朱德琪

(中國平煤神馬集團(tuán)尼龍科技有限公司，河南 平頂山 467212)

氯化氫合成工序尾氣吸收裝置改造

朱德琪*

(中國平煤神馬集團(tuán)尼龍科技有限公司，河南 平頂山 467212)

氯化氫；尾氣；吸收；水力噴射泵；吸收塔；風(fēng)機(jī);高位槽

從經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保等方面分析了氯化氫合成工序采用水力噴射泵吸收尾氣的不足。為節(jié)約能源，并確保生產(chǎn)安全，采用吸收塔和風(fēng)機(jī)代替水力噴射泵對(duì)尾氣進(jìn)行吸收。改造后，達(dá)到了良好的效果。

河南神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司現(xiàn)有20萬t/a氯化氫合成裝置。氯、氫氣以適當(dāng)?shù)谋壤诤铣蔂t內(nèi)混合燃燒生產(chǎn)合格的HCl氣體，一部分供氯乙烯崗位使用，一部分被水吸收制成高純酸供電解工序使用。通過水力噴射泵將吸收過程中的尾氣及時(shí)抽出排放，以保證系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

20萬t/a氯化氫合成崗位現(xiàn)有5臺(tái)二合一石墨合成爐(A、B、C、D、E)，2種吸收系統(tǒng)。吸收系統(tǒng)包括：①降膜吸收系統(tǒng)(俗稱“小吸收”)，分A、B 2套，主要用于生產(chǎn)高純酸；②事故吸收系統(tǒng)(俗稱“大吸收”)，分為A、B、C 3套，氯化氫總管超壓或合成系統(tǒng)生產(chǎn)壓力波動(dòng)時(shí)，用于事故氯化氫的吸收。以上5套吸收系統(tǒng)均采用雙塔吸收工藝(即一級(jí)降膜吸收塔和二級(jí)填料吸收塔，該工藝組合具有操作彈性大、簡單等優(yōu)點(diǎn)[1])，且每個(gè)系統(tǒng)的二級(jí)吸收塔上都配有水力噴射泵進(jìn)行尾氣吸收。生產(chǎn)需要時(shí)，大、小吸收系統(tǒng)既可以用來制高純酸和普酸，也可以在開、停車時(shí)對(duì)合成爐進(jìn)行抽空置換。吸收及抽空置換工藝如圖1所示。

(1)吸收。來自合成爐的氯化氫氣體由頂部進(jìn)入一級(jí)吸收塔，與來自二級(jí)吸收塔的稀酸接觸，生成成品酸流入鹽酸中間槽；未被吸收的氯化氫氣體由塔下部出來進(jìn)入二級(jí)吸收塔下部，用循環(huán)吸收水(或高純水)噴淋吸收，形成稀鹽酸；塔內(nèi)未被吸收的雜氣用水力噴射泵抽至回水槽排空，水力噴射泵回水流至循環(huán)吸收水槽作為吸收水循環(huán)利用。

(2)抽空置換。開、停車時(shí)不需吸收水，只須啟動(dòng)循環(huán)吸收水泵，打開水力噴射泵上水閥門，通過吸收系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)合成爐的抽空置換操作。

圖1 吸收及抽空置換工藝流程示意圖Fig.1 Process flow diagram of absorption,evacuation and replacement

(3)吸收水流程。

生產(chǎn)中的循環(huán)吸收水除了做普酸、供給水力噴射泵，還用來作為酸霧吸收裝置的吸收水循環(huán)使用，如圖2所示。循環(huán)吸收水自循環(huán)水槽由循環(huán)吸收水泵(流量160 m3/h，功率37 kW)抽出，一部分供給水力噴射泵，一部分送入酸霧吸收裝置中的廢氣吸收塔吸收酸罐中抽出的HCl氣體。形成的酸性吸收水再流入循環(huán)水槽循環(huán)使用，當(dāng)生產(chǎn)需要時(shí)也可送入吸收系統(tǒng)做普酸。

圖2 循環(huán)吸收水用途示意圖Fig.2 Diagram of uses of circulating absorption water

2 原吸收系統(tǒng)存在的問題

(1)循環(huán)吸收水呈酸性，水力噴射泵下水速度快且沖力大，進(jìn)入回水槽時(shí)會(huì)造成水花外濺，長時(shí)間使用則會(huì)造成周圍基礎(chǔ)框架的嚴(yán)重腐蝕，須定期進(jìn)行更換；且腐蝕框架脫落的鐵屑會(huì)掉入回水槽中隨水流入循環(huán)水槽，若用此水制成高純酸則會(huì)因鐵離子超標(biāo)而不合格。因此，生產(chǎn)所需的高純酸必須由純水泵持續(xù)供給純水制取。另外，水流泵控制易造成吸收系統(tǒng)正壓波動(dòng)大，操作頻繁[2]。

