VCM稀酸循环改造

祁占奎，边伟康，童　刚，蒋　云，李万蓉

（内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份有限公司氯碱化工分公司，内蒙 鄂尔多斯 016064）

VCM稀酸循环改造

祁占奎，边伟康，童刚，蒋云，李万蓉

（内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份有限公司氯碱化工分公司，内蒙 鄂尔多斯 016064）

介绍了VCM稀酸循环系统的改造运行情况及经济效益核算。

HCl；脱吸；技术改造

PVC生产过程中，VCM净化工序通过工业水吸收转化过量的HCl气体，产生浓度31%左右的副产盐酸，一般有盐酸常规脱吸和深度脱吸2种处理方式。鄂尔多斯电力冶金股份有限公司氯碱化工分公司PVC公司为了减少副产盐酸产量，经过多方技术论证，对比投资费用和运行费用，在不增加盐酸深度脱吸装置的条件下，对原常规脱吸进行技术改造，实现了VCM系统的稀酸全循环，不产生富余盐酸。目前系统改造后已运行2个多月，系统运行平稳，达到了预期的改造效果。

1　稀酸循环的物料平衡设计

该公司目前理想状态满负荷乙炔通量为21 000 m3/h，HCl通量23 500m3/h，平均日产量达到1 250 t/d VCM。HCl过量可能会有所升高，按二段转化后HCl过量6%计算，过量HCl量为1 410m3/h，按零产酸情况计算，需要水碱洗吸收和盐酸脱吸解析出来的HCl量为1 410m3/h，从水碱洗工序22%吸收为31%酸需要用稀酸量为x，

x（31-22）%=1 410÷22.4×36.5÷1 000=2.29（t/h）

由此计算，稀酸量x=25.44（t/h）。

由此可以计算出，HCl脱吸后按不产废酸的理想情况计算，可以回收HCl1 410m3/h。考虑到由于使用低汞触媒，为了控制转化反应后乙炔含量，HCl的过量会适当增加，因此，系统的物料平衡需要重新设计，HCl回收量最大按1 800m3/h计算，尽量依靠降膜吸收器吸收HCl气体，减少水洗塔的工作负荷。2条线降膜吸收器产酸量为32.59 t/h，单线降膜吸收器产酸量为16.3 t/h。

VCM稀酸系统物料平衡图见图1。

图1 VCM稀酸系统物料平衡图

2　设备改造方案

原有解析塔、氯化氢一级冷凝器已经严重泄漏，需更换；原有装置设计为30 t/h 31%盐酸解析能力，和理论计算31%处理量32.59 t/h以及实际生产都有所差距，因此，改造后盐酸解析装置能力按40 t/h 31%盐酸解析能力即干基氯化氢约5 t/h进行设计改造。

2.1设备改造方案

（1）将浓酸预热器从120m2更换成150m2，提高浓酸预热后温度，以减少解析塔再沸器的负荷。

（2）盐酸脱吸工序增加稀酸冷却器，（利用更换下来的HCl一级冷却器）将脱吸后的稀酸温度进一步降低至15℃左右，以保证后续工序的吸收效果。

（3）将脱吸塔由原直径1 250mm适当放大，以增加脱吸塔的解析能力。

（4）在水洗塔进酸冷却器至水洗塔泡罩端增加2台20m2小换热器，用-35℃水换热，用于水洗温度控制，确保吸收效果。（计划但暂未实施）

（5）将HCl一级冷却器从150m2换热面积增加到180m2。改造后设备与现有设备规格对比见表1。

表1　改造后设备与现有设备规格对比一览表

2.2改造后公用工程消耗

（1）31%的盐酸消耗：30～40 t/h；

（2）0.35 MPaG饱和蒸汽消耗：约 7.2 t/h（折1.8 t/t氯化氢）；

（3）循环冷却水消耗：约200 t/h（折40 t/t氯化氢，稀酸冷却器用）；

（4）7℃冷冻水消耗：约 250 t/h（折 50 t/t氯化氢）；

（5）-35℃冷冻盐水：约 50 t/h（折 10 t/t氯化氢）。

3　改造后运行情况及效益测算

3.1稀酸全循环改造费用

该公司氯碱化工分公司PVC公司稀酸全循环改造全部费用包括石墨设备、衬里管道、其他管件、阀门采购费用、安装费用、保温费用等，合计为131.92万元。改造费用明细见表2。

