盐酸全脱吸技术简介2Word格式文档下载.doc
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与清水注入等量的稀酸进入深脱吸装置制得的HCl送合成工序以增加VCM产量,提高工厂效益。
深脱吸另一产品含0.7%HCl以下清水回用,作为综合净化塔微量HCl吸收剂达到水循环使用。
真正做到了HCl全回收、废水零排放。
由于此装置采用了专有的设计,合理的选材和制造技术,通过理论分析和实际操作过程摸索,找到了优化的工艺操作条件。
今推出的装置已实现如下目标。
A.多工况操作,可将全部氯化氢吸收后经脱吸转化为合成原料气。
B.零排放,系统不排废水。
C.流程简化,设备少,占地面积小,投资省。
D.操作压降低,装置操作弹性大(可在设计规模的0.3~1.2范围内操作),过程控制方便。
E.开车阶段允许大量氯化氢流入设备,且不会引起过程超温。
F.提高了碱洗效果,降低碱液使用量。
要实现上述工艺必需要有优异的装置来支撑,杭州中昊科技有限公司率先在行业内引进设计、制造了VCM氯化氢组合吸收塔,效果与技术经济指标得到业内的广泛好评。
吸收部分和脱吸部分必须有机的结合,才能真正做到HCl全回收。
公司的脱吸工艺设计,其生产工艺、设备配置、检验检测方法达到国内领先水平。
脱吸工艺的能耗低,装置全自控能力达到国内先进水平。
稀酸脱吸装置率先在国内使用,其残留酸达到0.7%以下。
浓酸脱吸的主要设备是脱吸塔,其特点:
1.全塔采用优质石墨制造,避免了真空损坏。
2.二种以上的填料规格加大了传质传热效果。
3.高效二次再分布器及分布器提高脱吸效果。
脱吸的另一主要设备是再沸器,JXK系列石墨设备的技术特点:
1.主要原料:
选用化工专用石墨。
此材料主要优点是:
体积密度高1.75g/cm3,比电阻低9Ωm,导热系数好350-400W-M2·
K。
广泛适用于化工行业的加热、冷却、冷凝、合成等工艺。
我公司的供应商及其材料经过严格筛选,其主要性能经测试,各项指标均符合质量要求。
同时制造中材料决不允许纵向拼接(即材料为整体)。
2.树脂生产及浸渍:
采用国际先进标准树脂。
此树脂在原料配方、生产工艺上有了重大的突破,其性能与原树脂有着天壤之别,既能耐酸,亦能耐碱,脂在浸渍中吸收更彻底,树脂附着力更强,透性系数达到10-6cm/s,从而还能常年适用于-40~200℃这样大的温差环境中使用,引进的树脂浸渍线提高了设备的使用寿命,减少了设备因渗漏而增加的维修成本和停厂损失。
3.钢制件、五金件:
鉴于用户工艺介质温差较大的特点,我们将圆块式钢制件:
筒体、法兰,由原来的A3钢拟改用16锰熔,五金件采用25铬钼,以提高此工艺条件下的冷热伸缩及补偿率,达到完好运行,不出现漏点。
4.机械密封:
石墨设备的密封传统做法为纸板、橡胶板。
某些关键部位用四氟带。
根据用户此设备有不能有任何渗漏的工艺要求,我们均采用氟橡胶即F4密封,以解决易老化的腐蚀问题,即设备所设计的使用寿命中不因密封件问题而受此影响。
采用以上技术制造出来的设备,其质量不亚于欧洲标准设计和制造的产品,设计使用寿命可达8年以上。
我们有充分的理由和信心使该设备长期、安全、稳定、无故障的运行,为你们创造更高更好的经济效益尽我们的微薄之力,以我们一流的产品、优质的服务赢得你们的信任。
有了优越的工艺设计,优质的装置,我们的系统必然是一流的。
二、工艺简介、设计范围、占地面积、投资估算
1、装置半脱吸(以解吸后的酸浓度19.5%操作时)工艺流程详述
由转化器出来的的合成气(含HCl5%左右)经冷却到40℃后进入VCMHCl组合吸收塔,先后流过VCM组合吸收塔填料段和塔板段,两段分别用31%浓盐酸和19.5%稀盐酸和清水吸收气流中的HCl,几乎将其全部吸收,后流入碱洗塔,进一步吸收混合气中所含的少量氯化氢和二氧化碳等有害组分。
组合塔填料段是用浓盐酸循环吸收,为提高吸收率、循环酸浓度,循环过程酸必须进行冷却,以排出过程的吸收热、降低流入塔板段气流温度、维持进塔酸温不高于一定值;
从浓酸槽排出的浓盐酸经脱吸、冷却后得到的19.5%盐酸,回组合塔稀酸区作为氯化氢吸收剂。
浓酸槽排出的浓盐酸通过解吸浓酸泵加压输送,经过双效浓酸换热器加热后进入浓酸解吸塔顶部,与来自浓再沸器的高温氯化氢和水蒸气在塔内逆流传热、传质,在塔顶得到含饱和水的氯化氢气体,在塔底得到19.5%恒沸酸。
