钾碱企业志片碱篇.doc

*钾碱企业誌 片碱篇片碱车间是*钾碱分公司的成品车间，产品主要有商品液碱和片碱。现在的生产规模由一期生产线和二期生产线组成，一期氢氧化钾片碱于2004年6月投产，二期生产线于2007年6月投产，现在达到年产8.2万吨折百碱的生产能力。主要过程是把32%碱液蒸发，进一步浓缩提高浓度，达到48%，一部分作为成品碱直接进行销售，一部分继续浓缩，生产成为片状固碱，既片碱，片碱作为*钾碱分公司的主打商品，是企业利润主要增长点。生产工艺流程是将离子膜电解产品32%KOH溶液，通过一效蒸发器、二效蒸发器蒸发，生产出48%KOH液碱产品，一部分48%KOH液碱作为成品出售，大部分碱液通过三效升膜蒸发器再蒸发和最终降膜浓缩器浓缩至92%溶融碱，再通过片碱机制成固体片状氢氧化钾。主要工艺流程：一期生产线工艺流程图：一期片碱车间工艺流程图 废蒸汽 表面冷凝器 至真空泵 二次汽冷凝液 自电解 32%KOH罐 32%KOH泵 EV-1101 44%KOH泵 二次蒸汽 48%KOH罐 65%KOH EV-1201 48%KOH泵 EV-1301 EV-2001 中压蒸汽 蒸汽冷凝液 高压蒸汽 蒸汽冷凝液 氢气加热炉 熔盐罐、泵 90%KOH 片碱机 溜槽 包装秤 输送带 入库二期生产线工艺流程图二期片碱车间工艺流程图低低压蒸汽表面冷凝器真空泵T-37101 自电解 32%KOH罐 32%KOH泵 EV-31101 44%KOH泵 二次蒸汽 二次蒸汽 排空 48%KOH罐 65%KOH EV-31201 48%KOH泵 EV-32201 EV-32301 低低压蒸汽 蒸汽冷凝液 高压蒸汽 蒸汽冷凝液 氢气加热炉 熔盐罐、泵 90%KOH 片碱机 溜槽 包装秤 输送带 入库设备管理方面片碱车间加强设备管理，严格按设备管理制度进行管理，保证生产稳定运行。严格按照五定图表维护。设备点检维护落实到人，保证备用设备处于良好状态。对运转中的设备小隐患及时排除，防止设备带病运转。由于工艺等其它原因不能马上消除的，专人督办，保证在可控范围内，防止小隐患酿成大事故，造成不必要的生产间断和故障停车。加大系统风险点的控制，保证系统处于连续的工作状态。严格按操作规程操作，倒泵过程时刻与中控保持联系，保证生产不出现波动。只有液位、压力等参数保持稳定后，操作人员才能离开现场，防止断流、灭炉等质量事故的发生。控制好风险点，对于保证系统稳定运行起到事半功倍的作用。为了加强设备管理，更好地维护保养设备，及时发现缺陷并进行维修，保证正常、安全生产，制定了详细的管理制度。一、当班操作工每小时对所有设备巡检一次。二、发现设备缺陷及时向车间和调度汇报。如果车间内部不能处理，立即填写缺陷单报告调度，由调度联系相关部门进行处理。三、缺陷单填好后妥善留存。设备管理人员及时登记并与调度及保全车间保持联系，使设备尽快得到维修。四、如果班组员工未按时巡检，对设备缺陷未及时发现，给生产造成损失的按相应管理措施予以处罚。五、设备缺陷单定期适当保存。七、包机人负责所包设备（包括附属电机）的清洁卫生。要做到清洁、干燥、设备见本色（片碱机只包电机，不包设备本体）。八、应建立设备台帐以供查阅。九、 运转类设备不能缺油，应按设备润滑五定图要求加油保养。十、要认真巡检并填写记录，发现故障及时向管理人员报告并填写缺陷单，并向值班人员报告。十一、发现设备有不正常情况，未立即或不填写设备缺陷单者，按车间考核细则进行处罚。如未填写设备缺陷单，出现问题者，责任自负。十二、认真贯彻执行厂部和车间对设备的清洁要求。十三、每班进行清洁设备。十四、设备卫生，责任到人。必须按时打扫，做到设备无油污。十五、实行设备包机制度，卫生责任到人，便于管理，有利于设备的保养和清洁。十六、每周对设备的清洁情况进行检查、总结。每月对设备的清洁情况进行一次总汇，奖勤罚懒，保证设备的清洁度。十七、运转设备执行定期切换制度。