中鹽安徽紅四方股份有限公司30萬噸/年純堿裝置采用的生產(chǎn)方法可概括為：一次常壓碳酸化、二次噴射吸氨、液氨制冷、外冷結(jié)晶、一次加精鹽、逆料取出、輕灰蒸汽回轉(zhuǎn)爐煅燒等，該裝置自2013年3月投產(chǎn)以來，先后于2014年、2015年、2017年、2021年獲得能效領(lǐng)跑者標(biāo)桿企業(yè)(純堿)稱號(hào)，2020年獲得水效領(lǐng)跑者標(biāo)桿企業(yè)(純堿)稱號(hào)。

　　中鹽安徽紅四方股份有限公司純堿裝置依托中鹽集團(tuán)旗下最大化工基地的集約優(yōu)勢(shì)，秉持“生態(tài)文明、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、集約高效、永續(xù)發(fā)展”的管理方針，充分利用中鹽安徽紅四方股份有限公司煤鹽一體化優(yōu)勢(shì)，循環(huán)利用水(中水)、汽(蒸汽)、氣(二氧化碳)等各項(xiàng)資源，進(jìn)行二氧化碳減排及聯(lián)堿裝置節(jié)能環(huán)保技改，對(duì)現(xiàn)有聯(lián)堿裝置進(jìn)行填平補(bǔ)齊優(yōu)化技術(shù)改造。待二氧化碳減排及聯(lián)堿裝置節(jié)能環(huán)保技改完成后，達(dá)到下列節(jié)能降耗目標(biāo)：輕質(zhì)純堿單位產(chǎn)品氨耗≤327kg/t，輕質(zhì)純堿單位產(chǎn)品鹽耗≤1125k g/t，輕質(zhì)純堿單位產(chǎn)品電耗≤175kWh/t，輕質(zhì)純堿單位產(chǎn)品水耗≤1600kg/t，輕質(zhì)純堿單位產(chǎn)品綜合能耗≤141k g標(biāo)煤/t。

　　此次改造是在原20萬噸/年一套結(jié)晶、外冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，對(duì)冷、鹽析結(jié)晶器及配套的軸流泵、外冷器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)選型，配置3臺(tái)鈦管外冷換熱器(1250m2 /臺(tái))及與其相匹配的冷、鹽析軸流泵(8000m3 /h)，配以逆料取出工藝，既滿足30萬噸純堿/年生產(chǎn)要求，又有效降低了投資和能耗。 其特點(diǎn)和效果是：

　　1.采用干式氣體全濃氣制堿工藝

　　合成氨低溫甲醇洗送來的濃度為99%以上，進(jìn)口壓力為0.14～0.16MPa的干式CO2氣體(不含飽和水)，直接進(jìn)塔制堿。經(jīng)測(cè)算，30萬噸純堿/年可少帶入系統(tǒng)水7～8噸/噸，這樣不但對(duì)生產(chǎn)穩(wěn)定、母液平衡有很大的幫助,同時(shí)也降低了環(huán)保的壓力。

　　選用干式螺桿壓縮機(jī)一是使得優(yōu)質(zhì)的CO2氣體合理使用，同時(shí)因合成氨來脫碳?xì)膺M(jìn)口壓力為0.14～0.16MPa，這樣濃氣壓縮機(jī)正常運(yùn)行過程中電耗相對(duì)較低。

　　2.合理控制冷卻設(shè)備用水量，實(shí)現(xiàn)單循環(huán)水泵供水純堿循環(huán)水崗位有3臺(tái)循環(huán)水泵(560kWh/臺(tái))，設(shè)計(jì)方案是1臺(tái)水泵專供碳化塔冷卻水，另一臺(tái)水泵供碳化塔以外的設(shè)備冷卻水。在生產(chǎn)中，我們通過技術(shù)改造，適當(dāng)減少爐氣冷凝塔、母液換熱器、碳化塔、淡液蒸餾塔等設(shè)備的冷卻水量，合理調(diào)配各換熱設(shè)備的冷卻水用量，實(shí)現(xiàn)了純堿裝置冷卻水單泵供水，有效降低了純堿產(chǎn)品電耗。

　　3.淡液及高濃度氨水回收

　　采用上海金煉化工設(shè)計(jì)院生產(chǎn)的規(guī)整填料淡液蒸餾塔 ，單臺(tái)設(shè)備處理淡氨水能力達(dá)50m3 /h(組成：NH3為2.83%、CO2為1.56%, 其余為H2O);殘液FNH3≤10ppm ，蒸汽消耗≤300kg/t淡氨水。這樣可適當(dāng)減輕母液平衡及環(huán)保的壓力。

