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氯化氫合成余熱利用技術(shù)
 一、技術(shù)名稱：氯化氫合成余熱利用技術(shù)
二、適用范圍：現(xiàn)有或新建氯堿企業(yè)的氯化氫或鹽酸合成爐新建或改造
三、國(guó)內(nèi)目前老技術(shù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：
對(duì)于氯化氫合成中的熱能利用，國(guó)內(nèi)主要有兩種方法：一種是使用鋼制水夾套氯化氫合成爐副產(chǎn)熱水。這種鋼合成爐在爐頂部和底部容易受腐蝕，使用壽命短，副產(chǎn)的熱水應(yīng)用范圍有限；另一種是使用石墨制的氯化氫合成爐副產(chǎn)熱水或0.2～0.3MPa壓力的蒸汽。由于石墨是非金屬脆性材料，受強(qiáng)度和使用溫度的限制，在副產(chǎn)蒸汽時(shí)石墨爐筒作為產(chǎn)汽的受壓部件，**上存在一定隱患，采用該方法副產(chǎn)的熱水或低壓蒸汽熱能利用只能達(dá)到40%，應(yīng)用范圍同樣有限。
四、蘇宇牌副產(chǎn)蒸汽鹽酸合成爐新技術(shù)內(nèi)容：
1.技術(shù)原理
氯氣與氫氣反應(yīng)生成氯化氫時(shí)伴隨釋放出大量反應(yīng)熱，完全可以用來(lái)副產(chǎn)蒸汽。副產(chǎn)中壓蒸汽合成爐在高溫區(qū)段，使用鋼制水冷壁爐筒；在合成段頂部和底部鋼材容易受腐蝕的區(qū)段，采用石墨材料制作。采用這種方法既克服了石墨爐筒強(qiáng)度低和使用溫度受限制的缺點(diǎn)，又克服了合成段的頂部和底部容易腐蝕的缺點(diǎn)，從而使氯化氫合成的熱能利用率**到70%，副產(chǎn)蒸汽壓力可在0.2～1.4MPa間任意調(diào)節(jié)，可并入中、低壓蒸汽網(wǎng)使用，使熱能得到充分利用。
2.關(guān)鍵技術(shù)
2.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)技術(shù)：
產(chǎn)汽段采用鋼制結(jié)構(gòu)，并對(duì)上段氯化氫石墨冷卻段結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，解決了才石墨制承壓的副產(chǎn)蒸汽合成爐預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題；點(diǎn)火開(kāi)車后無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間小負(fù)荷預(yù)熱合成爐，可根據(jù)生產(chǎn)工況直接提升負(fù)荷。另外針對(duì)酚醛樹(shù)脂浸漬石墨塊在受高溫時(shí)易爆裂的特點(diǎn)（**高只能耐180℃），我公司在氯化氫石墨冷卻段底部直接接觸高溫氯化氫的石墨塊采用浸漬聚四氟乙烯石墨材料。該材料**高能耐280℃,且受高溫不會(huì)爆裂，徹底解決了浸漬酚醛樹(shù)脂石墨換熱塊存在的不耐高溫易爆裂問(wèn)題。采用該結(jié)構(gòu)的石墨合成爐能保證在正常工作工況下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，無(wú)計(jì)劃外的檢修工作
2.2生產(chǎn)運(yùn)行自動(dòng)控制技術(shù)：
在自動(dòng)化控制方面，針對(duì)該合成爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本公司開(kāi)發(fā)了可靠的遠(yuǎn)程自動(dòng)點(diǎn)火、完善的過(guò)程自動(dòng)控制及**的連鎖保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了從點(diǎn)火開(kāi)車、過(guò)程控制到停車的全過(guò)程的DCS操作，大大**了裝置的自動(dòng)化控制水平及本質(zhì)**。
1、自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)
自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)由在線火焰檢測(cè)、自動(dòng)切斷閥、高壓點(diǎn)火裝置和程序控制組成。該點(diǎn)火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為點(diǎn)火可靠，自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)只在點(diǎn)火時(shí)運(yùn)行，不參與正常生產(chǎn)的過(guò)程控制，保證了過(guò)程控制的可靠性。
2、自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)