表2　设备投资明细表

3.2改造前后进盐酸脱吸

改造前一、二线31%盐酸送盐酸脱吸的量之和为18m3/h左右，改造后一、二线31%盐酸送盐酸脱吸量之和提高到24m3/h，离设计的32.59m3/h还有距离，主要是5月VCM转化进行了扩容改造，增加了20台转化器，新触媒使用后，转化率提高，二段总管反应后乙炔含量控制在1%以下，二段总管反应后HCl含量控制在3%～5%，比设想的工况要好。

3.3改造前后VCM乙炔、HCl通量对比

改造前后烧碱HCl合成工序在满负荷时均有1 000m3/h用于产生，改造前后满负荷VCM工序乙炔、HCl通量情况见表3。

表3　改造前后乙炔、HCl通量情况　（m3·h-1）

从改造前后VCM和HCl通量可以看出，通过稀酸全循环改造，增大了HCl的回收量，从而也加大了VCM的系统负荷，提高了单体产量。

3.4改造前后HCl单耗对比及经济效益测算

PVC公司自2015年5月检修改造后，6月8日VCM实现了稀酸全循环，没有富余盐酸产生，改造前（2015年1月1日至6月7日）HCl单耗0.611 t/t，改造后 （2015年6月8日至7月23日）HCl单耗0.592 t/t。按HCl成本900元/t，根据公司内部测算盐酸脱吸运行费用为600元/tHCl干基测算，改造后PVC全年可节约生产成本 （0.611-0.592）×（900-600）×400 000=228（万元）。

由此可以看出，稀酸全循环改造后经济效益明显，1年内即可回收投资。

4　结语

通过对现有盐酸脱吸装置的改造，实现了稀酸全循环，除少量含汞废酸送含汞污水处理装置和含汞废碱中和反应之外，没有任何废酸产生，不仅大大降低了PVC生产的HCl单耗，降低生产成本，同时，也解决了含汞废酸处理的环保问题，在行业内具有推广价值。

新疆天业可回收建筑用PVC木塑建筑模板投放市场

新疆天业集团下属的天业塑料制品总厂，开发生产的可回收建筑用PVC木塑建筑模板，今年已批量投放垦区建筑市场，目前已供货近两万平方米。

PVC木塑建筑模板是天业塑料制品总厂开发生产的绿色环保建筑材料，是以PVC、植物纤维为主要原料，添加一些塑料加工助剂制成的新型建材，具有广阔的市场前景。

PVC木塑建筑模板主要用于建筑施工中混凝土浇注及装饰装潢，可回收循环利用，无污染。其兼容了塑料和木材的双重性能，阻燃性好，不霉变、耐腐蚀；不吸水、耐磨易清洗，周转次数可达30次；脱模后，建筑外型平整光洁，接缝少，可省去抹灰的工费及材料费，减少施工时间。

该厂自主研发的这种模板产品，首先在新疆天业集团公司内部建筑单位进行了试验使用，通过三年的不断试验和改进，产品已经成型。为使产品走向市场，该厂组织力量到石河子各个建筑单位、施工工地进行推介，使客户从产品性能到节省资金等方面都有所了解。

目前，该厂与新疆天筑建设（集团）有限责任公司签订了5 000 m2的PVC木塑建筑模板租赁合同，与新疆石河子北泉建筑安装工程有限公司签订了5 000m2供货合同，与泰安公司签订雅园工程项目5 000m2供货合同。

VCM diluteacid circular transformation

QIZhan-kui，BIANWei-kang，TONGGang，JIANGYun，LIWan-rong
（InnerMongoliaOrdosElectric powermetallurgy Co.，Ltd.Chloralkalibranch，Ordos016064，China）

The transformation and economic accountingof VCM diluteacid circular system were introduced.

HCl；desorption；technological transformation

TQ111.3

B

1009-1785（2015）09-0015-03

2015-07-12