安全生产管理方面为了加强安全生产监督管理，防止和减少生产安全事故，保障企业和职工的生命和财产的安全，执行严格的管理制度车间安全管理一、 本车间安全生产责任人和安全管理人员，必须参加上级安监部门的培训，并取得资格证书。二、 认真制定本车间安全培训计划，并按计划组织实施。三、 对于新进本车间的员工，必须要开展三级安全教育。四、 组织好本车间特种人员的培训工作，对于未取得政府主管部门颁发的特种作业人员操作证的，严禁上岗操作。五、 抓好日常的安全教育工作，重点围绕相关安全法规、标准、规定、相关专业的安全和消防知识，操作规程，工艺流程，巡回检查内容和方法，危险点源控制内容和方法，事故应急预案等内容。六、 每位生产一线职工都要交纳一定数额的安全生产抵押金.七、 如果职工当月完全履行了职工安全责任制，生产操作严格遵守本岗位安全操作规程，未发生任何生产安全事故，公司将发给职工一定数额的安全生产奖。车间职工管理一、 积极参加本班组组织的安全学习。二、 严格遵守各项安全生产规章制度，熟练掌握本岗位生产操作技能、安全操作规程和处理紧急事故的应变能力。三、 工作时精心操作，严格遵守工艺纪律和劳动纪律，认真做好各项记录、交接安全生产情况。四、 认真巡回检查，准确分析、判断和处理生产异常情况。五、 认真维护保养设备，及时消除各类缺陷，并做好记录。六、 搞好环境卫生，实现安全文明生产。七、 上岗时穿戴和使用劳保用品，坚持持证上岗和巡检制度，妥善保护和正确使用防护器材和消防器材。八、 积极参加单位组织的安全活动。九、 不违章作业，劝阻、制止他人的违章作业，拒绝违章指挥，同时向有关领导报告。十、 参加安全评价工作，及时发现事故隐患并及时上报。节能环保增效益。物料的回收利用一、一效蒸发器、二效蒸发器蒸汽冷凝液的回收再利用原设计存在缺陷：在这两道工序过程中，碱液浓度由32%提高到48%，产生大量的蒸汽冷凝水，收集到冷凝液水罐后，一部分送到化盐工序化盐使用，大部分被排放了。而片碱车间的真空泵、碱液泵、水泵等在生产过程中需要大量的纯水作为工艺水和冷却水，给纯水制造工序生产能力、污水治理产生过大压力。采取的改进措施：冷凝水温度较高，不能在片碱车间作为冷却纯水使用，必须把水温降低。我们采取增加水泵、增加水流量，通过板式换热器利用外部循环水降低水温度，水温低于30就能够作为冷却水使用了。通过设备和管路改造已经成功实现了循环使用：1、降温后的冷凝水一部分进入车间冷却水系统，作为运转泵类的冷却用水进行一次利用，再把排放的水通过管道回收，进入公司大循环水系统，实现冷凝水的二次利用。2、一部分冷凝水作为真空泵的工艺水。3、一部分冷凝水作为回收碱时的稀释用水。4、一部分冷凝水打入化盐工序化盐水时使用。根据测算，此项改造，按年产6万吨折百碱计算，年节约纯水10万吨。二、 停车时以及片碱机发生故障时，熔融碱的回收利用。原设计需要改进的方面：停车时，总会残留一部分熔融碱不能制片；片碱机发生故障时更是经常需要把碱槽中的熔融碱排放出去；原设计是在下面用桶接碱，接满碱后，再人工移至其它地方。此种方法，工作效率低，安全隐患多。事实上在操作时，由于碱的高温、强腐蚀性以及装满碱后桶的重量过大，移动难度大，增加了生产难度。采取的改进措施：改造排碱管路，增加碱回收罐，罐中接入纯水。需要向回收罐中排放熔融碱时，先向罐中打入纯水，排放碱的过程中，按一定的比例继续加入纯水，使碱液浓度约为48%，再通过碱回收泵打入48%碱罐。此项目主要成果：把排放的熔融碱直接回收成为48%碱液，减少了碱的浪费，提高了碱的成品率，提高了经济效益。三、高压蒸汽冷凝水的回收利用。三效升膜蒸发器蒸发碱液是以高压蒸汽作为能源的，高压蒸汽放热后冷凝成为水，原设计通过高压冷凝水的收集，再通过闪蒸罐的作用，一部分未冷凝的蒸汽进入中压蒸汽管网，冷凝水排入水池。采取的改进措施：高压冷凝水存在高压、高温的危险，必须通过降压降温才能回收利用。从理论上讲，这种冷凝水十分接近工艺蒸馏水，可以作为工艺纯水使用。