氯化氢合成炉副产蒸汽回收利用
氯化氢合成装置废热优化利用
中 国化 工 贸 易
C h i n a Ch e mi c a l T r a d e 2 一 月
氯 化 氢合 成 装 置废 热优 化 利 用
高检法 易遵勇
8 3 0 0 0 9 ) ( 新疆 中泰化 学股份 有限公 司 ,新疆 乌鲁 木齐
摘
要 :介 绍 了溴 化锂 制 冷 技 术 一 直 是 氯 碱 生 产 中一 项 重要 技 术 , 本 文便 是 从 实 际 出发 ,介 绍 了吸 收 式 溴化 锂 制 冷 机 的 工 作 原 理 以及 在 氯碱 生
、
化为驱 动力 、把 水 当做 制 冷剂 、用 溴化 锂溶 液作 为 吸收 剂的 吸收式 制 冷工程 机械 。此 项设 备可 以 完成制 冷 的原理 便是 利 用了溴 化锂 溶 液能 够吸 收和产 生制 冷剂蒸 汽 的特 点 ,通过 多种 循环 流程 来进 行制 冷和 制 热 又或是提 供 热水 的循环 。现 在 的机组 大 都是 热水 型吸 收式 制冷机 组 ( 见 下 图) ,其工作 原理 便是把 热水 作为 动 力 ,制冷 剂为纯 水 ,溴化 锂 为 吸收剂 的一 种综 合型机 组 。其 中下简 体 由蒸发 器和 吸 收器 组成 ,上 简体 由冷凝器 和发 生器组 成 ,其 余的机 组 由溶 液交 换机 、冷凝 泵 、溶 液 泵等 协同构 建成 。在 工作 时 的制冷 机组 ,它 的主 体是 处在 一种 真 空
的状态 下的 。
2 . 改造前 7 ℃冷 冻水各 系统消 耗热量 和冷量 负荷 2 . 1 利 用氯 乙烯合 成热 水 7 ℃冷冻 水系统 :实 际运行 中氯 乙烯 副 产 热水 负荷 的 7 ℃冷 冻水 系统 因 冷量 需求 大 ,热 水型 溴 化锂 机 组无 法 满 足生产 需求 ,蒸汽 型溴化 锂机组 耗蒸 汽在 8 ~1 2吨 / 小时。 2 . 2利用 氯化 氢合 成热 水 7 ℃冷冻 水 系统 : 目前 3 #装置 氯化 氢 合 成炉 生产 时循环热 水带到 氯碱 冷冻的热 量为 1 . 6 X 1 0 7 k c a l / 小 时。每 台 溴化 锂机 组所 需的 热量 为 4 . 2 ×1 0 6 k c a l / 小 时 ,配 套 的溴化 锂机 组 为 5 台3 0 0 万 大 卡 的机 组 ,因此 溴 化 锂机 组 能 消 耗 完 氯化 氢 合 成 产 生 的 热量。 氯 碱冷 冻工 序 下游 冷 量负 荷 为 :1 、离 子膜 、氯氢 和 整 流 用量 在 1 0 0 0万 大卡左 右 ,而 氯化 氢合成 热量 通过板 换给 氯碱 冷冻 的溴化 锂机 组的热 量能产生 的冷 量为 l 1 4 2 万大 卡 ,因此 就存 在氯碱 冷冻下 游负 荷 低无 法消耗 完氯化 氢 合 成产生 的热 量 的情况 ,为控制 氯化 氢 合成 炉 采 用的 温度 ,只有 采用 部 分合 成炉循 环热 水 与其 它循 环水 系统 换热 的 方 式带 走多余 的热 量 ,该控 制方 式不 但造 成热 量 的浪 费 同时增 加 了循 环 水的 负荷 。 3解决 系统不 平衡方 案 为解 决氯 碱冷 冻装 置下 游负 荷低 造 成氯化 氢 合成热 量 无法 完全 利 用 的情况 ,结 合氯 乙烯 冷冻 负荷 高 的情况 ,特 对 以下工 序 和设 备 的冷 量进 行测 算 : ( 1 ) 、乙炔 车 间 3 #装置 清净 负 荷为 8 3 万大卡 / 小时; ( 2 ) 、电 解车间 3 #装置 盐 酸 氯化 氢 冷却 器 负荷 为 1 1 . 4万 大 卡 / 小时。 ( 3 ) 、 乙炔 车间 2 # 装 置清 净 工序 用冷 量为 : 冷却 乙炔 用量 7 . 6万 大卡 , 小时 , 冷 却 乙炔 气 中水 蒸气 用 量 为 2 9万 大卡 清 净 合 计 3 6 . 6万 大 卡 / 小时。 以 上各 处 冷 量 合 计 l 3 1万 大 卡 ,小 时 ,与 目前 富 裕 热 水 热 量制 冷 量 ] 4 2万大 卡 , 小时相 匹配 。 以上工 序 中中乙炔 车 间 2 、3 } } 清 净工 序用氯 乙烯 冷冻 7 ℃冷 冻水 , 电解 车 间 3 # 装 置 盐 酸 氯化 氢冷 却 器 用 P V C 冷冻 装 置 氨 制 冷 产 生 的 3 5 ℃ 冷冻 水 。将 以上 各处 改 造 为氯碱 冷 冻 负荷 后 ,将 降低 氯 乙烯 冷 冻 的负 荷 ,减少其 蒸 汽消耗 ,减少 氨制 冷机 组的 用 电量 ,使装 置 在更 低 的能耗 中运行 。
工业余热回收利用实例
工业余热回收利用实例
工业余热回收利用的实例包括但不限于:
1. 烟气余热回收:在北京燕山石化星城锅炉房的案例中,通过安装烟气余热回收专用机组和锅炉烟气直接接触式喷淋换热器(喷淋塔),有效吸收锅炉烟气中的冷凝热,实现了余热的高效回收和利用。
2. 石墨盐酸合成装置余废热回收:在安徽华塑股份有限公司的氯碱项目二期工程中,运用石墨氯化氢合成炉及配套设备EPC工程代替老式钢制氯化氢合成炉,实现了余热的回收和利用,节能效果明显。
3. 清洗槽高温热泵加热:在超声波清洗流程中,使用高温空气能热泵加热,通过氟循环的主机与水箱由铜管连接,依靠铜管内的介质输送热能到槽液,实现槽液温度的恒温控制。
这种方式相比电加热和蒸汽加热更节能。
4. 生鸡加工厂废热利用:生鸡加工厂在生产过程中排放大量80度的废热,通过系统利用换热装置将收集的废热水与自来水进行换热,将废水降温后再利用热泵将二次排放的废热再次利用制热出95度的热水,实现了废热的最大化利用。
以上实例表明,工业余热回收利用具有显著的环境效益和经济效益,有助于推动工业的绿色可持续发展。
氯化氢合成热能利用测试及其效益分析
第 4期
氯 碱
工
业
2 0 1 3年 4 月
