李萬享,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(以下簡稱“金泰氯堿”)現有2條電石法聚氯乙烯樹脂生產線,生產規(guī)模為30萬t/a。合成氯乙烯過程中,為確保乙炔轉化率和經濟運行,一般采取氯化氫過量的配比方式,過量氯化氫經粗氯乙烯除雜系統(tǒng)吸收后產生廢酸,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自混合脫水系統(tǒng)產生的濃鹽酸和組合吸收塔系統(tǒng)吸收過量氯化氫后產生的濃鹽酸?;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,使進入轉化器的混合氣含水達到指標要求(≤0.06%),混合脫水2套裝置每天產酸約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。運行正常時不用一次水,不增加鹽酸脫析酸量。
金泰氯堿現有2套脫析裝置,全部采用常規(guī)脫析。濃酸經濃酸預熱器與脫析塔出來的稀酸熱交換后從脫析塔頂進入,靠重力向下流動過程中與再沸器蒸出的氣體逆流接觸傳質傳熱,氣體從塔頂排出,經氯化氫冷卻器、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圖1。
堿性廢水深度處理系統(tǒng)包括前處理系統(tǒng)、預處理系統(tǒng)及吸附回收系統(tǒng),設計規(guī)模3 m3/h,實際運行流量為2.5 m3/h,堿性廢水深度處理工藝流程示意圖見圖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)廢水首先進入調節(jié)池進行水質水量調節(jié),經空氣攪拌,加酸調節(jié)pH值到7.0~8.0。
(2)在調節(jié)好pH值的廢水中加入硫化鈉和聚合氧化鋁,充分反應完成后將廢水經提升泵升至壓濾機,經過壓濾機沉淀分離后去除水中懸浮物質,自流進入清水池。
(3)壓濾機壓濾后固體污泥外運。
堿性廢水在加酸調節(jié)時反應方程式為:
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)運行正常時每天增加酸量約5 t,鹽酸濃度約30%。
根據方程式計算每天需消耗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車正常后,基本將鹽酸脫析廢酸完全消耗,進一步解決了廢酸銷售的問題。金泰氯堿脫析廢酸銷售量統(tǒng)計表見表1。
表1 金泰氯堿脫析廢酸銷售量統(tǒng)計表
(1)嚴格控制乙炔氣含水,減少混合脫水產酸量。
(2)控制好氯化氫與乙炔的配比。金泰氯堿轉化系統(tǒng)氯化氫過剩量控制指標為3%~10%。在保證零號樣合格的情況下,適當調小配比,確保不會因后續(xù)系統(tǒng)溫度高而開一次水。
(3)保證鹽酸脫析運行正常,減少停車檢修。采用新型管道連接方式降低泄漏點。鹽酸脫析裝置中,熱鹽酸管道大多數為襯塑材質或石墨材質,襯塑材質因其良好的硬度及加工性,受到廣泛應用。但管道連接處在裝置開停車過程中,因熱脹冷縮極易造成泄漏,導致鹽酸脫析裝置停車檢修,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,同時管道直接連接,無需使用墊片,管道泄漏率大大降低。
(4)保證廢水深度處理系統(tǒng)的正常運行,嚴格按照操作規(guī)程執(zhí)行,做好裝置的維護保養(yǎng)工作。
(5)降低該公司大系統(tǒng)停開車次數。正常運行時,組合塔不補水,鹽酸脫析酸量正常循環(huán),混合脫水的冷凝酸進入脫析系統(tǒng),廢水深度處理系統(tǒng)可以全部利用,達到脫析廢酸變廢為寶的目的。
面對氯堿行業(yè)激烈的競爭,只有不斷進行工藝優(yōu)化,降低生產成本,才能在激烈的競爭中生存,鹽酸脫析和廢水深度處理裝置相結合,可以將脫析廢酸和堿性廢水進行有效處理,具有顯著的經濟效益和社會效益。