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        氯化氫吸收制酸裝置在PVC生產(chǎn)中發(fā)揮的調(diào)節(jié)作用

        2013-08-16 02:10:20王興來孫文明李海青王永杰
        中國(guó)氯堿 2013年7期
        關(guān)鍵詞:稀鹽酸制酸氯化氫

        王興來,孫文明,李海青,王永杰

        (河北金?;す煞萦邢薰荆颖?滄州 061000)

        1 建設(shè)氯化氫制鹽酸項(xiàng)目的意義

        聚氯乙烯行業(yè)中,建廠歷史久的企業(yè)大多是電石法PVC生產(chǎn)裝置與氧氯化法生產(chǎn)裝置并存的現(xiàn)狀,可以根據(jù)原料市場(chǎng)的變動(dòng),決定各個(gè)裝置的產(chǎn)能在生產(chǎn)中所占的比重。河北金?;げ捎玫氖锹纫彝椋ǘ纫彝椋?、電石為原料的聯(lián)合法工藝,即氯乙烷裂解生產(chǎn)的HCI,由電石生產(chǎn)的乙炔氣平衡生產(chǎn)VCM(氯乙烯)。這樣的原料結(jié)構(gòu)存在著嚴(yán)重的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn),當(dāng)其中一種原料價(jià)格急劇拉升時(shí),無法對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。2008年電石價(jià)格居高不下,氯乙烷價(jià)格一路下跌,該公司抓住機(jī)遇,適時(shí)啟動(dòng)了12萬t/a氯化氫吸收制酸項(xiàng)目,以在原料電石或氯乙烷市場(chǎng)價(jià)格發(fā)生變動(dòng)時(shí),隨時(shí)調(diào)整各個(gè)生產(chǎn)裝置的產(chǎn)能。

        當(dāng)電石價(jià)格高居在3 000元以上時(shí),如果氯乙烯裝置依舊滿負(fù)荷生產(chǎn),產(chǎn)品成本將大幅提高,降低了產(chǎn)品的利潤(rùn)空間,甚至?xí)l(fā)生虧損。若將電石法降量生產(chǎn),勢(shì)必會(huì)造成與其相關(guān)的氯乙烷裂解的生產(chǎn)同時(shí)降量,無法充分利用氯乙烷價(jià)格正在低谷的優(yōu)勢(shì)。

        12萬t/a氯化氫吸收制酸項(xiàng)目的建設(shè),可以在電石價(jià)格高位時(shí),將電石法降量75%甚至降至50%進(jìn)行生產(chǎn),仍能夠保證氯乙烷裂解滿負(fù)荷生產(chǎn)。裂解富余出的HCl氣體通過該裝置制成鹽酸,進(jìn)行銷售,既可新增產(chǎn)品品種,又可降低電石消耗。

        2 吸收制酸工藝流程

        由裂解裝置送來的氯化氫氣體,進(jìn)入氯乙烯裝置區(qū)的緩沖罐后,通過管道引入氯化氫吸收裝置,管道內(nèi)的氣體壓力為0.16 MPa。氯化氫氣體依次進(jìn)入一級(jí)石墨吸收塔(一塔設(shè)計(jì)吸收效率為84%)、二級(jí)石墨吸收塔(二塔設(shè)計(jì)吸收效率為94%)和三級(jí)尾氣石墨吸收塔(三塔設(shè)計(jì)吸收效率為98%),氯化氫逐級(jí)被吸收后,剩余極少量未被吸收的氣體經(jīng)水力噴射器進(jìn)入稀鹽酸貯罐。一級(jí)石墨吸收塔的吸收介質(zhì)是從二級(jí)石墨吸收塔順流下來的稀鹽酸,二級(jí)石墨吸收塔的吸收介質(zhì)是從三級(jí)尾氣石墨吸收塔順流下來的稀鹽酸,三級(jí)尾氣石墨吸收塔的吸收介質(zhì)是從稀酸循環(huán)罐用泵送來的稀鹽酸,稀酸循環(huán)罐中補(bǔ)充來自外管網(wǎng)的一次水,一次水的加入由與液位連瑣控制的自控閥進(jìn)行控制。

        稀鹽酸循環(huán)罐的稀鹽酸經(jīng)過酸泵,一部分打入水力噴射器后再返回稀鹽酸循環(huán)罐;另一部分經(jīng)酸泵進(jìn)入三級(jí)尾氣石墨吸收塔,與從二級(jí)石墨塔來的尾氣逆流接觸,再依次流入二級(jí)石墨吸收塔和一級(jí)石墨吸收塔。稀酸和氯化氫在一級(jí)石墨吸收塔和二級(jí)石墨吸收塔中都是順流從上而下,形成31%鹽酸,流入鹽酸中間罐,然后用鹽酸泵送至鹽酸外售罐區(qū)。

