电解及氯氢操作规程（第三版）

1青海盐湖工业股份有限公司

化工分公司

作业指导书

（电解一车间电解及氯氢工序操作规程）

文件编号：Q/YHHG-JS-CZGC-101-02

版本状态：A/2

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2016年8月1日发布2016年9月1日实施

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电解及氯氢废气操作规程

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电解及氯氢废气工序操作规程审批表

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校对电解一车间

装置（车间）

电解一车间

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总工办

生产部

部门审核

安环部

设备技术部

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总工程师批准

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电解及氯氢废气操作规程

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修改说明

1、电解开车中将氯氢总管升压改到电槽送电前。

2、电解开车氯气、氢气由原先走B阀改为直接走A阀。

3、电解增加了洗电槽操作。

4、电解停车中将原先由A阀切B阀改为直接走A阀。

5、废气增加了化碱槽的操作部分。

6、电解新增了单台电解槽的开停车以及排槽操作。

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目录

第一章工艺技术规程.............................................................71

1.1装置概况....................................................................71

1.1.1装置简介.................................................................7+

1.1.2工艺原理................................................................7+

1.1.3工艺流程...............................................................126

1.2工艺指标..................................................................2216

1.2.1原材料、辅助材料、中间产品、成品的技术规格............................224^

1.2.2原材料及动力消耗......................................................2347

1.2.3中控分析指标..........................................................2418

1.2.4排污指标..............................................................乳西

第二章操作指南...............................................................3327

2.1二次盐水系统操作指南.......................................................3327

2.1.1岗位操作的核心和任务...................................................3337

2.1.2岗位的特点............................................................3327

2.1.3岗位操作遵循的原则....................................................333?

2.1.4主要控制回路..........................................................3327

2.2电解系统操作指南...........................................................3529

2.2.1岗位操作的核心和任务...................................................3539

2.2.2岗位的特点............................................................3529

2.2.3岗位操作遵循的原则....................................................3529

2.2.4主要控制回路..........................................................3539

2.3脱氯及氯酸盐分解系统操作指南...............................................4135

2.3.1岗位操作的核心和任务...................................................4135

2.3.2岗位的特点............................................................乳被

2.3.3岗位操作遵循的原则....................................................4135

2.3.4主要控制回路..........................................................41被

2.4氯气处理系统操作指南.......................................................4458

2.4.1岗位操作的核心和任务...................................................4438

2.4.2岗位的特点............................................................443«

2.4.3岗位操作遵循的原则....................................................44^8

2.4.4主要控制回路..........................................................4438

2.5氢气处理系统操作指南.......................................................4640

2.5.1岗位操作的核心和任务..................................................4640

2.5.2岗位的特点............................................................4640

2.5.3岗位操作遵循的原则....................................................4640

I

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2.5.4主要控制回路...........................................................4740

