VCM稀酸循環(huán)改造

祁占奎，邊偉康，童　剛，蔣　云，李萬蓉

（內(nèi)蒙古鄂爾多斯電力冶金股份有限公司氯堿化工分公司，內(nèi)蒙 鄂爾多斯 016064）

VCM稀酸循環(huán)改造

祁占奎，邊偉康，童剛，蔣云，李萬蓉

（內(nèi)蒙古鄂爾多斯電力冶金股份有限公司氯堿化工分公司，內(nèi)蒙 鄂爾多斯 016064）

介紹了VCM稀酸循環(huán)系統(tǒng)的改造運(yùn)行情況及經(jīng)濟(jì)效益核算。

HCl；脫吸；技術(shù)改造

PVC生產(chǎn)過程中，VCM凈化工序通過工業(yè)水吸收轉(zhuǎn)化過量的HCl氣體，產(chǎn)生濃度31%左右的副產(chǎn)鹽酸，一般有鹽酸常規(guī)脫吸和深度脫吸2種處理方式。鄂爾多斯電力冶金股份有限公司氯堿化工分公司PVC公司為了減少副產(chǎn)鹽酸產(chǎn)量，經(jīng)過多方技術(shù)論證，對(duì)比投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，在不增加鹽酸深度脫吸裝置的條件下，對(duì)原常規(guī)脫吸進(jìn)行技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)了VCM系統(tǒng)的稀酸全循環(huán)，不產(chǎn)生富余鹽酸。目前系統(tǒng)改造后已運(yùn)行2個(gè)多月，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，達(dá)到了預(yù)期的改造效果。

1　稀酸循環(huán)的物料平衡設(shè)計(jì)

該公司目前理想狀態(tài)滿負(fù)荷乙炔通量為21 000 m3/h，HCl通量23 500m3/h，平均日產(chǎn)量達(dá)到1 250 t/d VCM。HCl過量可能會(huì)有所升高，按二段轉(zhuǎn)化后HCl過量6%計(jì)算，過量HCl量為1 410m3/h，按零產(chǎn)酸情況計(jì)算，需要水堿洗吸收和鹽酸脫吸解析出來的HCl量為1 410m3/h，從水堿洗工序22%吸收為31%酸需要用稀酸量為x，

x（31-22）%=1 410÷22.4×36.5÷1 000=2.29（t/h）

由此計(jì)算，稀酸量x=25.44（t/h）。

由此可以計(jì)算出，HCl脫吸后按不產(chǎn)廢酸的理想情況計(jì)算，可以回收HCl1 410m3/h。考慮到由于使用低汞觸媒，為了控制轉(zhuǎn)化反應(yīng)后乙炔含量，HCl的過量會(huì)適當(dāng)增加，因此，系統(tǒng)的物料平衡需要重新設(shè)計(jì)，HCl回收量最大按1 800m3/h計(jì)算，盡量依靠降膜吸收器吸收HCl氣體，減少水洗塔的工作負(fù)荷。2條線降膜吸收器產(chǎn)酸量為32.59 t/h，單線降膜吸收器產(chǎn)酸量為16.3 t/h。

VCM稀酸系統(tǒng)物料平衡圖見圖1。

圖1 VCM稀酸系統(tǒng)物料平衡圖

2　設(shè)備改造方案

原有解析塔、氯化氫一級(jí)冷凝器已經(jīng)嚴(yán)重泄漏，需更換；原有裝置設(shè)計(jì)為30 t/h 31%鹽酸解析能力，和理論計(jì)算31%處理量32.59 t/h以及實(shí)際生產(chǎn)都有所差距，因此，改造后鹽酸解析裝置能力按40 t/h 31%鹽酸解析能力即干基氯化氫約5 t/h進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。

2.1設(shè)備改造方案

（1）將濃酸預(yù)熱器從120m2更換成150m2，提高濃酸預(yù)熱后溫度，以減少解析塔再沸器的負(fù)荷。

（2）鹽酸脫吸工序增加稀酸冷卻器，（利用更換下來的HCl一級(jí)冷卻器）將脫吸后的稀酸溫度進(jìn)一步降低至15℃左右，以保證后續(xù)工序的吸收效果。

（3）將脫吸塔由原直徑1 250mm適當(dāng)放大，以增加脫吸塔的解析能力。

（4）在水洗塔進(jìn)酸冷卻器至水洗塔泡罩端增加2臺(tái)20m2小換熱器，用-35℃水換熱，用于水洗溫度控制，確保吸收效果。（計(jì)劃但暫未實(shí)施）

（5）將HCl一級(jí)冷卻器從150m2換熱面積增加到180m2。改造后設(shè)備與現(xiàn)有設(shè)備規(guī)格對(duì)比見表1。

表1　改造后設(shè)備與現(xiàn)有設(shè)備規(guī)格對(duì)比一覽表

2.2改造后公用工程消耗

（1）31%的鹽酸消耗：30～40 t/h；

（2）0.35 MPaG飽和蒸汽消耗：約 7.2 t/h（折1.8 t/t氯化氫）；

（3）循環(huán)冷卻水消耗：約200 t/h（折40 t/t氯化氫，稀酸冷卻器用）；

（4）7℃冷凍水消耗：約 250 t/h（折 50 t/t氯化氫）；

（5）-35℃冷凍鹽水：約 50 t/h（折 10 t/t氯化氫）。

3　改造后運(yùn)行情況及效益測算

3.1稀酸全循環(huán)改造費(fèi)用

該公司氯堿化工分公司PVC公司稀酸全循環(huán)改造全部費(fèi)用包括石墨設(shè)備、襯里管道、其他管件、閥門采購費(fèi)用、安裝費(fèi)用、保溫費(fèi)用等，合計(jì)為131.92萬元。改造費(fèi)用明細(xì)見表2。

