青海发投碱业有限公司 青海省海西州德令哈市 817099
摘要：近些年来，联碱企业由于其副产物氯化铵市场持续不景气，已经影响其行业的整体发展：氨碱企业由于氨耗低、原燃材料降价等因素影响，近期行业优势明显；联碱企业可否利用市场上比较廉价的电石渣和自身部分物料，在不需大量资金投入的情况下实现短时转变，来改变一下近期颓势，实现“两条腿走路”，国内联碱行业还没有先例。氨碱法生产纯碱究竟有哪些节能措施，文中做了一系列概述，仅供业内人士参考。
关键词：氨碱法；纯碱企业；节能分析
1 背景
氨碱法纯碱生产工艺余热均为低品位热能，回收利用较困难，但从改进工艺、节能降耗等方面深入探讨，能量的综合利用有很大的发掘潜力。
2 概述
节能降耗一直是化工生产的主题，它不仅仅是降低生产成本，同时也是改善生产环境的重要保证。纯碱工业的生产过程为重工业性质，产量规模大，生产流程长，化工单元多，为我国化学工业的耗能大户。经过多年的不懈努力，随着化学工业的发展和技术进步，宏观上通过产业结构和布局调整，微观上企业通过节能降耗、提高资源利用效率，以及对生产过程中产生的废物进行综合利用等方面，纯碱工业在生产工艺水平和污染控制等方面都有了实质性的进展。但在目前工艺环节，节能和减排空间还很大，为此，中盐青海昆仑碱业有限公司在 100万t纯碱项目中采用了许多的先进技术和设备，比如对窑气废水进行综合技术改造，以提高企业内部节能减排，更重要的是支持园区推进清洁生产，降低“三废”污染物排放，具有重要的示范作用和区域性的带动作用。
3 纯碱装置全流程先进控制技术
根据纯碱装置的工艺特点和实际生产需求，应用多变量预测控制、模式识别和智能控制等先进控制技术开发实施纯碱装置全流程先进控制系统，提升整个装置的综合自动化水平，大幅度降低操作人员的劳动强度，并通过对装置的平稳控制、参数优化、“卡边”操作，实现纯碱装置的多目标、多层次智能协调优化控制，改善纯碱产品质量，提高产品收率，降低原材料消耗和蒸汽消耗，实现多方位挖潜增效和节能减排。对于氨碱企业，应用全流程先进控制技术，可提高碳化转化率0.3%，纯碱液氨消耗减少0.2kg，纯碱降低能耗5.38kg 标准煤，减少纯碱 C02 排放 14kg。纯碱装置全流程先进控制技术，已在多家纯碱企业成功应用，取得显著应用效果。
4 节能技术分析
4.1 水平带式真空过滤机节能技术
水平带式真空过滤机是一种水平放置固定式带式结构真空过滤机。其分离过程包括滤饼形成、滤饼洗涤、滤饼脱水、卸料和滤布洗涤，连续循环操作。固液分离的动力来自于真空泵产生的负压，物料传输来自于过滤介质传送带的移动。水平带式滤碱机可比转鼓滤碱机降低湿重碱水分3%～4%，可节省蒸汽量约0.1～0.2t/t。单台生产能力大，可达45t/h，并提高般烧炉生产能力。该技术已在大化集团大连化工股份有限公司纯碱装置成功应用，于2011年11月建成30万吨/年装置并投产并于2012年8月27日通过由中国石油和化学工业联合会组织的科学技术成果鉴定。水平带式真空过滤机技术节能减排效果明显，经济效益和社会效益显著。
4.2 粉体流换热器凉碱技术
高效节能粉体流换热器是利用间壁式换热原理实现物料的高效低能耗加热或冷却目的。粉体物料自进料口进入到进料仓中，被均匀分布进入换热板片间隔中。在重力和振动的作用下，物料从换热板片间均匀并可控地自上而下缓慢通过，并与换热板片内的介质进行间接换热。料位控制系统通过调节设置在下部的振动出料仓电机频率来调节出料速率，确保物料在换热段内适当的停留时间，实现最佳出料温度。
4.3 离心机二次分离重碱节能生产技术
