氯碱生产过程中节能措施的应用及其前景简述

曲红星

摘 要：氯碱生产过程中，节能措施现在很受青睐，节能措施成为行业良性和可持续发展的一种决定因素。文章以当下我国的氯碱生产过程中主要采用的节能措施为源头，分别为节水，节电和余热利用，阐明节能中所使用的先进技术和设备，并阐明当前的的技术缺陷，估量了发展前景，进而完成了知道氯碱生产快速发展目标。

关键词：氯碱生产；节能措施；应用；前景

引言

氯碱生产对我国的经济，起到了至关重要的作用，虽然是最基础的化工行业，这些年氯碱行业在我国也迅速崛起。目前，我国的氯碱行业占世界化工行业的举足轻重的地位，而且它的主要产品的产能和产量都名列世界前茅。随着人们对节能理念的深入认识，当今氯碱行业在节能方面也加大投入力度，引进了节能的技术，配置较先进的设备，使得氯碱工业快速发展，实现了可持续发展的目标。

文章以当前我国氯碱生产过程中采取的主要节能措施为线索，明确列举了节水，节电和加大循环利用热量的举措。阐明了当前节能在氯碱生产过程中的主要作用，包括技术以及设备现状，使得行业更加顺利的发展。

1 氯碱生产过程中的节能措施

1.1 节水和节电

目前，氯碱生产中，离子膜法生产烧碱以及PVC树脂的使用日益广泛，且日益广泛，水的消耗也不断增大。为了节约水资源，防止工程二次浪费，目前旨在改造工程，其中凉水塔循环水，冷却水以及深井水系统为主，进而充分利用水资源，以节约用水。并实施以下措施，增加凉水罐，凉水塔中打入泵，采用DCS控制系统自动调节凉水罐的水温及液位，对开车后，生产中多余的水分进行充分的再利用。

同时，生产的增加和设备的安装加大了电能的使用。目前已采用停止使用机废旧设备的方法，来减少电能的消耗，并将具有相同功能机组进行多方面利用的方式。同时利用碱液输送系统等有效途径，一般普遍采用引进管道的方法，通过电解对工段成品碱板式换热器出口的电解实现电解，并且装上阀门。电解和干燥工段有机结合，管道一般装设在室内，同时起到节约压缩空气和保证碱液输送的作用。总的来说，就是通过停用不必要机组节电节水和减少压缩空气的措施进行节能。

1.2 余热利用

节能的余热可以根据季节的差异为其余生产环节所利用，夏季，氯乙烯以及合成得到的热水可供给其他机组充足的热动力，冬季时，厂区热量可以完全由合成炉以及氯乙烯的热水提供，这样热能得到了充分利用。在氯碱生产过程中，合成HCI时，热水的温度要高于指定水平，剩余的热水可以为其他机组提供动力。热水供给生产厂区热量，保证水资源循环利用。以安装余热利用设备为主要方式，其中包括循环水泵，供热的热水罐以及输送泵。与此同时，根据季节的差异换用相应型号的蒸汽炉，达到了蒸汽的循环再利用的目的，为厂区提供热能。在氯乙烯工艺环节中，热水槽供给充足的热能给转化器和预热器，适宜的温度提供了足够的热量。转化器中，由氯乙烯热水余热保证溴化锂机组运行。冬季，氯乙烯热水也能实现较小范围的生产厂区供热。

2 氯碱生产过程中节能措施的应用及前景

2.1 氯碱生产过程中节能措施的应用

2.1.1 我国氯碱生产过程节能技术的应用

我国经济的崛起，使得国内高耗能产业快速发展，氯碱行业作为其中的一支，不但加重了经济的压力，而且也加剧了供求矛盾。目前，氯碱行业高端的节能技术越来越多。氯碱生产中以：干法乙炔，煤制乙炔，二氯乙烷以及乙炔制氯乙烯最为著名。

