氯堿生產(chǎn)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(yè)，有鹵鹽、煤、電等資源優(yōu)勢，是以生產(chǎn)燒堿、鹽酸、液氯、氯化石蠟、氯乙酸、凈水劑及氫氣等產(chǎn)品為主的化工企業(yè)，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(qū)停產(chǎn)實施整體搬遷，2016 年完成搬遷工作，經(jīng)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(chǎn)許可證》。

該公司位于葉縣產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，占地面積450 畝。根據(jù)市場特點、資源優(yōu)勢和安全環(huán)保要求，利用搬遷過程進行了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，集中力量發(fā)展具有獨特鹵水資源優(yōu)勢的離子膜燒堿產(chǎn)品，配套建設氯化石蠟、氯乙酸等耗氯產(chǎn)品。目前，該公司主要產(chǎn)品的生產(chǎn)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(jīng)濟效益差，生態(tài)環(huán)境壓力大的主要問題，節(jié)能減排、降低能耗、提高能源綜合利用率作為能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的重要內(nèi)容，是解決中國能源問題的根本途徑，處于優(yōu)先發(fā)展的地位。實現(xiàn)節(jié)能減排、提高能源利用率的目標主要依靠工業(yè)領(lǐng)域。中國工業(yè)領(lǐng)域能源消耗量約占全國能源消耗總量的70%，但工業(yè)余熱利用率低，中國能源利用率僅為33%左右，比發(fā)達國家低約10%，至少50%的工業(yè)耗能以各種余熱形式被直接廢棄。

工業(yè)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(jié)能減排工作的重要內(nèi)容。氯堿化工是基礎化學工業(yè)，同時又是高耗能行業(yè)。在氯堿生產(chǎn)過程中存在著不同溫度的介質(zhì)，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(jīng)該公司技術(shù)委員會論證立項實施搬遷建設的燒堿生產(chǎn)線余熱利用項目。

2 主要實施方案

2.1 生產(chǎn)中富裕的熱能

（1）電解槽產(chǎn)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(chǎn)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(xù)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(qū)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(jié)約熱能。

3 項目實施

（1）利用電解槽產(chǎn)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(jié)約了生產(chǎn)成本。

（2）替換了蒸汽預熱鹵水，大大降低了蒸汽消耗，節(jié)約了生產(chǎn)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(tǒng)使用，同時冬季用于全廠采暖，節(jié)約蒸汽費用。

4 主要創(chuàng)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(yè)熱能綜合利用提供依據(jù)。

（2）綜合考慮系統(tǒng)熱量分布及需求，通過必要的設備實現(xiàn)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(chǎn)品合格率，對于提高產(chǎn)品質(zhì)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(tǒng)的安全，為安全生產(chǎn)提供了保障。

5 項目運行情況

該項目充分利用燒堿生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的余熱，使氯堿生產(chǎn)熱量得到充分綜合轉(zhuǎn)換，在能源日益緊張的今天具有重要的現(xiàn)實意義。經(jīng)過兩年多的實踐和優(yōu)化，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

6 經(jīng)濟效益

每小時可節(jié)約蒸汽約8 t，每年8 000 h 節(jié)約蒸汽6.4 萬t，按每噸120 元計算，年產(chǎn)生經(jīng)濟效益768 萬元。

7 實施效果

該項目節(jié)能降耗效果明顯，并積極落實國家節(jié)約資源的基本國策，符合循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展趨勢，使該公司產(chǎn)品、工藝和能源消費結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化。同時操作簡單、安全性能高、無環(huán)境污染，在國內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平，具有廣闊的市場前景和推廣價值。