Ch l o r — Al k a l i I n d u s t r y
Vo 1 . 49,No. 4 Ap r .,2 01 3
【 节能与降耗 】
氯化 氢合 成热能利 用测试 及其 效 益 分析
王振 宇 , 孙 劲峰
氯气缓冲罐 卜 _ J
炉 ‘ ■ 循环上水 — — — — — 一
理工序的氢气进入氢气缓冲罐 , 经过流量调节后经 阻火器 进入氯化 氢合成 炉底部 的燃 烧器 。氯气 和氢 气在燃烧器里混合燃烧生成氯化氢气体 气体 向上
图 1 氯 化 氢 合成 余 热 利 用 工艺 流 程 图
Ke y wo r d s :h y d r o g e n c h l o r i d e s y n t h e t i c f u r n a c e;b y— p r o d u c t s t e a m ;h e a t — e n e r g y u t i l i z a t i o n;e c o n o mi c
M P a以上 送至汽包 , 软 水经 过 下 降管 进入 合 成炉 蒸
汽 发生段 , 吸收反应 热后 汽化 为蒸汽汇 人汽包 , 汽包
内蒸汽经调 压后并 人蒸汽管 网 。
工艺 流程 见 图 1 。
过热交换 , 将氯化 氢 的温 度降 到 4 0 c 【 = 以下 , 以满 足 工艺要求 。这一 过程 中, 大量 反应 热 没 有得 到 有效 利用 , 循 环水用量 也很大 , 造成 资源浪 费 。2 0 1 0年 7 月2 3日, 开 封东 大 拆掉 原 4 合成 炉 , 新 上 1台 1 0 0 t / d副产蒸 汽氯 化 氢 合 成炉 ( 以液 氯 尾气 为原 料 ) 。 装置投 产后 , 运行 安全稳定 , 节能效果 明显 。
氯化氢副产蒸汽合成炉装置运行总结
却 器 的二次 冷 却后 , 至 降膜 吸收 器生 产盐 酸 , 直 送 或
接 送 至聚氯 乙烯合 成工 段 生产 氯 乙烯 。降膜 吸 收器 生 产 的盐 酸流 至盐 酸储 罐 ,过 量 的氢气 经过 尾气 吸 收塔放 空 。 蒸 汽是 在合 成 炉 的夹套 层产 生 的 。从 脱 盐水 站 送来 的无离 子 水 , 过管 道 泵加 压 , 经 送至合 成 炉夹套 的底部 , 离子 水 吸收氢 气 、 元 氯气 的燃烧 反应 热沸 腾
烧 ,产 生 的氯 化氢 气经 过 炉 内的初 步冷 却及 石 墨冷
化氢 合 成 炉 8台 , 产 能力 为 3%盐 酸 4 生 1 0万 t , , 担 a
负着 生产 成 品盐 酸 、高纯 盐酸 和为 聚氯 乙烯 供氯 化 氢气 的生 产任 务 。原 氯化 氢合 成炉 均 为循环 水冷 却
单 台氯化 氢 副 产 蒸 汽合 成 炉 生 产 能 力 为 1 0 0 %
中 图分类 号 :Q142 T 2.
文献 标识 码 : B
文章 编号 :0 9 18 (0 00 — 0 5 0 10 — 7 52 1 )7 0 1— 3
Op r t gs m m a y o y t e i r a ee u p e f e a i u n r n s n h t f n c q i m nt c u o h d o e h o i eb - r d c t a y r g n c l rd y p o u t e m s
1 生产工 艺
氯化氢 副 产蒸 汽合 成炉 的生 产工 艺 主要 包含 氯 化氢气 和蒸 汽 2条 生产 主线 。氯 化 氢气是 在 合成 炉
内产 生 的。 首先 , 氯氢 处理 工段 送来 的氢气 经过 阻 从
新型节能环保氯化氢石墨合成炉研发与产业化
钢 材 制 作 ,蒸 汽 压 力可 在 0 2 命 短 、产 能低 、产 品 质量 差等 问 冷却水冷却到4 ℃以下后输 出。 .~ 5 14 aN任 意 调 节 ,但 钢 制 水 题 ; .MP f 冷壁 炉存 在 使用 条件 苛 刻 、操 作
在 合 成炉 的 高温 区段 ,使 用钢 制 放 、长寿命 、高附加 值等特点。 部 钢材 容 易受 腐蚀 区 段 ,采用 石 优 势及特 点
墨 材 料 制 作 ,副 产 蒸 汽 段 采 用
罐 内 ,部 分气 化成 蒸汽 产 出 ,其 炉 。氯 化氢 气体 经 过冷 却后 继 续
水冷壁炉筒 ;在合成段顶部和底 21 项 目的实施 ,具有如下技术 余少部分冷凝水循环回流到合成 .
,
通 过 回 收利 用 余 热技 术
关键 词 :氯化氢合成 炉 副产 蒸汽 节能降耗
中图分类 号 :T 2 .2 Q1 44 文 献标识 码 :A 文章编号 :1 0 — 8 82 1 )8 0 8-4 0 8 7 1 (0 10 —0 1 - 0
S nt e i f w e g a i g Hy r g n Chl rdeGr p ieFur c y h sso Ne En r y S v n d o e o i a h t na eR&D nd a
析系统 、定 ,各种 法 制备 的要求 。
1 氯化氢合成炉国内外发展 在不断的完善中
现状及趋 势
清洁 生产 、节能 减排 、节能 炉
、
。
用 ,国 内主要 有二 种方 法 :一 种
多年来 ,我国合成氯化氢 是使用石墨制的氯化氢合成炉,
二合一副产蒸汽氯化氢合成炉运行总结
设备 ; 中压 蒸 汽用 于其 他加 热设 备 , 途 更 加 广 泛 。 用 二 合一 副 产蒸 汽合 成 炉利 用氯 气 和氢气 燃 烧 时放 出 的反应 热 , 并将 反 应热 转 变成 中压 蒸汽 。 由运行 结果 可 以看 出 。 合一 副产 蒸 汽炉 具有 明显 的优 越 性 。 二 ( ) 合一 副产 蒸 汽 炉 蒸 汽段 为钢 制 水 冷 壁 炉 I二
第 9期
2 1年 9月 01
中 国氯碱
C i a C l r Al a i hn ho— k l .
