河南金山化工集团近年来新技术研发及应用情况介绍

河南金山化工集团近年来新技术研发及应用情况介绍河南金山化工集团总部中国纯碱协会技术年会厦门2018.11.01一、河南金山化工集团简介——中国纯碱工业协会理事单位、中国石油和化工优秀民营企业中国化工五百强企业、纯碱行业能效领跑者标杆企业

河南金山化工集团，是以河南金山化工有限责任公司为投资母体的民营股份制企业。涉及采矿、盐化工、金融、制药、物流、贸易等多个领域。是中国石油和化工民营百强企业、河南省百户重点企业、中国纯碱行业能效领跑者标杆企业、河南省最大的盐化工企业。

集团下辖：河南金山化工有限责任公司、河南金大地化工有限责任公司、河南金天化工有限公司三家生产公司，河南金山化工装备有限公司一家集研发与制造一体的纯碱装备公司。集团年产工业纯碱200万吨（其中重质纯碱140万吨）、农用氯化铵215万吨（其中干铵140万吨、颗粒氯化铵20万吨）；三聚氰胺10万吨、工业盐（真空制盐）170万吨（自用）、尿素20万吨、年发电量2亿千瓦时。

形成“热电—液氨—制盐—联碱—三胺”五联制碱的生产体系；“能量梯级利用、水资源循环利用及产业延伸”，构建了独具特色的盐化工循环经济发展模式。拥有“常压一步法”三聚氰胺与纯碱联产工艺；不冷式碳化制碱工艺等54项专利技术。

金大地全貌二、金山集团近年来实施的技术改造项目1、联碱制碱塔自动化智能化操作项目；3、81平带滤机国产化及应用项目；4、大颗粒氯化铵项目；6、煅烧炉气高效净化工艺；5、氯化铵结晶器增产改造项目；花园式的工厂环境2、联碱淡液蒸馏塔大型化技改项目；1、联碱制碱塔自动化智能化操作项目

在金大地30万吨/年联碱扩建项目中，项目负责人张总（张合营），在集成碳化工序的实际生产与操作经验的基础上，经过不断的总结与完善，最终完全实现了碳化塔工序自动倒塔及制碱塔智能化操作。金山集团历年来，一直高度重视自动化改造工作；为推进联碱行业自动化水平，河南金山化工集团总经理汤总，2017年6月与浙江中控签订了战略合作协议；金大地公司碳化塔操作优化系统

碳化工序优化系统主要通过对碳化塔各关键工艺指标（塔底压力、中部温度、出碱温度等）的平稳控制及对控制目标的优化设置，提高碳化工序的整体自动化控制水平。此优化系统以产品质量为第一优先级控制目标，以产品产量为第二优先级控制目标，即通过改善碳化过程控制的及时性和平稳性的方法，在保证碳化塔中部温度的前提下，根据生产实际情况，实现各塔出碱放量的动态调整，并尽可能满足总出碱量的要求。碳化塔自动化智能化操作项目分为:操作优化和智能倒塔二部分工作碳化塔中温前后对比碳化塔出碱液温度前后对比碳化塔进气压力前后对比碳化塔优化控制投运前后对比

通过制碱塔组轮换前降S/L比、蒸汽定时吹堵（串联管）为换塔奠定基础，再通过编制的换塔数学逻辑模型,将制碱塔塔底自调阀、制碱塔取出液自调阀、清洗AII联通管自调阀及制碱塔根部自调阀，在计算机的程控下，实现制碱塔自动换塔；目前，该技术已达行业领先水平。制碱塔组自动倒塔系统联碱碳化是联碱生产的龙头，纯碱（重碱）及氯化铵均是在制碱塔内生成，煅烧工序仅是将分离出的重碱进一步分解成纯碱；结晶工序仅是将制碱塔内生成的氯化铵进行有效分离。联碱企业均重视制碱塔操作，更重视主操作的培养。一般是将精干人员进行长期培训，约需两三年以上时间，才可能成为优秀的联碱碳化主操作，且一个人若能将两三台碳化塔操作好，可以说已是很敬业、更是难能可贵。通过“制碱塔自动化智能化操作系统”不仅实现制碱塔优化操作，而且实现了制碱塔组自动切换，大幅度提高了联碱碳化劳动生产率。目前，八台φ3000/3400索尔维制碱塔仅一人操作，轻松自如。碳化塔自动化智能化操作项目运行效果2、联碱大型淡液蒸馏塔及联碱全蒸及半蒸工艺；（2）联碱淡液蒸馏采用全蒸与半蒸相结合工艺：通过此工艺的应用，解决了联碱冷凝液、热碱液与含氨水共同蒸馏造成的废淡液膨胀问题，以及由此造成的纯碱损失问题；解决了冷凝液直接送过滤洗水造成的联碱过滤环境差，氨无组织排放大的问题；同时也降低了联碱氨耗；（1）φ2800×39000淡液蒸馏塔技术：

