李玉華（浙江中程信工程技術(shù)有限公司，浙江 杭州 310007）

國內(nèi)外PVC生產(chǎn)所需要的氯化氫均為合成高純氯化氫，利用廢酸解析生成的氯化氫用于VCM合成未見報(bào)導(dǎo)，主要原因是廢酸中雜質(zhì)較多，通過常規(guī)的鹽酸解析氯化氫純度無法滿足VCM的生產(chǎn)要求。ADC發(fā)泡劑母液，雜質(zhì)處理難度較大，本裝置的設(shè)計(jì)開辟了以廢酸原料生產(chǎn)聚合級氯化氫的工業(yè)化裝置的先河，是對鹽酸解析提純氯化氫工藝提出了新的挑戰(zhàn)。

1 國內(nèi)鹽酸解析工藝的進(jìn)展

新疆天業(yè)集團(tuán)建成了中國首套規(guī)模化鹽酸解析裝置，用于處理VCM工段過量的氯化氫廢氣，此裝置分為常規(guī)鹽酸解析和深度鹽酸解析二級處理裝置，前部分處理氯乙烯工段廢氣，經(jīng)過吸收解析成高純氯化氫，返回VCM工段，此工藝成熟，運(yùn)行較為穩(wěn)定，后半部分處理低濃度鹽酸，由于國內(nèi)深度解析技術(shù)工藝條件存在缺陷，氯化鈣經(jīng)常在管內(nèi)結(jié)壁，生產(chǎn)無法長期穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行，裝置處于半停產(chǎn)狀態(tài)。

目前國內(nèi)掌握鹽酸深度解析核心技術(shù)的二家公司均未很好解決氯化鈣堵管問題。無法利用廢酸深度解析精制氯化氫，將其用于VCM工業(yè)化裝置的原料。

2 項(xiàng)目總體情況

60 kt/a鹽酸深度解析裝置為100kt/aADC一體化項(xiàng)目的一部分。100kt/aADC項(xiàng)目建于青海省格爾木地區(qū)，利用當(dāng)?shù)亓畠r(jià)的液堿、尿素等原料，再向PVC裝置“借”濕氯氣，用于聯(lián)二脲的氧化。

該工藝產(chǎn)生約440kt/a15%（wt%）的稀鹽酸，通過鹽酸深度解析，約生產(chǎn)60kt/a99.5%的高純氯化氫，“還”給PVC裝置。項(xiàng)目已經(jīng)完成安裝調(diào)試，進(jìn)入試生產(chǎn)階段。

通過本項(xiàng)目的實(shí)施，可省去氯堿裝置的液氯工序，并使氯氣得以二次有效使用，同時(shí)成功解決青海省廢酸的出路問題（青海省化工剛剛起步，稀鹽酸消耗量極少）。

經(jīng)過分析，ADC廢酸中含有少量聯(lián)二脲、ADC固體懸浮物，粒徑在1.5-8μm之間。催化劑溴化鈉在過量氯氣的氧化下部分生成溴。

3 工程化設(shè)計(jì)中存在的問題：

如何有效去除廢酸中的雜質(zhì)，成功解決氯化鈣堵管問題是本次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

3.1 ADC發(fā)泡劑廢酸中機(jī)械雜質(zhì)粒徑在1.5-8μm之間。普通的膜過濾去除較為困難，雜質(zhì)如不能有效去除，將在鹽酸解析塔中分解，形成與氯化氫難以分離的氣體雜質(zhì)一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)獾?，從而影響氯化氫的純度?/p>

3.2 鹽酸深度解析大量消耗蒸汽與冷卻水，蒸汽消耗量約為10t/t：循環(huán)水消耗量約為320t/t：隨著控制解析終點(diǎn)的鹽酸濃度的降低，能耗將急劇上升，如果終點(diǎn)鹽酸濃度控制得較高，則廢酸處理量大，處理費(fèi)用較高。含酸廢水的出路何在？

