氯化氢合成炉副产蒸汽回收利用
氯化氢合成装置废热优化利用
中 国化 工 贸 易
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｒ ａ ｄ ｅ ２ 一 月
氯 化 氢合 成 装 置废 热优 化 利 用
高检法 易遵勇
８ ３ ０ ０ ０ ９ ） （ 新疆 中泰化 学股份 有限公 司 ，新疆 乌鲁 木齐
摘
要 ：介 绍 了溴 化锂 制 冷 技 术 一 直 是 氯 碱 生 产 中一 项 重要 技 术 ， 本 文便 是 从 实 际 出发 ，介 绍 了吸 收 式 溴化 锂 制 冷 机 的 工 作 原 理 以及 在 氯碱 生
、
化为驱 动力 、把 水 当做 制 冷剂 、用 溴化 锂溶 液作 为 吸收 剂的 吸收式 制 冷工程 机械 。此 项设 备可 以 完成制 冷 的原理 便是 利 用了溴 化锂 溶 液能 够吸 收和产 生制 冷剂蒸 汽 的特 点 ，通过 多种 循环 流程 来进 行制 冷和 制 热 又或是提 供 热水 的循环 。现 在 的机组 大 都是 热水 型吸 收式 制冷机 组 （ 见 下 图） ，其工作 原理 便是把 热水 作为 动 力 ，制冷 剂为纯 水 ，溴化 锂 为 吸收剂 的一 种综 合型机 组 。其 中下简 体 由蒸发 器和 吸 收器 组成 ，上 简体 由冷凝器 和发 生器组 成 ，其 余的机 组 由溶 液交 换机 、冷凝 泵 、溶 液 泵等 协同构 建成 。在 工作 时 的制冷 机组 ，它 的主 体是 处在 一种 真 空
的状态 下的 。
２ ． 改造前 ７ ℃冷 冻水各 系统消 耗热量 和冷量 负荷 ２ ． １ 利 用氯 乙烯合 成热 水 ７ ℃冷冻 水系统 ：实 际运行 中氯 乙烯 副 产 热水 负荷 的 ７ ℃冷 冻水 系统 因 冷量 需求 大 ，热 水型 溴 化锂 机 组无 法 满 足生产 需求 ，蒸汽 型溴化 锂机组 耗蒸 汽在 ８ ～１ ２吨 ／ 小时。 ２ ． ２利用 氯化 氢合 成热 水 ７ ℃冷冻 水 系统 ： 目前 ３ ＃装置 氯化 氢 合 成炉 生产 时循环热 水带到 氯碱 冷冻的热 量为 １ ． ６ Ｘ １ ０ ７ ｋ ｃ ａ ｌ ／ 小 时。每 台 溴化 锂机 组所 需的 热量 为 ４ ． ２ ×１ ０ ６ ｋ ｃ ａ ｌ ／ 小 时 ，配 套 的溴化 锂机 组 为 ５ 台３ ０ ０ 万 大 卡 的机 组 ，因此 溴 化 锂机 组 能 消 耗 完 氯化 氢 合 成 产 生 的 热量。 氯 碱冷 冻工 序 下游 冷 量负 荷 为 ：１ 、离 子膜 、氯氢 和 整 流 用量 在 １ ０ ０ ０万 大卡左 右 ，而 氯化 氢合成 热量 通过板 换给 氯碱 冷冻 的溴化 锂机 组的热 量能产生 的冷 量为 ｌ １ ４ ２ 万大 卡 ，因此 就存 在氯碱 冷冻下 游负 荷 低无 法消耗 完氯化 氢 合 成产生 的热 量 的情况 ，为控制 氯化 氢 合成 炉 采 用的 温度 ，只有 采用 部 分合 成炉循 环热 水 与其 它循 环水 系统 换热 的 方 式带 走多余 的热 量 ，该控 制方 式不 但造 成热 量 的浪 费 同时增 加 了循 环 水的 负荷 。 ３解决 系统不 平衡方 案 为解 决氯 碱冷 冻装 置下 游负 荷低 造 成氯化 氢 合成热 量 无法 完全 利 用 的情况 ，结 合氯 乙烯 冷冻 负荷 高 的情况 ，特 对 以下工 序 和设 备 的冷 量进 行测 算 ： （ １ ） 、乙炔 车 间 ３ ＃装置 清净 负 荷为 ８ ３ 万大卡 ／ 小时； （ ２ ） 、电 解车间 ３ ＃装置 盐 酸 氯化 氢 冷却 器 负荷 为 １ １ ． ４万 大 卡 ／ 小时。 （ ３ ） 、 乙炔 车间 ２ ＃ 装 置清 净 工序 用冷 量为 ： 冷却 乙炔 用量 ７ ． ６万 大卡 ， 小时 ， 冷 却 乙炔 气 中水 蒸气 用 量 为 ２ ９万 大卡 清 净 合 计 ３ ６ ． ６万 大 卡 ／ 小时。 以 上各 处 冷 量 合 计 ｌ ３ １万 大 卡 ，小 时 ，与 目前 富 裕 热 水 热 量制 冷 量 ］ ４ ２万大 卡 ， 小时相 匹配 。 以上工 序 中中乙炔 车 间 ２ 、３ ｝ ｝ 清 净工 序用氯 乙烯 冷冻 ７ ℃冷 冻水 ， 电解 车 间 ３ ＃ 装 置 盐 酸 氯化 氢冷 却 器 用 Ｐ Ｖ Ｃ 冷冻 装 置 氨 制 冷 产 生 的 ３ ５ ℃ 冷冻 水 。将 以上 各处 改 造 为氯碱 冷 冻 负荷 后 ，将 降低 氯 乙烯 冷 冻 的负 荷 ，减少其 蒸 汽消耗 ，减少 氨制 冷机 组的 用 电量 ，使装 置 在更 低 的能耗 中运行 。
工业余热回收利用实例
工业余热回收利用实例
工业余热回收利用的实例包括但不限于：
1. 烟气余热回收：在北京燕山石化星城锅炉房的案例中，通过安装烟气余热回收专用机组和锅炉烟气直接接触式喷淋换热器（喷淋塔），有效吸收锅炉烟气中的冷凝热，实现了余热的高效回收和利用。
2. 石墨盐酸合成装置余废热回收：在安徽华塑股份有限公司的氯碱项目二期工程中，运用石墨氯化氢合成炉及配套设备EPC工程代替老式钢制氯化氢合成炉，实现了余热的回收和利用，节能效果明显。
3. 清洗槽高温热泵加热：在超声波清洗流程中，使用高温空气能热泵加热，通过氟循环的主机与水箱由铜管连接，依靠铜管内的介质输送热能到槽液，实现槽液温度的恒温控制。
这种方式相比电加热和蒸汽加热更节能。
4. 生鸡加工厂废热利用：生鸡加工厂在生产过程中排放大量80度的废热，通过系统利用换热装置将收集的废热水与自来水进行换热，将废水降温后再利用热泵将二次排放的废热再次利用制热出95度的热水，实现了废热的最大化利用。
以上实例表明，工业余热回收利用具有显著的环境效益和经济效益，有助于推动工业的绿色可持续发展。
氯化氢合成热能利用测试及其效益分析
第 ４期
氯 碱
工
业
２ ０ １ ３年 ４ 月
Ｃｈ ｌ ｏ ｒ — Ａｌ ｋ ａ ｌ ｉ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｖｏ １ ． ４９，Ｎｏ． ４ Ａｐ ｒ ．，２ ０１ ３
【 节能与降耗 】
氯化 氢合 成热能利 用测试 及其 效 益 分析
王振 宇 ， 孙 劲峰
氯气缓冲罐 卜 ＿ Ｊ
炉 ‘ ■ 循环上水 — — — — — 一
理工序的氢气进入氢气缓冲罐 ， 经过流量调节后经 阻火器 进入氯化 氢合成 炉底部 的燃 烧器 。氯气 和氢 气在燃烧器里混合燃烧生成氯化氢气体 气体 向上
图 １ 氯 化 氢 合成 余 热 利 用 工艺 流 程 图