我们通过严格控制蒸发器的工艺参数，降低蒸汽中碱的含量，使高压高温冷凝水达到工艺纯水的要求。冷凝水通过和32%碱液换热先降低部分温度，再通过板式换热器利用循环冷却水冷却，达到降压降温的目的。化验合格后直接进入纯水系统，实现水资源的循环利用。此项目技术改造后后，实现水资源循环利用的目标。不是作为污水排放，而是直接作为纯水使用，既节省了排水的治污费用，又节约了制备纯水的费用，直接经济效益，不言而喻。四、采用碱液在真空状态下蒸发，节约能源提高效率。制造片碱的过程实际上就是碱液中水分蒸发的过程，提高水分蒸发的速度就是提高生产效率。相同浓度碱液的沸点随着真空度的提高而降低，提高蒸发器碱液腔体内的真空度，也就是随着腔体内压力的降低，碱液沸点下降，真空状态下蒸发碱液就会节省能源，降低消耗。原来设备设计的二效蒸发器是在常压下蒸发，设备运行中碱液沸点达到140145，设备运行温度高，蒸汽消耗量大，设备寿命短。在二期工程设计过程中，为了节约能源，把二效蒸发器设计为碱液在真空状态下蒸发，真空度为0.0850.095MPa，蒸发器的温度为7585。两者相比，二效蒸发器的碱液蒸发温度下降了6065，从而显著降低了能源消耗。工艺改造提高效率一、二期生产线的投产后，片碱生产线不能达到设计产能，生产过程以及片碱质量不稳定，严重影响了生产的正常进行，提出进行片碱生产过程的优化研究与实施，目的是达到设备的设计产能，提高经济效益。项目的主要内容分两个方面：一是对设备进行改造，对影响产能的设备进行技改，包括增加一些新的辅助设备；二是对生产过程的工艺参数进行优化改进，提高产量与质量。项目的特点是对原来的生产线进行深入的研究，针对影响产量与质量相关参数的进行改造，稳定生产过程中相关碱流量、氢气流量、蒸汽压力与流量，提高氢气燃烧炉的能力，从而提高片碱稳定生产能力。原来经常出现系统开车后，长时间片碱浓度低，不能达到合格品要求。整个过程采取的主要措施有：第一，在进入车间前的高压蒸汽管路上增加一个蒸汽自动调节阀门，使三效蒸发器产出的碱浓度稳定；第二，在进氢气炉前的管线上增加一个氢气缓冲罐，使氢气稳定，增加助燃空气变频调节器，增大助燃空气进风量，并使助燃空气和氢气的配比、稳定；第三，对氢气炉的运行程序进行了调试与调整，更换大的氢气风门，增加了氢气炉的供热能力与效率；第四，对包装线系统进行硬件与软件的改造，对料仓进行改造，优化了结构，增大了料仓的容量；对包装秤的软件进行了改进，使包装线满足每天90吨片碱的包装能力；第五，对生产过程工艺参数进行了优化，包括进一效、二效、三效蒸发器的蒸汽压力与温度，氢气燃烧炉的氢气流量与温度，糖液的浓度及加入量等，使产量与质量明显提高；第六，为了提高系统的折百碱生产能力，确定了合理的片碱生产量，既延长片碱机刮刀使用时间提高片碱的能力，又最大限度地提高液碱的生产量。2009年9月完成了整个生产系统的改造，片碱的生产能力提高25%，片碱一等品率由1月76.5%提高到11月的97.5%，经济效益与社会效益显著提高。加强工艺改造提高产品质量。质量是企业的生命，是企业长期兴旺发达的必要条件。影响产品质量的因素主要有以下几个方面：1、生产设备的运行状况。包括蒸发设备，浓缩设备，氢气燃烧炉及熔盐系统，氮气系统，水循环系统，电器、仪表、阀门的控制状态，片碱机及包装秤等。2、原料碱液质量：32%KOH的浓度、氯离子含量、氯酸盐含量以及其他金属离子含量。3、生产工艺参数。中压蒸汽压力、温度；高压蒸汽压力、温度；氢气压力、流量；氮气压力、流量；糖液浓度、流量；碱液各控制点的压力、流量、温度等。片碱产品质量不合格的参数主要有：KOH主含量低、片碱发黑、氯酸根、碳酸根含量高、外观包装不合格等，以下分期对各项参数与对策进行陈述。1 片碱主含量低主含量是指片碱中KOH的质量分数，是产品质量最主要的参数之一，一般要求大于90%。生产过程中碱液各温度控制点是关键。 