氯化亞砜生產(chǎn)原料儲運方式改造

李秀燕

(中國平煤神馬集團開封東大化工有限公司，河南 開封 475003)

【產(chǎn) 品】

氯化亞砜生產(chǎn)原料儲運方式改造

李秀燕*

(中國平煤神馬集團開封東大化工有限公司，河南 開封 475003)

氯化亞砜；二氧化硫；液氯；貯罐；鋼瓶

分析了氯化亞砜生產(chǎn)中原料二氧化硫和液氯采用鋼瓶儲運時存在的問題。介紹了改造措施及改造效果：二氧化硫采用槽車運輸、貯罐儲存，液氯采用管道直接輸送；1萬t/a氯化亞砜生產(chǎn)裝置可節(jié)約成本約42萬元/a。

近年來我國燒堿產(chǎn)能快速增長，而下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后，氯與堿的需求不平衡問題愈發(fā)凸顯。氯產(chǎn)品的發(fā)展是今后氯堿行業(yè)必須關(guān)注的一個重要問題，氯產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)成為企業(yè)今后主要的效益增長點，也是氯堿生產(chǎn)中決定企業(yè)經(jīng)濟效益和技術(shù)水平的最關(guān)鍵的因素之一，其生產(chǎn)與發(fā)展對氯堿行業(yè)的氯堿平衡起著決定性的作用。

氯化亞砜是中國平煤神馬集團開封東大化工有限公司(以下簡稱“開封東大”)一個比較好的氯下游產(chǎn)品，1 t氯化亞砜可平衡0.66 t氯氣，其裝置是與離子膜燒堿配套的理想工程。

1 氯化亞砜主要用途

氯化亞砜是淡黃色至無色、發(fā)煙液體，有強烈刺激氣味。可混溶于苯、氯仿、四氯化碳等有機溶劑。遇水水解，加熱分解。主要用于制造酰基氯化物，還用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料等的生產(chǎn)。用于有機物，如醇類羥基、酸酐、有機磺酸和硝基化合物合成或置換的氯化劑，也用于閉環(huán)反應中噻唑啉、吡咯烷、酰胺等合成的氯酰化劑，還用于制備藥物中間體、有機酸酐、染料中間體等合成的催化劑。此外，還用作測定芳香族胺和脂肪族胺的分析試劑[1]。

2 生產(chǎn)工藝及存在的主要問題

開封東大化工氯化亞砜生產(chǎn)采用二氧化硫氣相法，該工藝是一種比較先進的生產(chǎn)方法。它主要以液氯、二氧化硫、硫黃為原料，通過汽化、轉(zhuǎn)化過程，在適宜的溫度下和觸媒作用下進行氣相反應，連續(xù)不斷地合成高溫氯化亞砜氣體，通過冷凝、分離、補硫、精餾得到成品氯化亞砜。該法工藝簡單，技術(shù)先進，可實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，原料價廉易得，產(chǎn)品質(zhì)量好，純度高(質(zhì)量分數(shù)在99%以上)，物耗低[2]。

氯化亞砜生產(chǎn)主要包括汽化、合成、精餾、尾氣治理4個工段。通過控制原料液體二氧化硫和液氯的進料比例實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)，減少副反應的發(fā)生和副產(chǎn)物的生成。傳統(tǒng)工藝中二氧化硫及液氯是采用鋼瓶包裝，二氧化硫經(jīng)汽化除油，液氯經(jīng)汽化后送入系統(tǒng)。該工藝存在如下問題。

(1)鋼瓶存儲原料采用電子秤進行計量，人工操作誤差較大，原料配比不均勻。

(2)操作人員勞動強度大，需要專門的汽化廠房，鋼瓶存儲占地面積大而且鋼瓶吊裝危險性較大。

(3)鋼瓶中的物料不能完全汽化，每瓶二氧化硫會剩余20 kg，損耗大。

(4)鋼瓶儲運比槽車運輸1 t二氧化硫成本高100元左右，不經(jīng)濟。

3 解決思路和實施方法

3.1 解決思路

研究原料輸送過程，改變二氧化硫及液氯的儲存及輸送方式。二氧化硫采用槽車運輸，貯罐存放，加熱汽化，干燥、除油后進入合成預熱器；液氯使用離子膜燒堿裝置的產(chǎn)品，采用管道輸送，加熱汽化，干燥后按比例進入系統(tǒng)。改造后在管道上設置流量計，并根據(jù)配比調(diào)節(jié)液氯進料量，把人為因素影響降至最低。

3.2 實施方法

(1)自離子膜燒堿裝置液氯工序以管線將液氯直接輸送至液氯汽化器，加熱汽化后，按比例送入合成系統(tǒng)。

(2)二氧化硫采用槽車運輸，新增加兩個貯罐存放二氧化硫，并設置氮氣管道為槽車增壓卸車并輸送二氧化硫至汽化器。加熱汽化，除油后進入系統(tǒng)。主要流程如圖1所示。