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｃ ｈ ｌ ｏ ｒ ｉ ｄ ｅ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｃ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ；ｂ ｙ— ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ ｔ ｅ ａ ｍ ；ｈ ｅ ａ ｔ — ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ
Ｍ Ｐ ａ以上 送至汽包 ， 软 水经 过 下 降管 进入 合 成炉 蒸
汽 发生段 ， 吸收反应 热后 汽化 为蒸汽汇 人汽包 ， 汽包
内蒸汽经调 压后并 人蒸汽管 网 。
工艺 流程 见 图 １ 。
过热交换 ， 将氯化 氢 的温 度降 到 ４ ０ ｃ 【 ＝ 以下 ， 以满 足 工艺要求 。这一 过程 中， 大量 反应 热 没 有得 到 有效 利用 ， 循 环水用量 也很大 ， 造成 资源浪 费 。２ ０ １ ０年 ７ 月２ ３日， 开 封东 大 拆掉 原 ４ 合成 炉 ， 新 上 １台 １ ０ ０ ｔ ／ ｄ副产蒸 汽氯 化 氢 合 成炉 （ 以液 氯 尾气 为原 料 ） 。 装置投 产后 ， 运行 安全稳定 ， 节能效果 明显 。
氯化氢副产蒸汽合成炉装置运行总结
却 器 的二次 冷 却后 ， 至 降膜 吸收 器生 产盐 酸 ， 直 送 或
接 送 至聚氯 乙烯合 成工 段 生产 氯 乙烯 。降膜 吸 收器 生 产 的盐 酸流 至盐 酸储 罐 ，过 量 的氢气 经过 尾气 吸 收塔放 空 。 蒸 汽是 在合 成 炉 的夹套 层产 生 的 。从 脱 盐水 站 送来 的无离 子 水 ， 过管 道 泵加 压 ， 经 送至合 成 炉夹套 的底部 ， 离子 水 吸收氢 气 、 元 氯气 的燃烧 反应 热沸 腾
烧 ，产 生 的氯 化氢 气经 过 炉 内的初 步冷 却及 石 墨冷
化氢 合 成 炉 ８台 ， 产 能力 为 ３％盐 酸 ４ 生 １ ０万 ｔ ， ， 担 ａ
负着 生产 成 品盐 酸 、高纯 盐酸 和为 聚氯 乙烯 供氯 化 氢气 的生 产任 务 。原 氯化 氢合 成炉 均 为循环 水冷 却
单 台氯化 氢 副 产 蒸 汽合 成 炉 生 产 能 力 为 １ ０ ０ ％
中 图分类 号 ：Ｑ１４２ Ｔ ２．
文献 标识 码 ： Ｂ
文章 编号 ：０ ９ １８ （０ ００ — ０ ５ ０ １０ — ７ ５２ １ ）７ ０ １— ３
Ｏｐ ｒ ｔ ｇｓ ｍ ｍ ａ ｙ ｏ ｙ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｅｅ ｕ ｐ ｅ ｆ ｅ ａ ｉ ｕ ｎ ｒ ｎ ｓ ｎ ｈ ｔ ｆ ｎ ｃ ｑ ｉ ｍ ｎｔ ｃ ｕ ｏ ｈ ｄ ｏ ｅ ｈ ｏ ｉ ｅｂ － ｒ ｄ ｃ ｔ ａ ｙ ｒ ｇ ｎ ｃ ｌ ｒｄ ｙ ｐ ｏ ｕ ｔ ｅ ｍ ｓ
１ 生产工 艺
氯化氢 副 产蒸 汽合 成炉 的生 产工 艺 主要 包含 氯 化氢气 和蒸 汽 ２条 生产 主线 。氯 化 氢气是 在 合成 炉