1.1 48%碱液浓度达到要求经过一效、二效蒸发器蒸发，碱液浓度必须达到或大于48%，为后面工序质量合格作好准备。这个过程主要依靠蒸汽冷凝产生的热量蒸发碱液中的水分提高浓度，所以必须保证蒸气的压力和温度达到要求；真空状态下可以有效地降低碱液沸点，为了节省能源和提高效率，蒸发器中要尽可能达到高的真空度。二效蒸发器碱液真空度-0.085MPa-0.094MPa(表压)，温度在7585之间，效果比较理想。11.2高压蒸汽的压力和温度升膜蒸发器以高压蒸汽为加热介质，继续提高碱液的浓度，碱液温度一般应达到190210之间。1.3 氢气燃烧炉及熔盐系统浓缩制片过程以熔融盐HTS为加热介质，而加热HTS是以氢气燃烧炉提供热源的。燃烧炉提供的热量要稳定，保证熔盐温度和流量的稳定，才能产生稳定、足够的热量加热碱液，使经过浓缩器后的碱液温度达到要求，一般在380400之间。1.4保持系统密闭为了防止碱液温度降低和潮解，降低片碱中KOH含量，碱液从浓缩器至片碱机的流动过程中尽量保持密闭状态，避免和空气接触。*钾碱主要采用系统中充氮气来密封。2 片碱颜色发黑片碱颜色发黑，直接影响产品外观，不利于产品的销售和使用。颜色发黑的主要原因是片碱中的镍含量过高，而镍的来源是由于氯酸盐腐蚀镍材设备造成的；另外，开车过程中由于镍材设备与空气接触，更容易出现黑碱。降低氯酸盐的含量，是防止片碱发黑的根本途径。实际生产过程中多采用加蔗糖溶液来消除氯酸根ClO3-；开车时加强蒸汽吹扫压力、延长蒸汽吹扫时间。2.1 加入蔗糖溶液去除氯酸盐常用的处理方法是是在48%碱液在进入浓缩器之前加入蔗糖水溶液，这种方法简便易行，效果稳定。实际生产中加入的蔗糖量为理论量的68倍，加入太少，片碱容易发黑，加入过多，会使片碱中的CO32-增加。48%碱液中含有ClO3-的质量分数一般为0.0015%0.0020%。用计量泵将5.5%的蔗糖水溶液打入48%碱液中管道中与碱溶液混合，使之在进入蒸发器前大部分发生反应除掉ClO3-，从而更有效的保护后序镍材设备，降低片碱中的镍含量，一般片碱中的镍含量小于7ppm，颜色就不会发黑。为了充分发挥蔗糖的作用，生产过程中要经常清洗管道过滤网，保证糖液的压力和流量；另外，要经常利用停车机会清理蔗糖液罐和蔗糖液管线，以除掉罐内和管道中的积存的杂物及发酵物。2.2 生产能力控制生产能力控制在额定产量的60100%的范围内。在蒸发器中，进料量太小，蒸发器中液膜太薄以致断裂，出现干壁区，并使管子承受更大的因操作而产生的热应力，加剧应力腐蚀。液体的进料量太大，液体不能成膜或者膜太厚，那么在升温过程中，液体往往不能得到完全充分的热量传递，达不到对流沸腾所需要的温度，不能或不完全蒸发，浓缩过程不能很好的进行，甚至无法进行。流量太大或太小都会损坏设备，腐蚀镍材，增加片碱中的镍含量，使片碱发黑。2.3 开车前用蒸汽吹扫设备开车前用蒸汽吹扫系统，保证一定的压力和吹扫时间。吹扫能够预热设备，降低投料时的热应力；吹扫过程中把管路中的残留碱吹扫干净；通过吹扫把系统中的空气排出，减少氧气含量；尽量减少投料时对镍材设备的冲刷和腐蚀，降低片碱中的镍含量，防止片碱发黑。2.4开车投料后用氮气密封设备开车投料后用氮气密封设备，保持通入的氮气处于微正压状态，可以防止空气进入生产系统。因为生产时装置处于高温强碱状态，氧气进入会加剧镍材腐蚀，增加片碱中的镍含量。2.5 减少开、停车次数尽量减少开停车的次数，每一次开车，进料碱液都会冲掉镍材表面起保护作用的氧化镍层，继续冲刷腐蚀下层镍材，因此开车过程中会不可避免地产生黑碱。通过延长蒸汽吹扫系统的时间等措施，可以降低开车黑碱量。3 氯酸根、碳酸根含量高不同的用户对产品有不同的要求，有的用户会提出特定的质量要求。氯酸根含量高，会腐蚀镍材设备，使片碱发黑，这些在前面已经做了论述。正由于在消除氯酸根过程中加入了蔗糖，和ClO3-反应后碱液中含量将会增加。降低CO32-要从两个方面来解决，一是从源头上，也就是控制