鹽酸解析工藝的改進(jìn)

馬萬軍，王 楠

（天津渤天化工有限責(zé)任公司，天津 300480）

鹽酸解析工藝的改進(jìn)

馬萬軍，王 楠

（天津渤天化工有限責(zé)任公司，天津 300480）

介紹了鹽酸解析工藝的原理、工藝流程及對解析塔與再沸器存在的主要問題的解決方法。

解析塔；再沸器；鹽酸；改進(jìn)措施

天津渤天化工有限責(zé)任公司鹽酸解析裝置的作用是將經(jīng)吸收塔吸收后的31%鹽酸中的HCl氣體解析出來送往VCM工序使用，該套裝置已運(yùn)行多年，生產(chǎn)一直比較穩(wěn)定，但由于鹽酸是腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)且在高溫環(huán)境下操作，在生產(chǎn)過程中，出現(xiàn)了很多不安全因素，經(jīng)過跟蹤運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)了問題的所在。

1 改進(jìn)前的鹽酸解析工藝及存在問題

鹽酸解析是利用來自再沸器的氣液混合物與解析塔中的濃鹽酸進(jìn)行傳熱與傳質(zhì)，因液相中的氯化氫分壓大于氣相中的氯化氫分壓，利用蒸汽的潛熱使?jié)恹}酸中的氯化氫解析出來。改進(jìn)前的工藝流程見圖1。

用泵將濃鹽酸送至解析塔頂部，自解析塔頂部噴淋而下，再沸器利用過熱蒸汽將稀酸加熱至115℃左右，從解析塔的底部進(jìn)入。經(jīng)再沸器加熱的鹽酸氣液混合物與濃鹽酸進(jìn)行傳質(zhì)與傳熱，將濃鹽酸中的HCl解析出來。從塔頂出來的HCl氣體經(jīng)塔頂冷凝器冷30℃左右時(shí)，進(jìn)入氣液分離器，經(jīng)分離后的HCl氣體送往VCM工序。從解析塔底部出來的稀酸，一部分補(bǔ)充至再沸器加熱循環(huán)使用；另一部分經(jīng)塔底冷凝器冷凝后進(jìn)入稀酸貯罐，作為吸收塔吸收液使用。

改進(jìn)前鹽酸解析流程圖見圖1，解析塔與再沸器的安裝位置相差6.5 m，高為6.5 m、公稱直徑為250 mm管路中的鹽酸并未被直接加熱，壓差約為0.07 MPa，因此，由再沸器進(jìn)入解析塔的氣液混合物需要克服0.07 MPa的壓力才能順利進(jìn)入解析塔，給整個(gè)生產(chǎn)過程帶來下列不安全因素。

（1）解析塔塔身易損壞。a.由于解析塔的材質(zhì)是石墨的，為防止鹽酸腐蝕，石墨內(nèi)壁上附著一層保護(hù)樹脂膜，而進(jìn)入解析塔的高溫、高壓的鹽酸氣液混合物具有很高的勢能，長時(shí)間地沖撞塔壁，使樹脂膜很容易被破壞，影響解析塔的使用壽命。b.高溫、高壓的鹽酸氣液混合物直接撞擊解析塔，造成解析塔塔身晃動(dòng)，頻繁撞擊，容易造成塔身斷裂。

（2）再沸器系統(tǒng)壓力不穩(wěn)。再沸器是解析過程中的重要裝置，假使再沸器控制不穩(wěn)，則會(huì)影響到解析塔解析效率及HCl氣體的質(zhì)量。采用的是YKA型圓塊孔式再沸器，其承壓不超過0.3 MPa，溫度不超過125℃，實(shí)際運(yùn)行時(shí)，其蒸汽入口壓力常常大于0.3 MPa，溫度大于125℃。再沸器的推動(dòng)力是兩相流體的密度差，而要使鹽酸氣液混合物循環(huán)進(jìn)入解析塔，必須增大蒸汽量，不僅提高了再沸器的溫度，而且增加了再沸器內(nèi)部的系統(tǒng)壓力，造成再沸器內(nèi)部壓力波動(dòng)劇烈，促使生產(chǎn)不易控制，換熱效率降低，從而造成整個(gè)解析過程的不穩(wěn)定。

