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第5期
2021年5月
中国氯碱
C h in a C h lo r-A lk a li
N o.5
一次性台布
M 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
手指灯
中图分类号：X706 文献标识码：B文章编号：1009-1785(2021)05-0038-03
Recovery and utilization of hydrogen chloride and waste heat
YAO 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。离 子膜法烧碱氯化氢合成过程中产生的热负荷余量 (循环热水温度大约在io s-i u t，当地大气压为 89 kPa。）以蒸汽的形式外排，热量损失严重。通过一 系列改造、降低了蒸汽及高纯水消耗，降低了合成炉 故障率，节约了维修成本，改善了环境，消除了安全 隐患。目前改造项目运行稳定，收到了一定的成效。1热负荷余量回收利用工艺流程简述[1]以经过干燥处理后的和氢气为原料，在合 成炉内进行燃烧反应生成氯化氢气体，氯化氢气体 经冷却后送聚氯乙烯工序，氯化氢合成装置在生产 运行过程中产生热 量被循环热水罐热水和循环冷却 水带走。循环热水热量一部分为溴化锂提供热源，另一部分循环热水外溢。通过改造，热负荷余量分别为 一次盐水给化盐水升温提供热源、高纯水升温提供热源、少量外排的蒸汽通过高效间接换热器(利用纯 水降温冷却）转化为蒸汽冷凝水回到循环热水罐循 环利用，从而把热负荷余量彻底利用。改造前后工艺流 程示意图分别见图丨和图2。
2氯化氢合成热量衡算与分析M
(1) 每小时产氢气量
电解饱和盐水反应方程式：
2NaCl+2H20=2Na0H+H2+Cl2
设计生产折百碱1 080t/24h=45 (t/h)，氢氧化 钠的摩尔质量为40 g/mol，通过计算每小时生产约 5.7x l05mol氢气。 (2) 合成炉燃烧氢气和氢气放热
合成炉燃烧氢气与反应方程式：
H2+C12=2HC1+184.2 k j。
由于氢气与燃烧配比约为1.10，得出参与反 应的氢气为5.7x l05/l.l«5.18x l05(mol)。得出合成炉
第5期姚志国：氯化氢合成热负荷余量回收利用39
燃烧氢气与放出的热量为：
^,=5.18x l05x l84.2==9.54x l07 (kj/h)0
3氯化氢合成装置热负荷余量
副产热水合成炉（每台合成炉日产120 t氯化 氢气体，每台合成炉循环热水共计9台）中与氢 气反应产生热量约为9.54x l07kj/h。
合成炉使用循环冷却水等降温带走的热量约为3.97x l07kJ/h。
循环热水热量用于3台溴化锂（每台溴化锂制 冷量为200万kcal)的热负荷约为3.15x l07kJ/h。溴 化锂制冷水用于氢气与降温水，用于干燥 硫酸降温冷却。
合成过程中热负荷余量约为9.54x l07-3.97x l07- 3.15x l07=2.41x l07(kJ/h
)o
40中国氯碱2021年第5期
4技术方案
(1) 热负荷余量用于一次盐水化盐水升温
来自合成循环热水罐热水通过泵（单独1台泵供一次盐水换热器)输送到一次盐水换热器为化盐 水升温提供热源，原有蒸汽盐水换热器与新增换热 器处于串并联状态，方便了检修维护。一次盐水化盐 水升温过程，所需热量约为1.95x l07kJ/h。目前化盐 温度控制在50~60丈，符合工艺指标要求。
合成循环热水罐电导率超标时，循环热水通过 一根管道送往配水桶来置换合成循环热水罐，减少 补充一次水，减少因补充一次水引起的蒸汽消耗，综 合考虑降低了一次水消耗、蒸汽消耗。
