呂旭琦，馮海平

（上海氯堿化工股份有限公司電化廠，上海 200241）

熱水型二合一石墨鹽酸爐的運(yùn)行情況

呂旭琦，馮海平

（上海氯堿化工股份有限公司電化廠，上海 200241）

通過(guò)改造傳統(tǒng)工藝鹽酸爐為熱水型二合一石墨鹽酸爐，回收鹽酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的熱量制熱水。采用熱水型溴化鋰制冷機(jī)組制7℃水供生產(chǎn)用。工藝改造后，達(dá)到了節(jié)能減排預(yù)期目標(biāo)。

熱水型鹽酸爐；溴化鋰機(jī)組；節(jié)能；合同能源管理

在傳統(tǒng)合成鹽酸爐的生產(chǎn)過(guò)程中，要釋放大量熱能。這部分熱能原來(lái)需用冷卻水來(lái)吸收，不僅消耗大量冷卻水，而且熱能未得到充分利用。

上海氯堿股份有限公司與南通鑫寶石墨公司合作，對(duì)電化廠2臺(tái)合成鹽酸爐改造成熱水型二合一石墨合成爐，將熱能回收制成熱水，用來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)利公司提供的熱水型溴化鋰機(jī)組制冷水。將化學(xué)熱能轉(zhuǎn)換為化工生產(chǎn)用的冷源，節(jié)能又環(huán)保。

1 傳統(tǒng)鹽酸合成爐工藝流程

改造前鹽酸爐工藝流程圖見(jiàn)圖1。

在合成室內(nèi)，氫氣與氯氣一起在石墨合成爐中燃燒，生成氯化氫。為使原料氣能充分均勻混合，采用套管式燃燒器（俗稱(chēng)蠟燭頭）。氯氣由下進(jìn)入內(nèi)管，內(nèi)管上端開(kāi)有多個(gè)斜形孔；外管通入氫氣。燃燒時(shí)，氯氫比一般為 1.00∶1.10~1.00∶1.15，火焰呈青白色，反應(yīng)溫度最高達(dá)2000℃以上，經(jīng)夾套冷卻的爐身散熱后，出口爐氣溫度為300~400℃。經(jīng)浸在水中的石墨管從上部進(jìn)入石墨冷卻器，此時(shí)，溫度控制為250℃以下，與從冷卻器來(lái)的爐氣與尾氣吸收塔來(lái)的稀酸一起從上部進(jìn)入降膜式石墨吸收器制成31%鹽酸。

2 改造后熱水型鹽酸爐工藝流程及運(yùn)行情況

改造后鹽酸爐工藝流程圖見(jiàn)圖2。

氫氣與氯氣在合成室內(nèi)中燃燒，生成氯化氫的流程與傳統(tǒng)鹽酸合成爐流程一致。

鹽酸爐身改造成獨(dú)立密閉夾套循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，產(chǎn)生的熱量由進(jìn)口溫度為85℃熱水（可調(diào)節(jié)）吸收生成出口溫度為95℃熱水（可調(diào)節(jié)）。反應(yīng)生成的氯化氫氣體，經(jīng)浸在補(bǔ)充循環(huán)水中的石墨管從上部進(jìn)入石墨冷卻器，此時(shí)，溫度控制為250℃以下，與從冷卻器來(lái)的爐氣與尾氣吸收塔來(lái)的衡酸一起從上部進(jìn)入降膜式石墨吸收器制成31%鹽酸。

夾套冷卻水系統(tǒng)改造成獨(dú)立密閉系統(tǒng)，用泵驅(qū)動(dòng)循環(huán)將熱量移出，3萬(wàn)t/a鹽酸爐產(chǎn)生的95℃熱水為48 m3/h。2臺(tái)鹽酸爐回收熱能可產(chǎn)生的95℃熱水為96 m3/h，回水溫度為85℃（可調(diào)節(jié)）。

