李鴻俊，董 雷

（黑龍江昊華化工有限公司，黑龍江 齊齊哈爾161033）

黑龍江昊華化工有限公司2009年新建的氯堿廠產(chǎn)能為25萬t/a離子膜燒堿。自2010年11月裝置開車以來，裝置運(yùn)行平穩(wěn)。所產(chǎn)32%離子膜燒堿，液氯、次氯酸鈉、工業(yè)鹽酸等產(chǎn)品優(yōu)級品率均為100%。為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本最小化，利潤最大化，該公司在保障平穩(wěn)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，積極改造、加強(qiáng)操作，持續(xù)改進(jìn)。

1 一次鹽水工序持續(xù)改進(jìn)項(xiàng)目

1.1 降低原鹽消耗

1.1.1 問題描述

隨著原鹽價(jià)格的不斷上漲，原鹽消耗成本占燒堿生產(chǎn)成本的比例越來越大。該公司“25萬t/a離子膜燒堿”裝置投入運(yùn)行以來，平均噸堿消耗原鹽為1.495t。

1.1.2 影響因素

（1）計(jì)量原鹽用的電子秤時(shí)常出現(xiàn)計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致原鹽實(shí)際消耗量與電子秤計(jì)量數(shù)出現(xiàn)偏差。

（2）化鹽崗上鹽時(shí)，皮帶會(huì)出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，影響電子秤計(jì)量準(zhǔn)確度。另外，上鹽時(shí)皮帶四周有時(shí)會(huì)散落一部分原鹽，造成原鹽損耗。

（3）化鹽桶清理鹽泥時(shí)，沒有充分回收排放的鹽泥水中的原鹽，造成原鹽損耗。

（4）鹽泥槽中鹽泥經(jīng)壓濾機(jī)壓濾時(shí)，沒有充分回收其中的原鹽。經(jīng)對濾餅取樣分析，濾餅中氯化鈉含量為10%～12%，造成原鹽損耗。

（5）燒堿系統(tǒng)因設(shè)備維修或者異常事故處理需要停車時(shí)，返回化鹽工序的淡鹽水常含氯，排入地溝，未進(jìn)行回收，造成原鹽損耗。

1.1.3 改進(jìn)措施

（1）及時(shí)校驗(yàn)電子秤，保證原鹽計(jì)量準(zhǔn)確。工序每日根據(jù)燒堿產(chǎn)量對上鹽量進(jìn)行考核，當(dāng)實(shí)際消耗數(shù)與電子秤計(jì)量數(shù)出現(xiàn)偏差時(shí)，及時(shí)通知計(jì)量人員校秤。

（2）加強(qiáng)化鹽工崗位操作。要求化鹽工每次上鹽時(shí)，必須在皮帶旁巡視，防止皮帶跑偏，并及時(shí)清理散落在皮帶四周原鹽，減少損耗。

（3）化鹽桶運(yùn)行約30天，粗鹽水中NaCl濃度低于300 g/L，有效鹽層低于3 m，準(zhǔn)備清理化鹽桶，倒換備用化鹽桶。停止向要倒化鹽桶上鹽，減少化鹽水量，保持化鹽水溫度。保持倒后粗鹽水中NaCl濃度為300～310 g/L，繼續(xù)化鹽，并加入精制劑。當(dāng)已倒完化鹽桶，氯化鈉含量低于200 g/L時(shí)，停供化鹽水，將清液通過排放閥，放進(jìn)回收槽中，并用泵送至運(yùn)行的化鹽桶中進(jìn)行化鹽。

（4）加強(qiáng)鹽泥壓濾操作。要求各班組將鹽泥池內(nèi)鹽泥加風(fēng)攪拌，同時(shí)，將膜脫硝軸封水及活性炭過濾器反洗水回收用于稀釋鹽泥，既節(jié)省生產(chǎn)水，又降低鹽泥中氯化鈉的濃度，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后，充分回收鹽泥中的原鹽。經(jīng)此改進(jìn)，濾餅中氯化鈉含量可以降至5%左右。