供水减压阀
(2) 用于制取高纯水原水升温
mjpg来自合成循环热水罐热水通过板式换热器为原 水(地下水）提供热源，升温后的原水制取高纯水，高纯水原水升温需要的热量约为0.46x l07kMi，降低 了制取高纯水蒸汽消耗。
(3) 合成热水罐部分外排蒸汽回收
由于公司地处西北地区，昼夜温差大，受天气的 影响，合成循环热水罐偶尔有微量外溢蒸汽，少量外 溢的蒸汽通过高效换热器利用纯水间接换热后生成 蒸汽冷凝水，回到合成循环热水罐循环利用。纯水升 温后回到纯水池，供电解使用，减少电解碱耗蒸汽。5解决的问题
(1)降低了副产热水合成炉故障率
在改造前副产热水合成炉循环热水压力约为 230 kPa，温度为1101。合成炉故障停车率比较高, 主要表现为石墨块损坏，改造后循环热水压力约为160 kPa，温度约为95 T：，循环热水系统无蒸汽产
生，合成炉石墨块故障率降幅比较大，改造后石墨块
损坏率比之前下降30%左右。且改造后合成炉产能
得到释放，满足年产40万tP V C的需求。
液压缸位移传感器
(2)改善了环境、消除了安全隐患
自改造完毕后，合成循环热水罐无蒸汽外溢现
象，也没有结冰现象。
6改造的效益
(1) 降低了一次盐水使用蒸汽量约12 t/h，考虑 冬季合成装置富余热量供暖使用，按6个月计算每
年节约蒸汽费用约559万元。
(2) 减少纯水使用量约3 m3/h，节约成本27.33元/h。每年节约21.64万元。
(3) 减少纯水原水升温使用蒸汽量约0.77 t/h，节 约成本36万元。
(4) 降低了电解碱耗蒸汽约0.2 t/t。
7总结
副产热水二合一石墨合成炉，在物料合成时放
出大量的热量，这些热量一部分被循环热水带走
(100t：左右），另一部分通过冷却塔带走。被热水带
走的热量其中一部分可以供给热水型溴化锂机组，
另一部分可以供给氯碱制取高纯水，再有一部分供
给氯碱生产化盐水升温降低蒸汽消耗，剩余部分通
过换热设备供给纯水升温降低蒸汽消耗。
电厂脱硫塔防腐
参考文献：
[1] 化工工艺设计手册（第三版）•北京：化学工业出版社，2003.
[2] 李秀华，宋明霞，代里.氯化氢生产工艺探讨[J].中国氣碱，2004,
(8)：15-16.
收稿日期：2020-09-27
金泰氯碱环保示范项目安全设计通过审查
2021年4月27-29日，陕西省应急管理厅组织 召开了金泰氯碱神木化工60万t/a高性能树脂及配 套装置环保创新技术工业化示范项目（第一部分)安 全设施设计审查会议，专家组对各项装置图纸及设 计文件进行了认真审查、充分讨论，一致同意项目安 全设施设计通过审查。
会上，金泰氯碱神木化工总经理席引尚分别就 项目建设前期工作、工程进展及安全设施“三同时”执行情况作了介绍。中国成达工程有限公司、中盐勘 察设计院有限公司、中国电力工程顾问集团西北电 力设计院有限公司三家设计单位分别并就P V C聚合装置、电石渣制备活性氧化钙装置、采输卤盐井装 置、热动力站等八项安全设施设计专篇内容进行了详细汇报，重点介绍了各项工艺流程中涉及的风险、有害因素及采取的安全设施和措施、安全设施设计 专篇的编制等内容。
评审专家组经过质询、商讨，最终形成《陕西金 泰氯碱神木化工有限公司60万t/a高性能树脂及配 套装置环保创新技术工业化示范项目安全设施设计 审查意见》。重点包括：一是公司提交的安全设施设 计审查资料符合《危险化学品建设项目安全监督管 理办法》关于建设项目安全设施设计审查相关条款 的要求。二是专篇符合《危险化学品建设项目安全设 施设计专篇编制导则》规定的主要内容要求。三是要 持续完善各类重大危险源辨识，进一步把控风险。四是要不断优化各项设计，持续完善装置保护措施。
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