        稀鹽酸貯罐和鹽酸中間罐的廢氣均進(jìn)入廢氣吸收塔(填料塔),經(jīng)一次水逆流吸收凈化后,由20 m高排氣管放空。吸收過尾氣的水流入稀鹽酸循環(huán)罐。為防止氣體中乙炔氣體在吸收塔處積聚,通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)。因吸收放熱,一級(jí)石墨吸收塔和二級(jí)石墨吸收塔需要用循環(huán)水進(jìn)行冷卻。裝置所需氯化氫原料氣、補(bǔ)充的吸收用一次水、冷卻用循環(huán)水、電、儀表氣、氮?dú)饩陕纫蚁┥a(chǎn)系統(tǒng)提供。

        吸收制酸工藝流程框圖見圖1。

        3 增添的主要設(shè)備、儀器

        一級(jí)石墨吸收塔(F=100 m2)2臺(tái);

        二級(jí)石墨吸收塔(F=60 m2)2臺(tái);

        尾氣吸收塔(¢600 mm×3 570 mm)2臺(tái);

        稀酸循環(huán)罐(V=60 m3)1 臺(tái);

        鹽酸中間罐(V=30 m3)2 臺(tái);

        差壓變送器EJA110 2臺(tái);

        電磁流量計(jì)ABB47FT1F 1臺(tái)。

        4 存在問題及整改

        由于該裝置建在位于黃驊港附近的新廠區(qū)內(nèi),位置臨海,潮濕多風(fēng),尤其是冬季,溫度極低,氣候條件比較惡劣。在設(shè)計(jì)初期,出于成本以及工期的考慮,計(jì)劃使用塑料管道、管件及閥門,后來,對(duì)裝置用料的材質(zhì)選擇進(jìn)行了調(diào)整,確定管道及管件選用鋼襯塑(20/PE)材質(zhì),閥門選用鋼襯聚四氟乙烯閥門,稀酸及濃酸貯存容器選用玻璃鋼材質(zhì)。雖然比初期的設(shè)計(jì)投資額增加很大,但能夠提高裝置的開工率,大大降低了裝置的運(yùn)行成本及維修強(qiáng)度。

        在裝置自動(dòng)化控制方面,初期為追求短平快的要求,完全是手動(dòng)操作(因?yàn)橐恍┳钥亻y的訂貨周期比較長(zhǎng)),但意識(shí)到單純追求建設(shè)期暫時(shí)的快并不能提高裝置的生產(chǎn)效率,只有將生產(chǎn)工藝過程的自動(dòng)化控制水平提高了,才能最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)節(jié)能增效的目的。為此,在整個(gè)工藝的主要環(huán)節(jié)都進(jìn)行了自控設(shè)計(jì),包括氯化氫氣體進(jìn)料的計(jì)量與調(diào)節(jié)、吸收用水的補(bǔ)充采用自控調(diào)節(jié),濃鹽酸用泵送去外售時(shí),同樣采用自控閥開關(guān)與計(jì)量,使得該裝置從入料、吸收至外送都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制,減少操作用工數(shù)量并大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

        5 項(xiàng)目效益分析

        (1)經(jīng)濟(jì)效益

        PVC 售價(jià) 5 800元/t(含稅),鹽酸 210元/t(含稅)計(jì),12萬t/a氯化氫吸收制酸項(xiàng)目建設(shè)前:氯乙烷裂解法PVC為10.9萬t/a;電石法PVC為10.1萬t/a;年均利潤(rùn)6 708萬元,考慮折舊480萬元/月、工資180萬元/月因素,生產(chǎn)利潤(rùn)為-1 212萬元/a。

        12萬t氯化氫吸收制酸項(xiàng)目建成后:氯乙烷裂解法PVC為10.9萬t/a;電石法聚氯乙烯為4.1萬t/a;由于電石法降量生產(chǎn),氯乙烯動(dòng)力、經(jīng)費(fèi)單耗提高30%,聚氯乙烯成本提高113元/t,達(dá)到5642元/t,但因電石法PVC產(chǎn)量降低,鹽酸產(chǎn)量增加,使得年均利潤(rùn)達(dá)到11 830萬元,考慮折舊480萬元/月、工資180萬元/月因素,生產(chǎn)利潤(rùn)為3 910萬元/a。

        項(xiàng)目建成后增加利潤(rùn)

        3 910-(-1 212)=5 122(萬元)。

        (2)社會(huì)效益

        項(xiàng)目建成后,為部分下崗人員提供了重新上崗的機(jī)會(huì),社會(huì)效益明顯,在經(jīng)濟(jì)低迷的形勢(shì)下,提高了員工信心、承擔(dān)了企業(yè)的社會(huì)責(zé)任,增強(qiáng)了企業(yè)自身的榮譽(yù)感。

        6 結(jié)語

        12萬t/a氯化氫吸收制酸項(xiàng)目達(dá)到了國(guó)內(nèi)同行業(yè)的先進(jìn)水平,提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,確保公司能夠靈活地應(yīng)對(duì)原料市場(chǎng)價(jià)格的起伏不定,及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)聲譽(yù)。面對(duì)日益嚴(yán)峻的經(jīng)濟(jì)形勢(shì),該項(xiàng)目具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。

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