（3）管路易斷裂。由于解析塔塔底入口與再沸器出口處采用的是四氟材質(zhì)的軟連接，主要是用來補(bǔ)償管道因溫度變化而產(chǎn)生的伸縮變形，因此，當(dāng)管道中的氣液混合物壓力過大時(shí)，就容易使軟連接斷裂，造成高溫鹽酸泄漏，污染環(huán)境乃至發(fā)生人身傷害事故。

2 改進(jìn)措施

改進(jìn)后的鹽酸解析流程示意圖見圖2。

（1）改變解析塔的安裝方式。將解析塔的安裝方式由懸掛式改為座地式，增加支點(diǎn)，提高了塔身的穩(wěn)定性，且由于塔身的自重也增強(qiáng)了塔節(jié)之間的密封程度，有利于設(shè)備的安全使用，使檢修更加便捷，為實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)奠定了初步基礎(chǔ)。

（2）改變解析塔與再沸器之間的安裝距離。解決再沸器內(nèi)鹽酸沖擊解析塔的主要方式還是縮短連接再沸器與解析塔的管路，將二者之間的安裝距離由原來的6.5 m 改為 0.5 m（如圖 2所示），這樣使壓差約為0.005 MPa，由再沸器進(jìn)入解析塔的鹽酸氣液混合物中的過熱氣體量極大增多，且排除了氣液混合物對解析塔的沖擊，解決了因沖擊而造成的塔身晃動(dòng)，同時(shí)，降低了再沸器的酸室壓力，延長了再沸器的使用壽命，降低了加熱蒸汽的壓力和消耗量。

（3）改變解析塔液位顯示方式。改造前，觀察解析塔內(nèi)鹽酸液位采用的是玻璃視鏡，液位高度由閥門控制，如解析塔內(nèi)液位高過解析塔氣體入口，會(huì)造成解析塔液封，使得再沸器產(chǎn)生的鹽酸氣體不能進(jìn)入解析塔，反而使解析塔內(nèi)的鹽酸液體倒流入再沸器，這是非常危險(xiǎn)的，輕者造成設(shè)備損壞，重者會(huì)發(fā)生爆炸事故。改造后，解析塔采用電融液位計(jì)與稀酸出口電磁閥連鎖控制，設(shè)定液位上下限，自動(dòng)控制塔內(nèi)液位，從根本上杜絕了液封現(xiàn)象。

3 改進(jìn)效果

改進(jìn)后，在操作條件、工藝控制點(diǎn)不變的情況下，跟蹤該套設(shè)備運(yùn)行情況改進(jìn)效果如下。

（1）未出現(xiàn)過因再沸器氣液混合物沖擊而造成的解析塔塔身晃動(dòng)的情況，對保護(hù)膜的撞擊也減輕了，延長了解析塔的使用壽命，提高了塔底的軟連接的穩(wěn)定性；（2）再沸器蒸汽入口處的壓力穩(wěn)定在0.2 MPa以下，溫度在115℃左右，且蒸汽用量減少，這樣，提高了再沸器的穩(wěn)定性，更加易于生產(chǎn)控制；改進(jìn)效果表明，當(dāng)解析塔與再沸器之間的安裝距離過大時(shí)，會(huì)對生產(chǎn)造成很大的影響，不僅影響了經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是帶來了很多不安全的因素，解析塔與再沸器的安裝位置和距離要適宜。

Improvement of hydrochloric acid desorption process

MA Wan-jun，WANG Nan
（Tianjin Botian Chemical Co.,Ltd.,Tianjin 300480,China）

The desorption principle and process of hydrochloric acid desorption process were introduced.The main problems and solutions of desorption tower and reboiler were put forward.

desorber；reboiler；chlorhydric acid ；treatment measures

TQ111.3

B

1009－1785(2012)03-0011-02

馬萬軍（1967—），男，高級工程師，現(xiàn)就任于天津渤天化工有限責(zé)任公司氯產(chǎn)品廠，主要從事生產(chǎn)與技術(shù)管理工作。

2011-11-30