液氯气化卸车工艺的优化设计

2019-03-28郝立伟蓝星北京化工机械有限公司北京100176

中国氯碱 2019年12期

郝立伟，于军（蓝星（北京）化工机械有限公司，北京100176）

目前工业上的液氯主要来自于烧碱行业，而众多烧碱企业的液氯不能自我消化吸收，只能对外销售。很多用氯企业考虑到氯的生产成本及工艺复杂程度，采取直接采购液氯的方式。基于液氯的应用广泛性、危害性、生产成本高的特性，液氯的采购、运输、卸车就显得极为普遍，而卸车已成为影响生产的关键一环。

1 液氯槽车3种卸车方案的优缺点

目前在液氯卸车工艺上主要有3种卸车方式，即空压卸车、位差卸车和气化卸车。

（1）空压卸车工艺是将具有一定压力的空气通到液氯槽车内，利用槽车和储罐的压差将液氯卸至储罐内。由于空气的不断进入降低了氯气的纯度，而且加大了尾气处理的成本。此工艺对空气的含水量有较高要求，否则会对生产带来一定的安全隐患。

（2）位差卸车工艺是设置一台液氯中间槽（地下），液氯通过槽车与中间槽的位差卸至中间槽，再通过屏蔽泵将中间槽内的液氯送至液氯储槽。这种卸车工艺需要配备专门的卸车泵，同时为了保证泵的正常运转，液氯中不能含机械杂质（这在常规烧碱行业生产过程中是难免的），否则会造成屏蔽泵的损坏；鉴于屏蔽泵安全气蚀余量大的特性，需要设置较深的泵池。基于以上因素必然给用户增加了设备采购成本、设备安装成本、设备运行成本及劳动强度等，可见此工艺并不理想。

（3）气化卸车工艺是将槽车内的液氯送至气化器，在气化器内气化变为带有一定压力的氯气（多为0.6 MPa），氯气进入槽车气相部分，槽车压力增大，通过槽车与储罐的压差将液氯压至储槽。由于进气化器的液氯流量是靠气化压力控制，初期流量较小，气化速率较慢；卸车过程中气化量不可控制，导致整个卸车时间较长。

2 所选方案介绍及技术要点

（1）采用第三方案，即气化卸车方案，并做出了方案优化设计。现采用磁力泵作为液氯输送的动力源，液氯储罐内的液氯通过磁力泵送至卸车气化器气化加压，加压后的氯气通过卸车氯气缓冲罐、卸车氯气分配台、卸车鹤管进入槽车顶部，带压氯气将液氯压至液氯储罐。

（2）采用液氯磁力泵作为卸车的动力源，保证生产安全、无泄漏。此泵为双壳体磁力泵，泵罐一体提供；磁性材料采用特殊钐钴合金，充分保证整机使用寿命大于20 a；自带泵内部回流，确保泵长期可靠的运行；安装简易，安装高度只需与最低液位保持1.5 m即可，土建工程量较小。磁力泵安装简易流程和安装高度简图见图1。

图1 磁力泵简易流程和安装高度简图

（3）气化器采用套管式换热器，内外套管均采用无缝钢管，材质分别为Q345B和20号钢。内管走液氯，外管走热水，保证了液氯的完全气化，不会造成三氯化氮的聚集。设备制作简图见图2。

图2 气化器简图

（4）设置监测仪表，通过调节阀组精确控制卸车压力，保证安全。进入气化器的液氯流量通过调节阀组控制，并与气化缓冲罐内的氯气压力连锁，始终保证卸车压力的平稳。热水上水管道设置现场和远传控制室的温度检测仪表，时刻监测热水温度。卸车鹤管的气相和液相分别设置压力监测仪表，保证了控制室和现场都能检测到液氯卸车的压力。在主要设备附近设置有毒报警装置，时刻监测现场氯气的含量。

（5）通过设置安全阀、过滤器、取样口等辅助安全措施，保证卸车安全。在气化器入口管液氯管道和氯气缓冲罐上安装安全阀；设置液氯卸车管道上设置篮式过滤器，除掉液氯中的杂质；在热水回水管道上安装取样检测口，定期检测热水pH值；在气化器液氯入口管道和分配台上设置氮气吹扫口，卸车前后对系统进行置换。

（6）合理化布置和流程优化，方便维护、并简化操作流程。设备布置方案中只有鹤管在卸车现场露天布置，气化器、缓冲罐及分配台自动控制阀门组等均布置在厂房内；尾气处理的所有管道在一个分配台上汇集，集中操作；这种布局和优化有利于设备的维护保养，减少了操作人员的工作强度。相关气化设备布置简图见图3。