李萬(wàn)享,粱寅祥,聶方超,劉 偉
(陜西金泰氯堿化工有限公司,陜西榆林718100)
陜西金泰氯堿化工有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“金泰氯堿”)現(xiàn)有2條電石法聚氯乙烯樹(shù)脂生產(chǎn)線,生產(chǎn)規(guī)模為30萬(wàn)t/a。合成氯乙烯過(guò)程中,為確保乙炔轉(zhuǎn)化率和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,一般采取氯化氫過(guò)量的配比方式,過(guò)量氯化氫經(jīng)粗氯乙烯除雜系統(tǒng)吸收后產(chǎn)生廢酸,利用鹽酸脫析裝置回收廢酸中的部分氯化氫,稀酸循環(huán)再利用。
鹽酸脫析廢酸主要來(lái)自混合脫水系統(tǒng)產(chǎn)生的濃鹽酸和組合吸收塔系統(tǒng)吸收過(guò)量氯化氫后產(chǎn)生的濃鹽酸?;旌厦撍饕锹然瘹錃怏w與精制乙炔氣混合后脫除混合氣中的水分,使進(jìn)入轉(zhuǎn)化器的混合氣含水達(dá)到指標(biāo)要求(≤0.06%),混合脫水2套裝置每天產(chǎn)酸約5 t。粗氯乙烯除雜系統(tǒng)主要采用組合吸收塔系統(tǒng)+堿洗塔系統(tǒng)吸收過(guò)量的氯化氫,組合吸收塔是利用鹽酸脫析后的稀酸、循環(huán)濃酸、一次水三段吸收氯化氫。運(yùn)行正常時(shí)不用一次水,不增加鹽酸脫析酸量。
金泰氯堿現(xiàn)有2套脫析裝置,全部采用常規(guī)脫析。濃酸經(jīng)濃酸預(yù)熱器與脫析塔出來(lái)的稀酸熱交換后從脫析塔頂進(jìn)入,靠重力向下流動(dòng)過(guò)程中與再沸器蒸出的氣體逆流接觸傳質(zhì)傳熱,氣體從塔頂排出,經(jīng)氯化氫冷卻器、氯化氫除霧器后送入脫水系統(tǒng)。濃酸濃度約30%,稀酸濃度約24%,裝置一線脫析氯化氫送出量約300 m3/h,裝置二線脫析氯化氫送出量約500 m3/h。鹽酸常規(guī)脫析工藝流程示意圖見(jiàn)圖1。
堿性廢水深度處理系統(tǒng)包括前處理系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)及吸附回收系統(tǒng),設(shè)計(jì)規(guī)模3 m3/h,實(shí)際運(yùn)行流量為2.5 m3/h,堿性廢水深度處理工藝流程示意圖見(jiàn)圖2。
圖1 鹽酸常規(guī)脫析工藝流程示意圖
圖2 堿性廢水深度處理工藝流程示意圖
(1)廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié),經(jīng)空氣攪拌,加酸調(diào)節(jié)pH值到7.0~8.0。
(2)在調(diào)節(jié)好pH值的廢水中加入硫化鈉和聚合氧化鋁,充分反應(yīng)完成后將廢水經(jīng)提升泵升至壓濾機(jī),經(jīng)過(guò)壓濾機(jī)沉淀分離后去除水中懸浮物質(zhì),自流進(jìn)入清水池。
(3)壓濾機(jī)壓濾后固體污泥外運(yùn)。
堿性廢水在加酸調(diào)節(jié)時(shí)反應(yīng)方程式為:
NaOH+HCl=NaCl+H2O
深度處理系統(tǒng)每天處理水量為2.5×24=60(t);堿性廢水NaOH濃度約為4%。
鹽酸脫析2套裝置在系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)每天增加酸量約5 t,鹽酸濃度約30%。
根據(jù)方程式計(jì)算每天需消耗30%酸為(60×4%×36.5)÷(40×30%)=7.3(t)。
2018年7月廢水深度處理裝置開(kāi)車(chē)正常后,基本將鹽酸脫析廢酸完全消耗,進(jìn)一步解決了廢酸銷(xiāo)售的問(wèn)題。金泰氯堿脫析廢酸銷(xiāo)售量統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表1。
表1 金泰氯堿脫析廢酸銷(xiāo)售量統(tǒng)計(jì)表
(1)嚴(yán)格控制乙炔氣含水,減少混合脫水產(chǎn)酸量。
(2)控制好氯化氫與乙炔的配比。金泰氯堿轉(zhuǎn)化系統(tǒng)氯化氫過(guò)剩量控制指標(biāo)為3%~10%。在保證零號(hào)樣合格的情況下,適當(dāng)調(diào)小配比,確保不會(huì)因后續(xù)系統(tǒng)溫度高而開(kāi)一次水。
(3)保證鹽酸脫析運(yùn)行正常,減少停車(chē)檢修。采用新型管道連接方式降低泄漏點(diǎn)。鹽酸脫析裝置中,熱鹽酸管道大多數(shù)為襯塑材質(zhì)或石墨材質(zhì),襯塑材質(zhì)因其良好的硬度及加工性,受到廣泛應(yīng)用。但管道連接處在裝置開(kāi)停車(chē)過(guò)程中,因熱脹冷縮極易造成泄漏,導(dǎo)致鹽酸脫析裝置停車(chē)檢修,建議選用新型的聚四氟乙烯模壓管道,這種管道具有襯塑管道的優(yōu)良性質(zhì),同時(shí)管道直接連接,無(wú)需使用墊片,管道泄漏率大大降低。
(4)保證廢水深度處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行,嚴(yán)格按照操作規(guī)程執(zhí)行,做好裝置的維護(hù)保養(yǎng)工作。
(5)降低該公司大系統(tǒng)停開(kāi)車(chē)次數(shù)。正常運(yùn)行時(shí),組合塔不補(bǔ)水,鹽酸脫析酸量正常循環(huán),混合脫水的冷凝酸進(jìn)入脫析系統(tǒng),廢水深度處理系統(tǒng)可以全部利用,達(dá)到脫析廢酸變廢為寶的目的。
面對(duì)氯堿行業(yè)激烈的競(jìng)爭(zhēng),只有不斷進(jìn)行工藝優(yōu)化,降低生產(chǎn)成本,才能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中生存,鹽酸脫析和廢水深度處理裝置相結(jié)合,可以將脫析廢酸和堿性廢水進(jìn)行有效處理,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。