鹽酸深解析在柴達木循環(huán)經(jīng)濟生產(chǎn)中的應(yīng)用與改進

摘 要：鹽酸深解析裝置的應(yīng)用解決了PVC生產(chǎn)系統(tǒng)的平衡，通過對局部做改進，確保了深解析裝置的平穩(wěn)運行。由于PVC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過大，鹽酸潛能的挖掘也受到重視。

關(guān)鍵詞：鹽酸深解析；應(yīng)用；改造；平穩(wěn)

中圖分類號：F127 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）18-0113-02

隨著西部大開發(fā)的進一步深入，以及西部地區(qū)資源優(yōu)勢的體現(xiàn)，氯堿行業(yè)在西部不斷擴張，且已成為發(fā)展潮流。然而由于PVC產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能過大，也使得鹽酸的產(chǎn)量隨之增大，而西部地區(qū)鹽酸市場的容量有限，使得鹽酸成為影響PVC生產(chǎn)的制約因素，對于鹽酸的應(yīng)用潛能的挖掘也越來越受到眾多企業(yè)的重視。隨著國外技術(shù)的交流，稀鹽酸深度解析技術(shù)被諸多企業(yè)所使用，這不但解決了鹽酸的銷售困難問題，還解決了PVC裝置酸系統(tǒng)的平衡問題，深解析過程產(chǎn)生的部分氯化氫氣體作為PVC的生產(chǎn)原料，既節(jié)約了生產(chǎn)成本，又減少了環(huán)境壓力[1]。鑒于此青海鹽湖工業(yè)股份有限公司化工分公司引進了美國卡朋羅蘭的鹽酸深解析技術(shù)。

一、鹽酸深解析的原理

濃鹽酸進入常規(guī)脫吸中，被加熱后，氯化氫氣體不能完全脫出，而是脫吸到質(zhì)量分?jǐn)?shù)約20% [2]后，氯化氫與水形成二元共沸體系達到相平衡，保持不變。要將氯化氫氣體完全脫出，必須加入特殊助劑——CaCl2，按照一定比例與酸混合，這樣就降低了稀鹽酸與水形成的二元共沸體系的恒沸點，打破了氯化氫和水的相平衡。若繼續(xù)加熱，就能得到氯化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1%的含汞廢水。

二、鹽酸深解析的工藝流程

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(huán)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(nèi)件時發(fā)生高效傳質(zhì)過程。同時，溶液不斷的通過熱虹吸自然循環(huán)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(huán)蒸發(fā)器，熱虹吸自然循環(huán)蒸發(fā)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(jīng)蒸發(fā)冷凝器將水蒸汽進行充分冷凝后收集到廢水槽內(nèi)（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(huán)泵送回解析塔循環(huán)使用。

三、鹽酸深解析在PVC生產(chǎn)中的應(yīng)用

在整個PVC的生產(chǎn)過程中，由于氯乙烯生產(chǎn)時要求氯化氫過量5%～10%，這樣按22萬t/aPVC的生產(chǎn)能力，每年約有13 000t質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31%的鹽酸產(chǎn)生。為了解決銷售鹽酸的難題，在生產(chǎn)過程中形成閉路循環(huán)，解決整個系統(tǒng)的酸平衡問題。通過上鹽酸深解析裝置，現(xiàn)已解決這個困擾。同時，按年產(chǎn)13 000t質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31%的鹽酸計算，每年可解析出HCl氣體約3 700t，生產(chǎn)PVC樹脂6 200t，不但解決了酸平衡問題，而且降低了PVC的生產(chǎn)成本。

四、對鹽酸深解析裝置的改進

1.靜態(tài)混合器改為三通。原工藝設(shè)計上鹽酸和氯化鈣需要靜態(tài)混合器進行混合后才能進入解析塔進行解析，然而靜態(tài)混合器的內(nèi)部構(gòu)件材質(zhì)為PTFE，在高溫下靜態(tài)混合器內(nèi)部構(gòu)件容易變形造成管道堵塞影響生產(chǎn)，在生產(chǎn)的過程中直接取消使用靜態(tài)混合器，直接加上三通進行運行，這樣就避免了堵塞現(xiàn)象，工藝運行相當(dāng)?shù)钠椒€(wěn)。

2.鹽酸溫度調(diào)節(jié)。卡朋羅蘭設(shè)計的鹽酸加熱器的水相調(diào)節(jié)閥在換熱器的水相出口上安裝，這樣減小了熱水在換熱器中的流速，并且增大了換熱器的水相空間的壓力，由于該換熱器是石墨設(shè)備，運行壓力不宜過高，我們公（下轉(zhuǎn)222頁）（上接113頁）司針對以上問題進行技改，將調(diào)節(jié)閥裝在該換熱器的水相進口管線上，這樣既解決了流速問題又解決了設(shè)備的承壓問題，并且換熱達到了相當(dāng)好的效果。

3.管道改造。由于該裝置設(shè)計能力比較大，設(shè)備與設(shè)備之間連接的管道比較長，在運行時，要達到解析的效果，溫度持續(xù)上升時，虹吸效果也在不斷的加強，這樣會出現(xiàn)解析塔與閃蒸罐再沸器的連接管道振動較大，如果振動過大時會將石墨再沸器損壞，我們在開車初期進行了技改，將石墨再沸器前后加較長的膨脹節(jié)，并對連接管道加以固定，這樣消除了振動，保護了石墨設(shè)備，達到了預(yù)期的效果。

參考文獻：

[1] 周軍，張新力.電石法聚氯乙烯汞減排路線的探討與實踐[J].聚氯乙烯，2011，（10）：1-5.

[2] 張鴻.聚氯乙烯合成水洗酸回收[J].聚氯乙烯，2004，（5）：55-56.

[責(zé)任編輯 陳鳳雪]