該裝置設(shè)置有：氫氣壓力低、氯氣壓力低、儀用氣壓力低、冷卻水流量低、汽包液位、氫氣流量與氯氣流量比值、火焰在線監(jiān)測(cè)等多個(gè)連鎖保護(hù)，當(dāng)任何一個(gè)聯(lián)鎖條件滿足時(shí)，系統(tǒng)立即自動(dòng)執(zhí)行停車保護(hù)程序，并進(jìn)行自動(dòng)充氮保護(hù)，同時(shí)還設(shè)置了DCS及現(xiàn)場(chǎng)緊急停車按扭，以備特殊情況下使用，確保裝置的**。
3、氫氣、氯氣自動(dòng)配比控制
我們對(duì)氯氣、氫氣流量進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)生產(chǎn)控制中HCI的純度分析來(lái)設(shè)定氫氣、氯氣適合的比值，該系統(tǒng)可以通過(guò)**的氫氣、氯氣流量測(cè)量與調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)氫氣與氯氣的自動(dòng)配比控制。若生產(chǎn)中氫氣、氯氣的純度發(fā)生較大的變動(dòng)時(shí)，則可通過(guò)修正氫氣與氯氣的比值來(lái)保證自動(dòng)控制的穩(wěn)定可靠。
4、汽包部分的自動(dòng)控制
蒸汽分離的控制包括汽包液位的自動(dòng)控制、蒸汽壓力自動(dòng)控制。即通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)軟水調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度來(lái)控制汽包液位，對(duì)出口蒸汽閥的調(diào)節(jié)來(lái)控制產(chǎn)出蒸汽的壓力。
5、制酸自動(dòng)控制
制酸自動(dòng)控制可通過(guò)鹽酸濃度的在線檢測(cè)和進(jìn)吸收水流量的自動(dòng)配比來(lái)控制鹽酸產(chǎn)品的濃度。另外可以通過(guò)對(duì)鹽酸中游離氯的在線檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)制酸時(shí)氯氣、氫氣的配比情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3.工藝流程
具體工藝流程見(jiàn)圖1、圖2。
圖1 氯化氫合成余熱利用技術(shù)圖
圖2 氯化氫合成余熱利用技術(shù)設(shè)備圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)：
每合成生產(chǎn)1t氯化氫可副產(chǎn)0.8～1.4MPa中壓蒸汽0.7t。
六、技術(shù)應(yīng)用情況：
該技術(shù)已在部分化工行業(yè)推廣應(yīng)用，使氯化氫合成的熱能利用率**到70%，節(jié)能效果顯著。
氯化氫合成系統(tǒng)副產(chǎn)的中、低壓蒸汽可直接并入中、低壓蒸汽管網(wǎng)，而副產(chǎn)0.2~0.3MPa蒸汽的合成爐，需要建立單獨(dú)的蒸汽用戶網(wǎng)。本方案可以節(jié)省建立單獨(dú)蒸汽管網(wǎng)的投資。由于合成氯化氫的大部分熱能被蒸汽帶走，故對(duì)于新建項(xiàng)目還可以節(jié)省循環(huán)水設(shè)備的投資。而且，由于該項(xiàng)目符合國(guó)家目前對(duì)企業(yè)的節(jié)能減排的政策要求，企業(yè)可以向國(guó)家有關(guān)部門申請(qǐng)到節(jié)能減排資金。這不僅在經(jīng)濟(jì)效益上明顯，同時(shí)也具有顯著的社會(huì)效應(yīng)，對(duì)企業(yè)對(duì)社會(huì)都有積極的意義。
七、推廣前景和節(jié)能潛力：
該項(xiàng)技術(shù)具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，目前，每合成1t氯化氫氣體可副產(chǎn)低壓或中壓蒸汽0．6～0．7t；以日產(chǎn)150t氯化氫為例，氯化氫合成系統(tǒng)裝置滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)日產(chǎn)蒸汽約90噸，蒸汽單價(jià)以100.00元／噸計(jì)，年開(kāi)車330天，年創(chuàng)效益約297萬(wàn)元。全行業(yè)氯化氫合成爐生產(chǎn)氯化氫的產(chǎn)能約600萬(wàn)t，若全行業(yè)全部應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，可有294萬(wàn)t中壓蒸汽被合理利用，節(jié)能能力可達(dá)35萬(wàn)tce/
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