内产 生 的。 首先 ， 氯氢 处理 工段 送来 的氢气 经过 阻 从
新型节能环保氯化氢石墨合成炉研发与产业化
钢 材 制 作 ，蒸 汽 压 力可 在 ０ ２ 命 短 、产 能低 、产 品 质量 差等 问 冷却水冷却到４ ℃以下后输 出。 ．～ ５ １４ ａＮ任 意 调 节 ，但 钢 制 水 题 ； ．ＭＰ ｆ 冷壁 炉存 在 使用 条件 苛 刻 、操 作
在 合 成炉 的 高温 区段 ，使 用钢 制 放 、长寿命 、高附加 值等特点。 部 钢材 容 易受 腐蚀 区 段 ，采用 石 优 势及特 点
墨 材 料 制 作 ，副 产 蒸 汽 段 采 用
罐 内 ，部 分气 化成 蒸汽 产 出 ，其 炉 。氯 化氢 气体 经 过冷 却后 继 续
水冷壁炉筒 ；在合成段顶部和底 ２１ 项 目的实施 ，具有如下技术 余少部分冷凝水循环回流到合成 ．
，
通 过 回 收利 用 余 热技 术
关键 词 ：氯化氢合成 炉 副产 蒸汽 节能降耗
中图分类 号 ：Ｔ ２ ．２ Ｑ１ ４４ 文 献标识 码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ — ８ ８２ １ ）８ ０ ８－４ ０ ８ ７ １ （０ １０ —０ １ － ０
Ｓ ｎｔ ｅ ｉ ｆ ｗ ｅ ｇ ａ ｉ ｇ Ｈｙ ｒ ｇ ｎ Ｃｈｌ ｒｄｅＧｒ ｐ ｉｅＦｕｒ ｃ ｙ ｈ ｓｓｏ Ｎｅ Ｅｎ ｒ ｙ Ｓ ｖ ｎ ｄ ｏ ｅ ｏ ｉ ａ ｈ ｔ ｎａ ｅＲ＆Ｄ ｎｄ ａ
析系统 、定 ，各种 法 制备 的要求 。
１ 氯化氢合成炉国内外发展 在不断的完善中
现状及趋 势
清洁 生产 、节能 减排 、节能 炉
、
。
用 ，国 内主要 有二 种方 法 ：一 种
多年来 ，我国合成氯化氢 是使用石墨制的氯化氢合成炉，
二合一副产蒸汽氯化氢合成炉运行总结
设备 ； 中压 蒸 汽用 于其 他加 热设 备 ， 途 更 加 广 泛 。 用 二 合一 副 产蒸 汽合 成 炉利 用氯 气 和氢气 燃 烧 时放 出 的反应 热 ， 并将 反 应热 转 变成 中压 蒸汽 。 由运行 结果 可 以看 出 。 合一 副产 蒸 汽炉 具有 明显 的优 越 性 。 二 （ ） 合一 副产 蒸 汽 炉 蒸 汽段 为钢 制 水 冷 壁 炉 Ｉ二
第 ９期
２ １年 ９月 ０１
中 国氯碱
Ｃ ｉ ａ Ｃ ｌ ｒ Ａｌ ａ ｉ ｈｎ ｈｏ— ｋ ｌ ．
Ｎｏ９ ． Ｓ ｏ． ｅ ． ２０１ １
二合一 副产 蒸汽氯化氢合成炉运行总结
张 同荣 。 柯 曾
（ 庆三 阳化 工有 限公 司 ， 重 重庆 ４ ４ ０ ） ０ ０ ０
西 北地 区重 要 的有 色金 属冶 炼精 深 加工产 业 基地 。
甘 肃 民勤 ６ ０万ｔ ／ ａ电石 和
２ ｏ万ｔ ０ ／ 泥 生产 线 项 目开 工 ａ水
日前 ， 疆 阜 康 市新 引进 的 ２ 新 ６家 企 业 。 大 批 一 工业 项 目集 中开 工 。 近 年来 ， 阜康 积极 扶 持发 展 煤 电煤化 工产 业 ， 加 速 煤 电煤 化 工产业 间的耦 合 ， 动产业 升 级换 代 ， 推 涌
