（天辰化工有限公司，石河子市，832000） 王明杰 馬致昌 吉建紅

新疆天業(yè)天辰化工有限公司（以下簡稱天辰化工）氯乙烯轉(zhuǎn)化系統(tǒng)共有轉(zhuǎn)化器166臺(tái)，分為一、二、三期建設(shè)，其中一期轉(zhuǎn)化共68臺(tái)、二期轉(zhuǎn)化74臺(tái)、三期轉(zhuǎn)化26臺(tái)。轉(zhuǎn)化器循環(huán)熱水分為一、二、三期。其中一期熱水系統(tǒng)給一期系統(tǒng)供水。由于一期熱水系統(tǒng)同時(shí)還提供精餾系統(tǒng)、一期混合脫水預(yù)熱器的加熱供水以及廠區(qū)內(nèi)澡堂熱水的加熱水源，因此一期熱水槽熱量基本平衡，每小時(shí)對熱水槽的補(bǔ)水量很少基本不存在水資源的浪費(fèi)。而二期熱水槽提供二期、三期轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的換熱用水，蒸發(fā)量較大造成水資源的浪費(fèi)，本文主要對二期熱水槽的改造進(jìn)行總結(jié)以供參考。

1 熱水槽的現(xiàn)有工藝

在氯乙烯合成過程中，乙炔和HC1氣體的催化反應(yīng)屬劇烈放熱反應(yīng)，如操作不當(dāng)、控制不穩(wěn)會(huì)造成局部反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生高溫。當(dāng)溫度達(dá)到160℃時(shí)，觸媒中少量的氯化汞升華;當(dāng)溫度達(dá)到180℃時(shí)，觸媒中大量的氯化汞升華，升華的氯化汞隨氣流進(jìn)入下道土序被消耗。為防止因大量的熱量積聚而造成觸媒的大量消耗，在氯乙烯生產(chǎn)過程中，要將產(chǎn)生的熱量移走，一般采用的工藝是在管外通入加壓循環(huán)熱水(95～105℃)進(jìn)行冷卻，以除去反應(yīng)熱[1]。天辰化工二期熱水槽主要是對合成二期、三期轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、二期預(yù)熱器供水，循環(huán)水在給轉(zhuǎn)化器、預(yù)熱器、換完熱后回到熱水槽。

氯乙烯合成裝置在滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，大量的反應(yīng)熱使熱水溫度進(jìn)一步升高，熱水槽為敞口形式，循環(huán)回至熱水槽熱，造成熱水槽內(nèi)蒸汽揮發(fā)量較大。需要不斷的向熱水槽補(bǔ)加純水以保證熱水槽的液位。回水中的蒸汽直接外排不僅影響環(huán)境還造成資源浪費(fèi)。（詳見圖1）

圖1 二期熱水槽工藝流程示意圖

2 各種水循環(huán)量及消耗分析

對現(xiàn)場各種水的流量能消耗量進(jìn)行分析，由表1可知，造成熱水槽水損耗主要是由于轉(zhuǎn)化放熱造成循環(huán)水回水夾帶的大量蒸汽，這些蒸汽通過敞口容器頂部直接外排，而為了維持熱水槽的液位需每小時(shí)補(bǔ)加15m3/h的純水進(jìn)行維持液位正常。因此對熱水槽的蒸汽冷凝水進(jìn)行回收利用是解決問題的唯一途徑，經(jīng)過做樣分析蒸汽冷凝水作為熱水槽補(bǔ)水使用，單純從水質(zhì)來說用于熱水槽的的補(bǔ)水是毫無問題的。蒸汽冷凝水即為蒸餾水，與軟水接近。但蒸凝水作為循環(huán)水使用時(shí)除注意冷凝水的冷卻和水溫較高對循環(huán)水溫度的影響之外，還需注意的是設(shè)備是否泄漏，否則漏進(jìn)的物料可能將帶來較為嚴(yán)重的后果或污染循環(huán)水質(zhì)，另外蒸汽冷凝水可能會(huì)含有微量的CO2等氣體而造成冷凝水呈略偏酸性，但由于冷凝水的補(bǔ)水量不大，對整個(gè)大系統(tǒng)影響不大，因此可以將蒸汽冷凝后重新作為熱水槽的補(bǔ)水使用。

表1 熱水槽各處水損耗情況統(tǒng)計(jì)

3 對現(xiàn)有工藝的改進(jìn)

針對以上情況對現(xiàn)在工藝進(jìn)行改進(jìn)。其工藝流程為：熱水槽的蒸汽進(jìn)過管道回收進(jìn)入一級自然冷卻裝置（由于新疆冬季室外溫度較低，完全利用室外的低溫進(jìn)行先進(jìn)行自然冷卻，減少最終冷卻器冷量的使用節(jié)約能源。夏季對冷卻器的循環(huán)水量加大，滿足工藝設(shè)計(jì)要求），經(jīng)自然冷卻后的冷凝水從冷卻裝置底部流出進(jìn)入熱水槽，未冷卻的蒸汽進(jìn)入二級冷卻裝置，二級冷卻裝置的頂部是來自解析的蒸汽冷凝水，由于這部分冷凝水溫度較低對蒸汽進(jìn)行一次換熱后和二級冷卻裝置冷卻后的冷凝水進(jìn)入一級冷卻裝置（二級冷卻器底標(biāo)高高于一級冷卻裝置的頂部標(biāo)高，因此冷凝水可以通過自流的方式進(jìn)入一級冷卻裝置）。經(jīng)過二級冷卻裝置還未冷凝的蒸汽進(jìn)入尾部的換熱器，換熱器采用循環(huán)水換熱。所有冷凝后的冷凝水進(jìn)入冷凝水回收罐，冷凝水重新作為熱水槽的補(bǔ)水使用，多余的冷凝水送往公用工程作為循環(huán)水補(bǔ)水使用。（詳見圖2）

圖2 改造后熱水槽的工藝流程圖

4 改造后的效果

本次改造所有設(shè)備以及材料都是利用廢舊材料制作并無新費(fèi)用投資，按照目前運(yùn)行情況看每小時(shí)可以回收17m3/h蒸汽冷凝水，按照純水5.3元/方的價(jià)格，每年開車8 000h，每年可節(jié)約資金為17×5.3×8 000=72.08萬元。

5 結(jié)語

化工企業(yè)是水資源的消耗大戶，節(jié)能降耗使水資源、節(jié)約水資源最根本的途徑就是對資源的重復(fù)利用。企業(yè)除了搞好安全、環(huán)保、質(zhì)量管理外節(jié)能降耗是一個(gè)永遠(yuǎn)的主題，天辰化工通過對現(xiàn)場的各種生產(chǎn)排水進(jìn)行回收處理，使其真正做到零排污以及水資源的重復(fù)利用，為企業(yè)節(jié)約能源。