利用盐硝联产装置消化高硝卤水的探索

2019-05-21何寿美

盐科学与化工 2019年5期

何寿美

(中盐镇江盐化有限公司江苏镇江 212114)

1 前言

中盐镇江盐化有限公司(以下简称“公司”)现有两套生产装置，一套为80万t/a盐硝联产装置(硝3.2万t/a)，于2013-01投入运行，另一套为100万t/a一次精盐水生产装置，于2014-02投入运行，当时产能为50万t/a，2015-08进行扩能改造，一次精盐水产能提升至100万t/a。

2 高硝卤水的产生及成分

表1 高硝卤水成分Tab.1 Ingredient of high nitrate brine

3 高硝卤水的使用

3.1 高硝卤水进入盐硝系统工艺选择

由表1可以看出高硝卤水中Na2SO4含量高于盐硝联产末效盐蒸发罐中的Na2SO4含量[1]，如果将高硝卤水直接进入EV205，可能会有少量的Na2SO4析出，影响盐质量；选择将高硝卤水直接进入硝系统，由于温度较低，将接入口选择在预热器前，进行3级预热后进入硝蒸发罐，见图1。

图1 高硝卤水进盐硝系统流程简图Fig.1 Process diagram of high nitrate brine into salt and nitrate system

3.2 问题的出现及原因分析

高硝卤水进入盐硝系统后，运行过程中出现两个问题。一是预热器和HE301加热室结垢严重，运行不到两个月就出现预热器温度慢慢下降，HE301加热室换热效率也不断下降；二是EV301析硝不充分，EV302闪发罐中结晶物Na2SO4含量达52%，顺流转入EV205后，无法全部回溶，导致散湿盐中Na2SO4含量上升，影响盐质，被动的处理办法就将高硝卤水外排，与生产回水混合送矿区注井采卤。

针对第一个问题，分析其原因主要是一次精盐水生产过程中，为了保护纳滤膜的安全运行，过滤盐水进入纳滤膜前加盐酸调节pH值为微酸性，使过滤盐水中残留的微量CaCO3和Mg(HO)2中和为离子态，纳滤后的高硝卤水中Ca2+、Mg2+与盐硝系统母液进行二次反应，加剧了系统结垢；对于第二个问题，主要是高硝卤水中NaCl含量低导致，从表1的NaCl含量来看，要低于EV205母液NaCl含量约16 g/L左右，如果EV301蒸发量不足，罐内母液NaCl含量达不到307 g/L左右,会导致析硝不充分[2]。

3.3 改进措施

为使盐硝系统能够长周期稳定运行，对高硝卤水进入盐硝系统出现的问题，经过认真仔细的分析研究，改变原有的运行模式，采取了以下四点措施：(1)将纳滤产生的高硝卤水中Na2SO4含量控制在62 g/L左右，与EV205料液中Na2SO4含量接近，确保进入EV205后不会有硝析出。(2) 将高硝卤水直接进入CP205，与EV205母液混合经过HE205加热蒸发后，再循环至EV301析硝，这样有效地利用EV205罐2 000 m3的过碱料液，在温度49 ℃右时，与高硝水中的Ca2+、Mg2+进行充分反应，同时根据HE205有盐颗粒冲刷不易结垢的特点，较好地解决了预热器和硝加热室的结垢问题。(3)提高EJ301进汽压力，加大EV301蒸发量。(4)将EV302罐内的盐硝混合物按比例进入EV301，用盐析法弥补EV301蒸发能力不足问题，同时将EV302析出的硝，部分返回EV301，减少硝颗粒转入EV205回溶难度。

4 效果及效益分析

通过对生产工艺的不断探索和控制参数多次调整，充分回收利用了一次精盐水产生的高硝卤水，减少了资源浪费，彻底解决了盐硝系统结垢的问题，延长了生产周期，降低了消耗。同时将EV302的盐硝混合物进入EV301，对盐和硝的质量控制起到了关键性作用；调整后盐硝产品质量稳定，硝产量也比过去明显提高。

目前正常生产中，已将高硝卤水作为盐硝联产精卤使用，通过与改进前的生产数据比对，一是高硝卤水平均年回收量达30万m3；二是硝产量年增加1万t，连续几年都在4.2万t以上。高硝卤水的回收不计算采输卤成本，就单纯计算卤水净化原料成本，根据公司卤水净化统计为4.35元/m3，每年可节约净化成本130.5万元；硝产品按照不含税减去包装物计价为270元/t，每年可增加效益270万元，两项合计每年直接收益可达400余万元。