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摘要:青海鹽湖鎂業有限公司純堿廠以原鹽、石灰石、焦炭為主要原料生產純堿，以氨為中間媒介，經鹽水精制、石灰石煅燒、化灰、吸氨、蒸氨、碳化、濾過、煅燒、水合生產出普通的重質純堿，過濾母液加入石灰乳反應并蒸餾回收氨，在工藝生產過程中它周而復始不斷循環，而這一循環也是借助于蒸餾過程來實現的。但是對于青海鹽湖鎂業有限公司純堿廠，作為循環經濟的尾端，生產負荷與各項目之間的循環物料的供應息息相關，根據自身的條件生產負荷最大只能達到28萬t/a純堿，而對于設計能力為100萬t/a的純堿廠來說，存在很多設備管線維護，以及小負荷生產下物料浪費的難題。文章主要介紹大型純堿生產企業在小負荷下在蒸氨方面存在的一些缺陷和技改。

關鍵詞:氨堿法;蒸氨塔;節能降耗;技改

氨堿法生產中，氨氣是作為中間介質而存在的，在工藝生產過程中它是周而復始不斷循環的，而這一環節也是借助于蒸餾過程來實現的。蒸氨操作處于制堿的主要物料流，溶液處理的末端，它是氨氣和二氧化碳返回下一個制堿循環的重要連接點，它的工況與生產效果的好壞是建立全系統良性循環的關鍵所在，也是全廠降低物料消耗和能源消耗的一個重點。氨堿生產必須考慮以下因素:盡可能地將氨氣和二氧化碳從溶液中驅除，以最大限度減少廢液中氨和石灰含量;降低能耗，有效利用熱量交換，減少蒸餾廢液當量和降低廢液溫度;緩和蒸餾設備的結疤速度，延長其使用周期，減少掃塔頻率。在生產過程中氨的損耗主要在于蒸氨廢液，尾氣的凈化以及現場的跑冒滴漏。因此，純堿廠在節能降耗方面主要在蒸氨操作上做了全面研究，進一步優化生產管理，提高產品質量、做好環境保護的同時做了一些工藝缺陷上的技改。

1蒸氨系統的工藝流程

蒸氨的母液是來自碳化濾堿機出來的濾過母液經真空分離器進行氣液分離后利用母液泵送至蒸氨塔，從塔的底部通入供熱中心來的0．69MPa的低壓蒸汽和汽輪器產生的乏汽、輕重灰閃發器產生的閃發汽作為蒸氨的熱源。汽液逆流接觸進行分解母液中的游離氨，而結合氨以及氨鹽水澄清桶產生的氨鹽泥在預灰桶中由石灰乳進行分解，使氯化銨與氫氧化鈣反應生成水、氨氣、氯化鈣，因該反應是放熱反應，因此，一水合氨中的部分氨會分解出來，這部分氨氣與加灰蒸餾段來的氨氣混合，自預灰桶上部引入篩板蒸氨塔加熱分解段底部。預灰桶內調和液自預灰桶下部靠液面高度自壓到加灰蒸餾段上部，同時預灰桶底部砂液經砂泵也輸送到加灰蒸餾段上部。廢液自塔底圈進入一級閃發器，廢液閃發出蒸汽后進二級閃發器，最終用廢液泵送至10km外的鹽田渣場。氨氣混合氣從加熱分解段頂部出來進入立式波紋管氨氣冷凝器頂部，再從立式波紋管冷凝器底部出來并入氨氣混合氣總管進入內冷式吸氨塔與淡氨鹽水逆流吸收制得合格的氨鹽水送至碳化制堿使用。

2技術改造內容

2．1回收冷凝液中的氨

青海鹽湖鎂業有限公司純堿廠的設計負荷是100萬t/a純堿，蒸氨和吸氨產生的冷凝液送至淡液蒸餾塔進行回收氨氣和二氧化碳，并將其送至真空吸收塔用淡氨鹽水(精鹽水吸收碳化尾氣所得，游離氨為1．25mol/L～1．35mol/L)吸收制得出液淡氨鹽水(游離氨2．0mol/L～2．75mol/L，)進一步送至內冷式吸氨塔進行制備合格的氨鹽水(游離氨5．0mol/L～5．25mol/L，鹽分4．4mol/L～4．55mol/L，氨、鹽比為1．12～1．18)。而目前由于循環經濟中的諸多原因生產負荷只能靠自身的兩座石灰窯來維持28萬t/a純堿的負荷，蒸吸所開設備有兩座蒸氨塔和兩座吸氨塔，而蒸氨和吸氨、以及爐氣冷凝塔產生的冷凝液不足于投用淡液蒸餾系統，故純堿廠對冷凝液管線做了技改，從淡液泵的出口增加了一條DN200的不銹鋼管線將冷凝液送至碳化工序的冷母液儲桶，并在淡液泵和冷母液儲桶處都加了一個DN200的球閥，這樣冷凝液可以回收利用所含的游離氨，這樣大大提高了設備的備用率以及降低了勞動強度，這對小負荷生產純堿降低氨耗有著很大的意義。

