摘 要:根據鹽酸深度解析的特性,作為一個平衡氯堿系統副產酸的重要裝置,會給公司帶來直接的可觀的經濟效益。此項技術對降低氯化氫單耗、減少精餾尾氣的放空,提高精餾收率十分有利。
關鍵詞:鹽湖資源;鹽酸深度解析;副產酸平衡;最大收益
中圖分類號:O6 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2013)18-0277-02
隨著國際能源形勢日益緊張,提倡節能降耗、發展循環經濟已成為國家的重大戰略方向,如何減輕傳統電石法對環境的壓力,提高資源綜合利用水平,消除生產系統中的廢棄物,實現清潔生產,構建產業循環經濟模式,成為電石法聚氯乙烯行業持續發展急需解決的問題。
通過高效組合塔吸收(解析)氯化氫新工藝的開發,化工企業成功地減少了氯乙烯合成工段脫酸用水量及副產鹽酸的量,合成氣中過量氯化氫得到了很好的回收,并回用于氯乙烯的合成反應中,降低了PVC樹脂的生產成本。同時,采用鹽酸深度解析工藝生產的氯化氫具有純度高、純度基本無波動的優點,因而對氯乙烯合成中自動控制乙炔和氯化氫配比十分有利。對降低氯化氫單耗、減少精餾尾氣的放空、提高精餾收率十分有利。因此,在耐溫防腐材料取得長足進步的情況下,鹽酸深度解吸法是很有推廣價值的。
近年來,隨著全國氯堿及聚氯乙烯等裝置的不斷擴建和新上裝置的不斷投產,合成及副產鹽酸的數量猛增。作為常規用途,鹽酸產能嚴重過剩,出現銷售受阻,同時由于環保的壓力,影響系統平衡,進而影響裝置生產能力的情況。同時在諸多有機氯化物如三氯乙醛、氯化石蠟、氯甲烷等的生產中,往往副產氯化氫,但這部分氯化氫因產生的工藝不同,含有不同的雜質,純度較低,必須經過凈化處理后才能使用。同時很多化工產品如聚氯乙烯、氯磺酸、環氧氯丙烷、有機硅等的生產需要HCL作為原料參與反應,并對HCL的純度及含水量都有較高的要求。
鹽湖集團位于享有“聚寶盆”之稱的柴達木盆地察爾汗鹽湖,鹽湖氯化鉀儲量5.4億噸,氯化鎂儲量40.6億噸,氯化鋰儲量1 204.2萬噸,均占全國首位;氯化鈉儲量555.4億噸,還有硼、溴、碘、銣等元素。整個鹽湖的開采價值超過12萬億元,鹽湖開發和綜合利用具有廣闊的前景。
鎂資源是鹽湖優勢資源,由于技術條件限制一直沒有得到真正的開發利用,隨著電解煉鎂技術的引進,鎂資源利用技術獲得重大突破,發展鎂資源產業的條件基本成熟。
鹽湖集團規劃了規模宏大的柴達木盆地循環經濟化工三期項目,該項目已經啟動,立足察爾汗鹽湖并依托柴達木盆地豐富的礦產資源,以金屬鎂為核心、以鈉利用為副線、以氯平衡為前提、以煤炭為支撐,是一個集有色、煤焦化、氯堿化工為一體的大型產業集群。
啟動項目共有十個子項:10萬噸/年金屬鎂、100萬噸/年甲醇及甲醇MTO制烯烴、50萬噸/年PVC(其中乙烯法25萬噸、電石法25萬噸)、240萬噸/年焦炭、40萬噸/年電石、100萬噸/年純堿及配套2×300MW熱電聯產和10萬噸氯化鈣無害化處理項目,總投資越158億元,建成后可實現產值約110億元。
由于各個項目緊密關聯,并且氯堿化工作為平衡皮江法制鎂工藝的一個重要系統,必須要解決鹽酸的出路,由于青海格爾木地區處于偏遠地區,附近的化工行業無法消耗該工業園區所產的工業鹽酸,而且外售由于價格問題無法保證其正常的銷售,因此建立鹽酸深度解析系統非常必要,再者鹽酸深解析系統所用的氯化鈣可以從本項目中循環利用,更進一步減小了運行的成本!
鹽酸深解析裝置是將濃度約26%~31%的濃鹽酸,用濃酸泵加壓與氯化鈣循環泵輸送的氯化鈣溶液混合后,進入解吸塔,混合溶液從汽提塔頂部進入,在重力的作用下向下流動過程中通過填料和內件時發生高效傳質過程。同時,溶液不斷的通過熱虹吸自然循環再沸器加熱,這樣,汽體被蒸餾分離出并向上流動。在這個操作過程中,氯化氫氣體從鹽酸與氯化鈣的混合溶液中得到汽提并從塔頂排出。通過氯化鈣的強吸水性,抑制了水蒸汽在氯化氫氣體中的分壓。汽提出的氯化氫氣體首先進入氯化氫一級冷卻器,在這里大部分夾帶的水被冷凝。然后,氯化氫氣體進入氯化氫二級冷卻器進一步冷卻后流入除霧器,幾乎所有夾帶的鹽酸酸霧被收集,得到干燥的氯化氫氣體(純度為99.99%的HCL氣體)供合成氯乙烯工序使用。
塔底得到含有氯化鈣的稀酸混合液,進入熱虹吸自然循環蒸發器,熱虹吸自然循環蒸發器與該閃蒸分離罐相連,在這個階段,過量的水被閃蒸出去,經蒸發冷凝器將水蒸汽進行充分冷凝后收集到廢水槽內(廢水中的含酸量在1%以下),然后用廢水泵輸送到氯乙烯合成工序酸吸收單元,作為吸收劑自水洗塔加入,用于氯化氫的吸收,濃縮后的氯化鈣溶液用氯化鈣循環泵送回解析塔循環使用。
此工藝路線實現了聚氯乙烯生產中副產廢酸的平衡設計,實現零排放、循環利用和節能減排的環保效果。整個循環無任何形式的廢酸排放,消除環境污染,為用戶增加經濟效益的同時,實現環保效益的最大化。
就年處理能力5萬噸鹽酸的裝置,直接將鹽酸去銷售產生的銷售收入為1千萬人民幣,且無法保證工業鹽酸不產生污染危害;而要是將其深度解析成氯化氫氣體的話可生產1萬噸PVC,直接產生的銷售收入最少為1億人民幣,且保證了含汞鹽酸的零排放!
綜上所述,鹽酸深度解析不僅在鹽湖資源的綜合利用中起著至關重要的作用,而且在氯堿行業中也會帶來一定的經濟效益,減輕了含汞鹽酸污染環境的問題。
[責任編輯 魏 杰]