二合一副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐運(yùn)行總結(jié)

張同榮，柯 曾

（重慶三陽化工有限公司，重慶 404000）

二合一副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐運(yùn)行總結(jié)

張同榮，柯 曾

（重慶三陽化工有限公司，重慶 404000）

介紹了二合一副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐的工藝流程、運(yùn)行特點及效益分析，實踐證明，二合一副產(chǎn)蒸汽爐具有先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性及實用性。

氯化氫；蒸汽；副產(chǎn)；合成爐

重慶三陽化工有限公司1.5萬t/a三氯氫硅工程于2010年6月順利投產(chǎn)，該工程氯化氫合成工序采用先進(jìn)的08-50-30型二合一副產(chǎn)蒸汽合成爐，投入后運(yùn)行平穩(wěn)，副產(chǎn)蒸汽的壓力和流量達(dá)到了設(shè)計要求，節(jié)能效果明顯。該爐主體為1臺獨立設(shè)備，配套汽包、預(yù)熱器和排污罐。該爐采用PLC自動點火系統(tǒng)和DCS遠(yuǎn)程控制，避免了爐外氫氣點火、爐內(nèi)加氯氣反應(yīng)的傳統(tǒng)操作模式，且操作簡便，真正實現(xiàn)了現(xiàn)場無人值守，安全可靠，余熱利用率高（生產(chǎn)蒸汽能力較大），能夠保證生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行。

1 氯化氫合成工藝流程簡述

由氯氫處理工序來的氯氣，進(jìn)入氯氣緩沖罐，經(jīng)過流量調(diào)節(jié)后，進(jìn)入氯化氫合成爐底部的燃燒器；由氯氫處理工序來的氫氣進(jìn)入氫氣緩沖罐，經(jīng)過流量調(diào)節(jié)后，經(jīng)阻火器進(jìn)入氯化氫合成爐底部的燃燒器，氯氣和氫氣在燃燒器里進(jìn)行混合燃燒生成氯化氫氣體，氣體向上流經(jīng)燃燒室，經(jīng)合成爐蒸汽段換熱和上部冷卻器冷卻后，送往氯化氫干燥或氯化氫吸收制酸工序。

來自外管的軟水進(jìn)入軟水貯槽，經(jīng)多級泵加壓至1.2 MPa以上，送至蒸汽發(fā)生汽包，軟水經(jīng)過下降管進(jìn)入合成爐蒸汽發(fā)生段與氯化氫氣體熱交換，回收氯化氫燃燒反應(yīng)熱量，降低氯化氫氣體溫度，產(chǎn)生壓力為0.8~1.4 MPa的蒸汽直接并入蒸汽管網(wǎng)。

2 二合一副產(chǎn)蒸汽爐的特點

目前，國內(nèi)氯化氫（鹽酸）合成爐反應(yīng)熱的利用主要有3種方式，副產(chǎn)高溫?zé)崴糜阡寤嚈C(jī)組制冷凍水或采暖；低壓蒸汽用于一次鹽水或其他加熱設(shè)備；中壓蒸汽用于其他加熱設(shè)備，用途更加廣泛。二合一副產(chǎn)蒸汽合成爐利用氯氣和氫氣燃燒時放出的反應(yīng)熱，并將反應(yīng)熱轉(zhuǎn)變成中壓蒸汽。由運(yùn)行結(jié)果可以看出，二合一副產(chǎn)蒸汽爐具有明顯的優(yōu)越性。

（1）二合一副產(chǎn)蒸汽爐蒸汽段為鋼制水冷壁爐筒，承受壓力比石墨水冷壁貯筒要高得多，因此，所產(chǎn)蒸汽壓力最高可達(dá)1.4 MPa，并可在0.8~1.4 MPa間任意調(diào)節(jié)，可以直接并入現(xiàn)有蒸汽管網(wǎng)。

（2）操作控制自動化。自動點火裝置由PLC控制；氯氣與氫氣配比、氯氣壓力流量、氫氣壓力流量、蒸汽壓力、汽包液位等均由DCS控制并設(shè)置了安全連鎖。三陽化工的副產(chǎn)蒸汽爐控制部分設(shè)置在DCS控制室，現(xiàn)場只設(shè)巡檢，火焰觀測及控制均不在現(xiàn)場，真正實現(xiàn)無人值守。

（3）當(dāng)系統(tǒng)停車時，二合一副產(chǎn)蒸汽爐連鎖停車，各相關(guān)閥門按程序控制動作，氯氣、氫氣切斷閥自動關(guān)閉，氮氣閥自動打開進(jìn)行充氮保護(hù)，同時，蒸汽保護(hù)閥自動打開，對合成爐蒸汽段進(jìn)行保溫，其目的是防止燃燒段溫度過低而產(chǎn)生冷凝酸腐蝕設(shè)備。如果停車時間較長，可充氮置換，然后停保溫蒸汽。這些安全連鎖的使用，保證了化工生產(chǎn)的安全性，也延長了設(shè)備的壽命周期。

（4）因合成爐內(nèi)火焰溫度高達(dá)2 000℃，爐體內(nèi)外溫差大，傳熱系數(shù)高，一旦結(jié)垢，由于垢層的傳熱系數(shù)小，熱量不能及時被冷卻水帶走，導(dǎo)致爐體溫度高，垢層一旦破裂，將會因水的劇烈氣化而發(fā)生爆炸，所以，副產(chǎn)蒸汽爐應(yīng)采用軟水進(jìn)行冷卻，避免了結(jié)垢，從而消除了安全隱患和清洗垢層的費(fèi)用。

3 效益分析及總結(jié)

二合一副產(chǎn)蒸汽合成爐HCl產(chǎn)量為50 t/d，蒸汽產(chǎn)量為30t/d，即1.25t/h，蒸汽價格按150元/t計，全年蒸汽價值為1500000元；副產(chǎn)蒸汽需用1臺11 kW的給水泵，按8 000 h，電價為 0.5元/kW·h計，每年消耗電費(fèi)44 000元；則每年副產(chǎn)蒸汽效益為145.6萬元。

在傳統(tǒng)的氯化氫合成爐中，采用空氣散熱或水循環(huán)降溫來冷卻，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)HCl，這種向大氣進(jìn)行廢熱排放的冷卻方式不僅對環(huán)境造成了熱污染，而且造成嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。二合一副產(chǎn)蒸汽合成爐的投入使用緩解了全廠蒸汽供給緊張的局面，實現(xiàn)了能源替代，符合國家有關(guān)循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策。

Summery on the running of two-in-one hydrochloric acid synthesisfurnace with by-product steam

ZHANG Tong-rong,KE Zeng
(Chongqing Seayo chemical industry Co.,Ltd.,Wanzhou 404000,China)

The process flow and characteristics of two-in-one hydrochloric acid synthesis furnace with byproduct steam were introduced,and its benefits and summery were also analyzed.And the advanced,economical and practical of the technology were proved.

hydrochloric acid;steam;by-product;synthesisfurnace

TQ124.4+2

B

1009－1785(2011)08-0026-02

2011-05-19