華東旭，代世磊

(河南神馬尼龍化工有限責(zé)任公司，河南 平頂山 467013)

本文通過對己二酸裝置中各動設(shè)備密封水的使用現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)分析，并針對密封水壓力不穩(wěn)、無法循環(huán)利用等問題，探討設(shè)計動設(shè)備密封水系統(tǒng)新工藝，新工藝保證了動設(shè)備密封水壓力，也實現(xiàn)了密封水的循環(huán)利用，在保證設(shè)備運轉(zhuǎn)的同時也降低了高純水消耗，減少了生產(chǎn)廢水排放量。

1 己二酸裝置動設(shè)備密封現(xiàn)狀

國內(nèi)己二酸生產(chǎn)裝置普遍采用硝酸環(huán)己醇氧化法工藝制備己二酸，生產(chǎn)流程較長，使用動設(shè)備較多，動設(shè)備運轉(zhuǎn)過程大多需要密封水作為密封裝置的降溫及潤滑介質(zhì)，因密封水有進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)的可能，一般情況下采用高純水作密封水，保證生產(chǎn)系統(tǒng)不被污染，而密封水的回水也往往不能再回到高純水系統(tǒng)而直接排放至地溝送至污水處理廠處理。

在實際生產(chǎn)中，高純水在兩種情況下容易出現(xiàn)壓力不穩(wěn)定的情況：①系統(tǒng)大量補水；②冬季防凍時，作為防凍措施之一，軟管站和備臺動設(shè)備密封水保持小流量，消耗大大增加，造成高純水壓力較低。而高純水壓力波動也帶來了密封水系統(tǒng)的壓力不穩(wěn)，密封水系統(tǒng)壓力不穩(wěn)會造成設(shè)備的破壞，甚至一些帶有自我保護(hù)功能的大型設(shè)備，會因密封水壓力不穩(wěn)聯(lián)鎖停車，造成嚴(yán)重的計劃外停車事故。

2 存在問題及解決思路

硝酸環(huán)己醇氧化法的工藝決定己二酸裝置的高腐蝕環(huán)境，以高純水作為密封水存在隱患：①在高純水壓力不穩(wěn)定的情況下，造成動設(shè)備密封不能有效地降溫和潤換，損壞設(shè)備；②動設(shè)備內(nèi)部壓力高于高純水系統(tǒng)時，腐蝕性物料容易反竄入高純水系統(tǒng)，造成高純水污染，甚至造成高純水管線的腐蝕和設(shè)備的損壞?；谝陨蟽牲c考慮，需要將密封水系統(tǒng)獨立于高純水系統(tǒng)之外，同時如果進(jìn)一步將密封水收集循環(huán)利用，也必將成為節(jié)能降耗的有效措施。

3 實施優(yōu)化過程

3.1 增加密封水穩(wěn)壓罐系統(tǒng)

增加密封水穩(wěn)壓罐，該穩(wěn)壓罐以高純水為補水，通過泵將穩(wěn)壓罐內(nèi)高純水送往各動設(shè)備用戶作密封水，保證密封水壓力的穩(wěn)定。

將管網(wǎng)的高純水通過管線直接送入高純水穩(wěn)壓罐，管線上設(shè)有補水電磁閥，電磁閥的開關(guān)由高純水穩(wěn)壓罐液位進(jìn)行控制(控制原理：當(dāng)罐內(nèi)液位低于30%時，打開該補水電磁閥；當(dāng)罐內(nèi)液位高于70%后該補水電磁閥關(guān)閉)。該密封水穩(wěn)壓罐有304 L不銹鋼制成，其規(guī)格為：容積為10 m3，設(shè)計壓力為常壓，設(shè)計溫度為60 ℃，設(shè)備凈重為3 648 kg，最高工作壓力為充滿水壓力，介質(zhì)為高純水。在罐頂部設(shè)置溢流管線，以避免液位過高。在罐底部設(shè)置有排放閥門用于清洗設(shè)備時使用。新增兩臺密封水穩(wěn)壓離心泵用于將罐內(nèi)高純水送往系統(tǒng)各用戶的動力設(shè)施。該泵的規(guī)格參數(shù)：葉輪及泵殼材質(zhì)為304 L，電機(jī)功率為15.5 kW，轉(zhuǎn)速為2 900 r/min，流量為40 m3/h，揚程為35 m，輸送介質(zhì)為高純水。