No9 . S o. e . 201 1
二合一 副产 蒸汽氯化氢合成炉运行总结
张 同荣 。 柯 曾
( 庆三 阳化 工有 限公 司 , 重 重庆 4 4 0 ) 0 0 0
西 北地 区重 要 的有 色金 属冶 炼精 深 加工产 业 基地 。
甘 肃 民勤 6 0万t / a电石 和
2 o万t 0 / 泥 生产 线 项 目开 工 a水
日前 , 疆 阜 康 市新 引进 的 2 新 6家 企 业 。 大 批 一 工业 项 目集 中开 工 。 近 年来 , 阜康 积极 扶 持发 展 煤 电煤化 工产 业 , 加 速 煤 电煤 化 工产业 间的耦 合 , 动产业 升 级换 代 , 推 涌
Ab t a t T e p o e sf w a d c a a t r t so - n o e h d o h o c a i y t e i u n c i y s r c : h r c s o n h r c e i i ft l sc wo i - n y r c lr cd s n h ss r a e w t b - i f h p o u t se m e e i to u e ,a d i e e i n u r d c ta w r n r d c d n t b n f s a d s mme e e a s n lz d s t y r w r lo a a y e .An h d a c d d te a v n e , e o o c l n r c i a f h c n lg r r v d c n mi a d p a t l et h o o ywe ep o e . a c ot e Ke r s h d o h o ca i ; t a b - r d c; y t e if r a e ywo d : y r c l r c d se m; y p o u t s n h ssu n c i
新型副产中压蒸汽全石墨氯化氢合成炉的研发与应用
TO1 - CORROSI AL ON NTROL CO
VO 26 NO。 L_ 5 MA 2 2 01
生产 实践
Pr oduc i ton Pr tce ac i
圈 圆
灯 头 为 株 洲 产石 英 玻 璃 ,采 用 两 套 式 梅 花 孔 蒸 汽 合成炉基 础上研 发的 第四代 产品 ,结构合 理 , 石 英灯管 ( 鉴 国外先进 技术 ,星球 专利 ),氢气 有 国家 专 利 。 目前 国 内运 行 的 国 产 的副 产 蒸 汽 在 借
2 工艺控制简便 ,实现自动控制 , 操作方便
本 系统 主 要 设 备 :副 产 中 压 蒸汽 二 合 一 氯 化
氢 石墨合 成炉 ( 包括 副产 中压蒸汽 三合一盐 酸合成
12 耐 高温 .
该 炉采用进 口配方改性树脂浸渍 ,经过6 个小时 0
高温、高压下碳化 处理 ,增加 了树脂的耐温性能 ,缩 炉 )、蒸汽 闪发罐 。 工 艺流程 简述 :由氢气处 理工序 来的氢 气经氢 小 了石墨与树脂两 种不 同物体的膨胀系数 ,消除了在
仪 表 控 制 部 分 根 据 用 户要 求 ,可 以 全 自动控
制 ,也可以手动操作 。 工艺流程见 图1 。
3经济效益与社会效益
每合 成 l g 态氯化 氢放 出约6 5 cl k气 0 k a热量 ,相
当于00 6 k 标 准 煤热值 ,能 回收7 %的 热能副 产 .8 5 g 0
小于4 度 。 5
在灯头上燃烧 ,生成 的HC 气体从石 墨合成 炉顶部 经 1 冷却器冷却至 常温后进氯化氢分配台,经 自动阀控制
送下游产 品使用或去吸收系统生产盐酸 。
氯化 氢合成 热大部 分被夹 套锅炉 给水吸 收产生
氯碱生产中副产氢气的回收利用技术研究
氯碱生产中副产氢气的回收利用技术研究摘要:我国的氯碱工业正处于快速发展的阶段,但是由于产能过剩,导致烧碱价格一直处于低位运行,同时行业盈利能力也在不断下降。
这种情况不仅严重影响了氯碱行业的发展,还给环境带来了很大的风险。
一个不得不关注的问题是,大部分氯碱工业的副产氢气并没有得到有效的利用,而是直接排放到大气中,这不仅增加了环境的危险因素,还浪费了清洁能源。
因此,如何解决氢气副产物的利用问题,成为了氯碱工业发展的重要课题。
在这样的背景下,开元化工采用了立式燃氢蒸汽锅炉、氢气充装等途径,全面回收和综合利用排空氢气,为公司清洁生产、节能降耗、减排增效开辟了新途径。
通过这种方式,氢气不仅可以被充分利用,还可以有效地降低排放量,从而实现了企业的可持续发展。
关键词:氯碱生产;副产氢气;回收利用1氢气提纯工艺在化工工业生产中,吸附剂是一种重要的材料,它可以用于分离、纯化和去除废水废气中的有害物质。
然而,过去的研究表明,在使用吸附剂时,经常会出现效果较差的情况。
这个问题是由于使用不当引起的,例如,吸附剂的选择和稳定性都会对工艺的稳定性和成本产生影响。
首先,吸附剂的选择至关重要。
吸附剂的选择应根据所需分离的物质进行选择,不同的物质需要不同的吸附剂。
例如,有些吸附剂可以很好地吸附某些有机物,但却无法吸附某些无机物,反之亦然。
因此,必须根据所需分离的物质进行选择,并进行适当的试验和验证,以确保所选吸附剂的效果最佳。
其次,吸附剂的稳定性也是很重要的。
吸附剂的稳定性直接影响工艺的稳定性和成本。
如果吸附剂不稳定,会导致吸附剂的寿命缩短,增加更换吸附剂的频率和成本。
同时,吸附剂的不稳定性还会影响吸附剂的吸附效果,导致效果较差。
因此,必须选择稳定性好的吸附剂,并采取适当的保护措施,以延长吸附剂的使用寿命。
综上所述,吸附剂是化工工业生产中不可或缺的材料,但它的使用需要注意吸附剂的选择和稳定性。
只有选择合适的吸附剂,并采取适当的保护措施,才能确保工艺的稳定性和效果的最佳化。
氯化氢合成热负荷余量回收利用
38第5期2021年5月中国氯碱C h in a C h lo r-A lk a liN o.5M a y.,2021氯化氢合成热负荷余量回收利用姚志国(中盐吉兰泰盐化集团有限公司内蒙古阿拉善盟750336)摘要:对离子膜法烧碱氯化氢合成过程中产生的热负荷余量进行回收利用。
改造实施后,不仅降低 了蒸汽及高纯水消耗,也降低了设备故障率,改善了环境,消除了安全隐患。