圖1 二氧化硫儲運流程示意圖

Fig.1 Process flow diagram of sulfur dioxide storage and transportation

3.3 實施效果

改液氯鋼瓶供氯為液氯管道輸送后，避免了反復的液氯充裝工作，降低了工人的勞動強度。直接在管道上設置流量儀表，便于計量。

二氧化硫貯罐替代二氧化硫鋼瓶供料，生產(chǎn)現(xiàn)場無鋼瓶堆放，現(xiàn)場整潔有序。從二氧化硫貯罐底部管道壓出的液體二氧化硫經(jīng)過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，流量計計量，通入二氧化硫汽化器。該物流壓力和流量穩(wěn)定，根據(jù)產(chǎn)量需要設為不同的定值。

從氯產(chǎn)品分廠液氯液下泵輸送過來的液氯經(jīng)過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，流量計計量，通入液氯汽化器。液氯流量根據(jù)其與二氧化硫的流量比值確定。可以根據(jù)生產(chǎn)情況人工調(diào)整該比值。通過比值調(diào)節(jié)進料比，提高了反應穩(wěn)定性，減少了副產(chǎn)物的生成。

4 投資和效益分析

4.1 投資

(1)設備投資。本次技改需要二氧化硫貯罐2臺，規(guī)格為50 m3臥式貯罐，單價約為7.5萬元/臺，共計15萬元。

(2)材料費用。液氯貯罐距離氯化亞砜裝置較近，二氧化硫貯罐緊鄰汽化器，所需要材料管道、閥門等比較少，投資在3萬元左右。

(3)土建費用：2臺貯罐基礎費用在1萬元左右。

綜上，總投資約為19萬元。

4.2 經(jīng)濟效益

(1)實際生產(chǎn)中每年消耗二氧化硫3 150 t，按槽車運輸比鋼瓶儲運成本低100元/t計，全年合計節(jié)約31.5萬元。

(2)每鋼瓶儲存二氧化硫1 t，用過后鋼瓶中殘余20 kg。二氧化硫按市場價1 650元/t，此項節(jié)約費用：

3 150×0.02×1 650≈10.4萬(元)。

綜合上述分析，1萬t/a氯化亞砜裝置原料二氧化硫由鋼瓶儲運改為槽車運輸后，每年節(jié)約資金共計41.9萬元(31.5萬元+10.4萬元)。半年即可收回成本，經(jīng)濟效益顯著。

5 結(jié)語

氯化亞砜作為重要的化工中間體，市場需求量逐年增加。但是高端市場尤其是醫(yī)藥用質(zhì)量分數(shù)在99.0%以上無色的氯化亞砜主要依靠進口。國產(chǎn)氯化亞砜一般在98.5%以上，產(chǎn)品純度低，色度差，與國際先進水平仍有一定差距。如何有效地提高產(chǎn)品質(zhì)量，占領(lǐng)高端市場，成為當前迫切需要研究的重要課題。

本次改造降低了消耗，節(jié)約了成本，減少副反應的發(fā)生。如何提高產(chǎn)品品質(zhì)，占領(lǐng)國內(nèi)外高端氯化亞砜市場是開封東大下一步努力的方向和目標。

[1] 王加榮，王榮海. 氯化亞砜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對策[J].化學工業(yè)，2008，45(11):12-13.

[2] 澹臺姝嫻，李秀燕，王菊花.氯化亞砜尾氣的回收利用[J].氯堿工業(yè)，2015，51(8)：29-31.

[編輯：董紅果]

Improvement of storage and transportation mode of raw material for sulfoxide chloride production

LIXiuyan，YANYingying，WANGJuhua，TANTAIShuxian，NIGuang

(Kaifeng Dongda Chemical Industry Co., Ltd., China Pingmei Shenma Group,Kaifeng 475003, China)

sulfoxide chloride; sulfur dioxide; liquid chlorine; tank; steel cylinder

The problems existing were analyzed that raw material sulfur dioxide and liquid chlorine were stored and transported by steel cylinder during the production of sulfoxide chloride. Improvement measures were introduced: sulfur dioxide was transported by tank wagon and stored in tanks, liquid chlorine was piped directly. These measures could reduced cost by about 420 000 RMB/a for a 10-kt/a sulfoxide chloride production plant.

2017-03-14，閆瑩瑩，王菊花，澹臺姝嫻，倪光

TQ227.3

B

1008-133X(2017)06-0031-03

*[作者簡介] 李秀燕(1987—)，女，工程師，2009年畢業(yè)于青島科技大學化學工程與工藝專業(yè)，現(xiàn)在中國平煤神馬集團開封東大化工有限公司技術(shù)中心從事技術(shù)工作。