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｆ ｗ ａ ｄ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｓｏ － ｎ ｏ ｅ ｈ ｄ ｏ ｈ ｏ ｃ ａ ｉ ｙ ｔ ｅ ｉ ｕ ｎ ｃ ｉ ｙ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｒ ｃ ｓ ｏ ｎ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｉ ｆｔ ｌ ｓｃ ｗｏ ｉ － ｎ ｙ ｒ ｃ ｌｒ ｃｄ ｓ ｎ ｈ ｓｓ ｒ ａ ｅ ｗ ｔ ｂ － ｉ ｆ ｈ ｐ ｏ ｕ ｔ ｓｅ ｍ ｅ ｅ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ，ａ ｄ ｉ ｅ ｅ ｉ ｎ ｕ ｒ ｄ ｃ ｔａ ｗ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｎ ｔ ｂ ｎ ｆ ｓ ａ ｄ ｓ ｍｍｅ ｅ ｅ ａ ｓ ｎ ｌｚ ｄ ｓ ｔ ｙ ｒ ｗ ｒ ｌｏ ａ ａ ｙ ｅ ．Ａｎ ｈ ｄ ａ ｃ ｄ ｄ ｔｅ ａ ｖ ｎ ｅ ， ｅ ｏ ｏ ｃ ｌ ｎ ｒ ｃ ｉ ａ ｆ ｈ ｃ ｎ ｌｇ ｒ ｒ ｖ ｄ ｃ ｎ ｍｉ ａ ｄ ｐ ａ ｔ ｌ ｅｔ ｈ ｏ ｏ ｙｗｅ ｅｐ ｏ ｅ ． ａ ｃ ｏｔ ｅ Ｋｅ ｒ ｓ ｈ ｄ ｏ ｈ ｏ ｃａ ｉ ； ｔ ａ ｂ － ｒ ｄ ｃ； ｙ ｔ ｅ ｉｆ ｒ ａ ｅ ｙｗｏ ｄ ： ｙ ｒ ｃ ｌ ｒ ｃ ｄ ｓｅ ｍ； ｙ ｐ ｏ ｕ ｔ ｓ ｎ ｈ ｓｓｕ ｎ ｃ ｉ
新型副产中压蒸汽全石墨氯化氢合成炉的研发与应用
ＴＯ１ － ＣＯＲＲＯＳＩ ＡＬ ＯＮ ＮＴＲＯＬ ＣＯ
ＶＯ ２６ ＮＯ。 Ｌ＿ ５ ＭＡ ２ ２ ０１
生产 实践
Ｐｒ ｏｄｕｃ ｉ ｔｏｎ Ｐｒ ｔｃｅ ａｃ ｉ
圈 圆
灯 头 为 株 洲 产石 英 玻 璃 ，采 用 两 套 式 梅 花 孔 蒸 汽 合成炉基 础上研 发的 第四代 产品 ，结构合 理 ， 石 英灯管 （ 鉴 国外先进 技术 ，星球 专利 ），氢气 有 国家 专 利 。 目前 国 内运 行 的 国 产 的副 产 蒸 汽 在 借
２ 工艺控制简便 ，实现自动控制 ， 操作方便
本 系统 主 要 设 备 ：副 产 中 压 蒸汽 二 合 一 氯 化
氢 石墨合 成炉 （ 包括 副产 中压蒸汽 三合一盐 酸合成
１２ 耐 高温 ．
该 炉采用进 口配方改性树脂浸渍 ，经过６ 个小时 ０
高温、高压下碳化 处理 ，增加 了树脂的耐温性能 ，缩 炉 ）、蒸汽 闪发罐 。 工 艺流程 简述 ：由氢气处 理工序 来的氢 气经氢 小 了石墨与树脂两 种不 同物体的膨胀系数 ，消除了在
仪 表 控 制 部 分 根 据 用 户要 求 ，可 以 全 自动控
制 ，也可以手动操作 。 工艺流程见 图１ 。
３经济效益与社会效益
每合 成 ｌ ｇ 态氯化 氢放 出约６ ５ ｃｌ ｋ气 ０ ｋ ａ热量 ，相
当于００ ６ ｋ 标 准 煤热值 ，能 回收７ ％的 热能副 产 ．８ ５ ｇ ０
小于４ 度 。 ５
在灯头上燃烧 ，生成 的ＨＣ 气体从石 墨合成 炉顶部 经 １ 冷却器冷却至 常温后进氯化氢分配台，经 自动阀控制
