牛建生

(唐山三友氯堿有限責(zé)任公司，河北 唐山 063305)

【產(chǎn)品】

次氯酸鈉生產(chǎn)裝置運行評價

牛建生*

(唐山三友氯堿有限責(zé)任公司，河北 唐山 063305)

次氯酸鈉；生產(chǎn)工藝；經(jīng)濟效益；評價

介紹次氯酸鈉生產(chǎn)原理及工藝流程，并對生產(chǎn)裝置運行情況及效益進行了評價。

1 新增次氯酸鈉裝置的必要性

唐山三友氯堿有限責(zé)任公司(以下簡稱“唐山三友”)離子膜法燒堿裝置規(guī)模為50萬t/a，具有生產(chǎn)次氯酸鈉的便利條件。目前雖有2套次氯酸鈉生產(chǎn)裝置，但主要是作為安全裝置，用來處理電解裝置開停車氯氣、事故氯氣和液氯包裝管道內(nèi)須抽凈的氯氣，防止氯氣污染環(huán)境[1]。為規(guī)模化生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的次氯酸鈉產(chǎn)品，同時，為提高生產(chǎn)裝置的氯平衡能力，減輕氯產(chǎn)品銷售價格波動對公司整體經(jīng)營的影響，積極調(diào)整氯產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，拓寬銷售市場，提高企業(yè)競爭力，唐山三友決定新建1套高質(zhì)量次氯酸鈉生產(chǎn)裝置。

2 建設(shè)規(guī)模

該裝置建在現(xiàn)有燒堿一期氯氫處理裝置區(qū)，不重新占地。項目實施后，新增次氯酸鈉規(guī)模4萬t/a，消耗氯氣6 000 t/a。

3 技術(shù)方案及內(nèi)容

新建1臺氯氣吸收塔，配套建設(shè)1臺堿液配制循環(huán)槽、1臺堿液換熱器和2臺堿液循環(huán)泵。將氯氣由分配臺送至新裝置進行次氯酸鈉的生產(chǎn)，減少開停車對前系統(tǒng)的影響；另外，連接兩個廢氯氣吸收塔的進氣管路，實現(xiàn)廢氯氣吸收塔主備切換，便于日常檢修和維護。

裝置實現(xiàn)自動化控制，如循環(huán)泵和次氯酸鈉輸送泵遠程啟動(停止)，換熱器溫度自動控制，塔循環(huán)液溫度自動控制、自動配堿。

4 次氯酸鈉生產(chǎn)原理

氯氣在串聯(lián)的氯氣吸收塔和保護塔中與堿液逆流接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成次氯酸鈉，尾氣排放至大氣，反應(yīng)方程式如下：

5 工藝流程

來自氯氣分配臺的氯氣從氯氣吸收塔底部進入，在填料層與上部下來的質(zhì)量分數(shù)約為20%的稀堿液充分接觸，尾氣由氯氣吸收塔頂部進入保護塔底部，并在填料層與上部下來的約20%稀堿液充分接觸，由頂部引風(fēng)機抽出排入大氣。為保證氯氣吸收完全，操作穩(wěn)定，吸收系統(tǒng)需要一定的真空度，在風(fēng)機入口處設(shè)置調(diào)節(jié)閥，以保持入口壓力平穩(wěn)[2]。真空度由調(diào)節(jié)閥自動調(diào)節(jié)。氯氣吸收塔吸收堿液由堿液循環(huán)泵送回吸收塔頂部，反應(yīng)熱量則由循環(huán)堿液冷卻器帶走。整個反應(yīng)過程由循環(huán)堿液電導(dǎo)率儀、ORP和密度計進行在線監(jiān)測。當(dāng)臨近反應(yīng)終點達到設(shè)定的連鎖值(次氯酸鈉有效氯質(zhì)量分數(shù)達到10%～13%、游離堿質(zhì)量分數(shù)在1.0%左右)時，連鎖(或由主控DCS人員手動)關(guān)閉進塔氯氣切斷閥和調(diào)節(jié)閥，打開排次氯酸鈉切斷閥，由次氯酸鈉泵送至成品罐區(qū)，即完成一個吸收周期。然后將生產(chǎn)水和質(zhì)量分數(shù)32%的燒堿按比例配制成質(zhì)量分數(shù)21%的燒堿，至循環(huán)槽液位70%，由DCS打開進氯氣吸收塔氯氣切斷閥和調(diào)節(jié)閥，關(guān)閉排次氯酸鈉切斷閥，進入下一個生產(chǎn)次氯酸鈉的周期。工藝流程見圖1。