改造后的熱水型二合一石墨鹽酸爐，操作工藝與控制指標(biāo)都與改造前一樣，無(wú)需對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，確保節(jié)能型鹽酸爐的可操作性與生產(chǎn)工藝的延續(xù)性。

改造后鹽酸爐自2011年9月22日點(diǎn)爐，運(yùn)行二個(gè)月來(lái)，運(yùn)行正常。部分運(yùn)行數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 2011年10月熱水型鹽酸爐運(yùn)行部分?jǐn)?shù)據(jù)

目前，因銷(xiāo)售原因，鹽酸爐負(fù)荷只開(kāi)到70%左右，2臺(tái)熱水型二合一節(jié)能鹽酸爐產(chǎn)出的熱水溫度為80~92℃，進(jìn)入溴化鋰機(jī)組后，轉(zhuǎn)化出160 m3/h的7~14℃冷水供次氯酸鈉生產(chǎn)使用。轉(zhuǎn)換出的冷水基本上滿(mǎn)足后道工序次氯酸鈉300 t/d的生產(chǎn)要求。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

3.1 節(jié)能效益分析

（1）節(jié)電方面

通過(guò)相關(guān)計(jì)算改造后，因停運(yùn)北冷凍裝置與北冷凍循環(huán)水裝置等，全年合計(jì)節(jié)電246.243 kW·h。

（2）節(jié)水方面

氨冷凍冷卻器是用循環(huán)水或清江水冷卻，考慮到循環(huán)水裝置電耗較大，除夏季運(yùn)行外，春秋季節(jié)不開(kāi)，氨冷卻器用直排水冷卻。

3臺(tái)冷卻器每小時(shí)耗水171 t。春、秋二季用去清江水 171×24×180=74.2（萬(wàn)t）

（3）物料費(fèi)用

全年機(jī)、物料費(fèi)主要是消耗液氨3.6 t（單價(jià)4 481 元/t），機(jī)油 1.6 t，氯化鈣鹽水 7.2 t（單價(jià) 444 元/t）。

（4）冷凍機(jī)檢修費(fèi)用

鹽酸檢修總費(fèi)用110萬(wàn)計(jì)，鹽酸冷凍機(jī)檢修費(fèi)用占20%，即22萬(wàn)元。

3.2 溴化鋰機(jī)組投入運(yùn)行所需要消耗動(dòng)力電耗

（1）熱水泵 1 臺(tái)（37 kW）全年耗電 37×24×270×0.85=20.38（萬(wàn) kW·h）。

（2）冷水泵 1 臺(tái)（22 kW）全年耗電 22×24×270×0.85=12.12（萬(wàn)kW·h）。

（3）溴化鋰機(jī)組（4 kW）全年耗電 4×24×270×0.85=2.2（萬(wàn)kW·h）。

3.3 實(shí)際全年動(dòng)力電耗與清江水能節(jié)省費(fèi)用

（1）246.24－34.7=211.54×0.68＝143.85（萬(wàn)元）；

（2）74.2×0.59（制水成本費(fèi)，未計(jì)排污費(fèi)）

＝43.78（萬(wàn)元）；

（3）冷凍機(jī)、物料費(fèi)和檢修費(fèi)用合計(jì)24萬(wàn)元。

Operational aspect of hot water style 2-in-1 graphite hydrochloric acid furnace

LV Xu-qi,FENG Hai-ping
(Electro-Chemical plant of Shanghai Chlor-alkali Chemical Co.,Ltd.,Shanghai 200241,China)

The tradition graphite hydrochloric acid furnace was transformed into hot water style 2-in-1 graphite hydrochloric acid furnace.The hot water was used to produce 7℃water.After process transformation,the ammonia refrigerating machine was stoped and the power consumption reduced,the energy conservation goals were achieved.

TQ111.3

B

1009－1785(2012)03-0028-02

呂旭琦（1983—），畢業(yè)于上海工程技術(shù)大學(xué)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)，本科學(xué)歷，助理工程師，上海氯堿化工股份有限公司電化廠綜合辦工作。

2011-12-28