氯堿生產線余熱利用

俞廣亞，邵黨恩

（中國平煤神馬集團河南神馬氯堿化工股份有限公司，河南平頂山467200）

河南神馬氯堿化工股份有限公司是中國平煤神馬集團鹽化工板塊的龍頭企業，有鹵鹽、煤、電等資源優勢，是以生產燒堿、鹽酸、液氯、氯化石蠟、氯乙酸、凈水劑及氫氣等產品為主的化工企業，其前身為平頂山市樹脂廠，始建于1971 年。2014 年6月，按照市政府"退城進園"的政策要求，老廠區停產實施整體搬遷，2016 年完成搬遷工作，經安全設施設計審查和安全條件審查，2018 年11 月15 日取得《安全生產許可證》。

該公司位于葉縣產業集聚區，占地面積450 畝。根據市場特點、資源優勢和安全環保要求，利用搬遷過程進行了產品結構調整，集中力量發展具有獨特鹵水資源優勢的離子膜燒堿產品，配套建設氯化石蠟、氯乙酸等耗氯產品。目前，該公司主要產品的生產能力為：離子膜燒堿22 萬t/a、氯化石蠟15 萬t/a、氯乙酸3 萬t/a、凈水劑10 萬t/a 及氫氣7 000 萬m3/a。

1 實施背景

當前，中國能源利用仍然存在著利用率低、經濟效益差，生態環境壓力大的主要問題，節能減排、降低能耗、提高能源綜合利用率作為能源發展戰略規劃的重要內容，是解決中國能源問題的根本途徑，處于優先發展的地位。實現節能減排、提高能源利用率的目標主要依靠工業領域。中國工業領域能源消耗量約占全國能源消耗總量的70%，但工業余熱利用率低，中國能源利用率僅為33%左右，比發達國家低約10%，至少50%的工業耗能以各種余熱形式被直接廢棄。

工業余熱回收利用又被認為是一種“新能源”，近年來成為推進中國節能減排工作的重要內容。氯堿化工是基礎化學工業，同時又是高耗能行業。在氯堿生產過程中存在著不同溫度的介質，有的需要加熱，有的需要冷卻。為了有效地綜合利用熱能，做好熱量平衡，經該公司技術委員會論證立項實施搬遷建設的燒堿生產線余熱利用項目。

2 主要實施方案

2.1 生產中富裕的熱能

（1）電解槽產生的氯氣、氫氣溫度在85 ℃左右，送至氯氫處理需冷卻至45 ℃。

（2）脫氯后的淡鹽水溫度（75±5）℃。

（3）氯化氫合成工序熱水溫度控制在95 ℃左右，需冷卻至75 ℃使用。

2.2 余熱利用

（1）利用電解槽產生的氯氣（溫度80～85 ℃）與一次鹽水換熱使一次鹽水加熱至（60±5）℃，達到進樹脂塔溫度要求。同時氯氣得到冷卻，減少后續工序的壓力。

（2）利用脫氯后的淡鹽水（溫度（75±5）℃）與鹵水（30 ℃）進行換熱，使鹵水溫度達到50 ℃，符合一次鹽水精制溫度需要。

（3）廠區供熱，總供熱面積18 574 m2，平均供熱指標120 W/m2。

（4）熱水型溴化鋰機組換熱，減少蒸汽用量，節約熱能。

3 項目實施

（1）利用電解槽產生的氯氣（溫度80～85 ℃）與一次鹽水換熱使氯氣得到冷卻，鹽水得到加熱，以達到各自的工藝指標。在氯氣去氯氫處理的管線上安裝一臺150 m2的鈦材列管換熱器，使氯氣與一次鹽水進行換熱后，換熱后一次鹽水溫度由45 ℃上升到55～60 ℃，滿足進樹脂塔的溫度要求，氯氣溫度降低到68～72 ℃，降低了氯氫處理洗滌塔的負荷，取代了用蒸汽預熱一次鹽水，大大降低了蒸汽消耗，節約了生產成本。

（2）替換了蒸汽預熱鹵水，大大降低了蒸汽消耗，節約了生產成本。

（3）利用合成爐熱水（95 ℃）供溴化鋰機組使用以制備冷水，供氯氫處理系統使用，同時冬季用于全廠采暖，節約蒸汽費用。

4 主要創新點

（1）采用氯氣余熱取代蒸汽預熱一次鹽水；采用淡鹽水余熱取代蒸汽預熱鹵水的新工藝；大大降低蒸汽消耗，也為氯堿行業熱能綜合利用提供依據。

（2）綜合考慮系統熱量分布及需求，通過必要的設備實現熱量綜合利用。

（3）工藝過程中的熱量使用，提高了二次鹽水等產品合格率，對于提高產品質量有著較大的作用。

（4）工藝指標的精準控制更加有效地保證系統的安全，為安全生產提供了保障。

5 項目運行情況

該項目充分利用燒堿生產過程中產生的余熱，使氯堿生產熱量得到充分綜合轉換，在能源日益緊張的今天具有重要的現實意義。經過兩年多的實踐和優化，系統穩定可靠。

6 經濟效益

每小時可節約蒸汽約8 t，每年8 000 h 節約蒸汽6.4 萬t，按每噸120 元計算，年產生經濟效益768 萬元。

7 實施效果

該項目節能降耗效果明顯，并積極落實國家節約資源的基本國策，符合循環經濟的發展趨勢，使該公司產品、工藝和能源消費結構更加優化。同時操作簡單、安全性能高、無環境污染，在國內同行業中處于領先水平，具有廣闊的市場前景和推廣價值。