关键词:离子膜法烧碱;热负荷余量;回收利用;降低消耗中图分类号:X706 文献标识码:B文章编号:1009-1785(2021)05-0038-03Recovery and utilization of hydrogen chloride and waste heatYAO Zhi-guo(China Salt Group Jilantai Salt Chemical Group Co.,Ltd.,Alashan 750336,China) Abstract:This paper introduces the technology of hydrogen chloride and waste heat utilization.Through technical transformation,the consumption of steam and pure water is reduced,the failure rate of equipment is reduced,the environment is improved,and the potential safety hazard is eliminated.Key words:ion membrane caustic soda;waste heat utilization;reuzse;consumption reduction中盐吉兰泰盐化集团有限公司生产规模为36万t/a烧碱项目配套40万t/a聚氯乙烯项目。
新型节能环保氯化氢石墨合成炉的研发与产业化
4 氯 化 氢 合 成 系统 副 产 0 —. MP . 0 a蒸 汽 3 8 的基本原理
在 氯 气 与氢 气反 应生 成 氯 化氢 时 ,伴 随释 放 出
大量反 应 热 , 每合 成 1 g 态氯 化氢约 放 出 2 2MP 气 k . 5
产蒸汽。 新型节能环保氯化氢合成炉是在石墨制副产蒸
Ab t a t T e n w e e g a i g s v e d f y r g n c lrd y t e i a d a p i ai n p o p csw r s r c : h e n r y s vn t et n so d o e h o i e s n h ss n p l t r s e t e e o r h c o
R & D nd i dusr , ANGJnf iS NJ n / H o g xn W -e U i / u , a , n
( a tn ig i G a ht E up e t o, t. a tn 2 5 1C ia N no g n qu rp i q im n .Ld N no g 6 4 ,hn ) X e C 2
( ) 克 了原有 石墨 合成 炉 副产蒸 汽压 力低 、 2攻 稳
4 2
中国 氯碱
21 0 2年 第 5期
定 可 靠性 差 、 须 现场安 装 等难 题 。 必 ( ) 破 了高 品质 石 墨合成 炉 依赖 进 口的局 面 。 3打 ( ) 合节 能 减排 产业 政 策 的要 求 。 4符 ( ) 推动 化 工类 石 墨材 料 的技术 进 步 ; 5可 可促 进 氯 碱 、 晶硅 等化 工 企 业 节 能 减排 , 高 产 品 质量 , 多 提 实现 效 益最 大 化 ;对 提升 我 国化 工行 业 的整 体水 平
副产蒸汽氯化氢合成炉运行探讨
Ru nn i n g o f h y dr o g e n c hl o r i de s y nt he s i s f u r n a c e wi t h by - pr o duc t s t e a m
ZHANG Xi o n gt a n g, LI U Y a n' a n, WANG Gu i z h e n
产生 9 2 k J热量 ) 被 系 统 的循环 水 带 走 , 既 浪费 了热
( 3 ) 合成炉的燃烧 区在合成炉的下部 , 为低温 区, 配置有点火 口、 视镜 ; 而高温 区在合成炉的中部 , 高温区用纯水 , 解决了用循环水冷却时结垢 的问题 。 ( 4 ) 采用两层套筒式石英灯头 , 充分燃 烧 , 点火
中 间为纯水 , 石 墨炉 内为 HC 1 。
1 0 万t / a ) , 2 0 0 4年 1 1 月投产 。由于均为敞开式合 成炉 , 且冷却水采用的循环水水质较差 , 结垢较为严
重, 影 响 了合 成炉 的传 热效 果 , 合成 炉 高温 区过 度受
热, 频繁损坏 , 造成检修频率高 、 检修费用高 ; 氢气和 氯气 的化学反应热… ( 每生产 1 m o l 氯化氢气体约
Ab s t r a c t :Th e s t r uc t u r e,c h a r a c t e r i s t i c s a n d t e c h n o l o g i c a l pr o c e s s o f h y dr o g e n c hl o id r e s y nt he s i s f u r — n a c e wi t h b y - p r o d uc t s t e a m a r e i n t r o d u c e d . Th e ma t t e r s n e e d i n g a t t e n t i o n o n s a f e o p e r a t i o n a r e s umma — r i z e d.T he e c o n o mi c b e n e it f s br o u g ht by he t s y n he t s i s f u r n a c e a r e a n a l y z e d.
氯化氢石墨副产蒸汽合成炉的应用与出现的问题
李 占福
( 黑龙 江昊华化 工有 限公 司, 黑龙 江 齐齐哈 尔 1 6 1 0 3 3 )
摘 要: 介 绍 了氯化 氢二合 一副 产 蒸 汽合 成 炉装 置 的 生产 工 艺 , 运行 中出现 的一 些 问题 和 解 决方 法 。根 据 装 置 的 实 际运行 情 况 表明, 氯化 氢副产蒸汽合成炉具有明显的经济效益和社会效益。 关键词: 副产 蒸 汽 ; 氯化 氢石 墨 合成 炉 ; 利 用 能源