(2)隨著不斷地循環(huán)使用，循環(huán)吸收水的酸性越來越強(qiáng)，最終直接影響酸霧吸收裝置的吸收效果，造成酸霧風(fēng)機(jī)出口和水力噴射泵處冒酸霧，即使用純水對(duì)循環(huán)吸收水進(jìn)行置換，也會(huì)腐蝕設(shè)備，污染環(huán)境。

3 改進(jìn)方案

針對(duì)以上存在的問題，對(duì)尾氣吸收裝置進(jìn)行了改造。改造后，工藝流程如圖3所示。

(1)用1個(gè)吸收塔和1臺(tái)風(fēng)機(jī)代替5臺(tái)水力噴射泵，通過風(fēng)機(jī)將來自大、小吸收系統(tǒng)二級(jí)吸收塔的尾氣抽進(jìn)尾氣吸收塔與循環(huán)吸收水接觸吸收，未被吸收的雜氣放空，循環(huán)吸收水回流至循環(huán)水槽內(nèi)循環(huán)使用。該裝置也可實(shí)現(xiàn)開、停車時(shí)合成爐的抽空置換。若要進(jìn)一步提高自控程度，可以在尾氣進(jìn)風(fēng)機(jī)管道安裝自控、負(fù)壓遠(yuǎn)傳等設(shè)施，實(shí)現(xiàn)連鎖控制[3]。

該裝置的使用避免了循環(huán)吸收水中鐵離子超標(biāo)的情況，可以用循環(huán)吸收水直接生產(chǎn)高純酸。因此，將純水泵關(guān)閉，既節(jié)省了電能又減少了設(shè)備維修保養(yǎng)費(fèi)用。

(2)加裝一個(gè)高位槽，通過循環(huán)吸收水泵(流量50 m3/h，功率15 kW)將水自循環(huán)水槽打入高位槽，達(dá)到一定液位時(shí)自流至循環(huán)水槽。如此循環(huán)，保持高位槽內(nèi)的液位穩(wěn)定。

當(dāng)生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)晃電或停電，循環(huán)吸收水泵跳停無法供水時(shí)，高位槽的水會(huì)由高自低流入尾氣吸收塔及大、小吸收系統(tǒng)的吸收塔內(nèi)作為吸收水使用，避免HCl外逸造成環(huán)境污染。

4 結(jié)語

采用吸收塔加風(fēng)機(jī)的尾氣吸收裝置代替水力噴射泵進(jìn)行尾氣吸收，確保了生產(chǎn)安全，保護(hù)了環(huán)境，節(jié)約了能源；同時(shí)加裝的高位槽對(duì)緊急情況下的應(yīng)急作用效果顯著。

圖3 改造后吸收工藝流程示意圖Fig.3 Improved absorption process flow diagram

[1] 章四七，宋永海，董誼仁.氯氣處理工藝技術(shù)的選擇與設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].氯堿工業(yè)，2005(1)：19-22.

[2] 邢占軍，張故軒.氯化氫降膜吸收塔正壓的原因[J].氯堿工業(yè)，2015,51(8)：21-23.

[3] 劉剛，王昌，方忠長，等.事故氯引風(fēng)機(jī)連鎖裝置[J].氯堿工業(yè)，2014,50(2)：20-21.

[編輯：董紅果]

Improvementoftailgasabsorptionunitinhydrogenchloridesynthesisprocess

ZHUDeqi

(Nylon Science and Technology Co.,Ltd.,China Pingmei Shenma Group,Pingdingshan 467212,China)

hydrogen chloride; tail gas; absorption; hydraulic jet pump; absorption tower; fan; elevated tank

The shortcomings of absorbing tail gas by hydraulic jet pump in the process of hydrogen chloride synthesis were analyzed from the aspects of economy,safety and environmental protection. In order to save energy and ensure safe production，absorption towers and fans were substituted for hydraulic jet pumps to absorb tail gas. Good effects were achieved.

TQ124.42

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1008-133X(2017)07-0028-03

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朱德琪(1978—)，男，助理工程師，現(xiàn)任中國平煤神馬集團(tuán)尼龍科技有限公司熱電車間副主任，從事化工工藝和設(shè)備的節(jié)能、環(huán)保、安全等技術(shù)改造及研究工作。

2017-03-27