一、技術名稱:氯化氫合成余熱利用技術
二、技術所屬領域及適用范圍:現有或新建氯堿企業的氯化氫或鹽酸合成爐新建或改造
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
對于氯化氫合成中的熱能利用,國內主要有兩種方法: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,副產的熱水應用范圍有限;另一種是使用石墨制的氯化氫合成爐副產熱水或0.2-0.3MPa壓力的蒸汽。由于石墨是非金屬脆性材料,受強度和使用溫度的限制,在副產蒸汽時石墨爐筒作為產汽的受壓部件,安全上存在一定隱患,采用該方法副產的熱水或低壓蒸汽熱能利用只能達到40%,應用范圍同樣有限。目前該技術可實現節能量2萬tce/a,CO2減排約5萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
氯氣與氫氣反應生成氯化氫時伴隨釋放出大量反應熱,完全可以用來副產蒸汽。副產中壓蒸汽合成爐在高溫區段,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段,采用石墨材料制作。采用這種方法既克服了石墨爐筒強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提高到70%,副產蒸汽壓力可在0.2-1.4MPa間任意調節,可并入中、低壓蒸汽網使用,使熱能得到充分利用。
2.關鍵技術
自循環換熱蒸汽發生技術;腐蝕控制技術;生產運行自動控制技術。
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圖
圖2 氯化氫合成余熱利用技術設備圖
五、主要技術指標
每合成生產1t氯化氫可副產0.8-1.4MPa中壓蒸汽0.7t。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
該技術已在部分化工行業推廣應用,使氯化氫合成的熱能利用率提高到70%,節能效果顯著。
七、典型應用案例
典型用戶:浙江巨化股份有限公司電化廠、江蘇大和氯堿化工有限公司、重慶三陽化工有限公司
典型案例1:浙江巨化股份有限公司電化廠:
建設規模:08-140-84型副產蒸汽氯化氫合成爐一套,日產氯化氫140t,副產1.2MPa蒸汽84t。主要技改內容:拆除原水套式石墨氯化氫合成爐,利用原廠房框架新上一套副產蒸汽氯化氫合成爐。主要設備包括副產蒸汽氯化氫合成爐、汽包、預熱器和排污罐。節能技改投資額400萬元,建設期2個月。每年可節能3780tce,年節能經濟效益448萬元,投資回收期1年。
典型案例2:江蘇大和氯堿化工有限公司:
建設規模:09-150-30型副產蒸汽鹽酸合成爐一套,日產高純鹽酸150t,副產1.2MPa蒸汽30t。主要技改內容:拆除原水套式石墨氯化氫合成爐、石墨降膜吸收器、尾氣塔,利用原廠房框架新上一套副產蒸汽四合一鹽酸合成爐,主要設備包括副產蒸汽四合一鹽酸合成爐、汽包、預熱器和排污罐。節能技改投資額200萬元,建設期2個月,年節能1350tce,取得節能經濟效益160萬元,投資回收期16個月。
八、推廣前景及節能減排潛力
該項技術具有很好的經濟效益和社會效益,目前,全行業氯化氫合成爐生產氯化氫的產能約600萬t。預計未來5年,該技術在行業內的推廣潛力可達到20%,投資總額5億元,節能能力35萬tce/a,減排能力81萬tCO2/a。
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