1）非计划性的突然停电，立即给PVC 主控及调度发紧急停车信号，然后把给PVC 送氯化氢的炉停送，切换为产酸炉，同时，紧急停炉，炉火熄灭后，给系统充氮气；关闭变压吸附来的氢气阀门，通知PVC 主控及变压吸附主控关闭送氢气切断阀。

（2）非计划性的突然停电，立即检查P-713、P-703、P-707 泵，如发现停泵应及时启动P-713、P-703、P-707 泵，如果泵起不来，就紧急停炉。

4.2 氢气事故紧急停车预案

（1）通知调度紧急灭炉。如果送氯化氢，通知VCM 停送氯化氢。

（2）如果氢压机没停，调节回流，控制氢压机进出口压力；如果氢压机停了，将氢压机进出口阀门关闭，回流打开，氢气排空。

5 液氯生产工艺出现的问题与处理措施

5.1 螺杆机跳机处理

（1）1 台机组跳机

因供电、设备等原因造成1 台机组跳机，按以下步骤进行调整。a.若发现1 台机组跳机，操作人员应立即向当班值班长汇报。b.迅速将其他运转机组加满载，关闭进该套液化器的原氯总阀，并监控运行其他机组的吸、排气压力、原氯压力和主机运行电流等各项指标，确保运转机组运行稳定。c.检查、弄清跳机原因，待故障消除后，做好开机准备。

（2）2 台机组跳机

因供电、设备等原因造成2 台机组跳机，按以下步骤进行调整。a.若发现2 台机组跳机，操作人员应立即向当班值班长汇报。b.迅速将其他台机组加满载，关闭进停机液化器的原氯总阀，并监控该机组的吸、排气压力、原氯压力和主机运行电流等各项指标，确保单台机组运行正常稳定。c.检查、弄清跳机原因，待故障消除后，做好开机准备。