生蒸汽冷凝水在副產蒸汽合成爐中的使用

段成義，李國驍

（重慶市映天輝氯堿化工有限公司，重慶401221）

生蒸汽冷凝水在副產蒸汽合成爐中的使用

段成義，李國驍

（重慶市映天輝氯堿化工有限公司，重慶401221）

對利用生蒸汽吸收氯化氫的生成熱副產蒸汽進行了分析，回收氯化氫合成余熱，達到能源循環使用。

氯化氫生成熱；生蒸汽冷凝水；蒸汽；能源循環利用

重慶市映天輝氯堿化工有限公司位于重慶市長壽化工園區，作為園區的一個氯堿配套企業，在園區面臨電、熱能供應的壓力較大，尤為突出的是蒸汽的供應。為了更好地貫徹國家清潔生產、節能減排的政策，該公司長期致力于氯化氫合成的生成熱及蒸發裝置的生蒸汽冷凝水的余熱利用。

1 裝置現狀

鹽酸裝置采用二合一副產蒸汽石墨合成爐，50%堿蒸發裝置采用兩效降膜濃縮技術。50%堿裝置在長期運行中，產生大量的生蒸汽冷凝水。由于鹽水系統的參鹵，生蒸汽冷水停止加入鹽水系統。蒸發運行期間大量pH值約為7.2的生蒸汽冷凝水直接回收至循環水系統。排出的生蒸汽冷凝水的溫度約130℃，通過水池收集降溫后溫度約70℃，直接導致大量熱量損耗。

蒸發裝置的設計能力為80 000 t/a（折百）50%堿，蒸發裝置長期的運行負荷為50%堿8m3/h（約6.13 t/h），運行負荷為設計負荷的61%。運行負荷與設計負荷下的生蒸汽冷凝水能源損耗情況見表1。

表1 蒸發裝置的冷凝水產量及能源損耗

鑒于蒸發裝置生蒸汽冷凝水的能量損耗較大，對生蒸汽冷凝水熱能的利用尤為重要，以減少或杜絕生蒸汽冷凝水的直接外排或直接加至循環水系統導致的能源浪費。利用的主要方式是將生蒸汽冷凝水的一部分作為鹽酸合成的鍋爐用水，直接將蒸發裝置排放至界外的生蒸汽冷凝水補充至合成爐蒸發段。利用生蒸汽冷凝水吸收合成爐運行過程中產生的化學生成熱，使其加熱汽化成0.8MPa的低壓蒸汽，供電解以及一次鹽水使用。電解在使用完低壓蒸汽后，將溫度較低的冷凝水回收至循環水中補充日常循環水。此方式的優點是回收了生蒸汽冷凝水的熱量，提高了合成爐的蒸汽產量，降低了合成爐的純水補水消耗，降低了外購蒸汽的消耗量，降低了溫度較高的循環水直接排入循環水池造成的較大損耗。

2 可行性分析及經濟分析

鹽酸裝置的運行負荷基本保持在每天90t的范圍以內，氯化氫產能約為28t/d，氯化氫的出爐溫度約為600℃。以鹽酸產能90t/d，副產蒸汽0.8MPa，溫度169.6℃計算。

氯化氫合成的反應方程式：

Cl2+H2=2HCl+184.6kJ/mol

每小時氯化氫的生產應熱為：

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

氯化氫氣體帶走熱量為：（600℃時HCl的比熱容為0.86kJ/kg·℃）

Q帶=0.86×600×1162.5=599850（kJ/h）

蒸發段可用熱量為：

Q可用=2939692-599850=2339842（kJ/h）

補純水（25℃）蒸汽產量(kg/h)：

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

補冷凝水（130℃）蒸汽產量為：

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

合成爐蒸發段的補水情況表明，純水消耗為0.8~0.9t/h，與計算產量878.6kg基本吻合。氯化氫合成過程中裝置的蒸汽產量約增加20%，與合成爐的設計蒸汽產能匹配，蒸汽產量能夠達到1053.2kg/h。

生蒸汽冷凝水的pH值為7.0~8.0，為防止蒸發裝置在運行中二效降膜蒸發器的鎳管出現腐蝕或穿孔導致生蒸汽冷凝水含堿，在鹽酸裝置熱水罐補水的生蒸汽冷凝水管道上增加電導儀，對補到熱水罐的冷凝水進行在線監測。

通過以上對比可以認為，使用生蒸汽冷凝水生產蒸汽具有一定可行性，同時也具有一定的經濟效益。蒸汽冷凝水與純水副產蒸汽的經濟效益對比情況見表2。

以每年運行8000h計，直接節約經費35.8× 8000=28.64（萬元/a），節能（折標煤）為19.63×8000= 157.04（t）。

綜上所述，用氯化氫合成的化學生成熱對生蒸汽冷凝水進行飽和蒸發，是一種較有價值的能源回收方式。用高溫的蒸汽冷凝水對氯化氫合成生成熱的回收比起補常溫水進一步地提高了鹽酸生產過程中的化學熱利用。此方式在燒堿生產過程中構建了1個電能轉化為化學能，化學能轉化為熱能，熱能再輔助電能轉化為化學能的能源循環使用過程。這一能源循環回收利用過程是氯堿企業進一步降低能耗的重要方式，伴隨著高效熱回收副產蒸汽合成爐的發展將繼續推廣下去。

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 蒸汽冷凝水與純水副產蒸汽經濟效益對比

book=33,ebook=281

TQ083+.4

B

1009－1785(2010)11－0033-02

2010-06-01