酸碱站基础知识

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酸碱站基础知识

0刘海峰

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目录

1装置概述3

2技术分类及特点3

3设计基础3

4生产工艺原理4

5工艺流程说明4

6装置主要设备简介8

7装置主要控制回路简介9

8装置布置简介9

9三废排放简介10

10附件10

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1装置概述

全厂设置1座酸碱站，将汽车槽车运来的98%硫酸和32%烧碱进行卸车，储存在硫酸、烧碱储

罐中，并通过硫酸、烧碱输送泵送到各使用硫酸、烧碱的装置。

根据各装置对硫酸和烧碱的需求量，按照年运行5000h考虑，确定硫酸年储运量为6000吨，

烧碱年储运量为1.61万吨。

各装置需要的硫酸、烧碱用量见表1T,表12。

表1T硫酸用量表

序

用户名称规格单位小时用量年用量备注

号

1第一循环水装置98%(wt)t413341天用1小时

2第二循环水装置98%(wt)t826661天用1小时

3第三循环水装置98%(wt)t620001天用1小时

合计t186000

表1-2烧碱用量表

序

用户名称规格单位小时用量年用量

号

1甲醇装置32%(wt)t0.005241

2热电站化学水处理站32%(wt)t0.131023

3MT0装置32%(wt)t0.7025616

4污水处理站32%(wt)t0.6605280

5烯烧分离装置32%(wt)t0.5174140

合计t2.01416100

2技术分类及特点

酸碱站属于储运设施，是神华包头煤制烯烧项目的配套装置。由酸碱卸车设施、酸碱储罐、酸碱

泵房(含控制和配电)，中和池等组成。

3装置设计基础

(1)中国天辰化学工程公司与包头神华煤化工有限公司签订的《建设工程设计合同》

(2)国家发展和改革委员会文件发改工业[2006]2772号《国家发展改革委关于包头神华煤化工有

限公司煤制烯烬(MTO)项口核准的批复》

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(3)国家环境保护总局环审[2005]270号《关于神华煤制烯燃项目环境影响报告书意见的复函》

(4)《神华煤制烯煌项目安全评价报告》及批复

(5)《神华煤制烯燃项目职业病防治预评价报告》及批复

(6)神华煤制烯烬项目总体设计

(7)《石油化工装置工程设计内容规定》(SHSG-033-2003)