表2　設(shè)備投資明細(xì)表

3.2改造前后進(jìn)鹽酸脫吸

改造前一、二線31%鹽酸送鹽酸脫吸的量之和為18m3/h左右，改造后一、二線31%鹽酸送鹽酸脫吸量之和提高到24m3/h，離設(shè)計(jì)的32.59m3/h還有距離，主要是5月VCM轉(zhuǎn)化進(jìn)行了擴(kuò)容改造，增加了20臺(tái)轉(zhuǎn)化器，新觸媒使用后，轉(zhuǎn)化率提高，二段總管反應(yīng)后乙炔含量控制在1%以下，二段總管反應(yīng)后HCl含量控制在3%～5%，比設(shè)想的工況要好。

3.3改造前后VCM乙炔、HCl通量對(duì)比

改造前后燒堿HCl合成工序在滿負(fù)荷時(shí)均有1 000m3/h用于產(chǎn)生，改造前后滿負(fù)荷VCM工序乙炔、HCl通量情況見表3。

表3　改造前后乙炔、HCl通量情況?。╩3·h-1）

從改造前后VCM和HCl通量可以看出，通過稀酸全循環(huán)改造，增大了HCl的回收量，從而也加大了VCM的系統(tǒng)負(fù)荷，提高了單體產(chǎn)量。

3.4改造前后HCl單耗對(duì)比及經(jīng)濟(jì)效益測算

PVC公司自2015年5月檢修改造后，6月8日VCM實(shí)現(xiàn)了稀酸全循環(huán)，沒有富余鹽酸產(chǎn)生，改造前（2015年1月1日至6月7日）HCl單耗0.611 t/t，改造后 （2015年6月8日至7月23日）HCl單耗0.592 t/t。按HCl成本900元/t，根據(jù)公司內(nèi)部測算鹽酸脫吸運(yùn)行費(fèi)用為600元/tHCl干基測算，改造后PVC全年可節(jié)約生產(chǎn)成本 （0.611-0.592）×（900-600）×400 000=228（萬元）。

由此可以看出，稀酸全循環(huán)改造后經(jīng)濟(jì)效益明顯，1年內(nèi)即可回收投資。

4　結(jié)語

通過對(duì)現(xiàn)有鹽酸脫吸裝置的改造，實(shí)現(xiàn)了稀酸全循環(huán)，除少量含汞廢酸送含汞污水處理裝置和含汞廢堿中和反應(yīng)之外，沒有任何廢酸產(chǎn)生，不僅大大降低了PVC生產(chǎn)的HCl單耗，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)，也解決了含汞廢酸處理的環(huán)保問題，在行業(yè)內(nèi)具有推廣價(jià)值。

新疆天業(yè)可回收建筑用PVC木塑建筑模板投放市場

新疆天業(yè)集團(tuán)下屬的天業(yè)塑料制品總廠，開發(fā)生產(chǎn)的可回收建筑用PVC木塑建筑模板，今年已批量投放墾區(qū)建筑市場，目前已供貨近兩萬平方米。

PVC木塑建筑模板是天業(yè)塑料制品總廠開發(fā)生產(chǎn)的綠色環(huán)保建筑材料，是以PVC、植物纖維為主要原料，添加一些塑料加工助劑制成的新型建材，具有廣闊的市場前景。

PVC木塑建筑模板主要用于建筑施工中混凝土澆注及裝飾裝潢，可回收循環(huán)利用，無污染。其兼容了塑料和木材的雙重性能，阻燃性好，不霉變、耐腐蝕；不吸水、耐磨易清洗，周轉(zhuǎn)次數(shù)可達(dá)30次；脫模后，建筑外型平整光潔，接縫少，可省去抹灰的工費(fèi)及材料費(fèi)，減少施工時(shí)間。

該廠自主研發(fā)的這種模板產(chǎn)品，首先在新疆天業(yè)集團(tuán)公司內(nèi)部建筑單位進(jìn)行了試驗(yàn)使用，通過三年的不斷試驗(yàn)和改進(jìn)，產(chǎn)品已經(jīng)成型。為使產(chǎn)品走向市場，該廠組織力量到石河子各個(gè)建筑單位、施工工地進(jìn)行推介，使客戶從產(chǎn)品性能到節(jié)省資金等方面都有所了解。

目前，該廠與新疆天筑建設(shè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司簽訂了5 000 m2的PVC木塑建筑模板租賃合同，與新疆石河子北泉建筑安裝工程有限公司簽訂了5 000m2供貨合同，與泰安公司簽訂雅園工程項(xiàng)目5 000m2供貨合同。

VCM diluteacid circular transformation

QIZhan-kui，BIANWei-kang，TONGGang，JIANGYun，LIWan-rong
（InnerMongoliaOrdosElectric powermetallurgy Co.，Ltd.Chloralkalibranch，Ordos016064，China）

The transformation and economic accountingof VCM diluteacid circular system were introduced.

HCl；desorption；technological transformation

TQ111.3

B

1009-1785（2015）09-0015-03

2015-07-12