3.3 氯化氫中水份可用-15℃冷凍鹽水冷凍去除，但氯化氫中PPM級的溴如何去除？如果帶入PVC聚合體系，可能會影響PVC的收率與安全。

3.4 氯化鈣的堵管問題，是國內(nèi)技術(shù)的瓶頸，不能成功解決將影響正常生產(chǎn)。

4 工程實(shí)施方案

我們經(jīng)過國內(nèi)多處裝置的考察，比選，與技術(shù)提供方多回合的討論，最后確定工程方案，待開車后驗(yàn)證效果，或作進(jìn)一步改進(jìn)。在此我們提出了不成熟的解決方案，起拋磚引玉作用。

4.1 ADC廢酸的機(jī)械雜質(zhì)量較少，由于粒徑小，呈膠體狀態(tài)，在廢酸貯罐中停留的24小時(shí)中無法有效去除，而沉降實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明只能通過過濾方法去除，國內(nèi)的精密過濾器隨著精度的提高，裝置生產(chǎn)能力急劇下降，在考察國內(nèi)的精密過濾設(shè)備后，我們采用耐酸腐蝕的甲基纖維素膜。在不銹鋼濾蕊外表涂覆均勻的甲基纖維素漿液，待干燥成膜后使用，控制過濾精度為1.5μm，本工藝特點(diǎn)是涂膜成本較低，過濾精度高，生產(chǎn)能力大，當(dāng)使用至24小時(shí)左右，過濾器壓差較大時(shí)，說明過濾效果變差，此時(shí)采用高壓水進(jìn)行反沖洗，同時(shí)切換成另一只并聯(lián)的過濾器，以保證連續(xù)化生產(chǎn)。

4.2 鹽酸解析產(chǎn)生的濃度為1%的廢酸約為400t/a。如果繼續(xù)解析成更低濃度，經(jīng)濟(jì)上不可行。項(xiàng)目設(shè)計(jì)中大部分廢水采用回用的方式，將廢水返回聯(lián)二脲配料系統(tǒng)，這樣可節(jié)約大量新鮮水。少部分廢水與水合肼車間的含堿廢水中和后排放，廢水中只含氯化鈉雜質(zhì)，不會對鹽湖造成污染。

4.3 為除溴及解析塔隨氣體蒸出的少量固體顆粒，我們采用活性碳纖維塔吸附過濾的方式處理，吸附塔為二只并聯(lián)，定時(shí)切換使用，以蒸汽、高壓空氣洗脫。經(jīng)試驗(yàn)，效果令人滿意，產(chǎn)品中已經(jīng)檢測不到痕量溴。

4.4 氯化鈣易在管內(nèi)結(jié)晶，這是氯化鈣的物性決定的，實(shí)驗(yàn)中我們采用氯化鎂作為吸水劑，但因吸水效果不及氯化鈣，且目前無工業(yè)化裝置，最終不敢冒險(xiǎn)而放棄。因此設(shè)計(jì)中我們只有通過控制工藝條件來防止堵管現(xiàn)象的發(fā)生。氯化鈣在閃蒸脫水后濃度約為58%（wt%），常溫下為固體，此時(shí)溫度稍稍下降，就容易產(chǎn)生堵管現(xiàn)象，氯化鈣溶液此時(shí)粘度大、溫度高、腐蝕性強(qiáng)，因此泵停車檢修時(shí)物料流速下降，溫度降低，這是堵管的主要原因。

5 結(jié)語

本文提出“借”氯氣“還”氯化氫的思路，充分體現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，確立了在國家級柴達(dá)木經(jīng)濟(jì)循環(huán)區(qū)的標(biāo)桿地位，同時(shí)也為設(shè)計(jì)提出了考驗(yàn)。項(xiàng)目的順利實(shí)施不僅能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益，還能為鹽酸解析工藝提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

[1]劉啟照,張國杰,張文勤.副產(chǎn)氯化氫氣體的精制及利用[J].氯堿工業(yè),2000,（4）：1-7.

[2]仇曉豐,吳春森,伍明霞.淺談氯化氫吸收與鹽酸脫吸技術(shù)[J].氯堿工業(yè),2004（1）：32-36.

[3]北京石油化工工程公司.氯堿工業(yè)理化常數(shù)手冊[M].修訂版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1988，247.