圖1次氯酸鈉生產(chǎn)工藝流程示意圖
Figure1Processflowdiagramofsodiumhypochloriteproduction

6 新次氯酸鈉生產(chǎn)裝置運行情況

該項目于2016年6月28日通入氯氣，進塔氯氣流量1 000 kg/h，裝置運行穩(wěn)定，各種技術(shù)參數(shù)在控制指標(biāo)范圍內(nèi)。1個生產(chǎn)周期約16 h，其中吸收氯氣約10 h，排次氯酸鈉約2.5 h，堿液配制約3.5 h，生產(chǎn)次氯酸鈉約75 t。同時，裝置實現(xiàn)遠程和自動化操作，如次氯酸鈉反應(yīng)終點在線監(jiān)測控制，循環(huán)泵和次氯酸鈉輸送泵遠程啟動(停止)，換熱器溫度自動控制，塔循環(huán)液溫度自動控制，自動配堿以及各種安全連鎖。生產(chǎn)出有效氯約13%的次氯酸鈉產(chǎn)品，項目達到了預(yù)期效果。

7 裝置效益測算

7.1有效氯13%、游離堿1%的次氯酸鈉生產(chǎn)成本

21%燒堿溶液的密度為1.23 t/m3，1 m321%燒堿含折100% NaOH 1.23×21%=0.258 (t)，含水1.23-0.258=0.972 (t)。由計算可得：1 m321%燒堿可吸收氯氣0.216 t，反應(yīng)總質(zhì)量為：

1.23+0.216=1.446 (t)。

該公司2015年燒堿生產(chǎn)成本約980元/t，氯氣生產(chǎn)成本約920元/t，生產(chǎn)水價格2.06元/t。因此生產(chǎn)1 t有效氯為13%、游離堿1%的次氯酸鈉生產(chǎn)成本為：

(0.216×920+0.258×980+0.972×2.06)÷1.446=313.67(元/t)。

7.2新增次氯酸鈉生產(chǎn)裝置效益評價

有效氯13%的次氯酸鈉不含稅售價在420元/t左右，扣除動力電、公用工程及人工成本(按30元/t)及裝置年折舊費(17.5萬元)，預(yù)計項目效益為：

(420-313.67-30)×4-17.5=287.82(萬元/a)。

8 結(jié)語

新增次氯酸鈉生產(chǎn)裝置的投入使用，必將為唐山三友創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益，對實施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略，及時調(diào)整產(chǎn)品布局，有效化解市場風(fēng)險，保持企業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

[1] 程殿彬，陳伯森，施孝奎.離子膜法制堿技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998:103.

[2] 孫電賓.廢氯氣處理系統(tǒng)工藝改造[J].氯堿工業(yè)，2016,52(4):16-18.

[編輯：董紅果]

Operationevaluationofsodiumhypochloriteproductionplant

NIUJiansheng

(Tangshan Sanyou Chlor-Alkali Co.,Ltd.,Tangshan 063305,China)

sodium hypochlorite; production process; economic benefits; evaluation

The principle and process flow of sodium hypochlorite production were introduced. The operation situation and benefit of the production equipment were evaluated.

TQ124.44

B

1008-133X(2017)07-0022-02

*

牛建生(1965—)，男，高級工程師，1988年畢業(yè)于華北理工大學(xué)資源工程專業(yè)，現(xiàn)為唐山三友氯堿有限責(zé)任公司燒堿一車間副主任工程師，從事生產(chǎn)技術(shù)管理工作。

2017-02-06