張 瑜

（山西潞安精蠟化學品有限公司，山西 長治 047500）

引言

氯化石蠟又稱氯烴，是一種淺黃色至橙黃色的黏稠液體，不溶于水，溶于大多數(shù)有機溶劑。氯化石蠟對氯氣的需求量大，是氯堿行業(yè)平衡氯氣的重要耗氯產(chǎn)品。中國氯化石蠟產(chǎn)品種類主要根據(jù)含氯量不同來劃分，目前主要分為氯化石蠟-42、氯化石蠟-52、氯化石蠟-70 等品種，也有個別企業(yè)生產(chǎn)氯化石蠟-48、氯化石蠟-56 等品種，其中氯化石蠟-52 產(chǎn)能占行業(yè)整體產(chǎn)能90%以上。氯化石蠟-52 具有低揮發(fā)性、阻燃、電絕緣性良好、價廉等優(yōu)點，主要用作阻燃劑和聚氯乙烯增塑劑，廣泛應用于生產(chǎn)電纜料、地板料、軟管、人造革、橡膠、聚氨酯等制品以及涂料、潤滑油等的添加劑。在我國增塑劑系列中，氯化石蠟是僅次于DOP 和DBP 用量占第3 位的品種[1-2]。

隨著國家新《環(huán)境保護法》的具體實施，清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排就成為當前環(huán)保工作的主題，面對日益嚴峻的環(huán)保形勢，建設具有清潔、環(huán)保、健康、高效的氯化石蠟化工生產(chǎn)企業(yè)將是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。氯化石蠟生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量HCl 尾氣，酸值很高，同時HCl 氣體存在會使氯化石蠟分解，因此必須脫除，且HCl 尾氣中會攜帶部分氯氣、VOCs 等物質(zhì)，如果直接排放，不僅會造成資源的浪費，也會對大氣環(huán)境造成不良影響，不符合安全及環(huán)保要求。因此，氯化石蠟生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中采取措施對排放的HCl 尾氣進行回收利用，副產(chǎn)大量鹽酸外售，達到了資源的綜合利用[3-5]。

1 氯化石蠟生產(chǎn)工藝

通過開啟液氯儲罐上切斷閥門，通過自身壓力輸送至液氯汽化器，將汽化器升溫約30℃～40℃，汽化后的氯氣輸送至氯氣緩沖罐進行壓力平衡（控制在0.30 MPa～0.35 MPa），之后氯氣送至生產(chǎn)車間進行氯化反應；液體石蠟通過原料輸送泵輸送至生產(chǎn)車間二級預制釜，釜內(nèi)物料溫度達70℃時開始打循環(huán)，控制物料溫度在65℃～108℃，通過多級連續(xù)氯化釜反應；反應產(chǎn)物之一的氯化氫氣體，經(jīng)預處理工序吸收殘余氯氣后，送到尾氣吸收工序，經(jīng)兩級降膜吸收后得到成品鹽酸含量＞31%，經(jīng)管道輸送至鹽酸成品罐區(qū)，裝車外售。未被吸收的尾氣主要是殘余氯化氫氣體、氯氣、空氣等混合氣體以及來自其它工序的泄漏廢氣，經(jīng)填料尾氣塔和堿液噴射泵循環(huán)吸收，殘余氯化氫氣體、氯氣被全部吸收。氯化石蠟生產(chǎn)工藝及尾氣處理流程示意圖，如第106 頁圖1 所示。

圖1 氯化石蠟生產(chǎn)工藝及尾氣處理流程示意圖

2 副產(chǎn)鹽酸的精制工藝研究

2.1 副產(chǎn)鹽酸品質(zhì)影響因素分析

氯化石蠟生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾氣和壓縮氣吹掃出來的氣態(tài)芳烴和氯化石蠟的影響：比重大于鹽酸比重的氯化石蠟一般沉底；比重低于鹽酸比重的氯化石蠟一般漂浮在鹽酸表面，此類處理，氯化石蠟廠家多以分離回收；比重與鹽酸比重一樣，以懸浮狀態(tài)溶于鹽酸中的氯化石蠟，目前較難處理。

2.1.1 殘留氯氣的影響

現(xiàn)有的氯化石蠟副產(chǎn)鹽酸普遍存在異味的現(xiàn)象，其有異味的原因是由于副產(chǎn)鹽酸中的游離氯較高，其中的游離氯散發(fā)出來所致；而副產(chǎn)鹽酸中的游離氯是由于氯化反應過程中氣液相反應傳質(zhì)速率有限，氯氣通入石蠟溶液中未與石蠟完全反應就從石蠟溶液中逸出，氯化反應釜的出口尾氣中氯氣含量較高，導致尾氣在后續(xù)的吸收、噴淋過程中部分氯氣溶解在副產(chǎn)鹽酸中，進而導致副產(chǎn)鹽酸的游離氯含量偏高，降低了副產(chǎn)鹽酸的產(chǎn)品質(zhì)量。