2.6废气处理系统操作指南.......................................................4842

2.6.1岗位操作的核心和任务..................................................4842

2.6.2岗位的特点............................................................4842

2.6.3岗位操作遵循的原则....................................................4842

2.6.4主要控制回路..........................................................4843

第三章开车规程..............................................................5044

3.1开车准备..................................................................“45

3.1.1开车纲要（A级）.........................................................514^

3.1.2开车操作（B级）.........................................................SL45

3.1.3开车说明（C级）.........................................................5549

3.2二次盐水系统投料开车......................................................5650

3.2.1开车纲要（A级）......................................................5650

3.2.2开车操作（B级）......................................................57^4-

3.2.3开车说明（C级）......................................................6256

3.3电解系统投料开车..........................................................645S

3.3.1开车纲要（A级）......................................................6458

3.3.2开车操作（B级）......................................................6660

3.3.3开车说明（C级）......................................................84?8

3.4淡盐水脱氯及氯酸盐分解系统投料开车........................................8882

3.4.1开车纲要（A级）.......................................................8883

3.4.2开车操作（B级）......................................................g83

3.4.3开车说明（C级）......................................................9286

3.5氯气处理系统投料开车......................................................9488

3.5.1开车纲要（A级）......................................................9488

3.5.2开车操作（B级）......................................................94»8

3.5.3开车说明（C级）......................................................999a

3.6氢气处理系统投料开车.....................................................10195

3.6.1开车纲要（A级）......................................................101的

3.6.2开车操作（B级）......................................................10195

3.6.3开车说明（C级）....................................................106W0

3.7废气处理系统投料开车...................................................107W1

3.7.1开车纲要（A级）.....................................................107W

3.7.2开车操作（B级）....................................................107W4

3.7.3开车说明（C级）....................................................U1-W#

2

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第四章停车规程.............................................................114W8

4.1二次盐水系统停车........................................................114448

4.1.1停车纲要（A级）.....................................................11444）8

4.1.2停车操作（B级）.....................................................H5-W9

4.1.3停车说明（C级）.......................................................⑵蜴

4.2电解系统停车............................................................122444

4.2.1停车纲要（A级）.....................................................122444

4.2.2停车操作（B级）.....................................................123447

4.2.3停车说明（C级）....................................................128423

4.3淡盐水脱氯及氯酸盐分解系统停车..........................................131«5

4.3.1停车纲要（A级）.....................................................1314^

4.3.2停车操作（B级）.....................................................131例

4.3.3停车说明（C级）....................................................134瑶

4.4氯气处理系统停车........................................................135429

4.4.1停车纲要（A级）.....................................................B5+39

4.4.2停车操作（B级）....................................................135439

4.4.3停车说明（C级）....................................................139453

4.5氢气处理系统停车........................................................140«4

4.5.1停车纲要（A级）....................................................140+54

4.5.2停车操作（B级）....................................................140-^4

4.5.3停车说明（C级）....................................................1424^6

4.6废气处理系统停车........................................................143437

4.6.1停车纲要（A级）.................................................................................................................U3457

4.6.2停车操作（B级）.....................................................1434^7

4.6.3停车说明（C级）.....................................................J46440

第五章专用设备操作规程....................................................147441

5.1离子交换塔试车方案......................................................147141

5.1.1离子交塔树脂塔再生步骤...............................................147-M4

5.1.2离子交换塔的操作模式................................................149443

5.1.3离子交换塔的再生....................................................149W

5.1.4离子交换树脂塔树脂的装填............................................150444

5.2氯气压缩机操作规程......................................................151445

5.2.1设备基本参数........................................................151445

5.2.2主要部件以及液环式压缩机的工作原理..................................15144#

5.2.3氯气压缩机开机.......................................................152446

5.2.4氯气压缩机停机......................................................155449

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5.2.5氯气压缩机切换操作..................................................1564^)

5.2.6正常操作............................................................158442

5.2.7注意事项............................................................159155

5.2.8常见问题解答(FAQ)：.................................................160444

5.2.9故障处理方法.........................................................1614^5

5.3氢气压缩机试车方案.......................................................163457

5.3.1设备基本参数.........................................................163457

5.3.2主要部件以及液环式压缩机的工作原理..................................侬仔

5.3.3氢气压缩机开机......................................................16415«

5.3.4氢气压缩机停机......................................................1664^0

5.3.5氢气压缩机切换操作..................................................1674M

5.3.6正常操作.............................................................1694€^

5.3.7氢气压缩机的常见故障及处理..........................................1704M

第六章基础操作规程........................................................172466

6.1离心泵的开、停与切换操作................................................172U6

6.1.1开泵..............................................................172+66

6.1.2停泵..............................................................175+69

6.1.3正常切换............................................................178+75

6.2计量泵的开、停与切换操作................................................181475

6.2.1开泵..............................................................181+75

6.2.2停泵...............................................................185479

6.2.3正常切换............................................................187W

6.3电动机的开、停操作......................................................189例

6.3.1开机................................................................189183

6.3.2停机...............................................................1924^6

6.4机泵操作指南............................................................194188

6.5风机开、停与切换操作....................................................1994J»