（5）當(dāng)燒堿系統(tǒng)因設(shè)備維修或者異常事故處理需要停車時(shí)，將返回化鹽工序的含氯淡鹽水進(jìn)行回收，排入化鹽水貯槽中。生產(chǎn)正常運(yùn)行后，再用泵將其送回電解工序重新脫氯，然后返回淡鹽水系統(tǒng)。

1.1.4 預(yù)期目標(biāo)及收益

通過以上各項(xiàng)改進(jìn)措施的實(shí)行，2012年，氯堿車間噸堿原鹽消耗力爭由1.495 t降至1.485 t，按2012年燒堿計(jì)劃22萬t/a核算，1年可節(jié)省94.5%原鹽（1.495-1.485）×220 000/94.5%≈2 328.04（t），以每噸原鹽450元計(jì)，則1年可節(jié)省資金2 328.04×450≈104.761（萬元）。

1.2 降低碳酸鈉消耗

1.2.1 問題描述

公司“25萬t/a離子膜燒堿”裝置投入運(yùn)行以來，噸堿碳酸鈉消耗一直較高，平均噸堿消耗碳酸鈉15 kg，增加了燒堿生產(chǎn)成本。

1.2.2 影響因素

（1）進(jìn)料時(shí)，碳酸鈉總量及單袋重量可能與實(shí)際情況不符。

（2）在化料過程中，操作人員有時(shí)沒有倒盡袋裝碳酸鈉或者配比濃度偏高，增加了消耗。

（3）為保證精鹽水Ca2+指標(biāo)合格，粗鹽水中過碳酸鈉質(zhì)量濃度要求控制為0.3～0.5 g/L，主控人員有時(shí)控制在合格范圍偏上限，增加了噸堿碳酸鈉消耗。

（4）原鹽中Ca2+含量偏高，增加了碳酸鈉消耗。

1.2.3 改進(jìn)措施

（1）嚴(yán)格核實(shí)碳酸鈉領(lǐng)入量。每次進(jìn)料，工段隨機(jī)抽取2袋物料進(jìn)行稱重，核對是否符合標(biāo)準(zhǔn)重量，并由當(dāng)班班長核對進(jìn)料數(shù)量，以保證碳酸鈉領(lǐng)入量準(zhǔn)確無誤。

（2）加強(qiáng)化料操作。要求操作人員每次化料時(shí)，精細(xì)操作，將每袋碳酸鈉徹底倒盡，并嚴(yán)格控制碳酸鈉配比濃度，減少物料損耗。

（3）加強(qiáng)分析及主控人員崗位精細(xì)化操作。要求分析人員及時(shí)、準(zhǔn)確取樣分析，并將分析結(jié)果及時(shí)報(bào)給主控人員。在保證精鹽水Ca2+合格的情況下，主控人員將粗鹽水中過碳酸鈉含量控制在偏下限 （0.3～0.4 g/L），減少噸堿碳酸鈉消耗。

（4）提高原鹽質(zhì)量，控制Ca2+含量。各精制劑消耗與原鹽中氯化鈉及Ca2+含量有很大關(guān)系，要求進(jìn)廠原鹽質(zhì)量保證值為NaCl≥95%，Ca2+≤0.17%。

1.2.4 預(yù)期目標(biāo)及收益

通過以上各項(xiàng)改進(jìn)措施的實(shí)行，2012年，氯堿車間噸堿碳酸鈉消耗力爭由15 kg降至11 kg，按2012年燒堿計(jì)劃22萬t/a核算，一年可節(jié)省碳酸鈉（15-11）×220 000/1 000=880（t），每噸碳酸鈉 1 900元計(jì)，則一年可節(jié)省資金 880×1 900=167.2（萬元）。