我公司从 1 9 8 6 年引进第—套一万Ⅱ 屯 , 1 年产离子膜烧碱开始 ,氯化 氯化氢石墨蒸汽合成炉的石英灯头结垢主要原因是因为氢气中 氢工段的合成炉经历了普通不带夹套冷却器 的碳钢合成炉、 带夹套冷 夹带的少量氢氧化钠烧碱和氯气中夹带的酸雾长期在灯头处积累形成 却器的碳钢合成炉以及带冷却夹套的石墨合成炉过程。单台带夹套碳 的, 石英灯头结垢会使氯气和氢气流通的通道不畅通, 致使混合效果变 钢合成炉生产能力比较低 , 在合成炉内氯气和氢气的燃烧时 , 反应热传 差 , 氯气和氢气燃烧反应不充分 , 甚至会产生对后续聚氯乙烯生产产生 递给合成炉夹套中的循环水 , 增加了循环水温度' 在夏季由于循环水温 有害的游离氯。 因此 , 要求氯化氢合成工段对合成炉的石英灯头连续运 度的增高 , 影响了整个装置的满负荷生产。2 0 0 9 年我公司扩产购进了 行 2 个月左右, 就要拆检一次, 查看并清除灯头内的结垢。同时加强前 六台二合一氯化氢石墨副产蒸汽合成炉 , 并于 2 0 1 0 年1 1 月顺利投产, 部工序的操作控制 , 减少原料气的酸雾和碱雾的夹带。 经过近三年来使用, 六台氯化氢石墨副产蒸汽合成炉生产运行较好 , 并 3 . 2氯化氢二合一蒸汽石墨合成炉炉体石墨块密封垫渗漏 且合成炉副产出的蒸汽已经应用到其他工段 。 从氯化氢二合一蒸汽合成炉运行的近三年时间内, 出现过两次石 1氯化氢二合一副产蒸汽合成炉的生产工艺主要包含氯化氢合 墨炉体密封垫渗漏的事故。最严重的一次是炉膛石墨筒体的密封垫发 成气的生产; 同时又能生产出低压蒸汽。首先, 氢气经过氢气过滤器脱 生渗漏, 导致夹套 内无离子渗入炉堂内, 致使运行着氯气 、 氢气石英灯 出氢气中夹带的部分水蒸气, 送到氯化氢合成炉的氢气入 口调节阀; 氯 头炸裂, 导致燃烧的火焰熄灭 , 少量没有反应的氯气进入氯乙烯合成 的 气经过氯处理的五个玻璃钢塔的干燥脱水处理后 , 送到氯化氢合成炉 混合器中, 最终造成后续氯乙烯合成装置连锁紧急停车的事故。 密封垫 氯气调节阀; 通入的氯气和氢气经过调节阀按一定的比例在蒸汽合成 渗漏完全是偶然性事故 , 但副产蒸汽合成炉的密封垫大部分都是挤压 炉炉底灯头处充分混合后燃烧 , 炉膛内产生的氯化氢气经过炉顶部的 式 的密封 , 密封 点多 , 密 封面 积大 , 所 以 出现 密封 垫 的渗漏 事故 不得 不 块孔 式石墨初 步冷却 , 再 经过合 成炉外部 的一级 、 二 级石 墨冷却器 的二 防。首先加强操作工的巡检频次 , 如发现合成炉的冷凝水增多 , 则很有 次冷却后, 直接送聚氯乙烯合成工段生产氯乙烯 , 或送降膜吸收器中生 可能发生密封垫渗漏。其次, 对视镜及防爆膜等处 , 便于拆卸的密封点 产盐酸。 副产蒸汽是在合成炉的夹套层中产生的。 夹套中的无离子水吸 进行周期性检查 , 及时更换破损和老化的密封垫。另外, 对密封垫的采 一定 要购进 质量好 的聚 四氟 乙烯密 封垫 。 收氢气、 氯气的燃烧反应热 , 使夹套 中无离子水逐渐沸腾蒸发, 产生的 购 也要进行 加强监 督 , 蒸汽在夹套层顶部排出, 用于烧碱装置一次盐水化盐和聚氯乙烯装置 3 - 3氯化氢二合一副产蒸汽合成炉在长时间连续生产后 , 发现合 聚合工段汽提塔使用 ; 在冬天一部分副产蒸汽还用于生产厂房采暖。 成炉夹套层中底部的无离子水 p H值会逐渐降低 , 显示弱酸性 ; 而且在 2生 产运行 清况 . 合成炉 夹套层底部 取 出的水样 的水质浑 浊发红 。 出现这 种现象 主要原 新上的六台氯化氢二合一副产蒸汽合成炉运行近 3 年 的时间 , 生 因是合成炉夹套层底部所存的纯水受到长期蒸发,使水的浓缩 比逐渐 产运行平稳 , 蒸汽合成炉的氯化氢合成气质量较好, 能满足后续生产要 提高 , 进一步使水的氢离子含量提高 , 导致 p H值的降低。而水质发红 求, 副产蒸汽 也能够被 有效 的利用 。 主要是因为夹套层外部是钢制壳体 ,是钢制壳体的铁离子进 ^ 水中的 2 . 1在 实际生产 过 程 中 , 经 过长 时间观 察总结 , 一 台蒸 汽合 成炉 每 原故。针对上述 晴况, 我们经过开会研究分析 , 决定采取了以下应对措 天生产氯化氢可达 1 2 0吨。 新合成炉灯头上半部分采用石英材质 , 它的 施 : 结构轻便, 并且耐高温、 耐腐蚀。灯头设有两层氢气喷 口, 一层氯气喷 ( 1 ) 每班 分析合 成炉 夹套层 的无 离子水 p H值 一次 , 发现合 成炉 夹 口, 两层 氢气 喷 口夹 着一层 氯气 喷 口, 灯头 上下 贯通 , 火焰 呈直 线形 喷 套层的无离子水 p H值偏低时 ,向合成炉夹套层加入适量的碳酸钠进 出, 燃烧时氢气内外包 围氯气 , 使氯气反应完全彻底。蒸汽合成炉炉堂 行中和调节。 ( 2 ) 设合成炉夹套污水排放 口, 小流量连续排放夹套水, 排 内径为 1 5 0 0 a r m, 高度 8 米。比原合成炉内径大很多, 并且炉膛也比原 放出的合成炉夹套水进入到水 回收系统, 用于其他方面用水。( 3 ) 当合 碳钢合成炉的炉膛更高 , 这样才能提供氯气和氢气更大的反应空间, 氯 成炉夹套层的无离子水的水质浑浊程度特别严重时,全部排放更换夹 气和氢气反应比较完全 , 蒸汽合成炉由于夹套层水温高, 所以氯化氢在 套水 。 炉内的初步冷却效果差 , 为了使大流量的氯化氢气能够充分冷却 , 蒸汽 4结束语 合成炉上部配套了块孔式冷却器, 通人循环水进行初步冷却, 然后再进 氯化氢 石墨 副产蒸 汽合成 炉经 过运行 使用 后 , 它 首先 解 决 了公 司 入一级 、 二级氯化氢石墨冷却器进行冷却器。 生产过程中, 由于氯化氢产能不足影响离子膜装置产量的, 为后续聚氯 2 . 2蒸 汽 的生产 乙烯的生产提供了充足的氯化氢气体。 其次蒸汽合成炉使用无离子水 , 氯 化氢石 墨副产 蒸 汽合成炉 单 台蒸汽产 量每 天可 达 3吨 , 蒸 汽设 改变 了原来循环水的水质 , 这很大程度上缓解 了石墨炉体结垢的弊病 , 计压力 为 0 . 3 MP a 。生 产蒸汽 用 的原水是 从纯 站送来 的无 离子水 , 无离 可节 省石 墨炉体每 年除垢 清洗 的费用 1 0 万 元 。最 后 , 氯化氢 石墨 副产 子水进 入合成 炉夹套 层后 , 被合 成炉 内的反应热 加热 至沸腾状 态 , 变成 蒸汽合成炉最大的优点就是利用了氯气与氢气燃烧 时放出的反应热 , 蒸汽后送至烧碱装置一次盐水用于化盐和聚氯乙烯装置聚合工段汽 并 将反应 热转变成 低压 蒸汽 ,再 以蒸汽做 为烧碱 装置一 次盐水 化盐和 提塔 使用 。 聚氯乙烯装置聚合工段汽提塔的热源; 同时也减少了氯化氢一级 、 二级 按现有氯化氢副产蒸汽合成炉的生产条件 , 一 氯化氢石墨副产蒸汽合成炉为了生产蒸汽 , 需要尽量将氯气和氢 石墨冷却器循化水用量。 气的反应热传递给夹套 中的无离子水, 新石墨炉体在石墨外壁上钻径 台合成炉每天可节省费用 9 3 6 0 余元 , 每年经济效益 十分显著. 。同时 ,
氯碱生产中废氯气的处理方法
氯碱生产中废氯气的处理方法发布时间:2021-04-12T06:58:32.197Z 来源:《中国科技人才》2021年第6期作者:靳巍[导读] 由于能源成本以及原材料价格的不断攀升,导致氯碱产品的生产成本不断升高;随着国家、地方环保执法力度的不断增强,对废氯气的排放控制也越来越严格。
新疆华泰重化工有限责任公司乌鲁木齐市 830000摘要:随我国经济的快速发展,我国聚氯乙烯行业也得到迅速的发展,竞争也越来越激烈。