　　在蒸氨裝置運(yùn)行過程中，通過摸索，我們對(duì)淡液蒸餾塔淡液進(jìn)出管線進(jìn)行一系列的技改，通過在淡液泵和塔底熱廢淡液泵出口安裝自調(diào)閥等，淡液蒸餾塔的淡液投量及蒸汽量、塔溫、液位、蒸餾尾氣溫度及壓力、廢淡液流量及溫度等均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。通過一系列的技術(shù)改造，依靠先進(jìn)的信息化控制方法，有效地避免了手動(dòng)操作帶來的波動(dòng)，充分發(fā)揮了淡液蒸餾塔的使用效率，使淡液蒸餾塔的生產(chǎn)能力達(dá)到或超設(shè)計(jì)能力，蒸餾每噸淡液的蒸汽消耗由技改前的272公斤，下降到157公斤，既節(jié)省了大量的蒸汽，廢淡液NH3合格率(≤30mg/l)也由95.6%上升到100%，指標(biāo)平均值及波動(dòng)幅度明顯下降。

　　4.進(jìn)行煅燒洗滌液、熱堿液回收技改

　　純堿裝置原先的設(shè)計(jì)是熱堿液進(jìn)MⅠ桶，但是由于熱堿液含堿量較高，熱堿液進(jìn)入MⅠ中，極易造成Ⅱ過程結(jié)晶器飄晶、設(shè)備及管線結(jié)疤加劇等，破壞Ⅱ過程工藝指標(biāo)，惡化設(shè)備工況。為此，我們對(duì)熱堿液回收管線進(jìn)行改造，將熱堿液回收進(jìn)淡液系統(tǒng)進(jìn)行蒸餾，這樣既有效地避免了因回收熱堿液對(duì)Ⅱ過程造成的不利影響，每天又能減少60噸左右的熱堿液進(jìn)入母液系統(tǒng)。

　　純堿裝置的濾堿機(jī)洗水原為脫鹽水和爐氣洗滌液，在裝置運(yùn)行過程中公司將洗水全部改為爐氣洗滌液，在有效降低脫鹽水消耗的同時(shí)，也減低了母液系統(tǒng)的進(jìn)水量。

　　5.新材料應(yīng)用：

　　1)主要設(shè)備換熱管選用了鈦管，如：碳化塔水箱列管、母換器換熱管、外冷器換熱管、淡液蒸餾塔冷凝器換熱管等，有效提高了換熱效率，大大降低了換熱管因母液腐蝕、沖刷造成的損壞率，提高了裝置運(yùn)行效率，降低了能耗。

　　2)關(guān)鍵部位的閥門采用一些結(jié)構(gòu)先進(jìn)、耐腐蝕、耐磨、耐沖刷的特殊閥門，如：碳化塔根部閥、底部聯(lián)絡(luò)閥、取出閥，結(jié)晶器根部閥選擇了費(fèi)希爾球閥;濾堿機(jī)至氣液分離器管線上的真空閥選用了鈦蝶閥。

　　6.進(jìn)行重堿助濾劑改造，降低蒸汽消耗

　　為了進(jìn)一步降低重堿水分、鹽分，控制洗水當(dāng)量、蒸汽消耗等，充分發(fā)揮生產(chǎn)裝置的潛能，達(dá)到提高產(chǎn)量，降低能耗和生產(chǎn)成本這一目標(biāo)，根據(jù)新區(qū)純堿裝置工藝運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備等實(shí)際狀況，純堿車間進(jìn)行重堿助濾劑改造。改造后，重堿水分平均降低了0.50～1.0%，提高了輕灰煅燒爐的生產(chǎn)能力，純堿蒸汽消耗降低了30～50kg/t。

　　7.循環(huán)水補(bǔ)充尿素水解水、404B循環(huán)水置換水、廢淡液，降低純堿水耗

　　純堿循環(huán)水池補(bǔ)充尿素裝置水解水和404B循環(huán)水置換水，而水解水堿度極低且含有一定量的氨氮等，易造成循環(huán)水pH值、余氯等指標(biāo)脫標(biāo)，為確保循環(huán)水指標(biāo)合格，利用廢淡液堿度較高的特點(diǎn)，從廢淡液泵出口配制一根長(zhǎng)約20米DN20不銹鋼管線至重堿機(jī)封水回收罐，利用機(jī)封水回收罐液下泵將廢淡液送至循環(huán)水池，確保循環(huán)水指標(biāo)合格。

　　(文：張建忠 段聰仁圖：李軍 段聰仁)