干法乙炔技术实际是指电石水分解时使用较少的过量水分，得到的电石渣含水质量分数仅是4%～10%。这种方法被国内多个企业利用，包括北京瑞思达化工设备有限公司，深圳市冠恒通科技发展有限公司，四川宜宾天原股份有限公司等。该法成功避免电石渣浆现象，节省了能源和水以及土地使用，把投资和运行成本降到底端，是目前较实用的一种方法。煤制乙炔的原理：等离子体炬生成高温等离子氢，能和煤粉实现反应，得到乙炔混合气，分离然后提浓最终得到乙炔。该方法有效的节约了电，成本降低，清洁及高效生产，减轻环境污染。而环境和资源更关注的今天，该方法倍受关注。2001年，新疆天业集团在清华和复旦大学的辅助下研制出该方法，今后的发展，使其目前已经具有最大炬功率，在国际上具有先进水平。

二氯乙烷和乙炔制氯乙烯技术主要原理为二氯乙烷和乙炔直接一步反应。其催化剂为非汞类的，而该类催化剂的产业化使电石耗量大幅度的降低，减小对电石依赖，同时使产品成本降低，产品质量得到提升的同时有效避免汞污染，对电石法PVC汞污染能有效的解决。国内已经有企业和研究院进行研究，也有了相当大的突破，在催化剂的确定方面已经能较准确的确定。

2.1.2 氯碱生产过程中节能设备的应用

目前，已经有众多的节能设备引进到氯碱生产过程中，来实现该行业的有效节能，最新的技术主要有：膜极距电解槽，氧阴极电解槽。

（1）膜极距电解槽：离子膜烧碱生产技术发展推动离子膜电解槽的发展，也由低电密转变为膜极距。膜极距电解槽主要的优势表现在较低槽电压及电耗，也将作为离子膜电解槽节能技术的趋势。该电解槽更节电。现在已经有公司成功的应用，如北京蓝星化工股份有限公司。主要是对老型电解槽实现进一步改造。

（2）氧阴极电解槽：在我国氯碱工业中，总耗电量是全部的约 5%，主要耗能部分包括核心装备即离子膜电解槽，国际氯碱工业国对新型离子膜电解槽进行研发，氧阴极离子膜电解槽就是其中一种。该电解槽采取氧气电极还原反应，阴极没有氢气的析出，而实现电压降低，而实现电解电耗降低。

2.2 氯碱生产过程中节能措施的前景

氯碱生产过程中，工序与环节中，仍然存在可采取节能部分，包括乙炔反应热及烧碱电解热等具有较低余热充分应用。首先，乙炔反应热充分利用，对于乙炔反应而言，其显著放热，经过计算，数据相当的庞大。乙炔生产中反应温度保证合理，多余导致浪费，而实现多余热量转移十分必要，现在该多余部分仅是由冷却塔吸收，而未利用，因此需要回收。其次，烧碱电解热的充分利用，烧碱电解合理温度是85℃，而循环水冷却，湿氯气及氢气直接降温，热量均浪费。经过换算损失的热量相当庞大。因此，需要对该部分热量进行回收利用。

我国的氯碱工业，目前在世界范围内仅处于较有利的位置，因此，需要做到技术创新，大力推动和倡导新工艺，技术的开发和推广，高新技术在该行业中充分的利用不断的实现改造，使生产效率提高的同时实现产业升级。对干法乙炔、膜极距电解槽等先进技术要大力的推广，离子膜电解槽氧阴极，新制氯工艺要增加重视度，研发煤和天然气等制取烯烃等技术，注重其发展和应用，对能源做到充分利用，针对氯碱装置低品位余热进行重点研究，开发新技术，促进氯碱行业的可持续发展。

3 结束语

氯碱行业的不断发展，人们对节能观念的深入了解，该行业更加的看中节能措施的未来，本文从目前主要的节能措施入手，解析目前主要的新技术和新设备的应用情况，就目前存在的技术漏洞说明目前节能措施的前景问题，目的是指导氯碱生产节能的有效发展，使行业走可持续发展的道路。

参考文献

[1]中国氯碱工业协会.中国烧碱和聚氯乙烯行业发展现状及2009 年技术工作重点[J].中国氯碱，2009（1）：4.

[2]蔡治通.节能技术改造在氯碱生产中的应用[J].纯碱工业，2009（1）：35-37.