虽然技术不断在改进,但是氯碱化工企业在生产过程中产生大量的化工废氯气,如何处理和回收这些废氯气,是长期困扰氯碱生产企业的一大难题。
关键词:废氯气的处理方法引言由于能源成本以及原材料价格的不断攀升,导致氯碱产品的生产成本不断升高;随着国家、地方环保执法力度的不断增强,对废氯气的排放控制也越来越严格。
因此,国内的氯碱厂家千方百计开发废氯气回用新工艺,以达到减少污水排放、降低生产成本、提高环保和社会效益的目的。
对该企业进行废氯气深度处理和资源化利用技术的研发具有重要的现实和长远意义。
1.氯碱生产1.1氯化氢氯化氢生产采用“二合一”石墨合成炉技术。
在二合一炉内氢气和氯气进行燃烧,反应过程中生成的氯化氢气体经冷却水槽和冷却器冷却后(40℃)通过氯化氢分配台送PVC装置。
需配备适量规模盐酸(本项目高纯盐酸装置能力为30000t/a),用途主要有两方面,一方面是剩余的氯气量与处理事故的氯气量,为了达到平衡,保障企业装置系统内的氯平衡系数足够。
二合一炉开停车的过程当中,产生的不合格氯化氢或者PVC装置,在出现事故时,产生的氯化氢送降膜吸收器跟尾气吸收塔生产盐酸(25%)。
吸收的方式是采用循环水吸收的方式,用水力喷射泵,抽出尾气塔排出的尾气,用纯水吸收微量氯化氢,不凝气体就直接排空。
喷射器下水集中到循环水槽,用泵加压,大部分供水力喷射泵循环,其余部分用于尾气塔吸收补充水,需要定期向循环水槽补充一定量的纯水,该部分酸性水为闭路循环体系。
氯化氢合成工艺技术及装置的选择
氯化氢合成工艺技术及装置的选择摘要:介绍了氯化氢合成工艺技术,就装置的选择对国产合成炉和国外合成炉进行了对比。
关键词:氯化氢合成国产合成炉国外合成炉我公司1 00万t/a PVC项目,其中一期工程拟建30万t/a烧碱装置,24万t/a HC1(折lOO%HCl)装置,高纯盐酸4.5万t/a(折31%HCl)。
我公司在氯化氢合成工序,工艺技术采用热量回收副产蒸汽的正压二合一石墨合成炉,合成的氯化氢气经冷却后可直接送至VCM装置,不需设置加压系统,副产蒸汽供冷冻工序溴化锂机组生产烧碱装置和乙炔装置所需的+7℃冷冻水。
氯化氢吸收系统按全负荷吸收设计,采用6套吸收系统,其中2套负压吸收系统,用于点火和生产烧碱装置自用盐酸,4套正压吸收系统,用于事故吸收。
VCM装置所需氯化氢和离子膜烧碱装置自用盐酸所需的氯化氢的总量约为815t/d,结合国内目前已有成熟的正压合成炉生产能力,暂按选用国产的单台生产能力为135t/d的副产蒸汽的正压二合一石墨合成炉6+1套。
故采用国产合成炉在合成工艺技术及装置配置上是可行的。
下面主要从以下几个方面就国产合成炉和国外合成炉进行比较。
1氯化氢合成炉的结构特点国产合成炉由钢制外壳、热能利用器、气室、石墨炉盖、下酸盘、石英灯头、固定件以及合成筒等组成。
采用全自动补水,高、低水位控制及报警,压力和液位远传等装置,合成炉直径1. 6m。
该HC1石墨蒸汽炉的所有石墨件均采用改性树脂浸渍,并通过时效不少于25d 的特殊高温碳化处理,以达到耐高温、高压,浸渍后的石墨设备不管从强度上、导热系数上、还是密度及耐温性能等方面都比酚醛树脂浸渍的产品高,其技术特性:炉内设计压力:≤0. 12MPa夹套设计压力:≤0. 45MPa炉内设计温度:≤450℃夹套设计温度:≤170℃氯化氢纯度:≥94%HC1经冷却器出口温度:≤45℃炉内介质:Ho、Cl、HC1氯、氢合成后的HC1中游离氯的含量为零(氧化还原分析)夹套使用介质:脱盐水、蒸汽氯化氢日产量:按设备型号可产5:-150t输送方法:正压直送PVC热能利用:可产0. 3MPa的蒸汽。
副产蒸汽氯化氢合成炉的改进与应用
第4 1 卷第 6期
2 0 1 3年 3月
广
Hale Waihona Puke 州化工 Vo 1 . 4 1 No . 6
Ma r c h .2 01 3
Gu a n g z h o u Ch e mi c a l I n d u s t r y
副 产 蒸 汽 氯 化 氢 合 成 炉 的 改进 与 应 用
Ke y wo r d s :b y—p r o d u c t s t e a m ;h y d r o g e n c h l o r i d e;s y n t h e t i c f u na r c e;e c o n o mi c b e n e i f t s
氢气和氯气的燃烧反应是一个剧烈的放热反应 ,放 出的热量 非常巨大,每生成 1 m o l 的氯化氢 ( H C 1 )气体就会放出9 2 . 3 k J 的 热量 。传统二合一合成炉采用 钢制水 夹套形式 ,热量直接 由冷 却水带走 ,不仅需 要消耗大量的冷却水还造成 了资源浪 费 J ,运 行成本较高。为贯彻 国家推行的 “ 节能减排”方针 ,2 O O 6年起我
副产蒸汽氯化氢合成炉在氯碱生产中的应用
2 蒸汽合成炉 的结构及特点
蒸 汽炉 整体 结 构 可分 为 3段 : 冷却 段 、 夹套 段 、 过 渡段 。 冷却 段是 指合成 炉顶 部 的石墨 冷却 器 , 降低 氯 化氢 的温度 至 4 5℃以下 ; 夹套 段 是采 用耐 高温 石
石 墨副产 热水 的氯化 氢合成 炉 ( 简称 热水炉 )3台 ,
Ab t a t T ea piaina defc f y te i fr a eb p o u t ta me nn r t d c d sr c : h p l to n f t n h ss un c y r d c e m a i g c e os s weei r u e . n o
L U Z o g h iZ I h n - a HANG n - o g Z Yo g ln HANG Ho g liZ n -e HU J — n u‘ a
( ij n i y go p Ta c e h m cl o, t. S iei 3 0 0 C ia X ni g a e(ru ) i h nC e ia C . Ld, hh z 8 2 0 , hn ) a Tn n
蒸 汽指标 如 表 1所示 。
摘
要 : 绍 了新 疆天 业集 团天辰化 工有 限公 司应 用副 产蒸 汽合成 炉 的应 用情 况及 效 果。 介
关 键词 : 副产 蒸汽 ; 合成 炉 ; 果 效
中图分 类号 :Q1442 T 2. +
文 献标识 码 : B
文 章编 号 :0 9 18 ( 1)2 0 1- 2 10 - 752 20 -0 6 0 0
反 应放 出来 的热 。溴化 锂热 水型制 冷机 组并 不能 完
全吸收, 造成 氯化 氢合成 炉热 水循 环 系统热 量富余 ,
氯化氢合成炉燃烧废氢气生产蒸汽