6.5.1开机...............................................................[9943

6.5.2停机..............................................................202例

6.5.3正常切换............................................................204人

6.5.4风机操作指南........................................................207204-

6.6换热器的投用、停用操作..................................................208202

6.6.1投用................................................................208203

6.6.2换热器停用..........................................................2LL2O5

6.6.3操作指南............................................................214308

6.7真空泵的开、停泵操作....................................................214208

6.7.1开泵................................................................214308

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6.7.2停泵...............................................................2172+4-

第七章事故处理预案........................................................219213

7.1事故处理原则............................................................219243

7.1.1应急组织及职责......................................................219243

7.1.2应急联络............................................................220244

7.2紧急停车方案............................................................221215

7.2.1电解工序紧急停车方案.................................................221#

7.3事故处理预案............................................................222H6

7.3.1KOH装置事故处理原则：.............................................22224^

7.3.2蒸汽突然中断........................................................223247

7.3.3仪表空气突然中断....................................................2232+7

7.3.4高压氮气突然中断....................................................2243+8

7.3.5低压氮气突然中断....................................................224纳

7.3.6动力电突然中断......................................................224248

7.3.7整流突然停..........................................................2252W

7.3.8纯水突然中断........................................................2252+9

7.3.9氯气泄露............................................................226330

7.4针对性事故处理预案......................................................226220

7.4.1电解槽溢流断流应急处理方案..........................................226220

7.4.2盐水PH值异常应急处理预案..........................................228223

7.4.3电解DCS电脑异常应急处理预案.......................................228232

7.4.4电解槽发生爆炸应急处理..............................................229333

7.5生产中不正常现象及处理方法..............................................230224

7.6事故处理预案演练规定....................................................238232

第八章操作规定............................................................239233

8.1安全操作规定............................................................239233

8.1.1、二盐及脱氯岗位安全操作规定........................................239233

8.1.2电解岗位安全操作规定................................................239235

8.2操作规定................................................................241235

8.2.1外操岗位操作规定....................................................241235

8.2.2内操岗位操作规定....................................................241235

8.2.3交接班制度..........................................................241235

8.2.4巡回检查制度........................................................242336

8.2.5设备维护保养制度....................................................242336

8.2.6产品质量制度........................................................243期

8.2.7安全生产制度........................................................243237

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8.2.8文明生产制度.........................................................244258

第九章仪表控制系统操作方法................................................2452S9

9.1DCS系统概述...........................................................245239

9.1.1系统总貌............................................................245239

9.1.2系统网络............................................................246340

9.1.3计算机..............................................................246240

9.1.4现场总线（Profibus-DP）.......................................................................................................24734+