采用离心机二次分离技术可以降低重碱的含水量，降低I烧过程的蒸汽消耗，节能降耗。采用重碱离心机分离技术，可降低湿重碱水分4%～6%，生产每吨纯碱可节省般烧蒸汽用量约 0.18~~0.3t。至 2015 年底，该技术在行业应用已占总生产能力的50%，离心机二次分离技术对于老企业节能改造可发挥重要作用。
4.4 干法加灰节能技术
纯碱行业氨碱法生产厂家的蒸馏过程大部分采用石灰乳蒸馏工艺回收氨，只有少数厂家采用干法加灰工艺。在氨碱法蒸氨工序中用干石灰粉替代石灰乳，充分利用石灰消化的反应热，可以在回收反映热的同时降低废液排放量，提高废液浓度，降低蒸馏过程蒸汽消耗，实现节能和减排。
4.5 变换气制碱及其清洗新工艺技术
纯碱行业联碱法生产中，将合成氨生产中的变换气直接送入联破碳化塔，在脱除变换气中二氧化碳的同时，又生成碳酸氢钠，纯碱的碳化工序同时又是合成氨的脱碳工序，碳化塔外冷器与本体采用角阀切断，实现定期清洗外冷器，不必频繁倒塔，实现长期连续作业，节能降耗。变换气制碱及其清洗新工艺技术碳化尾气C02含量低，碳化结晶平均粒径大，碳化塔作业周期长。该技术与传统浓气制碱工艺相比，每吨纯碱节能量达20kg标煤。
4.6 换热设备采用了波纹管换热器，使换热过程更加节能高效
在蒸吸工序的氨气冷凝器和冷却器、压缩工序的后冷器、轻灰般烧工序的炉气冷凝塔及重灰般烧工序的炉气冷凝塔等换热设备都选用了波纹管换热器，与传统的换热设备相比，该设备换热效率高，体积小、重量轻，而且汽液分离效果好，非常有利于降低能耗。
4.7节氨措施
近年来，公司针对氨耗产生的原因，坚持技术改造，氨耗指标已居国内同行业领先水平。其具体节氨措施如下。
(1)完善工艺，严格指标。化工生产一条线、一个环节出现问题都会影响整个生产过程，因此首先要保证工艺条件，严格工序管理，实现操作稳定，尽量减少波动。从而保证碳化结晶质量好(结晶颗粒大而均匀)，原盐转化率高，提高钠的利用率。这意味着单位产品消耗的氨盐水减少，使得盐水制备、精制及吸氨负荷降低；同时氨盐水碳酸化母液量减少，氨循环量减少，在制品的跑冒滴漏减少，氨的损失也减少，氨耗下降。在日常生产中，要优化工艺操作。较大产量情况下，要平衡操作，保持生产平稳。要杜绝各种生产事故发生，避免事故排放。
(2)降低废液氨量，减少排放损失。氨碱法纯碱生产的特点是，为了氨的循环使用，母液需进行蒸馏，回收其中氨后再排放。蒸馏废液中氨含量的高低直接决定氨耗的水平，因此，蒸氨工序成为主要的氨耗控制操作单元，正常情况下蒸氨过程的氨耗约为1.0 kg/t～1.5 kg/t，占整个生产过程的40%~60%。
(3)提高灰乳活性，控制过剩灰量。为了保证母液中的氨蒸发完全，必须提高灰乳Ca(OH)2的活性，同时还要保持一定的过剩灰含量，使母液中NH 能完全蒸发出来，废液里残留游离NH;降到最低。提高灰乳的活性主要靠提高熟石灰的质量，该厂在生产工艺上加强了对原料石灰石质量的控制和化灰水温度的管理，同时增加并完善预灰桶调合液过量灰的分析及连锁控制装置。在此基础上控制并保持较低的蒸氨冷凝器出气温度，从而降低氨气带入吸氨系统的水含量，减少在制品的膨胀，降低了废液的氨损失。
结语
总之，为实现企业的可持续发展，提高企业经济效益，企业近几年在节能降耗方面取得了显著成绩。通过对氨碱法纯碱生产节能技术的广泛应用，为降低企业的生产经营成本，提高市场竞争力，加强和推进企业的节能降耗工作做出贡献。
参考文献
[1]陈新卫.氨碱法纯碱生产新节能蒸馏技术集成创新[J].科技资讯,2011,12:4.