氯化氢合成炉燃烧废氢气生产蒸汽河南永银化工实业有限公司烧碱分厂,投运南通星球石墨公司氯化氢石墨合成炉4台,原设计为3台合成炉运行一台备用,由于PVC装置长期停运,烧碱分厂HCl合成系统一直处于低负荷运行状态,大量氢气放空,造成资源浪费,经公司批准将1#合成炉改造为燃氢炉,生产蒸汽,供烧碱装置使用。
一、生产原理空气中的氧气与氢气燃烧生成水蒸气并产生大量的热。
反应方程式:2H2 + O2 → 2H2O + 285.83KJ/mol氢气、空气(含氧21%)的配比通常为1:3~4.5(体积),控制乏气氧含量不低于2.5%,含氢小于0.4%。
如比例过大,氢气不能完全燃烧,乏气中含氢高,易发生爆炸危险。
如比例过小,乏气量加大,乏气带出的热量增加,降低蒸汽产率。
二、改造工艺说明1.配风系统:利用新增的罗茨鼓风机提供燃烧配风,采用DN150管道连接到进合成炉前的氯气总管手动截止阀后,通过原氯气进炉流量计、流量自动调节阀、自动切断阀和进炉手阀,根据实际的配比量,通过DCS调节风机电机供电频率改变转速控制空气流量,进入合成炉石英灯头处与氢气充分混合燃烧,燃烧乏气经降膜吸收后排空,产生的蒸汽并入低压管网。
2.冷凝水排放:由于氢氧燃烧生成物为水蒸汽,合成炉的乏气出口会产生大量的冷凝水需要外排,将原合成炉出口排水管道改为DN50,增加排水能力,并连接到新增5m高(密封压力为50KPa)的倒淋水封自动排放,同时把经一级膜吸产生的冷凝水也引入水封外排。
3.氢气系统维持原状不变。
4.安全连锁:考虑生产安全,增加罗茨风机的运行状态与氢气自控切断阀的连锁保护,当风机运行频率低于5Hz时,连锁关闭连锁关闭氢气自控截断阀(HV- 5459A),其它连锁控制方案不变。
三、燃氢HCl合成炉开车点火1.确认准备工作完毕,1#合成炉汽包水位正常,循环水进、回水阀门打开并供应正常,具备开车条件。
2.确认炉内含氢等分析指标达到开车标准。
3.确认倒淋水封已补水完成,打开1#合成炉出口、一级石墨吸收器下酸管至倒淋水封的排水手阀。
三合一合成炉技改为副产蒸汽盐酸合成炉运行总结----消除合成炉安全运行的因素及提高合成炉余热利用
三合一合成炉技改为副产蒸汽盐酸合成炉运行总结----消除合成炉安全运行的因素及提高合成炉余热利用【摘要】本文简要介绍了氯碱公司原盐酸合成炉工艺及不足,叙述其改进后副产蒸汽盐酸合成炉的工艺优点及性能;满足了装置安全平稳运行,提高了盐酸合成炉生产过程中蒸汽余热利用率,达到了降低烧碱车间能耗的要求,提高了公司产品竞争力。
【关键词】三合一炉盐酸副产蒸汽氢气氯气万海氯碱公司盐酸装置建成于2007年12月,有三合一盐酸合成炉系统三套,每套年生产能力1万吨,正常生产时开2备1。
装置是以液化尾氯(或原料氯气)与氢气按以1:1.05~1.10的比例进入合成炉顶部石英灯头,燃烧生成氯化氢气体,生成的氯化氢气体向下进入由冷却吸收段。
在冷却系手段是由尾气吸收塔来的浓度约为5%的稀盐酸,从合成炉的顶部进入,与氯化氢气体一起顺流而下;在此过程中氯化氢气体不断地被稀盐酸吸收,成为31%的盐酸,燃烧和吸收放出的热量由循环冷却水带走。
最后未被吸收的氯化氢气体经三合一炉(底部的气液分离器进行气液分离,浓盐酸靠位差流入盐酸液封罐,进入盐酸贮槽,。
未被吸收的氯化氢废气(约55℃)进入尾气吸收塔底部,被吸收水吸收成稀盐酸;不凝气体被水力喷射器抽吸到循环液槽经尾气管放空阻火器排入大气。
装置运行到2019年12月为止,因装置紧急停工、合成炉灯头裂纹等原因造成氯中含氢高、尾气含氧高,为此尾气管和循环液槽多次发生闪爆事故,造成装置不平稳运行,影响操作人员人身安全,装置能耗增加。
合成炉点火时外点燃氢气,内加氯气的操作方式,点炉、停炉、正常运行必须有人值守,增加了人的不安全系数。
另外老合成炉运行过程中燃烧和吸收放出的热量由循环冷却水带走,循环冷水再由动力进行循环冷却,此过程中燃烧和吸收放出的热白白浪费,还造成了循环水部门能耗增加,增加了公司生产成本。
鉴于原合成炉的工艺缺陷和不足,2020年5月万海氯碱对原合成炉其中一台进行了技改;技改后SHZL-900型副产蒸汽合成炉近半年运行证明该炉操作简便,能实现无人值守,DCS远程控制,安全可靠,尾气排放达标,能保证生产平稳运行。
生蒸汽冷凝水在副产蒸汽合成炉中的使用
重 庆市 映天 辉氯 碱化 工 有 限公 司位 于重庆 市 长
表 1 蒸发 装 置 的 冷 凝 水 产 量 及 能 源 损 耗
寿化工 园 区 . 为 园区 的一个 氯碱 配套 企业 , 园 区 作 在 面临 电 、 能供应 的压力较 大 , 为突 出 的是蒸 汽 的 热 尤
供 应 。 了更好 地贯 彻 国家清 洁生 产 、 能减排 的政 为 节 策 ,该 公 司长期 致力 于氯 化 氢合成 的生成 热及 蒸发
的生蒸 汽冷凝水 管道 上增 加 电导仪 ,对 补到 热水罐 的冷凝水 进行在 线监 测 。 通过 以上对 比可 以认 为 ,使用 生蒸 汽冷凝 水生 产蒸 汽具 有一定 可行性 ,同时也具 有一定 的经 济效 益 。蒸汽 冷凝水 与纯水 副产蒸 汽 的经济效 益对 比情
摘 要 : 利 用 生 蒸 汽 吸 收 氯 化 氢 的 生 成 热 副 产 蒸 汽 进 行 了分 析 , 收 氯 化 氢 合 成 余 热 , 到 能 源 循 对 回 达
环使 用 。
关 键 词 : 化 氢 生 成 热 ; 蒸 汽 冷 凝 水 ; 汽 ; 源循 环 利 用 氯 生 蒸 能
中图分 类号 : Q 8  ̄ T 0 3. 4
DUA Ch n y,LIGu - a N e g- i o xio
(h n qn igi h i ho- lai h m cl o Ld,h n qn 0 2 1 C ia C eg ig n t n u C l ak lC e ia C . t. o g ig4 1 2 ,hn) Y a r , C
常循环 水 。此 方式 的优 点是 回收 了生蒸 汽冷凝 水 的 热量 , 提高 了合 成 炉 的蒸汽 产量 。 低 了合成 炉 的纯 降
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氯化氢合成炉副产蒸汽回收利用
摘要:在氯化氢合成反应过程中,氢气和氯气的化合反应是一个剧烈的放热反应,有效地利用氯化氢合成过程中的反应余热,变废为宝,在能源日益紧张的今天,特别是氯碱行业中具有重要的现实意义。
在传统的副产热水氯化氢合成炉的
基础上该公司引进副产蒸汽的氯化氢合成炉,实现了资源的合理配置、有效利用、循环使用的可持续发展的理念和目标。
关键词:氯化氢;石墨合成炉;副产蒸汽
基于某市区的电石法生产线由于存在安全环保方面的问题而停产,而联合法 PVC 生产工艺的