9.1.5控制方案............................................................247244

9.2主要工艺操作仪表逻辑控制说明及工艺控制流程图（PID）...........................................248242

9.2.1主要工艺操作仪表逻辑控制说明（见第二章各节主要控制回路）............248242

9.2.2工艺控制流程图（见附图）............................................248342

9.3装置自保的逻辑控制规程..................................................248242

9.3.1装置自保的逻辑控制图（见附图—联锁逻辑图）........................248342

9.3.2装置自保的逻辑控制说明..............................................248342

第十章安全生产及环境保护..................................................251246

10.1安全知识...............................................................251245

10.1.1化工生产的特点.....................................................25124g

10.1.2安全名词解释.......................................................25124#

10.2安全规定...............................................................251245

10.2.1生产厂区十二个不准.................................................251345

10.2.2操作工的六严格.....................................................252246

10.2.3动火作业六大禁令...................................................252346

10.2.4进入容器、设备的八个必须...........................................252246

10.2.5高处作业安全常识...................................................252346

10.2.6生产中的七个对待...................................................253247

10.2.7作业中的十不吊.....................................................253247

10.2.8化工（危险化学品）企业保障生产安全十条规定.........................253247

10.2.9危险装置、场所必须设置的八类安全设施：.............................253247

10.3装置防冻防凝措施.......................................................254248

10.4本装置主要有毒物、介质（易燃易爆、有毒）的有关参数.....................254248

10.5本装置污染物主要排放部位和排放的主要污染物.............................263257

10.5.1主要污染源及污染物.................................................263257

10.5.2控制污染的环保措施.................................................264258

第^-一章附录..............................................................266260

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第一章工艺技术规程

1.1装置概况

本装置为青海100万吨钾肥产品综合利用项目的装置之一，采用离子膜电解

工艺生产液体和固体氢氧化钾产品和氯化氢气体供下游装置生产聚氯乙烯产品。

1.1.1装置简介

1.1.1.1装置设计规模

离子膜钾碱(包括一次盐水、二次盐水精制和电解、氯氢及废气处理)

32%KOH120000吨/年(以100%KOH计)

1.1.2工艺原理

1.1.2.1电解工序(包括二次盐水精制、电解、淡盐水脱氯、氯酸盐分解)

(a)盐水二次精制单元

为了保证进槽的盐水质量，一次盐水工序来的一次盐水进入离子交换树脂塔

进一步将盐水中微量Ca2+、M1+等多价金属阳离子除去，使其含量小于规定值。

自一次盐水工序的过滤盐水经调节pH值后进入过滤盐水槽(01-05D002),然

后由过滤盐水泵(01-P002A/B)送出，经过滤盐水加热器(01-05E001)用蒸汽加热至

60±5℃后，进入离子交换树脂塔(01-06F001A/B)除钙、镁离子总和小于20ppb；

出离子交换树脂塔的超纯盐水经盐水换热器(01-06E001和01-06E002)调整控

制适合的盐水温度后进入超纯盐水高位(01-06D001),然后送入电解槽

(01-llA001A-D)o其中盐水换热器(01-06E002)是电解槽单槽开车时使用。

螯合树脂要用酸、碱及纯水每72小时自动再生一次。再生过程分为：加纯

水排放盐水、纯水返洗、酸再生、纯水冲洗、碱再生、纯水返洗、过滤盐水置换

等步骤。再生用纯水用纯水泵(01-73D001)送入，再生用盐酸由盐酸泵

(01-51P001A/B)送入，再生用碱液由阴极液泵(01-31P001A/B)送入。酸碱再生时

产生的酸性及碱性废水则分别收集在酸性废水坑(01-06A001)和碱性废水坑

(01-06002),其中酸性废水调整PH值7-9后，由酸性废水泵(01-06P001A/B)

送至污水泵站，碱性废水由碱性废水输送泵(01-06P002A/B)送至一次盐水化盐。

系统设置两台离子交换树脂塔，每一台都按100%能力设计。正常情况下，

两塔串联运行，根据分析数据将钙、镁总和超标的塔切出再生。整个操作过程均

由PLC控制并与DCS保持通讯。

(b)电解单元

过滤盐水泵送来的二次精盐水控制一定的流量，并加入由调节阀控制流量的

盐酸以使进电槽盐水的PH=2,最终自流进入各电解槽的阳极室进行电解。

在电解槽阳极室生成的淡盐水流进阳极液槽(01-07D001),然后经阳极液泵

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(01-07P001A/B)送到脱氯单元。在电解槽阳极室生成的氯气送往氯气处理工