送下游产 品使用或去吸收系统生产盐酸 。
氯化 氢合成 热大部 分被夹 套锅炉 给水吸 收产生
氯碱生产中副产氢气的回收利用技术研究
氯碱生产中副产氢气的回收利用技术研究摘要：我国的氯碱工业正处于快速发展的阶段，但是由于产能过剩，导致烧碱价格一直处于低位运行，同时行业盈利能力也在不断下降。
这种情况不仅严重影响了氯碱行业的发展，还给环境带来了很大的风险。
一个不得不关注的问题是，大部分氯碱工业的副产氢气并没有得到有效的利用，而是直接排放到大气中，这不仅增加了环境的危险因素，还浪费了清洁能源。
因此，如何解决氢气副产物的利用问题，成为了氯碱工业发展的重要课题。
在这样的背景下，开元化工采用了立式燃氢蒸汽锅炉、氢气充装等途径，全面回收和综合利用排空氢气，为公司清洁生产、节能降耗、减排增效开辟了新途径。
通过这种方式，氢气不仅可以被充分利用，还可以有效地降低排放量，从而实现了企业的可持续发展。
关键词：氯碱生产；副产氢气；回收利用1氢气提纯工艺在化工工业生产中，吸附剂是一种重要的材料，它可以用于分离、纯化和去除废水废气中的有害物质。
然而，过去的研究表明，在使用吸附剂时，经常会出现效果较差的情况。
这个问题是由于使用不当引起的，例如，吸附剂的选择和稳定性都会对工艺的稳定性和成本产生影响。
首先，吸附剂的选择至关重要。
吸附剂的选择应根据所需分离的物质进行选择，不同的物质需要不同的吸附剂。
例如，有些吸附剂可以很好地吸附某些有机物，但却无法吸附某些无机物，反之亦然。
因此，必须根据所需分离的物质进行选择，并进行适当的试验和验证，以确保所选吸附剂的效果最佳。
其次，吸附剂的稳定性也是很重要的。
吸附剂的稳定性直接影响工艺的稳定性和成本。
如果吸附剂不稳定，会导致吸附剂的寿命缩短，增加更换吸附剂的频率和成本。
同时，吸附剂的不稳定性还会影响吸附剂的吸附效果，导致效果较差。
因此，必须选择稳定性好的吸附剂，并采取适当的保护措施，以延长吸附剂的使用寿命。
综上所述，吸附剂是化工工业生产中不可或缺的材料，但它的使用需要注意吸附剂的选择和稳定性。
只有选择合适的吸附剂，并采取适当的保护措施，才能确保工艺的稳定性和效果的最佳化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
氯化氢合成炉副产蒸汽回收利用
摘要：在氯化氢合成反应过程中，氢气和氯气的化合反应是一个剧烈的放热反应，有效地利用氯化氢合成过程中的反应余热，变废为宝，在能源日益紧张的今天，特别是氯碱行业中具有重要的现实意义。
在传统的副产热水氯化氢合成炉的
基础上该公司引进副产蒸汽的氯化氢合成炉，实现了资源的合理配置、有效利用、循环使用的可持续发展的理念和目标。
关键词：氯化氢；石墨合成炉；副产蒸汽
基于某市区的电石法生产线由于存在安全环保方面的问题而停产，而联合法 PVC 生产工艺的
主要原料二氯乙烷依赖进口，其价格起伏很大，给正常生产经营带来较大困难。
该公司引进
的副产蒸汽氯化氢合成炉在热能利用方面克服了缺点，氯化氢合成反应产生的热量，通过热
水送至溴化锂热水型制冷机组制冷，采暖装置向全公司供应暖气。
在氯化氢合成反应放出来
的热，溴化锂热水型制冷机组并不能完全吸收，造成氯化氢合成炉热水循环系统热量富余，
