大化60万吨/年联碱搬迁改造项目简述
1 现状简介
大化集团有限责任公司是一个具有70多年历史的老企业，是国内首家应用“侯氏制碱法”的工厂，自1964年第一套工业规模的联碱装置纳入国家计划算起，至今已有40多年。大化碱厂多年以来一直是氨碱、联碱法并举。近年来，氨碱系统因废液排放问题逐渐萎缩，联碱装置则不断扩大。目前，公司纯碱总生产能力达到80万吨/年，其中氨碱能力30万吨/年，联碱能力50万吨/年，产品有轻灰、普通重灰、农铵、工铵以及粒铵五个品种。
大化公司主厂区占地335万平方米(其中碱厂占地18万平方米),位于大连城市中心区域，在原地继续扩建及改造，既不符合大连城市发展规划要求，也限制了企业的生存和发展,经科学认真的考察和论证，决定进行搬迁改造。
本次搬迁改造按照“低消耗、低污染、高效率、高附加值”的新型工业化标准，淘汰现有的氨碱生产装置，将联碱法生产规模从现在的50万吨/年扩大到60万吨/年，将污染严重的氨碱系统彻底淘汰掉，从根本上解决了遗留多年的废液废渣排放污染难题，努力做到企业与社会和谐发展，人类与环境和平共处。通过搬迁改造提升装置的技术水平。
新厂区位于大连瓦房店市松木岛，属原盐产地，搬迁改造后真正实现盐碱联合。
2新装置规模和产品结构
2.1规模：
大连化工股份公司搬迁改造确定总设计能力：60万吨/年联碱（按年作业时间330天计）。新建60万吨/年联碱装置生产技术先进、工艺成熟可靠、没有“三废”排放，投产后可以长期稳定、安全、高负荷地生产。装置采用DCS控制，不但方便管理和操作，而且可以优化操作、减小波动。
2.2 产品结构
产品有轻质纯碱、普通重质纯碱、低盐重质纯碱、粉状农业氯化铵、工业氯化铵和粒状农业氯化铵六个品种。产品方案见表二
表二 产品方案表
序号
项目
产 品 名 称
能力（万吨／年）
1
纯 碱
（６０万吨／年）
轻质纯碱
２０
普通重质纯碱
２０
低盐重质纯碱
２０
2
氯 化 铵
（６０万吨／年）
粉状农业氯化铵
３０
工业氯化铵
１０
粒状农业氯化铵
２０
3. 工艺技术方案
新建60万吨/年联碱生产装置仍然采用纯碱行业中技术成熟、运行可靠的一次碳酸化、二次吸氨、一次加盐、液氨制冷、逆并料取出的工艺路线。并根据当前纯碱工业的进展及大化公司多年的操作经验，围绕联碱工艺的纯碱产品质量和系统母液平衡这两个关键问题，进行了一些改进和完善。采取的主要方案与措施如下：
3.1采用常压内冷碳化工艺
联碱工艺的关键问题：一是纯碱质量问题；二是母液平衡问题。解决这两个问题，碳化工艺起着至关重要的作用。碳化结晶质量情况直接影响着产品产量、质量、消耗，特别是母液平衡。
新的联碱装置与合成氨装置毗邻而建，选择常压碳化、浓气制碱工艺，合成氨装置不仅可以通过管道以氨和二氧化碳为中间产品的形式向联碱装置提供所需的原料，使制碱原料来源便利可靠，供应充足，实现氨与碱的联合生产，还可减少二者之间的相互影响，保证纯碱与合成氨装置的独立运行。另外，采用常压碳化、浓气制碱，还可以提高塔内二氧化碳分压有利于碳化反应和重碱结晶成长，从而保证了最终纯碱产品的质量。
外冷碳化塔具有易于大型化、设备投资低、倒塔次数少、操作简单、便于自动控制、结晶颗粒大等特点，国内制碱工作者在外冷碳化塔的研究和应用方面取得了可喜的成绩，现已有四、五十台外冷碳化塔投入使用。由于碳化取出热很大，大化新厂址位于靠近海边的盐场，能充分利用海水作为冷却介质，目前还缺乏外冷碳化塔冷却器壳程走海水的实际经验。所以，新装置选择了常压碳化内冷工艺，并配以三、四塔一组的组塔方式，采用低浓度二氧化碳清洗气的洗塔措施，力争做到联碱生产不煮塔。
3.2改善原盐洗涤质量
氯化钠是联合制碱工艺三大原料（NaCl、NH3、CO2）之一。氯化钠的主要来源有井盐、岩盐、湖盐、池盐及海盐。大化集团大连化工股份公司制碱用的原料氯化来自海盐。由于海盐中杂质含量大，直接使用必将影响纯碱的产品质量，对原盐进行特殊的洗涤处理，努力降低氯化钠中的杂质含量，是新建联碱装置必须采取的重要措施之一。
降低海盐杂质的技术有再结晶法和洗涤法。大化集团原有联碱系统就是采用洗涤法除去海盐中的杂质。新联碱装置原盐精制技术方案仍采用洗涤法，但为了进一步提高洗盐质量，在洗涤水精制流程比现有的有所突破，即用二步法精制代替一步法精制。通过提高洗涤卤水质量来提高洗盐质量。