序。

电槽阴极室产生的阴极液经氢气分离器(01-31F001)流入阴极液槽

(01-31D002),由阴极液泵(01-31P001A/B)一部分送各用碱工艺点；一部分碱

液经阴极液冷却器，通过加入纯水来控制碱液浓度循环回到电解槽。在电解槽

阴极室生成的氢气送往氢气处理工序。

(c)淡盐水脱氯单元

阳极液槽(01-07D001)的淡盐水经阳极液泵(01-07P001A/B)送至脱氯塔

(01-07C001),在真空下将溶解在盐水中的游离氯脱出，脱氯后的淡盐水仍含游

离氯约20-30mg/l,加入32%碱液调节pH后，与K2s。3溶液反应进一步除去游

离氯，其化学反应如下：

K2sO3+CI2+2KOH-K2so4+2KCI+H2O

为了保证脱氯完全，系统设有监测游离氯的氧化-还原电位计。脱氯完全后

的淡盐水由脱氯盐水泵(01-07P002A/B)送至一次盐水工序。

由脱氯塔脱出的氯气经脱氯冷凝器(01-07E001)冷却、分离水分后由脱氯

真空泵(01-07U001)送至氯气总管。脱氯冷凝器冷凝下来的氯水自流回阳极液

槽。整个系统是靠真空泵抽吸维持脱氯塔真空度。

(d)氯酸盐分解

电解过程中电解槽阳极室将产生一定量的副产物KC103,如果不及时除去，

将通过盐水循环而累积到一定浓度，最终将影响到产品质量，当碱液中含量过高

时会导致碱液蒸发器腐蚀。为此设置了氯酸盐分解系统，将电解过程中产生的氯

酸钾及时除去。通过阳极液泵(01-07P001A/B)送出的一部分淡盐水与按一定

比例加入的盐酸混合后进入氯酸盐反应槽(01-08R001),在此氯酸钠与盐酸在一

定温度下发生反应而被分解，其主反应式为：

KC103+6HC1T3cI2T+KCI+3H2。

氯酸盐分解后的酸化盐水自流入阳极液酸化罐(01-07D005),而氯酸盐分解

产生的氯气回到氯气总管。

1.1.2.2氢气处理工序

1、氢气洗涤冷却

由电解来的湿氢气，其温度约为90℃,进入氢气洗涤塔(01E0601)底部，洗

涤液由洗涤液循环泵(01J0601ab)送出经洗涤液冷却器(01C0601)冷却后进入

氢气洗涤塔(01E0601)上部与氢气逆流接触，氢被冷却到约45℃,氢气中大约

75〜80%的水分得到冷凝，并除去了氢气中所夹带的碱雾。

2、氢气的压缩和脱水

从氢气洗涤塔(01E0601)顶部出来大约45c的氢气经氢气压缩机组

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(01J0602a〜c)加压至0.1〜0.12MPaG温度升到50℃左右，为防止输送管路低

温结冰需减少氢气的含水量，因此设置I、II段氢气冷却器(01C0603和01C0604)