(8)各装置院提供的设计条件

4装置生产工艺原理

无

5装置工艺流程说明

(1)硫酸储运工艺流程

汽车槽车运来的98%浓硫酸溶液通过卸车软管靠重力流入半地下的浓硫酸卸车罐中(350V102),通过

设在浓硫酸卸车罐上的潜液泵(350P102)将浓硫酸送到浓硫酸储罐(350V-101AB)中储存，再通过浓硫

酸送料泵(350P101AB)将浓硫酸送到三套循环水装置。

由于浓硫酸温度低于10.5C时易发生结晶，因此对于硫酸储罐和管线采用95c热水进行伴热，为了

安全，储罐伴热采取外部盘管伴热加温度调节进行控制。

每台硫酸储罐均设置了液位计、温度计、压力检测仪表，并对温度、压力、高低液位进行报警，汽车

槽车来料采用地中衡计量，送出的硫酸由各装置分别计量，本站不考虑计量设施。

考虑三套循环水对•浓硫酸的需求量以及外购硫酸的运输问题，设置2台150浓硫酸储罐，1台30疔

浓硫酸卸车罐，储罐的体积按24天储量设计。考虑硫酸的吸水性，在硫酸储罐增加氮封设施。

(2)烧碱储运工艺流程

汽车槽车运来的32%烧碱溶液通过卸车软管靠重力流入半地下的烧碱溶液卸车罐中(350V104),通过

设在烧碱卸车罐上的潜液泵(350P104)将烧碱送到烧碱储罐(350V-103AB)中储存，再通过烧碱溶液送

料泵(350P103AB)将烧碱溶液送到甲醇合成装置、热电站、MTO装置、烯燃分离装置和污水处理站。

由于32%的烧碱溶液温度低于5℃时易发生结晶，因此对于烧碱溶液储罐和管线采用95℃热水进行伴

热，其中储罐伴热采取内盘管伴热加温度调节进行控制。

每台烧碱溶液储罐均设置了液位计、温度计检测仪表，并对温度、高低液位进行报警，汽车槽车来料

采用地中衡计量，送出的烧碱溶液由各装置分别计量，本站不考虑计量设施。

根据各装置对烧碱的需求量，设置2台300n?烧碱贮罐，烧碱贮罐的体积按15天储量设计。

(3)公用工程系统

为方便检修，在酸碱罐区和泵房分别设置了软管站，配备了氮气和新鲜水。

在酸碱罐区、汽车槽车卸车区、泵房等人员操作频繁的地方分别设置了洗眼器，洗眼器用水采用生活

水。

表2-1硫酸危险特性表

英文名Sulfuric分子式1I2SO4

标

相对分子量98.08CAS号7664-93-9

识

危险性类别第8.1类酸性腐蚀品化学类别1830

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危险货物编号81007UN编号硫酸

熔点（℃）10.5相对密度（空气=1）3.4

理沸点（℃）330.0相对密度（水=1）1.93

化

临界温度（℃）无资料临界压力（MPa）无资料

特

性饱和蒸汽压（kPa）0.13(145.8℃)燃烧热(KJ.mol-1)无资料

溶解性与水混溶

接触限值（中国）

侵入途径吸入、食入无资料

（mg/m3）

密闭操作，注意通风。尽可能机械化、自动化。提供安全淋浴和洗眼

工程控制

设备。

对粘膜和皮肤有强烈的刺激和腐蚀作用。蒸气或雾可引起结膜炎、结膜水肿、角膜浑浊、

健以致失明，引起呼吸道刺激，重者发生呼吸困难和肺水肿；高浓度引起喉痉挛或声门水

康肿而窒息死亡。口服后引起消化道烧伤以致溃疡形成；严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、

危肾损害，休克等。皮肤灼伤轻者出现红斑，重者形成溃疡，溅入眼内可造成灼伤甚至角

毒

害膜穿孔以至失明。

性

慢性影响：牙齿酸蚀症、慢性支气管炎，肺气肿和肺硬化。

及

健皮肤接触：立即脱去被污染的衣着，用流动清水冲洗，至少15分钟。就医。

急

康眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分种。就医。

救

危吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停

措

害止，立即进行人工呼吸。就医。

施

食入：误服者用水洗口，给饮牛奶或蛋清。就医。

呼吸系统防护：可能接触气烟雾时，佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩）或空气呼吸器。

紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴空气呼吸器。

防

眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。

护

身体防护：穿橡胶耐酸碱服。

措

手防护：戴橡胶耐酸碱手套。

施

其他：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕，沐浴更衣。单独存放被毒物污染的衣

服，洗后备用。保持良好卫生习惯。

燃烧性不燃闪点（℃）无意义

危火

险灾引燃温度（℃）无意义爆炸极限（％）无意义

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特爆最大爆炸压力（MPa）无意义稳定性稳定

性炸

最小引燃能量（mJ）无意义聚合危险不聚合

危

险燃烧分解产物氧化硫

性

禁忌物碱类、碱金属、水、强还原剂、易燃或可燃物。

遇水大量放热，可发生沸溅。与易燃物和可燃物接触会发生剧烈反应，甚至引

危险

起燃烧。遇电石、高氯酸盐、雷酸盐、硝酸盐、苦味酸盐、金属粉末等猛烈反

特性

应，发生爆炸或燃烧。有强烈的腐蚀性和吸水性。

消防人员必须穿全身耐酸碱消防服。

灭火

灭火剂：干粉、二氧化碳、砂土。避免水流冲击物品，以免遇水会放出大量热

方法

量发生喷溅而灼伤皮肤。

毒LD502140mg/kg（大鼠吸入）

急性

害

毒害

性LC50510mg/m,2小时（大鼠吸入）4.30mg/m,2小时（大鼠吸入）

储

运

注

储存于阴凉、干燥、通风良好的仓间。应与易燃或可燃物、碱类、金属粉末等分开存放。

意

事

项

泄

迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限止出入。建议应急处理人员戴

漏

自给式呼吸器，穿防酸碱衣服。不要直接接触泄漏物，尽可能切断泄漏源。防止进入下

应

水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可用大量

急

水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围提或挖坑收容：；用泵转移至槽

处

车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

理

表2-2氢氧化钠危险特性表

中文名：氢氧化钠；烧碱英文名：sodiumhydroxide;causticsoda

标

UN编号：1823（固碱）；

识分子式：NaOH分子量：40.01

1824（液碱）

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危规号：82001RTECS号：WB4900000CAS编号：1310-73-2

外观与性状：白色不透明固体，易潮解；液碱为无色或略带暗红色的粘稠状液体。

熔点（℃）：318.4相对密度（水=1）：2.12

理沸点（℃）：1390相对密度（空气=1）：无资料

化

饱和蒸气压(KPa)：0.13(739℃)辛醇/水分配系数的对数值：

性

质临界温度（℃）：燃烧热（KJ/mol）：无意义

临界压力（MPa）：折射率：

最小点火能（mj）：无意义溶解性：易溶于水、乙醉、甘油，不溶于丙酮。

燃烧性：不燃稳定性：稳定聚合危害：不聚合

闪点（℃）:

避免接触的条件：潮湿的空气

燃无意义引燃温度（℃）:无意义

爆

性爆炸极限（V%）：无意义禁忌物：强酸、易燃或可燃物、二氧化碳、过氧化物、水。

及最大爆炸压力（MPa）：无意义燃烧（分解）产物：可能产生有害的毒性烟雾。

消

防危险特性：与酸发生中和反应并放热。遇潮时对铝、锌和锡有腐蚀性，并放出易燃易爆的氢气。

本品不会燃烧，遇水和水蒸汽大量放热，形成腐蚀性溶液。具有腐蚀性。

灭火方法：用水、砂土扑救，但须防止物品遇水产生飞溅，造成灼伤。

接触限值：中国MAC(mg/m3)0.5前苏联MAC(mg/m3)0.5

母

性美国TVL-TWAOSHA2mg/m3美国TLV-STELACGIH2mg/m3

及急性毒性：LD50LC50

健

康侵入途径：吸入、食入。

危健康危害：本品有强烈刺激和腐蚀性。粉尘刺激眼和呼吸道，腐蚀鼻中膈；皮肤和眼直接接触

害可引起灼伤；误服可造成消化道灼伤，粘膜糜烂、出血和休克。

皮肤接触：立即脱去被污染的衣着，用大量流动清水冲洗，至少数15分钟。就医。眼睛接触：

急立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

救吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸有困难，给输氧。如呼吸停止，

立即进行人工呼吸。就医。食入：误服者用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。

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检测方法：酸碱滴定法；火焰光度法。工程控制：密闭操作。提供安全淋浴和洗眼设备。呼吸

系统防护：可能接触其粉尘时.，必须佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。必要时戴空气呼

防

吸器。眼睛防护：呼吸系防护中已作防护。身体防护：穿橡胶耐酸碱服。手防护：戴橡胶耐酸

护

碱手套。其它：工作场所禁止吸烟、进食和饮水，饭前要洗手•工作毕，淋浴更衣•注意个人

清洁卫生。

泄

隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴自给式呼吸器，穿防酸碱工作服.不要直接

漏

接触泄漏物。小量泄漏：避免扬尘，用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。也可用

处

大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏：收集回收或运至废物处理场所处置。

理

储储存于干燥清洁的仓间内。注意防潮和雨淋。应与易燃或可燃物及酸类分开存放。分装和搬运

运作业要注意个人防护•搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏.雨天不宜运输。

附工艺流程图（见附件）

6装置主要设备简介

主要设备说明

酸碱站共有6台非标设备，即浓硫酸储罐350V101AB、浓硫酸卸车罐350Vl02、烧碱溶液

储罐350V103AB和烧碱溶液卸车罐350Vl04。

浓硫酸送料泵350P101AB和碱液送料泵350Pl03AB采用磁力泵，浓硫酸潜液泵350P102和

碱液潜液泵350Pl04采用液下泵型式，初期雨水提升泵350Pl05采用立式长轴泵，排污泵350Pl06

采用移动式无密封自吸泵。

附设备一览表

6.1储罐类设备一览表

序号位号名称类型容积（m3）

1350V101AB浓硫酸罐带氮封拱顶罐150

2350V102浓硫酸卸车罐卧罐30

3350V103AB烧碱溶液罐拱顶罐300

4350V104烧碱溶液卸车罐卧罐30

6.21几泵类设备一览表

序号位号名称类型流量(m7h)扬程（m）

1350P101AB浓硫酸送磁力泵1070

料泵

2350P102浓硫酸潜长轴液3020

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液泵下泵

3350P103AB烧碱送料磁力泵2285

泵

4350P104烧碱潜液长轴液3020

泵下泵

5350P105初期雨水离心泵1020

提升泵

6350P106排污泵自吸式520

离心泵

7装置主要控制回路简介

主要控制回路说明

烧碱溶液贮罐和浓硫酸贮罐的高、低液位的联锁控制；烧碱溶液贮罐和浓硫酸贮罐、烧碱溶液卸

车罐、浓硫酸卸车罐的温度的自动控制；烧碱送料泵、浓硫酸送料泵开、停的自动控制：浓硫酸

贮罐氮封压力自动控制。

8装置布置简介

装置布置说明

8.1储运规模及品种

8.1.1储运规模

酸碱站总储量为：960m3,共有6台储罐。

8.1.2储运品种

酸碱站储运共有两种物料，包括：2台300m3烧碱溶液储罐、2台150m3浓硫酸储罐、1台30m3烧碱

溶液卸车罐、1台30m3浓硫酸卸车罐。

8.1.3储罐类型

烧碱溶液储罐和浓硫酸储罐均采用拱顶圆筒形立式储罐，烧碱溶液卸车罐和浓硫酸卸车罐采用卧式储

罐。

8.2设备布置说明

8.2.1罐区布置

罐区内2台烧碱溶液储罐和2台浓硫酸储罐成双排布置，罐区四周设置防护堤，防护堤高1.0m,烧碱

溶液储罐和浓硫酸储罐之间设有隔堤，隔堤高0.8m,罐区内面积785.38m2；烧碱溶液和浓硫酸卸车罐布

置在罐区外东侧的地坑里；两台卸车罐分别配有潜液泵。

8.2.2泵房布置

2台浓硫酸送料泵、2台烧碱溶液送料泵布置于酸碱罐区专用泵房内，泵房西侧设有操作室和配电室,

泵房宽7.5m、长22.8m,泵房位于罐区外南侧，距最近罐净距约11m。

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装置平面布置图（见附件）

9装置三废排放简介

装置三废排放说明

9.1废气

考虑到浓硫酸的吸水性和挥发性，在硫酸储罐增加氮封设施。在正常情况下，硫酸的储