自行研发并制作了φ2800×39000淡液蒸馏塔；

淡液处理量：80m3/h；

淡液进塔温度：90℃；

废淡液NH3-N含量：0.5—3mg/l；蒸汽消耗约218—250kg/m3(淡液)；

国外带滤机近年来在国内推广应用很多，价格十分昂贵，维护不便。河南金山化工装备有限公司和杭州新蓝科技有限公司合作，通过对进口水平带式真空带滤机关键技术消化、吸收，结合纯碱生产工艺特点，技术攻关，并针对进口带滤机存在的不足进一步技术创新，整机不锈钢件国产化达到100%。

目前一台带滤机已投运，使用效果完全可达到全进口设备的水平。河南金山集团的子公司：河南金山化工装备有限公司3、81平带滤机国产化及应用项目；河南金大地20万小苏打项目投运的一台带滤机日期洗水用量洗水当量纯碱产量重碱水分重碱盐分10月1日166449.68369.1516.310.15173480.56360155442.35350.410月2日146387.63376.6513.590.15141413.91340.65147435.94337.210月3日142383.73370.0514.620.35134364.92367.2144406.09354.610月4日150414.77361.6513.840.22159397.00400.5145392.00369.910月5日148404.87365.5516.250.29148401.08369148377.31392.2510月6日155421.94367.3514.340.29150390.63384143384.4137210月7日152392.7638714.140.15156416.83374.25163431.2237810月8日146390.27374.114.790.29145385.89375.75156412.7037810月9日168456.77367.814.230.35157412.40380.7159417.49380.85平均值151.7409.82370.5414.680.25河南金山装备正在现场制作安装的四台带滤机新项目四台正在制作安装中4、大颗粒氯化铵项目

由于氯化铵颗粒是砂性的，在造粒工艺上，类似园盘等造粒工艺均不适用，属于很难造粒的肥料；一般采取挤压法造粒工艺。

粉状氯化铵作为化肥直接施肥有许多限制,大部分作为复混肥的原料；粒状氯化铵具有可以机械化施肥、可以与其它肥料掺混生产BB肥、可以延长肥效等优势。

目前国产设备主要问题，产能小（单台挤压机的能力小，机器台数多）、故障率高。

金大2018年新上20万吨大颗粒氯化铵项目；核心设备为杭州新蓝科技有限公司引进的法国SC公司双辊挤压机。氯化铵进行造粒是解决农业氯化铵出路的有效途径之一干燥的氯化铵粉料以及造粒返料流入原料仓料仓中的物料与除尘器返料经由螺旋输送机混合刮板输送机将螺旋输送机来料供给6台辊压机辊压机上方料筒（或料仓）具有除铁器及料位计物料由给料器定量地送入辊间挤压得到成型料片成型料片及碎屑落入打散机得到分离的成型颗粒成型颗粒及碎屑送入修圆机去除尖锐的棱角经过修圆的成型颗粒及碎屑送入筛分机筛下细粉及碎屑经破碎后流回原料仓筛上颗粒流入包装机进行包装颗粒尺寸：3.9×3.9×3.7mm杭州新蓝科技有限公司引进法国SC公司双辊挤压机生产工艺流程氯化铵单条辊压机成型造粒系统生产线，每条支线净产能约为5.5T/h

