生蒸汽冷凝水在副产蒸汽合成炉中的使用

段成义，李国骁

（重庆市映天辉氯碱化工有限公司，重庆401221）

生蒸汽冷凝水在副产蒸汽合成炉中的使用

段成义，李国骁

（重庆市映天辉氯碱化工有限公司，重庆401221）

对利用生蒸汽吸收氯化氢的生成热副产蒸汽进行了分析，回收氯化氢合成余热，达到能源循环使用。

氯化氢生成热；生蒸汽冷凝水；蒸汽；能源循环利用

重庆市映天辉氯碱化工有限公司位于重庆市长寿化工园区，作为园区的一个氯碱配套企业，在园区面临电、热能供应的压力较大，尤为突出的是蒸汽的供应。为了更好地贯彻国家清洁生产、节能减排的政策，该公司长期致力于氯化氢合成的生成热及蒸发装置的生蒸汽冷凝水的余热利用。

1 装置现状

盐酸装置采用二合一副产蒸汽石墨合成炉，50%碱蒸发装置采用两效降膜浓缩技术。50%碱装置在长期运行中，产生大量的生蒸汽冷凝水。由于盐水系统的参卤，生蒸汽冷水停止加入盐水系统。蒸发运行期间大量pH值约为7.2的生蒸汽冷凝水直接回收至循环水系统。排出的生蒸汽冷凝水的温度约130℃，通过水池收集降温后温度约70℃，直接导致大量热量损耗。

蒸发装置的设计能力为80 000 t/a（折百）50%碱，蒸发装置长期的运行负荷为50%碱8m3/h（约6.13 t/h），运行负荷为设计负荷的61%。运行负荷与设计负荷下的生蒸汽冷凝水能源损耗情况见表1。

表1 蒸发装置的冷凝水产量及能源损耗

鉴于蒸发装置生蒸汽冷凝水的能量损耗较大，对生蒸汽冷凝水热能的利用尤为重要，以减少或杜绝生蒸汽冷凝水的直接外排或直接加至循环水系统导致的能源浪费。利用的主要方式是将生蒸汽冷凝水的一部分作为盐酸合成的锅炉用水，直接将蒸发装置排放至界外的生蒸汽冷凝水补充至合成炉蒸发段。利用生蒸汽冷凝水吸收合成炉运行过程中产生的化学生成热，使其加热汽化成0.8MPa的低压蒸汽，供电解以及一次盐水使用。电解在使用完低压蒸汽后，将温度较低的冷凝水回收至循环水中补充日常循环水。此方式的优点是回收了生蒸汽冷凝水的热量，提高了合成炉的蒸汽产量，降低了合成炉的纯水补水消耗，降低了外购蒸汽的消耗量，降低了温度较高的循环水直接排入循环水池造成的较大损耗。

2 可行性分析及经济分析

盐酸装置的运行负荷基本保持在每天90t的范围以内，氯化氢产能约为28t/d，氯化氢的出炉温度约为600℃。以盐酸产能90t/d，副产蒸汽0.8MPa，温度169.6℃计算。

氯化氢合成的反应方程式：

Cl2+H2=2HCl+184.6kJ/mol

每小时氯化氢的生产应热为：

Q生=90÷24×0.31×1000÷36.5×1000×184.6÷2= 2939692（kJ/h）

氯化氢气体带走热量为：（600℃时HCl的比热容为0.86kJ/kg·℃）

Q带=0.86×600×1162.5=599850（kJ/h）

蒸发段可用热量为：

Q可用=2939692-599850=2339842（kJ/h）

补纯水（25℃）蒸汽产量(kg/h)：

2339842÷4.186÷（661.20-25.03）=878.6（kg/h）

补冷凝水（130℃）蒸汽产量为：

2339842÷4.186÷（661.20-130.50）=1053.2（kg/h）

合成炉蒸发段的补水情况表明，纯水消耗为0.8~0.9t/h，与计算产量878.6kg基本吻合。氯化氢合成过程中装置的蒸汽产量约增加20%，与合成炉的设计蒸汽产能匹配，蒸汽产量能够达到1053.2kg/h。

生蒸汽冷凝水的pH值为7.0~8.0，为防止蒸发装置在运行中二效降膜蒸发器的镍管出现腐蚀或穿孔导致生蒸汽冷凝水含碱，在盐酸装置热水罐补水的生蒸汽冷凝水管道上增加电导仪，对补到热水罐的冷凝水进行在线监测。

通过以上对比可以认为，使用生蒸汽冷凝水生产蒸汽具有一定可行性，同时也具有一定的经济效益。蒸汽冷凝水与纯水副产蒸汽的经济效益对比情况见表2。

以每年运行8000h计，直接节约经费35.8× 8000=28.64（万元/a），节能（折标煤）为19.63×8000= 157.04（t）。

综上所述，用氯化氢合成的化学生成热对生蒸汽冷凝水进行饱和蒸发，是一种较有价值的能源回收方式。用高温的蒸汽冷凝水对氯化氢合成生成热的回收比起补常温水进一步地提高了盐酸生产过程中的化学热利用。此方式在烧碱生产过程中构建了1个电能转化为化学能，化学能转化为热能，热能再辅助电能转化为化学能的能源循环使用过程。这一能源循环回收利用过程是氯碱企业进一步降低能耗的重要方式，伴随着高效热回收副产蒸汽合成炉的发展将继续推广下去。

Application of steam condensate in synthetic furnaceof hydrogen chlorideby-product steam

DUANCheng-yi,LIGuo-xiao
(Chengqing YingtianhuiChlor-alkaliChemicalCo.,Ltd.,Chongqing 401221,China)

The technology of steam absorpted by the reaction heat of hydrogen chloride was analyzed.The reaction heatofhydrogen chloridewas recovered.Energywas recycled.

reaction heatofhydrogen chloride;steam condensate;steam;recycle

表2 蒸汽冷凝水与纯水副产蒸汽经济效益对比

book=33,ebook=281

TQ083+.4

B

1009－1785(2010)11－0033-02

2010-06-01