1.3 降低三氯化鐵消耗

1.3.1 問題描述

噸堿三氯化鐵消耗一直較高，平均噸堿消耗三氯化鐵0.2 kg，增加了燒堿生產(chǎn)成本。

1.3.2 影響因素

（1）進(jìn)料時(shí)，三氯化鐵總量及單袋重量可能與實(shí)際情況不符。

（2）在化料過程中，操作人員有時(shí)沒有倒盡袋裝三氯化鐵或者配比濃度偏高，增加了消耗。

（3）為保證精鹽水 Ca2+、Mg2+指標(biāo)合格，主控人員有時(shí)向粗鹽水中加入過量的三氯化鐵，增加了噸堿三氯化鐵消耗。

（4）原鹽中 Ca2+、Mg2+含量偏高。

1.3.3 改進(jìn)措施

（1）嚴(yán)格核實(shí)三氯化鐵的領(lǐng)入量。每次進(jìn)料，工序隨機(jī)抽取2袋物料進(jìn)行稱重，核對是否符合標(biāo)準(zhǔn)重量，并由當(dāng)班班長核對進(jìn)料數(shù)量，以保證三氯化鐵領(lǐng)入量準(zhǔn)確無誤。

（2）加強(qiáng)操作人員化料操作。要求操作人員嚴(yán)格控制向粗鹽水中加入三氯化鐵不過量。

（3）提高原鹽質(zhì)量，控制 Ca2+、Mg2+含量。要求進(jìn)廠原鹽質(zhì)量為:NaCl≥95%，Ca2+≤0.17%，Mg2+≤0.10%。

1.3.4 預(yù)期目標(biāo)及收益

通過以上各項(xiàng)改進(jìn)措施的實(shí)行，2012年，氯堿車間噸堿三氯化鐵消耗力爭由0.20 kg降至0.18 kg，按2012年燒堿計(jì)劃22萬t核算，一年可節(jié)省原鹽（0.20-0.18）×220 000/1 000=4.4（t），以每噸三氯化鐵5180元計(jì)，則一年可節(jié)省資金4.4×5180=2.28（萬元）。

1.4 降低純水消耗

1.4.1 問題描述

一次鹽水工序純水用量很大，直接影響燒堿生產(chǎn)成本。

1.4.2 影響因素

一次鹽水工序純水主要用做膜脫硝裝置的軸封水及脫硝膜的清洗液。

1.4.3 改進(jìn)措施

（1）將部分機(jī)泵的軸封水管線串聯(lián)，根據(jù)電機(jī)溫度，盡量減少軸封水用量。

（2）將用做軸封水及清洗液的純水，回收至本工序的鹽泥池，用于稀釋鹽泥。

1.4.4 預(yù)期目標(biāo)及收益

通過以上各項(xiàng)改進(jìn)措施的實(shí)行，一次鹽水工序力爭純水用量由現(xiàn)10.0 t/h降至5.0 t/h，按年運(yùn)行8 000 h計(jì)算則一年可節(jié)省純水 （10.0-5.0）×8 000=40 000 t，以每噸純水3.4元計(jì)，則1年可節(jié)省資金40 000×3.4=13.6（萬元）。

2 電解工序持續(xù)改進(jìn)項(xiàng)目

2.1 降低堿耗

電解工序消耗燒堿包括樹脂塔再生用堿和脫氯塔脫氯用堿。

2.1.1 存在問題

樹脂塔堿再生樣堿度要求大于0.5當(dāng)量為合格，實(shí)際生產(chǎn)中，為更好地保證堿度控制均為0.8當(dāng)量左右，加大了堿的使用量。在脫氯塔加堿方面，為了保證淡鹽水中不含游離氯，在以往操作中將加堿pH值控制偏上限，（加堿pH值允許控制范圍是10.0～11.0），另外，淡鹽水中的pH值若偏高，又會(huì)增加一次鹽水工序酸的消耗。

2.1.2 影響因素

降低樹脂塔及脫氯塔堿耗，需提高操作人員的操作水平。

2.1.3 整改措施

（1）樹脂塔方面，首先，將堿再生樣堿液控制為0.5～0.6當(dāng)量，減少堿的使用量；其次，在鈣、鎂、鐵指標(biāo)合格的情況下，延長樹脂塔的運(yùn)行時(shí)間，減少堿的消耗。

（2）脫氯塔方面，采取精細(xì)化操作，在不含氯的情況下，嚴(yán)格控制淡鹽水pH值為10.5以下。同時(shí)，將化驗(yàn)分析取樣時(shí)排放的堿液進(jìn)行回收。