2.1.2 原料中芳烴、硫的影響

這兩種雜質(zhì)是原料石蠟油中攜帶的，在氯化石蠟生產(chǎn)反應過程中以氣態(tài)的形式隨尾氣進入鹽酸吸收系統(tǒng)，最后溶于鹽酸中，目前沒有徹底處理的措施，一般以控制反應溫度來調(diào)控；煤基費托合成的輕質(zhì)烴類具有不含芳烴、硫氮等雜質(zhì)的特點，影響較小。

2.1.3 吸收水質(zhì)的影響

從用于鹽酸吸收的水源水質(zhì)情況來看，北方水源的水質(zhì)一般低于南方水源的水質(zhì)。直接用自來水或地下水作為吸收水生產(chǎn)的副產(chǎn)鹽酸與用純水吸收氯化氫生產(chǎn)的高純鹽酸相比，其鈣、鎂、鐵等其他雜質(zhì)的含量會隨所用吸收水水質(zhì)的變化而變化。

綜上所述，由于氣體流速、物料夾帶等原因副產(chǎn)鹽酸中含有氯氣、微量氯化石蠟以及未反應的液體石蠟，導致鹽酸有異味、有時呈現(xiàn)淡綠色，以及微量的水中所含有的鈣鎂等雜質(zhì)，長期影響著副產(chǎn)鹽酸的品質(zhì)和銷售價格，影響裝置的效益最大化；并且鹽酸中微量的液體石蠟經(jīng)過長時間的累積，容易集聚漂浮于鹽酸儲罐液位表層，鹽酸輸送過程中易產(chǎn)生靜電，兩者極易導致尾氣系統(tǒng)、鹽酸儲罐著火的事故發(fā)生。因此脫去副產(chǎn)鹽酸中的氯氣、液體石蠟、氯化石蠟等雜物，提高副產(chǎn)品鹽酸的產(chǎn)品質(zhì)量，將能直接提高鹽酸的效益，更能提高氯化石蠟裝置的整體生產(chǎn)效益，也能在一定程度上降低發(fā)生事故的危害性。

2.2 鹽酸精制工藝研究

通過在氯化石蠟生產(chǎn)裝置尾氣出口位置增加一緩沖罐，并在緩沖罐內(nèi)部增設除沫器，降低尾氣流速，實現(xiàn)大部分油蠟、氯化石蠟在此得到分離，該方案尾氣中油蠟去除率在85%左右?；蛘咭罁?jù)相似相溶及不同溫度下的烷烴分壓不同的原理，在尾氣出口位置增加一尾氣反應釜，尾氣釜內(nèi)通入一定量的高沸點的冷態(tài)的液體石蠟或者氯化石蠟和石蠟的液態(tài)混合物，尾氣與該冷物流直接混合冷卻，尾氣中的氯氣與冷物流中的石蠟成分直接混合換熱，部分溶解于該冷物流中或者與其發(fā)生反應，進而降低了尾氣中的氯氣含量，減少了副產(chǎn)鹽酸中游離氯的含量；同時，尾氣中的油蠟在進入鹽酸吸收塔前在此被冷卻、被吸收，使得油蠟析出，并進入分離罐內(nèi)緩沖，使得析出的液相油液與氣相尾氣分離，進而減少副產(chǎn)鹽酸中的含油量，進而提高副產(chǎn)鹽酸的產(chǎn)品質(zhì)量；并且尾氣反應釜內(nèi)處理之后的冷物流可以作為氯化反應釜的部分液相原料使用，提高了系統(tǒng)對原料的利用率，該方案尾氣中油蠟的去除率可以達到95%。

由于裝置生產(chǎn)氯化石蠟所用的液體石蠟為高碳鏈液體石蠟，碳分布集中在C20～C30 之間，其中含有微量的C20 以下成分，為了進一步去除這部分少量的油蠟，在緩沖罐和鹽酸吸收塔之間再增設一個換熱器，使用廠區(qū)內(nèi)的低溫水進行冷卻，進一步將少量的油蠟去除，提高去除效率。

同時為了消除自來水中鈣鎂等雜質(zhì)對副產(chǎn)鹽酸品質(zhì)的影響，吸收氯化氫氣體的水源采用廠區(qū)已有的脫鹽水進行處理，進一步降低了鹽酸中鈣鎂離子等雜質(zhì)的含量，提升了鹽酸的品質(zhì)。

為了消除原料中芳烴、硫的影響，根據(jù)我國“多煤少油”的能源特點，隨著近年來煤制油企業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級，并且煤基費托合成的輕質(zhì)烴類具有不含芳烴、硫氮的特點，使用煤基費托合成的原料，將會大大降低芳烴、硫?qū)Ω碑a(chǎn)鹽酸品質(zhì)的影響。

3 結(jié)論

本文通過對氯化石蠟工藝副產(chǎn)鹽酸品質(zhì)影響因素（質(zhì)量分數(shù)）的分析，采用了一種副產(chǎn)鹽酸的精制工藝。最終結(jié)果表明：副產(chǎn)鹽酸的顏色由淺黃色提高至無色；含油量由100×10-6可以降低至5×10-6以下；鹽酸濃度可穩(wěn)定控制在31%～33%，最高可提至36%以上；副產(chǎn)鹽酸符合工業(yè)鹽酸標準。