2．2回收氨鹽泥中的氨

純堿廠氨鹽水澄清桶底部的氨鹽泥送至預灰桶進行再次與結合氨一起蒸氨回收氨氣送至蒸氨塔的加熱分解段。原氨鹽泥管線和灰乳管線進預灰桶的高度一樣，這樣導致氨鹽泥管線經常堵塞，為了繼續維持正常生產只能等到停車大檢修時處理，長時間生產最終會導致氨鹽水澄清桶底部坐死，長期累積鹽泥易發生設備變形及地基下沉等事故。后期純堿廠將氨鹽泥管線引至預灰桶頂部，這樣就徹底避免了氨鹽泥管線堵塞及氨鹽水澄清桶坐死的情況，減輕了勞動強度，最大程度的延長了檢修周期。

2．3廢液管線取樣口改為側取樣

原廢液取樣口位于蒸氨塔底部出液管線進一級閃發器的管線正下方，從2014－09試車一直到2016年初取樣杯中80%～90%是廢沙，從而取樣分析得樣品較少需要多次取樣，這樣分析所得的數據存在偏差，并對分析崗位人員加大了勞動強度及危險性，崗位人員需要每天安排人員處理廢沙，并定期的安排專人及車輛將廢沙處理，這樣既增加了勞務成本也增加了崗位員工的勞動強度。后期純堿廠將廢液取樣口改成側取樣，這樣每次取樣含沙量較少，不存在安排專人及車輛處理廢沙，也直接減輕了分析及崗位人員的勞動強度，并縮短了取樣時間，大大降低了因取樣而氨氣中毒的事故率。

2．4乏汽放空口更改排放位置

在乏汽壓力太高時可以從壓縮汽輪機乏汽放空和蒸吸蒸汽總管放空兩方面來卸壓，但由于壓縮卸壓是手動閘閥，而且此類閘閥操作必須使用F扳手，操作頻繁會導致閘閥損壞，內漏導致在正常生產中蒸汽浪費嚴重，更換閥門頻繁增加檢修成本。原蒸氨蒸汽總管卸壓完全是由蒸吸利用乏汽放空自調閥來調節，此乏汽放空自調閥處于蒸吸廠房主控室窗戶外側，卸壓時噪音太大嚴重影響蒸吸主控的正常工作，完全卸壓時根本無法聽清電話、對講機聲音，造成主操下達指令時操作工因聽不清而誤操作;并且在窗外操作時存在安全隱患。后期將自調閥后的水平管線延長10m，再增加一個消音器，最后在消音器出口末端用一個DN300的90°彎頭斜45°方向向上排放。在自調閥與消音器之間增加一個DN25的導淋以排放蒸汽產生的冷凝水。這樣就徹底解決了噪音對生產和操作人員帶來的影響以及燙傷等安全隱患。

3改造后效果

(1)在淡液蒸餾塔不投用情況下，冷凝液中的含氨徹底得到了循環利用，改善了現場的工作環境，盡可能地將氨氣和二氧化碳從溶液中驅除，以最大限度的減少了廢液中的氨和石灰含量。(2)廢液取樣口的改進，降低了蒸吸工序的勞務費用，解決了樓層地面的腐蝕以及地面衛生，提高了蒸氨工作環境的安全系數。(3)乏汽放空口技改，降低了因噪音而導致的職業病，解決了因噪音可能導致的指揮、實施命令過程中發生的事故。(4)氨鹽泥管線的技改徹底解決了氨鹽泥管線結晶堵塞問題，改造后從未發生過氨鹽泥管線堵塞以及氨鹽水澄清桶底部坐死的事故。

4建議

目前六個篩板蒸氨塔中開兩座或者三座塔，由于氨氣混合氣管線合并為總管時每一根支管均是從總管的正下方接入，這樣便有了管線內產生冷凝水緊接著轉化成結晶的問題，若采用加盲板將備用塔隔離，這樣在下次準備開塔時就必須將整個工序的生產都要停下來，若是特殊情況還會影響上下游工序的生產甚至于整個純堿廠的連續生產。現建議將氨氣混合氣管線做一下整改，有兩種方法:(1)將各個篩板蒸氨塔的氨氣混合氣支管并入總管的接口改至總管的正上方，再將進吸氨塔的氨氣混合氣蝶閥安裝至與總管的正上方接口處;(2)將氨氣混合氣總管統一往下移動1．6m(氨氣混合氣總管管徑為1．6m)以上，再將進吸氨塔的氨氣混合氣蝶閥安裝至與總管的正上方接口處。

作者：馬玉清 單位：青海鹽湖鎂業有限公司