主要原料二氯乙烷依赖进口,其价格起伏很大,给正常生产经营带来较大困难。
该公司引进
的副产蒸汽氯化氢合成炉在热能利用方面克服了缺点,氯化氢合成反应产生的热量,通过热
水送至溴化锂热水型制冷机组制冷,采暖装置向全公司供应暖气。
在氯化氢合成反应放出来
的热,溴化锂热水型制冷机组并不能完全吸收,造成氯化氢合成炉热水循环系统热量富余,
使循环热水系统温度升高,影响氯化氢合成炉的正常运行。
该公司采用副产蒸汽石墨合成炉
蒸汽炉,成功解决了问题,并且将副产的蒸汽根据氯碱化工生产的特点进行利用,实现了富
裕热量的最大有效的利用,降低生产成本。
一、合成炉选型
对于氯化氢合成中的热能利用,国内最早使用钢制水夹套氯化氢合成炉副产热水,但在
生产过程中,炉的顶部及底部易受腐蚀而影响稳定生产,且副产的热水应用范围小。
近年来,行业内普遍使用副产低压蒸汽的石墨合成炉,副产蒸汽压力一般在0.2-0.3 MPa,石墨筒体作
为产汽时的受压部件,由于其本身的非金属、脆性特点,受强度和使用温度的限制,副产蒸
汽压力不能太高,热能利用率低,只能达到40% 左右,同样存在低压蒸汽应用范围小的问题。
随着技术不断进步,开发出了副产中压蒸汽氯化氢合成炉。
该合成炉在高温区段参照锅炉原
理使用钢制水冷壁炉筒,由于高温段钢制件壁温在氯化氢的露点108.65 ℃以上,高热氯化氢气体对碳钢的腐蚀速度在允许范围;合成炉顶部用石墨换热器,底部采用水夹套石墨炉胆。
这样的设计,既克服了纯石墨炉筒强度低不能生产中高压蒸汽的缺点,又避免了钢制合成炉
顶部和底部容易受腐蚀的问题,热能利用率也大幅度提高至 70% 左右。
因此,在项目中选择
了副产中压蒸汽的钢石墨混合体合成炉。
二、氯化氢合成炉存在问题
由于在设备、工艺的设计上存在诸多问题,开车后始终不能正常运行,不但不能生产中
压蒸汽,还影响后续 PVC 的生产,发现主要存在以下问题。
1、燃烧段的水夹套石墨炉胆经常出现爆皮、破裂和泄漏,分析认为:合成路灯头结构
设计不合理,该灯头采用两层顶部莲蓬状石英灯头,燃烧时火焰发散,氯气和氢气不能充分
混合,氯化氢纯度不稳定,导致燃烧段局部温度过高;合成炉燃烧段结构设计不合理,合成
炉高温区下移。
2、蒸发段为钢制水冷壁炉筒,经常出现腐蚀泄漏。
分析后认为,主要存在两个方面的
原因。
①该合成炉冷却段采用石墨列管换热器,来自蒸发段的高热氯化氢气体经冷却段冷却
降温后温度达到氯化氢露点(108.65 ℃)以下,有冷凝酸析出;而冷却段石墨列管换热器设
计中没有考虑冷凝酸排出口,冷却段析出的冷凝酸直接流到蒸发段的钢制水冷壁炉筒,产生
腐蚀尤其是开、停车时蒸发段的钢制水冷壁温度较低,产生的冷凝酸腐蚀炉壁并沿炉壁渗入
法兰密封面产生腐蚀。
②该合成炉设计中,在冷却段之后,还通过石墨管在密闭的渡槽中用
循环水进一步降温。
由于渡槽内循环水压力(0.4MPa)高于石墨管内氯化氢压力(70 kPa),加之石墨管内氯化氢温度相对较高,易使密封胶垫老化,循环水直接进入合成炉内,造成蒸
发段腐蚀。
3、蒸发段热水循环系统设计不合理。
原设计中合成炉锅炉给水采用高压泵,在冷却段
预热后进入闪蒸罐,热水再进入循环罐,用离心热水泵为蒸发段强制循环该设计的目的是增
加热水的循环速度,提高换热效率。
在实际运行中,由于整个热水系统压力偏高,达到 1 MPa 以上,设备极易损坏,同时由于热水温度高,热水泵经常产生气蚀,致使其叶轮和机械
密封频繁更换。
三、氯化氢合成炉系统改造
1、对燃烧段灯头进行了重新设计,将两层莲蓬状灯头改为三层石英管灯头;同时为使
反应热得到充分利用,将高温区上移至蒸发段。
改造后,氯化氢纯度得到大幅提高,由 90%
左右提高到 94% 以上,也解决了莲蓬状灯头燃烧时火焰发散而造成局部温度过高的问题。
另外,在厂家的配合下,对燃烧段进行了重新设计,适当降低了燃烧段高度。
改造后,解决了
燃烧段温度过高引起的石墨炉胆爆皮、破裂、泄漏问题。
2、对冷却段进行了重新设计,将石墨列管换热器更换为块孔式石墨换热器,将氯化氢
流径由单程改为双程,并在冷却器的氯化氢出口设置冷凝酸收集口,彻底解决了冷凝酸直接
排至蒸发段而腐蚀钢制水冷壁炉筒的问题。
在增大块孔石墨冷却器换热面积的基础上,金牛
化工对密封水冷渡槽也进行了设计改造,根据氯化氢气体出合成炉冷却段温度已大幅降低的
现状,选用衬氟钢管道作为空冷管替代水冷渡槽,因此,彻底解决了渡槽密封泄漏对蒸发段
的腐蚀问题。
3、将锅炉给水由先进入冷却段预热改为直接进入蒸汽包,闪蒸产生 0.6 MPa 蒸汽,经
缓冲罐自动阀调节后外送用户;底部热水进入蒸发段作为锅炉补水。
冷却段用大流量循环水
冷却降温,取消热水泵、热水循环罐等,参照蒸汽锅炉的自循环系统,采用蒸汽自身热动力
循环;增加1台换热器用于开、停车时锅炉给水及炉体的加温预热。
四、氯化氢合成炉运行措施
1、副产蒸汽氯化氢合成炉运行一段时间后,锅炉段夹套内锅炉水的 pH 值逐渐降低,分
析原因是夹套内锅炉水长期沸腾蒸发,使水不断浓缩,水中的 H + 浓度不断升高导致 pH 值降低。
水质发红发浑的原因是:夹套层材质是铁制壳体,在酸性条件下水中含铁。
采取了以下
措施:①加强对夹套水 pH 值监测,每班测定一次,如发现 pH 值偏低,在夹套水中加少量
Na2CO3 进行调节;②在夹套水循环槽排放口小流量连续排放夹套水,排放的夹套水可回收
到循环水系统,并且根据水质的浑浊程度判断是否全部排放更换夹套水。
2、合成炉石墨炉体密封垫渗漏。
副产蒸汽氯化氢合成炉在运行初期出现过几次石墨冷
却段密封垫渗漏事故。
该合成炉的密封大部分是挤压式密封,密封点相对较多,密封面积大,采取了以下措施:设备安装检修时选择质量好、弹性大的聚四氟乙烯密封垫;设备运行期间
加强巡检,一旦发现合成炉炉体的冷凝水增多,则很可能发生密封垫渗漏,须及时处理;另外,对炉体上的视镜及防膜等处便于拆卸的密封点进行周期性检查,及时更换出现问题的密
封垫。
氯化氢合成系统改造后,设备运行稳定,开车率大幅提高,保证后续 PVC 正常生产的同时,运行费用也得到大幅降低。
副产蒸汽回收经过运行,合成炉运行状态稳定,未出现合成
炉因蒸汽压力高造成设备内漏现象,除因管网压力波动造成蒸汽放空外,系统运行正常,溴
化锂机组运行正常。
为了降低蒸汽压力上升对合成炉垫片寿命的影响,需要重新调整合成炉
循环检修的周期,确保生产系统的安全稳定。
副产蒸汽氯化氢合成炉工艺先进,操作简单,
易于控制,不仅降低了操作人员的劳动强度,而且相比传统的夹套式合成炉更加安全稳定,
还合理利用了热能,值得在氯碱企业推广。
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