氯堿工業節能技術的進展與發展方向

夏良成+王毅兵

【摘 要】一般而言，氯堿工業用電量占據我國化工用電總量的十分之一左右，節電降耗潛力非常大。總體而言，氯堿工業節能主要可以從兩個方面出發，其一，在生產過程中，利用一些先進的技術與嚴格的管理措施，提高能源的利用效率，稱之為直接節能；其二，通過對產品結構的調整，提高產品的質量與附加值，進而提高單位產值，稱之為間接節能。本文主要對直接節能技術與間接節能技術進行分析，促進氯堿工業的高效節能發展。

【關鍵詞】氯堿工業 節能技術 直接節能 間接節能

隨著社會經濟的快速發展，能源消耗越來越大，人們對節能減耗越來越重視，并且針對行業特點與工作性質，提出了一些節能措施，促進了行業的進一步發展。在氯堿工業中，因為其對電能消耗非常大，促使人們對其進行深入的分析與研究，根據生產情況，提出有效的節能措施，保證氯堿工業的可持續發展。

1 直接節能技術

1.1 電解節能技術

現階段我國燒堿生產力中離子膜燒堿產能大概占有總產能的50%，隨著電解技術的不斷發展，先進的離子膜法電解技術要比傳統水銀法電解與隔膜法電解省電，所以，大部分隔膜法燒堿裝置被取代，并且對相關裝置進行了一定的改造，使其可以盡可能節能。除此之外，好氧陰極技術得到了快速的發展，因為在此種陰極上，活性氫可以和氧發生反應，進而生成水，產生電能，但是不會產生氫氣，所以，和隔膜法電解相較而言，其單位電耗能降低了30%以上，在氯堿工業生產中得到了一定的運用。

1.2 蒸發節能技術

隨著蒸發技術的不斷發展與進步，雙效逐漸發展為多效，順流發展逐漸為逆流，自然循環逐漸發展為強制循環，相應的蒸發器也由懸框式、標準式逐漸發展為結晶型列文、外沸式，進而逐步發展為外熱式強制循環蒸發器，其節能效果越來越明顯，并且在一定程度上，提高了燒堿的質量分數，促進了氯堿工業的可持續發展。

1.3 余熱回收利用技術

首先，對氯氣、氫氣從電解槽中帶出熱量的回收利用。在氯堿工業生產過程中，電解槽操作溫度一般在85-90℃之間，其副產品氯氣、氫氣會帶走一部分熱量，大概為21GJ以上。出槽氯氣需要經過冷卻干燥之后才會輸給用戶，直接用鈦管冷卻器進行冷卻，不僅無法回收此部分熱量，還會出現冷媒浪費現象，如果利用這些熱量進行入槽精鹽水的余熱，不僅可以節省蒸汽，還可以節省冷卻用水。其次，鹽酸合成爐余熱回收利用。在合成鹽酸的過程中，生產1t氯化氫需要消耗2522MJ反應熱，這些熱量會使反應爐溫度升至2000℃。如果不對這些熱量進行利用，必然會通過爐體與管道散熱喪失，不僅造成熱量損失，還會污染環境。對這些熱量予以利用的方式就是在鐵制合成爐內裝蒸汽鍋爐，產生一定的蒸汽，在爐外產生一定的熱水，這樣就可以為生活、生產提供便利。

1.4 氫氣、氯氣輸送節能技術

首先，可以利用節能型氫氣壓縮機代替一般水環泵送氫氣，其輸送能力比較大，抗外界壓力變化性能也比較強，具有很強的自動化，運行非常穩定，可以節電210萬kW·h/a左右。并且此種氫氣壓縮機的性能非常可靠，占地面積也比較小，可以節省廠房、管道等投資，具有很好的經濟效益。其次，可以利用節能型氯氣透平壓縮機代替傳統納氏泵。離心式氯氣透平壓縮機具有效率高、性能強大、運行穩定、節能、輸送范圍廣、使用年限長等優勢，在氯堿工業中得到了廣泛的應用。除此之外，液氯生產也由低壓法轉變為高壓法、中壓法，對節能有著很好的效果。

1.5 整流節能技術

在氯堿工業生產中，節能型功率晶閘管整流器成為了電解電源的首要選擇，同時，在選擇其裝置的時候，主要為直降式“三合一”大功率裝置，并且進行相逆并聯。在氯堿生產裝置以及下游產品生產中，還可以應用很多新型節能技術，并且很多節能技術均具有一定的通用性，可以有效實現節能效果。比如，近些年來，國內外化工行業對節能技術進行了深入的研究，研發了很多的新技術與新產品，新型高效反應器、熱管換熱器、反應耦合技術、蒸汽多級利用技術、新型節能材料等，這些新產品與新技術均具有很強的通用性與經濟性，在氯堿工業生產中得到了廣泛的應用，并且取得了很好的節能效果。

2 間接節能技術

2.1 加大高附加值產品的研發力度

氯堿行業發展不要只是局限在大型氯堿裝置以及配套PVC項目上，現階段我國大部分區域均是重復氯堿PVC耗氯產品模式，需要轉變思路，加大對高附加值含氟精細化工產品的研發，在研發PVC裝置的時候，一定要明確其高檔化與差別化，進而在氯堿工業生產中進行全面的應用。通過對高附加值產品的研發，可以有效提高氯堿裝置的整體效益，進而降低單位產值耗能，促進了氯堿工業的進一步發展。

2.2 調整產業布局

我國氯堿產能得到了快速發展，但是平均水平較低，布局也比較分散，氯堿下游產品較為突出，在很多區域都存在著盲區，其生產規模較小，集約化程度也比較低，對能源與資源浪費較大，導致其生產效益較差，進而降低了其整體競爭力。在氯堿工業生產過程中，需要消耗很多的原材料，并且在運輸這些原材料的時候，也會消耗一些能源與資源。進而隨著我國化工發展模式的改革，很多沒有原料配套的中小型氯堿工業以及下游產品裝置面臨著巨大挑戰，甚至會在激烈的市場競爭慘遭淘汰，因此，需要結合實際情況進行適當的調整，實現產業結構的優化，進而保證氯堿工業布局的合理性，這樣不僅可以提高氯堿行業的綜合競爭力，還可以實現節能降耗的目的，對氯堿行業的健康持續發展有著重要意義。

3 結語

總而言之，隨著社會經濟的快速發展，科學技術水平的不斷提高，在氯堿工業生產過程中，節能技術的運用受到了人們的廣泛關注，并且研發了一些新技術與新產品。在實際生產中，一定要結合實際情況，選用適合的節能技術，加強多種節能技術的綜合運用，使用先進新型節能裝置與設備，在保證生產順利進行的同時，實現節能效果。

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