付小勇,張晨芳,張永杰

(1.鄭州蘭博爾科技有限公司 ,河南鄭州 450009;2.平煤集團首山焦化公司 ,河南許昌 461700)

工業(yè)鹽酸合成裝置生產(chǎn)高含量高純鹽酸的技術(shù)應(yīng)用

付小勇1,張晨芳1,張永杰2

(1.鄭州蘭博爾科技有限公司 ,河南鄭州 450009;2.平煤集團首山焦化公司 ,河南許昌 461700)

在現(xiàn)有氯堿企業(yè)鐵制鹽酸合成爐生產(chǎn)工業(yè)鹽酸裝置的基礎(chǔ)上,通過對生產(chǎn)工藝設(shè)備的改進和操作參數(shù)的調(diào)整,制備出含量≥36.0%的高含量高純鹽酸,獲得了較好的經(jīng)濟和社會效益。

高含量高純鹽酸 ;合成爐 ;降膜吸收

1 前言

氯堿生產(chǎn)中產(chǎn)生的氯氣經(jīng)液化后的尾氣與氯氫處理工序來的氫氣按照一定配比在合成爐內(nèi)燃燒,生成氯化氫氣體;經(jīng)冷卻后由兩級或多級降膜吸收塔吸收,調(diào)整吸收水的流量和鹽酸比重,生產(chǎn)出含量≥31.0%的工業(yè)鹽酸,其價格由于受到其他化工企業(yè)產(chǎn)生的副產(chǎn)鹽酸的沖擊,一直在較低的價位徘徊,因此發(fā)揮合成鹽酸 HCl純度高的優(yōu)勢生產(chǎn)出高含量高純鹽酸,既排除了其他副產(chǎn)鹽酸對工業(yè)鹽酸價格上的困擾,同時也提高了鹽酸的品質(zhì)和銷售價格,對氯堿企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的提升和技術(shù)進步是十分有益。

2 高含量高純鹽酸對生產(chǎn)裝置的要求

2.1 高含量高純鹽酸的質(zhì)量指標(biāo)

HCl≥36.0%;Fe≤3.0mg/L;灼燒殘渣≤50.0 mg/L;游離氯 ≤60.0 mg/L;硫酸鹽 (以計),≤70 mg/L。

2.2 工藝特點

高含量高純鹽酸質(zhì)量要求高,為避免 Fe含量高,可采用三合一爐或石墨爐生產(chǎn);但該爐型生產(chǎn)能力稍小,易過氯,且不易生產(chǎn)含量≥36.0%的高濃度鹽酸;鐵制爐生產(chǎn)能力大,易控制,可生產(chǎn)出高含量鹽酸,雖然 Fe含量較石墨爐稍高,但產(chǎn)品符合質(zhì)量要求[1];高純鹽酸對吸收水的要求較工業(yè)鹽酸要高,一般要用純水來作吸收水;同時,增加捕集器、離子交換塔、中間循環(huán)罐等輔助設(shè)備來滿足高含量高純鹽酸的需要。

3 工藝設(shè)備的改進與工藝流程

根據(jù)我公司現(xiàn)有鐵制合成爐鹽酸生產(chǎn)裝置的運行情況,因地制宜,在不改變主要生產(chǎn)裝置的前提下,對后期處理和操作參數(shù)上進行了調(diào)整,并使用蒸發(fā)一效冷凝水作為吸收水,生產(chǎn)出了高含量高純鹽酸。具體的改進措施如下：

①將部分蒸發(fā)一效冷凝水用不銹鋼換熱器進行冷卻后補入循環(huán)水罐,作為噴射泵上水及吸收水,代替一般工業(yè)用水;②在冷卻器后增設(shè) PVC塑料捕集器,內(nèi)鋪設(shè)硅油棉材質(zhì)的填料以過濾氯化氫氣體中的硫酸、氯化鐵及其他雜質(zhì),并定期排放捕集器過濾出來的雜質(zhì)及冷凝酸入普通鹽酸儲罐;③由于控制吸收水流量一次循環(huán)生產(chǎn)含量 ＞36%的高含量鹽酸,吸收效率低,噴射泵水溫較高,尾氣氯化氫外逸氣體較多,故增設(shè)中間循環(huán)罐,采取多次循環(huán)吸收工藝逐步提高鹽酸濃度,當(dāng)含量≥36.0%時打入高位槽;④高位槽后安裝一樹脂塔,填充離子交換樹脂,在裝車前進行離子交換,去除鹽酸里的 Fe及其他雜質(zhì),使鹽酸外觀達到澄清、無色透明。工藝流程圖見下頁圖1。

4 改進效果及經(jīng)濟效益分析

4.1 改進后的生產(chǎn)效果

我公司對高含量高純鹽酸生產(chǎn)工藝改進后,經(jīng)過一段時間的生產(chǎn)和調(diào)整,取得了較好的效果,現(xiàn)每天可生產(chǎn) 20 t高含量高純鹽酸,產(chǎn)品質(zhì)量達到了高含量高純鹽酸的要求。

圖1 工藝流程圖

4.2 經(jīng)濟效益分析

在原有工業(yè)鹽酸生產(chǎn)裝置的基礎(chǔ)上,增加部分設(shè)備,改造工藝管道,共投入 5萬元,詳見表 1。

生產(chǎn)的高含量高純鹽酸較普通工業(yè)鹽酸每噸可提高售價 250元,按每天生產(chǎn) 20 t計,月增加效益15萬元,經(jīng)濟效益十分明顯。

5 結(jié)論

在現(xiàn)有氯堿企業(yè)中氯化氫合成爐的基礎(chǔ)上,增加部分設(shè)備和進行工藝調(diào)整,使用蒸發(fā)一效冷凝水作為吸收水,可以生產(chǎn)出含量≥36.0的高含量高純鹽酸,經(jīng)我公司鹽酸生產(chǎn)裝置實際運行表明,該工藝改造投資小,見效快,鹽酸品質(zhì)顯著提升,經(jīng)濟效益較好。

表 1 設(shè)備及投資效益分析

[1] 程殿彬,陳伯森,施孝奎.離子膜法制堿生產(chǎn)技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.

TQ111.3

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：1003-3467(2010)14-0061-02

2010-07-05

付小勇(1970-),男,畢業(yè)于武漢大學(xué)化學(xué)系,長期從事化工生產(chǎn)和技術(shù)工作,電話：13603988308。