使循环热水系统温度升高，影响氯化氢合成炉的正常运行。
该公司采用副产蒸汽石墨合成炉
蒸汽炉，成功解决了问题，并且将副产的蒸汽根据氯碱化工生产的特点进行利用，实现了富
裕热量的最大有效的利用，降低生产成本。
一、合成炉选型
对于氯化氢合成中的热能利用，国内最早使用钢制水夹套氯化氢合成炉副产热水，但在
生产过程中，炉的顶部及底部易受腐蚀而影响稳定生产，且副产的热水应用范围小。
近年来，行业内普遍使用副产低压蒸汽的石墨合成炉，副产蒸汽压力一般在0.2-0.3 MPa，石墨筒体作
为产汽时的受压部件，由于其本身的非金属、脆性特点，受强度和使用温度的限制，副产蒸
汽压力不能太高，热能利用率低，只能达到40% 左右，同样存在低压蒸汽应用范围小的问题。
随着技术不断进步，开发出了副产中压蒸汽氯化氢合成炉。
该合成炉在高温区段参照锅炉原
理使用钢制水冷壁炉筒，由于高温段钢制件壁温在氯化氢的露点108.65 ℃以上，高热氯化氢气体对碳钢的腐蚀速度在允许范围；合成炉顶部用石墨换热器，底部采用水夹套石墨炉胆。
这样的设计，既克服了纯石墨炉筒强度低不能生产中高压蒸汽的缺点，又避免了钢制合成炉
顶部和底部容易受腐蚀的问题，热能利用率也大幅度提高至 70% 左右。
因此，在项目中选择
了副产中压蒸汽的钢石墨混合体合成炉。
二、氯化氢合成炉存在问题
由于在设备、工艺的设计上存在诸多问题，开车后始终不能正常运行，不但不能生产中
压蒸汽，还影响后续 PVC 的生产，发现主要存在以下问题。
1、燃烧段的水夹套石墨炉胆经常出现爆皮、破裂和泄漏，分析认为：合成路灯头结构
设计不合理，该灯头采用两层顶部莲蓬状石英灯头，燃烧时火焰发散，氯气和氢气不能充分
混合，氯化氢纯度不稳定，导致燃烧段局部温度过高；合成炉燃烧段结构设计不合理，合成
炉高温区下移。
2、蒸发段为钢制水冷壁炉筒，经常出现腐蚀泄漏。
分析后认为，主要存在两个方面的
原因。
①该合成炉冷却段采用石墨列管换热器，来自蒸发段的高热氯化氢气体经冷却段冷却
降温后温度达到氯化氢露点（108.65 ℃）以下，有冷凝酸析出；而冷却段石墨列管换热器设
计中没有考虑冷凝酸排出口，冷却段析出的冷凝酸直接流到蒸发段的钢制水冷壁炉筒，产生
腐蚀尤其是开、停车时蒸发段的钢制水冷壁温度较低，产生的冷凝酸腐蚀炉壁并沿炉壁渗入
法兰密封面产生腐蚀。
②该合成炉设计中，在冷却段之后，还通过石墨管在密闭的渡槽中用
循环水进一步降温。
由于渡槽内循环水压力（0.4MPa）高于石墨管内氯化氢压力（70 kPa），加之石墨管内氯化氢温度相对较高，易使密封胶垫老化，循环水直接进入合成炉内，造成蒸
发段腐蚀。
3、蒸发段热水循环系统设计不合理。
原设计中合成炉锅炉给水采用高压泵，在冷却段
预热后进入闪蒸罐，热水再进入循环罐，用离心热水泵为蒸发段强制循环该设计的目的是增
加热水的循环速度，提高换热效率。
在实际运行中，由于整个热水系统压力偏高，达到 1 MPa 以上，设备极易损坏，同时由于热水温度高，热水泵经常产生气蚀，致使其叶轮和机械
密封频繁更换。
三、氯化氢合成炉系统改造
1、对燃烧段灯头进行了重新设计，将两层莲蓬状灯头改为三层石英管灯头；同时为使
反应热得到充分利用，将高温区上移至蒸发段。
改造后，氯化氢纯度得到大幅提高，由 90%