2.1.4 預(yù)期目標(biāo)及收益

通過以上改進(jìn)，爭取將燒堿單耗由0.03 t/t降至 0.022 t/t。年節(jié)約資金為：2 700 元（堿價(jià)格）×0.008 t×220 000 t=475.2（萬元）。

2.2 降低高純酸使用的單耗

2.2.1 存在問題

電解工序使用高純酸的設(shè)備有樹脂塔和脫氯塔。樹脂塔酸的再生酸度大于1.0視為合格，在以往的實(shí)際生產(chǎn)中，取樣分析，酸的再生酸度值為1.39～1.60；脫氯塔加酸pH值要求控制為1.0～1.5，為保證指標(biāo)的合格，將其基本控制在下限,不僅多耗酸，還會(huì)在一次鹽水工序多耗堿。

2.2.2 整改措施

（1）將樹脂塔酸再生樣酸度嚴(yán)格控制為1.0～1.1。

（2）將脫氯塔加酸pH值控制在1.4～1.5。

2.2.3 預(yù)期目標(biāo)及收益

通過以上改進(jìn)，爭取將高純酸單耗由155 kg/t降至 140 kg/t，節(jié)約資金：400 元（酸價(jià)格）×0.015 t×220 000 t（年產(chǎn)堿）=132（萬元）。

2.3 間斷開氯酸鹽分解工序

2.3.1 存在問題

出槽淡鹽水中氯酸鹽含量為7 g/L以下時(shí)，未及時(shí)停氯酸鹽分解設(shè)備，致使能源浪費(fèi)。

2.3.2 影響因素

化驗(yàn)分析淡鹽水中氯酸鹽含量的精確度及操作人員的準(zhǔn)確判斷。

2.3.3 整改措施

要求淡鹽水中氯酸鹽含量達(dá)到7 g/L時(shí)開氯酸鹽工序。氯酸鹽工序自2011年3月25日-2012年2月27日開車，汽耗為605 kg/h，機(jī)泵耗電11 kW。開車后期，取樣分析氯酸鹽含量一直為2.47 g/L左右，故決定于2012年2月27日9時(shí)53分停氯酸鹽工序。停氯酸鹽工序后，要求化驗(yàn)分析每班繼續(xù)跟蹤分析氯酸鹽含量。

2.3.4 預(yù)期目標(biāo)及收益

氯酸鹽工序停車可減少蒸汽用量和減少1臺(tái)11 kW電機(jī)的用電量，年可節(jié)約蒸汽價(jià)值：102×0.605×24×365=54.06（萬元）；年可節(jié)電價(jià)值：0.64×11×24×365=6.17（萬元）。

2.4 離子膜維護(hù)與電解槽維修

2.4.1 存在問題

陰極網(wǎng)毛刺，壓差波動(dòng)易引發(fā)膜針孔，進(jìn)而導(dǎo)致陽極網(wǎng)的腐蝕。

2.4.2 整改措施

電解維修工段將出現(xiàn)針孔的離子膜進(jìn)行修補(bǔ)，提高離子膜的利用率，同時(shí)，對電解槽陽極網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)焊。

2.4.3 預(yù)期目標(biāo)及收益

將出現(xiàn)針孔的離子膜修補(bǔ)好，將電解槽腐蝕壞的極網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)焊后，提高了離子膜及電解槽的利用率。

以1.6萬元/張離子膜計(jì)，每修補(bǔ)1張離子膜，可節(jié)約資金1.6萬元，已補(bǔ)39張；每補(bǔ)焊1臺(tái)電解槽可節(jié)約資金0.8萬元，已補(bǔ)焊5臺(tái)；年共節(jié)約資金66.4萬元。

3 氯氣處理工序持續(xù)改進(jìn)項(xiàng)目

3.1 事故氯系統(tǒng)節(jié)電

3.1.1 問題描述

從2010年11月開車以來，事故氯系統(tǒng)一、二級塔都處于運(yùn)行狀態(tài)。由于生產(chǎn)正常時(shí)廢氯很少，用二級塔循環(huán)足已吸收這些廢氯，同時(shí)一級塔循環(huán)吸收泵電機(jī)功率又很高，一、二級同時(shí)運(yùn)行，勢必增大電耗。