3.2 增加密封水回收管線及聯(lián)鎖控制裝置

將密封水回水管線匯集至管道后送入密封水緩沖罐，降低了動設(shè)備密封水的消耗。為確保當(dāng)密封水穩(wěn)壓罐、泵出現(xiàn)故障或泵出口壓力較低時不影響裝置動設(shè)備的密封水需求，考慮通過增加電磁閥及設(shè)置切換聯(lián)鎖的方式解決。在穩(wěn)壓泵出口管道上依次增加電接點壓力表、切斷電磁閥，在切斷電磁閥后增加直接來自高純水管網(wǎng)的管道，管道上設(shè)置有高純水補水電磁閥。在電接點壓力表壓力低或密封水穩(wěn)壓罐、泵出現(xiàn)故障時，由聯(lián)鎖控制關(guān)閉泵出口切斷電磁閥，打開高純水補水電磁閥。在故障解除后，可在控制室手動恢復(fù)至切斷電磁閥打開，高純水補水電磁閥關(guān)閉。

高純水補水電磁閥前設(shè)置止逆閥以確?；厥盏膲嚎s機(jī)密封水不進(jìn)入高純水管網(wǎng)。高純水補水電磁閥前設(shè)置另一條來自于工業(yè)水管網(wǎng)的管道，以保證當(dāng)高純水管網(wǎng)緊停時，動設(shè)備密封水系統(tǒng)的正常運行。高純水與工業(yè)水的切換由現(xiàn)場人員手動進(jìn)行操作。

3.3 密封水回收管線增加電導(dǎo)率檢測裝置

在動設(shè)備機(jī)封異常時有可能導(dǎo)致物料進(jìn)入機(jī)封系統(tǒng)，為避免在機(jī)封異常時，含有酸性物質(zhì)的密封水對系統(tǒng)產(chǎn)生影響，在密封水回水總管上設(shè)置電導(dǎo)率檢測裝置，當(dāng)電導(dǎo)檢測儀指標(biāo)>1×10-3S/m時，將密封水回收總管至密封水穩(wěn)壓罐閥門關(guān)閉，打開總管至地溝閥門，將密封水回水直接排往地溝；當(dāng)設(shè)備正常，電導(dǎo)率檢測儀恢復(fù)正常后，再重新將回水總管出口切換至密封水穩(wěn)壓罐。如圖1所示。

圖1 動設(shè)備密封水穩(wěn)壓及回收系統(tǒng)

4 效果分析

改造后投入使用的己二酸動設(shè)備密封水系統(tǒng)已穩(wěn)定運轉(zhuǎn)近一年。動設(shè)備損壞率明顯降低，因密封水導(dǎo)致設(shè)備故障進(jìn)而影響裝置無法穩(wěn)定的頻次明顯降低。生產(chǎn)己二酸裝置高純水的單耗下降明顯，己二酸裝置的年設(shè)計生產(chǎn)時間為8 000 h，現(xiàn)每小時可節(jié)約高純水15 t，全年節(jié)約高純水12萬t左右。按高純水的考核單價為7.49元/t，每年節(jié)約生產(chǎn)成本89.88萬元。達(dá)到了減少高純水消耗，裝置長周期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，降低產(chǎn)品單耗成本的目的。

5 結(jié)論

通過對己二酸動設(shè)備密封水回收系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化，不僅徹底解決了動設(shè)備密封水供應(yīng)不穩(wěn)的問題，降低了產(chǎn)品高純水單耗，為整套裝置的安全穩(wěn)定長周期運行提供了保障；同時生產(chǎn)廢水量的降低，對公司嚴(yán)峻的環(huán)保形勢也減輕了一定的壓力。經(jīng)過近一年的監(jiān)測，動設(shè)備穩(wěn)定運轉(zhuǎn)率明顯提高，高純水消耗顯著降低，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品的競爭力。該動設(shè)備密封水優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，供應(yīng)可靠，它的成功使用為其它化工行業(yè)類似系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化提供了成功的經(jīng)驗。