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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、國內(nèi)目前老技術(shù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：
對于氯化氫合成中的熱能利用，國內(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)生成氯化氫時伴隨釋放出大量反應(yīng)熱，完全可以用來副產(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，又克服了合成段的頂部和底部容易腐蝕的缺點，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)熱時間長的問題；點火開車后無需長時間小負(fù)荷預(yù)熱合成爐，可根據(jù)生產(chǎn)工況直接提升負(fù)荷。另外針對酚醛樹脂浸漬石墨塊在受高溫時易爆裂的特點（**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℃,且受高溫不會爆裂，徹底解決了浸漬酚醛樹脂石墨換熱塊存在的不耐高溫易爆裂問題。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期穩(wěn)定運(yùn)行，無計劃外的檢修工作
2.2生產(chǎn)運(yùn)行自動控制技術(shù)：
在自動化控制方面，針對該合成爐的結(jié)構(gòu)特點，本公司開發(fā)了可靠的遠(yuǎn)程自動點火、完善的過程自動控制及**的連鎖保護(hù)系統(tǒng)，實現(xiàn)了從點火開車、過程控制到停車的全過程的DCS操作，大大**了裝置的自動化控制水平及本質(zhì)**。
1、自動點火系統(tǒng)
自動點火系統(tǒng)由在線火焰檢測、自動切斷閥、高壓點火裝置和程序控制組成。該點火系統(tǒng)的優(yōu)點為點火可靠，自動點火系統(tǒng)只在點火時運(yùn)行，不參與正常生產(chǎn)的過程控制，保證了過程控制的可靠性。
2、自動聯(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)測等多個連鎖保護(hù)，當(dāng)任何一個聯(lián)鎖條件滿足時，系統(tǒng)立即自動執(zhí)行停車保護(hù)程序，并進(jìn)行自動充氮保護(hù)，同時還設(shè)置了DCS及現(xiàn)場緊急停車按扭，以備特殊情況下使用，確保裝置的**。
3、氫氣、氯氣自動配比控制
我們對氯氣、氫氣流量進(jìn)行測量。根據(jù)生產(chǎn)控制中HCI的純度分析來設(shè)定氫氣、氯氣適合的比值，該系統(tǒng)可以通過**的氫氣、氯氣流量測量與調(diào)節(jié)實現(xiàn)氫氣與氯氣的自動配比控制。若生產(chǎn)中氫氣、氯氣的純度發(fā)生較大的變動時，則可通過修正氫氣與氯氣的比值來保證自動控制的穩(wěn)定可靠。
4、汽包部分的自動控制
蒸汽分離的控制包括汽包液位的自動控制、蒸汽壓力自動控制。即通過調(diào)節(jié)進(jìn)軟水調(diào)節(jié)閥的開度來控制汽包液位，對出口蒸汽閥的調(diào)節(jié)來控制產(chǎn)出蒸汽的壓力。
5、制酸自動控制
制酸自動控制可通過鹽酸濃度的在線檢測和進(jìn)吸收水流量的自動配比來控制鹽酸產(chǎn)品的濃度。另外可以通過對鹽酸中游離氯的在線檢測，實現(xiàn)對制酸時氯氣、氫氣的配比情況的實時監(jiān)控。
3.工藝流程
具體工藝流程見圖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，需要建立單獨的蒸汽用戶網(wǎng)。本方案可以節(jié)省建立單獨蒸汽管網(wǎng)的投資。由于合成氯化氫的大部分熱能被蒸汽帶走，故對于新建項目還可以節(jié)省循環(huán)水設(shè)備的投資。而且，由于該項目符合國家目前對企業(yè)的節(jié)能減排的政策要求，企業(yè)可以向國家有關(guān)部門申請到節(jié)能減排資金。這不僅在經(jīng)濟(jì)效益上明顯，同時也具有顯著的社會效應(yīng)，對企業(yè)對社會都有積極的意義。
七、推廣前景和節(jié)能潛力：
該項技術(shù)具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，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)時日產(chǎn)蒸汽約90噸，蒸汽單價以100.00元／噸計，年開車330天，年創(chuàng)效益約297萬元。全行業(yè)氯化氫合成爐生產(chǎn)氯化氫的產(chǎn)能約600萬t，若全行業(yè)全部應(yīng)用該項技術(shù)，可有294萬t中壓蒸汽被合理利用，節(jié)能能力可達(dá)35萬tce/
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