操作系统可实现对整套系统的一键启停、维护启动、安全联动保护、状态监视以及报警显示。控制系统采用西门子PLC，丹弗斯变频器，施耐德安全继电器等世界知名品牌电器元件。2016年，经金山集团领导酝酿谋划，计划停运合成氨联产18万吨/年尿素装置，用生产尿素的合成氨（10.6万吨/年合成氨）来生产小苏打。依据氨——碳（碱）平衡，基本可增加湿基农用氯化铵约33.6万吨/年。5、氯化铵结晶器扩产改造；河南金山集团为了节约项目投资，以董文林为首的技术人员经反复计算、研究、论证，在充分考虑河南金大地联碱不冷工艺，且联产三聚氰胺（工艺）等特点后，同时结合同行业结晶工序运行的领先数据，通过对原100万吨生产能力的结晶系统进行技术创新、局部改造，未新建结晶工序（含冰机工序），最终实现增产30万吨产能的目标。在此基础上，对在建的100万吨/年联碱项目——结晶工序——核心设备进行了大型化技术设计，且进行了流场核算；氯化铵结晶器扩产改造后的运行效果2017年11月份,《小苏打项目》基本达产后，冷析温度指标控制在11——12℃前提下【联碱冷析温度控制在（12±0.5）℃运行较为经济】，湿基氯化铵日产量平均达3900——4000t/d（干铵折合湿基氯化铵产量为1:1.08），对应轻质纯碱产量约为：3611——3703t/d。2018年7月份,小苏打项目投产后进入第一个炎热夏季【初伏时间：2018年7月17日——2018年7月26日，10天；中伏时间：2018年7月27日——2018年8月15日，20天；末伏时间：2018年8月16日——2018年8月25日，10天（2018最热为中伏；2018.08.12后气温明显转好，表现为空气湿度降低）】。实现纯碱产能增加900t/d以上；6、煅烧炉气净化工艺；河南金山化工，联碱煅烧炉气低压机运行过程中存在一入带液现象，导致活门更换频繁（严重时为3—5天），活塞环运行周期约30—60天；此外，煅烧炉气带碱尘也是造成低压机活门损坏的原因之一；炉气中氨含量高时，可导致碳酸氢铵结晶附着于一段活门表面，同样也会损坏一段进口活门。金山公司自2004年至今，在生产规模上一直保持30万吨联碱生产能力，没有进行扩能方面的技改，一直在小改小革，节能降耗的路上探索。经过14年的努力，各种消耗持续下降的同时，纯碱产能也逐步增加至目前的35万吨/年。因轻灰煅烧为3台Φ2500煅烧炉，长时间保持满负荷运行，在产能逐步增加的同时，炉气洗涤净化效果也有一定的下降，最终表现在，炉气压缩机运行情况恶化。压缩机技改前技改后效果月平均运行周期（天）4.235运行周期增加30天维修费用（元）15342.5611335.01减少4007元/月分析、借鉴合成氨系统的静电除焦的工作原理，2017年11月份在炉气总管上安装一台静电除焦塔（Ф3050，型号为DJ-Ⅲ-91，处理气量为20000m3/h），2017年12月份投入运行。解决低压机活门堵塞、频繁检修问题的措施

静电除焦塔运行后，活门堵塞结疤的现象大大减少，运行周期也由原来的平均几天延长至1个月以上。

静电除焦塔在煅烧炉气净化中的实际应用，效果非常明显，可以有效延长活门运行周期，减少炉气压缩机检修频次，同时降低维修费用。技改前后运行数据对比三、河南金大地新建项目新技术应用情况介绍1、大型内冷式碳化塔制作及应用；2、大型重灰流化床技术的研发及应用；4、自然通风冷却塔的使用；3、氯化铵尾气闭路处理系统研发及应用；5、大型离心冰机的使用；

大型内冷式碳化塔为周院士设计的最新塔型，由河南金山化工装备有限责任公司制造，成达院监造。通过此次碳化塔的制造，提升了金山装备自身的装备制造能力。安装中的碳化塔金山装备制作中的碳化塔

（1）设备材质采用复合材质，可保证产品质量稳定，减少设备在开停车和倒塔时的质量波动；在日常生产运行中也无须添加硫化钠，减少杂质带入同时可有效控制产品铁分含量。

（2）换热管与管板采用焊接结构，可源头上杜绝了循环冷却水系统被污染的可能。

（3）单体设备产能大，节约建设投资；本项目的碳化塔设计技术参数如下：l设备规格：φ3.4/φ5.0/φ3.0m×~30m；l设备产能：330~360吨/日.台；l设备数量：12台l设备材质：塔体CS+S31603复合；塔盘内件S31603；1、大型内冷式碳化塔制作及应用；