3.1.2 影響因素

（1）崗位操作人員精心程度。

（2）生產(chǎn)是否正常。

（3）生產(chǎn)異常時(shí)，是否能及時(shí)和其他生產(chǎn)工序協(xié)調(diào)，啟動(dòng)一級循環(huán)塔。

3.1.3 改進(jìn)措施

在生產(chǎn)正常時(shí)，用二級塔循環(huán)吸收；在開停車或生產(chǎn)異常時(shí)，用一、二級塔循環(huán)吸收，確保生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行。

3.1.4 預(yù)期目標(biāo)及收益

生產(chǎn)正常時(shí)停1臺(tái)功率75 kW電機(jī)。

一級循環(huán)吸收泵功率為75 kW，以年生產(chǎn)時(shí)間8 000 h、電價(jià)0.64元/kW·h計(jì)，生產(chǎn)異?；蜷_停車時(shí)間按1 000 h估算，停用的一級循環(huán)吸收泵年可節(jié)電：75 kW×（8 000-1 000）h=525 000 kW·h

年可節(jié)約資金：525 000×0.64=33.6（萬元）。

3.2 降低次鈉耗堿

3.2.1 問題描述

2011年，次鈉耗堿為 160 kg/t，2012年，為節(jié)約挖潛、降低消耗、推進(jìn)持續(xù)改進(jìn)項(xiàng)目，把次鈉耗堿定為127 kg/t。

3.2.2 影響因素

（1）堿液的配比濃度。

（2）崗位操作人員的精心程度。

（3）每小時(shí)分析含堿的準(zhǔn)確程度。

（4）過氯現(xiàn)象導(dǎo)致廢品產(chǎn)生。

3.2.3 改進(jìn)措施

（1）要求吸收堿液的配比濃度控制到下限14%。

（2）提高崗位人員操作水平，精心操作，杜絕誤操作現(xiàn)象。

（3）及時(shí)分析含堿，根據(jù)含堿情況與液氯工序進(jìn)行協(xié)調(diào)。

（4）當(dāng)生產(chǎn)異常時(shí)，有大量事故氯氣需要吸收，應(yīng)根據(jù)含堿情況及時(shí)加堿或切換到循環(huán)槽中，配置新堿吸收，同時(shí)開一級塔循環(huán)吸收系統(tǒng)進(jìn)行吸收。

3.2.4 預(yù)期目標(biāo)及收益

通過以上改進(jìn)措施，爭取完成預(yù)期目標(biāo)（次鈉耗堿降到 127 kg/t）。

以次鈉產(chǎn)量按150 t/月計(jì)，年產(chǎn)次鈉1 800 t。

年節(jié)約資金：（160-127）×1 800×2 700/1 000=16.038（萬元）。

4 氫氣處理工序持續(xù)改進(jìn)項(xiàng)目

氫氣處理工序持續(xù)改進(jìn)項(xiàng)目內(nèi)改換低功率電機(jī)，降低電耗。

氫氣處理工序水流泵系統(tǒng)所用水泵電機(jī)功率為75 kW，送水量因電機(jī)功率過大，送水量超過水流泵系統(tǒng)和吸收用水量，大部分用于自身循環(huán)，耗費(fèi)了一定的能源。

以功率為22 kW電機(jī)替換75 kW電機(jī)。

改進(jìn)后將完全滿足氯化氫合成系統(tǒng)中生產(chǎn)水系統(tǒng)的生產(chǎn)要求，年節(jié)約電費(fèi)（75-22）×24×360×0.64=29.31（萬元）。

5 持續(xù)改進(jìn)項(xiàng)目的效果

通過對一次鹽水、電解、氯氣處理、氫氣處理工序的持續(xù)改進(jìn)，節(jié)能降耗經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，共節(jié)約資金達(dá)1 100.618萬元。同時(shí)，一次鹽水工序?qū)鹊}水的回收保證了空氣質(zhì)量，避免了含氯淡鹽水對環(huán)境的污染。