热水型二合一石墨盐酸炉的运行情况

吕旭琦，冯海平

（上海氯碱化工股份有限公司电化厂，上海 200241）

热水型二合一石墨盐酸炉的运行情况

吕旭琦，冯海平

（上海氯碱化工股份有限公司电化厂，上海 200241）

通过改造传统工艺盐酸炉为热水型二合一石墨盐酸炉，回收盐酸生产中产生的热量制热水。采用热水型溴化锂制冷机组制7℃水供生产用。工艺改造后，达到了节能减排预期目标。

热水型盐酸炉；溴化锂机组；节能；合同能源管理

在传统合成盐酸炉的生产过程中，要释放大量热能。这部分热能原来需用冷却水来吸收，不仅消耗大量冷却水，而且热能未得到充分利用。

上海氯碱股份有限公司与南通鑫宝石墨公司合作，对电化厂2台合成盐酸炉改造成热水型二合一石墨合成炉，将热能回收制成热水，用来驱动开利公司提供的热水型溴化锂机组制冷水。将化学热能转换为化工生产用的冷源，节能又环保。

1 传统盐酸合成炉工艺流程

改造前盐酸炉工艺流程图见图1。

在合成室内，氢气与氯气一起在石墨合成炉中燃烧，生成氯化氢。为使原料气能充分均匀混合，采用套管式燃烧器（俗称蜡烛头）。氯气由下进入内管，内管上端开有多个斜形孔；外管通入氢气。燃烧时，氯氢比一般为 1.00∶1.10~1.00∶1.15，火焰呈青白色，反应温度最高达2000℃以上，经夹套冷却的炉身散热后，出口炉气温度为300~400℃。经浸在水中的石墨管从上部进入石墨冷却器，此时，温度控制为250℃以下，与从冷却器来的炉气与尾气吸收塔来的稀酸一起从上部进入降膜式石墨吸收器制成31%盐酸。

2 改造后热水型盐酸炉工艺流程及运行情况

改造后盐酸炉工艺流程图见图2。

氢气与氯气在合成室内中燃烧，生成氯化氢的流程与传统盐酸合成炉流程一致。

盐酸炉身改造成独立密闭夹套循环冷却水系统，产生的热量由进口温度为85℃热水（可调节）吸收生成出口温度为95℃热水（可调节）。反应生成的氯化氢气体，经浸在补充循环水中的石墨管从上部进入石墨冷却器，此时，温度控制为250℃以下，与从冷却器来的炉气与尾气吸收塔来的衡酸一起从上部进入降膜式石墨吸收器制成31%盐酸。

夹套冷却水系统改造成独立密闭系统，用泵驱动循环将热量移出，3万t/a盐酸炉产生的95℃热水为48 m3/h。2台盐酸炉回收热能可产生的95℃热水为96 m3/h，回水温度为85℃（可调节）。

改造后的热水型二合一石墨盐酸炉，操作工艺与控制指标都与改造前一样，无需对操作人员进行培训，确保节能型盐酸炉的可操作性与生产工艺的延续性。

改造后盐酸炉自2011年9月22日点炉，运行二个月来，运行正常。部分运行数据见表1。

表1 2011年10月热水型盐酸炉运行部分数据

目前，因销售原因，盐酸炉负荷只开到70%左右，2台热水型二合一节能盐酸炉产出的热水温度为80~92℃，进入溴化锂机组后，转化出160 m3/h的7~14℃冷水供次氯酸钠生产使用。转换出的冷水基本上满足后道工序次氯酸钠300 t/d的生产要求。

3 经济效益分析

3.1 节能效益分析

（1）节电方面

通过相关计算改造后，因停运北冷冻装置与北冷冻循环水装置等，全年合计节电246.243 kW·h。

（2）节水方面

氨冷冻冷却器是用循环水或清江水冷却，考虑到循环水装置电耗较大，除夏季运行外，春秋季节不开，氨冷却器用直排水冷却。

3台冷却器每小时耗水171 t。春、秋二季用去清江水 171×24×180=74.2（万t）

（3）物料费用

全年机、物料费主要是消耗液氨3.6 t（单价4 481 元/t），机油 1.6 t，氯化钙盐水 7.2 t（单价 444 元/t）。

（4）冷冻机检修费用

盐酸检修总费用110万计，盐酸冷冻机检修费用占20%，即22万元。

3.2 溴化锂机组投入运行所需要消耗动力电耗

（1）热水泵 1 台（37 kW）全年耗电 37×24×270×0.85=20.38（万 kW·h）。

（2）冷水泵 1 台（22 kW）全年耗电 22×24×270×0.85=12.12（万kW·h）。

（3）溴化锂机组（4 kW）全年耗电 4×24×270×0.85=2.2（万kW·h）。

3.3 实际全年动力电耗与清江水能节省费用

（1）246.24－34.7=211.54×0.68＝143.85（万元）；

（2）74.2×0.59（制水成本费，未计排污费）

＝43.78（万元）；

（3）冷冻机、物料费和检修费用合计24万元。

Operational aspect of hot water style 2-in-1 graphite hydrochloric acid furnace

LV Xu-qi,FENG Hai-ping
(Electro-Chemical plant of Shanghai Chlor-alkali Chemical Co.,Ltd.,Shanghai 200241,China)

The tradition graphite hydrochloric acid furnace was transformed into hot water style 2-in-1 graphite hydrochloric acid furnace.The hot water was used to produce 7℃water.After process transformation,the ammonia refrigerating machine was stoped and the power consumption reduced,the energy conservation goals were achieved.

TQ111.3

B

1009－1785(2012)03-0028-02

吕旭琦（1983—），毕业于上海工程技术大学化学工程与工艺专业，本科学历，助理工程师，上海氯碱化工股份有限公司电化厂综合办工作。

2011-12-28