分别用循环水和冷冻水将氢气冷却至15℃,再经过装有孟山都过滤芯的水雾捕

沫器(01F0601)除去氢气夹带的水雾后经氢气分配台(01F0603),为防止富余

水分冷凝结冰堵塞下游管道，因此设置氢气三段加热器，在冬季用蒸汽将氢气加

热至80℃左右，以使其所含水分变成不饱和水蒸气而不能冷凝，再送至氯化氢

合成及盐酸工序。

开车时纯度较低的氢气以及多余的氢气经氢气分配台(01F0603)上的氢气

放空阻火器(01L0601)排入大气。氢气洗涤、冷却冷凝下来的碱性水，均进入

氢气洗涤塔(01E0603),在氢气洗涤塔(01E0601)液位自动调节控制下，由洗

涤液循环泵(01J0601ab)送一次盐水工序作化盐水用。

为了使氢气洗涤塔后压力保持稳定，在氢气分配台(01F0603)上设置一回流

管至压缩机组(01J0602a〜c)的入口管，并根据氢气洗涤塔后的氢气总管压力

变化自动调节回流量。

为了稳定电解氢气总管压力，在氢气洗涤塔后设置压力调节阀

01PICA-1152A,当氢气总管压力低于压力设定值时，01PICA-1152A调节阀自动

关小，反之调节阀自动开大，以稳定氢气总管的压力。并在氢气洗涤塔入口总管

上设置压力超压排放系统，当总管氢气压力超压(高于压力设定值)时，压力自

动调节阀01PICA-1152B自动打开，确保系统稳定安全运行。

1.1.2.3氯处理工序

电解来湿氯气进入本工序，经洗涤、冷却、干燥、加压输送出本工序。

1、氯气洗涤冷却

由电解工序来的湿氯气(温度约88℃)进入氯气洗涤塔(01E0401)底部，

氯水由氯水循环泵(01J0401ab)打出经氯水冷却器(01C0401)用循环水冷却换

热后进入氯气洗涤塔(01E0401)上部与氯气直接逆流接触，氯气冷却到约45℃,

氯气中大约85%〜90%的水分得到冷凝，并除去氯气中夹带的盐雾，出塔氯气再

进入氯气冷却器(01C0403)用冷冻水进行进一步冷却，出口氯气温度冷由冻水

调节阀01TV-0402控制在12~15℃。在此冷却过程中，氯气中大约80%水份又被

冷凝下来，这样可节约氯气干燥的硫酸用量，也有一部分冷凝水成雾滴状存在

于氯气气流中，所以除雾也是一项降低硫酸消耗，减少盐雾夹带的重要措施。因

此冷却后的氯气经装有高效的MECS过滤芯的水雾分离器(F0401)过滤后才进

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电解及氯氢废气操作规程

编号:Q/YHHG-JC-CZGC-101-02版本状态:A/2

入干燥系统，该分离器的水雾捕集率在99%以上。

2、氯气干燥

通过水雾分离器(01F0401)过滤后的1275c氯气进入填料干燥塔

(01E0402)下部，循环酸由硫酸循环泵(01J0402ab)送出，经循环酸冷却器

(01C0404)用冷冻水冷却到15℃后进入填料干燥塔上部，与氯气逆流接触除

去氯气中水份。塔底出酸浓度控制在75%以上。氯气中水份被硫酸吸收而放热,

这部分热量大部分由循环酸冷却器(01C0404)带走，少部分热由氯气吸收，因

而出填料塔氯气温度上升至约19℃0

出填料干燥塔的氯气，再进入泡罩干燥塔(01E0403)下部，与由98%硫酸

酸泵(01J0403ab)打入98%酸高位槽自流进入泡罩塔，氯气与98%硫酸逆流接

触，进一步得到干燥，从泡罩塔出来的氯气含水量＜lOOppmo氯气中的水分被

硫酸吸收而放热，这部分热量大部分由设置在泡罩塔最下面一层塔盘上冷却盘管

带走，少部分热由氯气吸收，因而出泡罩干燥塔氯气温度升高到约20℃o干燥

氯气进入氯气压缩系统在经酸捕沫器除去酸雾送往用户。

来自界区的98%的硫酸进入浓硫酸储槽(01F0403),使用时用98%硫酸泵

(01J0403ab)送出，经98%硫酸冷却器(01C0405)用冷冻水冷却至约15。后,

进入98%酸高位槽，自流进入泡罩干燥塔(01E0403)o与氯气逆流接触除去氯

中水份后，硫酸浓度降至约92%,再自流入填料干燥塔(01E0402)o在填料干

燥塔(01E0402)中的硫酸吸收水分后浓度降至75~77%,在液位调节系统

01LV-0402控制下自动将硫酸打至稀酸储槽(01F0405)o

储存在稀硫酸储槽内的稀酸由稀酸泵(01J0405)打至槽车，然后再送出界

区销售。

3、干燥氯气压缩

干燥后的氯气进入氯气压缩机(01J0408a-c)压缩到约0.2MPaG。为了保证

电解在低负荷时，电解和氯气洗涤冷却干燥吸引的氯气总管压力稳定，在压力

(01PICA-0401)的控制下从氯气分配台再引一股氯气回流到氯气压缩机前的氯

气总管，当系统氯气压力降低时，01PV-0401调节阀自动开大，反之调节阀自动

关小。以达到控制和稳定整个系统氯气压力的目的。氯气压缩系统设有循环酸冷

却器(01C0406a~c),用循环水冷却循环硫酸，以保证出压缩机系统的氯气温度

不大于50℃。经压缩并冷却到大约45c的氯气进入孟