左右提高到 94% 以上，也解决了莲蓬状灯头燃烧时火焰发散而造成局部温度过高的问题。
另外，在厂家的配合下，对燃烧段进行了重新设计，适当降低了燃烧段高度。
改造后，解决了
燃烧段温度过高引起的石墨炉胆爆皮、破裂、泄漏问题。
2、对冷却段进行了重新设计，将石墨列管换热器更换为块孔式石墨换热器，将氯化氢
流径由单程改为双程，并在冷却器的氯化氢出口设置冷凝酸收集口，彻底解决了冷凝酸直接
排至蒸发段而腐蚀钢制水冷壁炉筒的问题。
在增大块孔石墨冷却器换热面积的基础上，金牛
化工对密封水冷渡槽也进行了设计改造，根据氯化氢气体出合成炉冷却段温度已大幅降低的
现状，选用衬氟钢管道作为空冷管替代水冷渡槽，因此，彻底解决了渡槽密封泄漏对蒸发段
的腐蚀问题。
3、将锅炉给水由先进入冷却段预热改为直接进入蒸汽包，闪蒸产生 0．6 MPa 蒸汽，经
缓冲罐自动阀调节后外送用户；底部热水进入蒸发段作为锅炉补水。
冷却段用大流量循环水
冷却降温，取消热水泵、热水循环罐等，参照蒸汽锅炉的自循环系统，采用蒸汽自身热动力
循环；增加1台换热器用于开、停车时锅炉给水及炉体的加温预热。
四、氯化氢合成炉运行措施
1、副产蒸汽氯化氢合成炉运行一段时间后，锅炉段夹套内锅炉水的 pH 值逐渐降低，分
析原因是夹套内锅炉水长期沸腾蒸发，使水不断浓缩，水中的 H + 浓度不断升高导致 pH 值降低。
水质发红发浑的原因是：夹套层材质是铁制壳体，在酸性条件下水中含铁。
采取了以下
措施：①加强对夹套水 pH 值监测，每班测定一次，如发现 pH 值偏低，在夹套水中加少量
Na2CO3 进行调节；②在夹套水循环槽排放口小流量连续排放夹套水，排放的夹套水可回收
到循环水系统，并且根据水质的浑浊程度判断是否全部排放更换夹套水。
2、合成炉石墨炉体密封垫渗漏。
副产蒸汽氯化氢合成炉在运行初期出现过几次石墨冷
却段密封垫渗漏事故。
该合成炉的密封大部分是挤压式密封，密封点相对较多，密封面积大，采取了以下措施：设备安装检修时选择质量好、弹性大的聚四氟乙烯密封垫；设备运行期间
加强巡检，一旦发现合成炉炉体的冷凝水增多，则很可能发生密封垫渗漏，须及时处理；另外，对炉体上的视镜及防膜等处便于拆卸的密封点进行周期性检查，及时更换出现问题的密
封垫。
氯化氢合成系统改造后，设备运行稳定，开车率大幅提高，保证后续 PVC 正常生产的同时，运行费用也得到大幅降低。
副产蒸汽回收经过运行，合成炉运行状态稳定，未出现合成
炉因蒸汽压力高造成设备内漏现象，除因管网压力波动造成蒸汽放空外，系统运行正常，溴
化锂机组运行正常。
为了降低蒸汽压力上升对合成炉垫片寿命的影响，需要重新调整合成炉
循环检修的周期，确保生产系统的安全稳定。
副产蒸汽氯化氢合成炉工艺先进，操作简单，
易于控制，不仅降低了操作人员的劳动强度，而且相比传统的夹套式合成炉更加安全稳定，
还合理利用了热能，值得在氯碱企业推广。
参考文献：
[1]江泳．全自控副产中压蒸汽 HCl 合成炉应用探索［J］．氯碱工业，2018（12）：41
－ 43．
[2]张同荣，柯曾．二合一副产蒸汽氯化氢合成炉运行总结［J］．中国氯碱，2019（9）：26 － 27．
[3]李鸿伟，牛翠萍，慕玉萍．副产蒸汽氯化氢合成炉运行总结［J］．氯碱工业，2019，45（1）：37 － 39.。