３.3 高盐碱卤回收利用
20万吨/年低盐重质纯碱，利用轻质纯碱液相水合法工艺。为了降低原料带入的盐保证重灰产品质量，需定期排放高盐碱卤。为了降低消耗、减少高盐碱卤对外排放造成的环境污染，结合洗盐工序对于除钙剂的要求，我们选择了变废为宝，将生产低盐重质纯碱需要排出的高盐碱卤作为脏卤精制除钙剂的工艺路线，使废液得到了回收利用，既减少废液排放杜绝环境污染，又可以降低脏卤精制纯碱消耗，生产成本也进一步降低了。
3.4液氨制冷采用满液位操作工艺
外冷器满液位操作工艺是业内的共识,但实现真正满液位操作的却不是很多,造成了外冷器冷却面积的部分浪费。我厂新装置采取增加循环罐等措施对现有制冷工艺进行补充和完善，以实现真正意义上的外冷器满液位操作。
3.5采用重灰埋管流化床煅烧/凉碱一体化技术
该技术具有流程短、设备数量少，主体设备属于静设备，且结构简单、占地面积小、投资省、建设周期短、运行和维护费用低，设备能力高，产品质量可靠等优点。
3.6增加农铵造粒能力
随着粒状农业氯化铵使用性能的提高和需求量的增加,大化现有造粒设备能力小、维修量大、劳动环境差，无法满足大生产要求。另外，从经济角度分析，粒状农业氯化铵生产的附加值较高，市场和经济效益较好，新装置将采用国外进口的大型组合式氯化铵挤压机，造粒装置能力20万吨/年，并预留扩产位置。
3.7实现DCS控制
目前,大化公司的纯碱装置自动化控制水平在国内是比较落后的。新装置将努力提高装置自动化控制水平，实现主要工艺指标的数据采集和传输以及重点工序的集中自动控制，减少人为波动，提高操作和控制水平。
3.8 实现自动包装和码垛工艺
包装工序实现自动包装，并采用自动码垛技术。减轻工人劳动强度，提高包装和码垛的效率及质量。
4. 主要设备选择
60万吨/年联碱装置设备选型的基本原则:成熟可靠，能力大，效率高，能耗低，污染少，尽量利旧但要利旧不落后。首先对老厂的现有设备进行了筛选，将一些可以利用又不会降低新厂先进水平的设备优先利用，然后对国内外普遍使用的大型化、系列化设备在性能和投资方面进行了认真比较，确定新装置设备立足国内选择。主要设备选型如下：
4.1 碳化塔：选择ф3000/ф3400×29895内冷碳化塔14台，分成4塔组。正常10台制碱塔，4台清洗塔。单台生产能力约180吨/天。冷却水管采用316L管。
4.2滤碱机:由于重碱结晶的特殊性，国内外对过滤设备作了大量的研究和探讨。滤碱机选用国内外普遍应用成熟可靠的20m2大型转鼓滤碱机5台，4开1备。
4.3二氧化碳压缩机:老厂生产中使用的二氧化碳压缩机为大型离心机,虽然设备使用多年，但叶轮经过多次结构形式与材料的选配修改，运行状况可靠。故二氧化碳压缩机利旧7台，其中5台DA350-41，2台DA200-41。
4.4轻灰煅烧炉：ф3000×30000轻质纯碱外返碱蒸汽煅烧炉是大化公司积累多年经验自行开发制造并拥有自主知识产权的设备，在国内外大型纯碱厂普遍应用。轻质纯碱煅烧选用5台ф3000×30000外返碱蒸汽煅烧炉，4开1备。
4.5轻灰凉碱机：选用流化床凉碱机，凉碱尾气经旋分除尘和布袋除尘后达标排放。
4.6重灰干燥炉：普通重灰和低盐重灰生产中的一水碱干燥、冷却均选用国外引近，并已国产化的集干燥和冷却一体化的大型埋管式流化床，生产能力20万吨/年.台，普通重灰和低盐重灰各一台。
4.7 结晶器：氯化铵结晶器选用ф10000/ф9000冷、盐析结晶器四套，ф8500/ф6000冷析结晶器一台，并配以我公司拥有知识产权的并逆料分合工艺流程，同时制取农业和工业氯化铵。
4.8 冰机：选用国内应用状况较好的大型螺杆冰机6台，5开1备。
4.9 干铵炉：选用截面为椭圆形的沸腾干铵炉，单台能力10万吨/年，选7台6开1备。
5.建设周期
新装置的建设周期总时间为2年10个月,从2005年8月起，至2008年6月止，分4个阶段：
⑴ 2005年年底之前完成项目的初步设计及评审和批复工作。
⑵ 2006年6月底完成施工图设计，同时交叉进行大型设备采购及土建开工建设。
⑶ 2007年年底项目竣工并联动试车。
⑷ 2008年6月项目验收