含饱和水的氯化氢气体在经过一段冷凝器冷却后得到纯度为99.9%,温度40℃的氯化氢气体,经由管道送出界区进入大系统。
2.装置全脱吸(以解吸后的酸浓度0.7%操作时)工艺流程详述
由转化器出来的的合成气(含HCl5%左右)经冷却到40℃后进入VCM组合吸收塔,先后流过VCM组合吸收塔填料段和塔板段(共5层),两段分别用31%浓盐酸和19.5%稀盐酸和0.7%稀盐酸吸收气流中的氯化氢,几乎将其全部吸收,后流入碱洗塔,进一步吸收混合气中所含的少量氯化氢和二氧化碳等有害组分。
从浓酸槽排出的浓盐酸经脱吸、冷却后得到的19.5%盐酸和0.7%稀盐酸,分别由塔板加入。
19.5%恒沸酸在其中添加一定浓度的氯化钙溶液,经泵送入稀酸解吸塔来自稀酸再沸器的高温氯化氢、水蒸气和氯化钙在塔内逆流传热、传质,在塔顶得到含饱和水的氯化氢气体,含饱和水的氯化氢气体在经过一段冷凝器冷却后得到纯度为99.9%,温度40℃的氯化氢气体,经由管道送出界区进入大系统。
在塔底得到稀释的氯化钙溶液,低浓度氯化钙溶液进入蒸发提浓塔与来自提浓塔再沸器的蒸汽在塔内逆流传热、传质,使氯化钙恢复到原来的浓度,由石墨泵把此溶液再送入稀酸解吸塔。
提浓塔蒸发出的水中含HCL此时已≤1%。
经过一段冷凝器冷却后得到HCL≤1%冷凝水,此水冷却到10℃左右用泵送到前道VCM组合吸收塔系统再次吸收VCM中的HCL气体。
3.装置设计范围
(1)VCM盐酸组合吸收装置设计范围
1.VCM盐酸组合吸收装置带控制点管道及仪表流程图;
2.VCM盐酸组合吸收装置主辅设备一览表(提供详细技术参数);
3.VCM盐酸组合吸收装置土建条件;
4.VCM盐酸组合吸收装置控制、仪表条件;
DCS控制逻辑原理图;
5.与VCM盐酸组合吸收装置配套的公用工程条件;
6.VCM盐酸组合吸收装置各设备结构图及总装图(不含专利部分详图);
7.VCM盐酸组合吸收装置各设备安装、维护、使用说明书;
8.岗位操作法及技术规程;
9.现场指导VCM盐酸组合吸收装置的生产操作。
(2)盐酸解析装置设计范围
1.盐酸脱析装置带控制点管道及仪表流程图;
2.盐酸脱析装置主辅设备一览表(提供详细技术参数);
3.盐酸脱析装置土建条件;
4.盐酸脱析装置控制、仪表条件;
5.盐酸脱析装置配套的公用工程条件;
6.盐酸脱析装置各设备结构图及总装图(不含专利部分详图);
7.盐酸脱析装置各设备安装、维护、使用说明书;
9.现场指导盐酸脱析装置的生产操作。
4、装置占地面积
(1)装置半脱吸(解吸后的酸浓度19.5%回组合吸收塔再吸收操作时)。
8000×
24000(VCM组合吸收塔系统8000×
12000,半脱吸系统8000×
12000)
(2)装置全脱吸(解吸后的酸浓度0.7%回组合吸收塔再吸收操作时)。
30000(VCM组合吸收塔系统8000×
12000,全脱吸系统8000×
18000)
5、投资估算
10万吨/年PVC,不含土建及公用部分:
1、以解吸后的酸浓度19.5%操作时:
全吸收250万元/套+半解吸150万元/套=400万元/套(含技术服务费、填料、自控、管道等所有配套设备)
2、以解吸后的酸浓度0.7%操作时:
全吸收250万元/套+全解吸500万元/套=750万元/套(含技术服务费、填料、自控、管道等所有配套设备)
20万吨/年PVC,不含土建及公用部分:
全吸收350万元/套+半解吸200万元/套=550万元/套(含技术服务费、填料、自控、管道等所有配套设备)
全吸收350万元/套+全解吸600万元/套=950万元/套(含技术服务费、填料、自控、管道等所有配套设备)
三、VCM中HCl回收的经济分析:
(一)现对VCM中HCl回收项目进行经济物料测算
以10万吨/年VCM产量规模,HCl过量5%(W%)计算:
1、以解吸后的酸浓度19.5%计
全年回收酸产量16129t/a(浓度按31%计)
全年回收氯化氢气体的量为:
(16129-2000)×
31%=4380吨/年
注:
2000为全年仍需外售31%回收盐酸的量(吨)
2、以解吸后的酸浓度0.7%计
则全年回收氯化氢气体的量为:
16129×
31%=5000吨/年
(二)、将VCM回收酸进行回收利用所产生的运行费用为:
(1)制冷费用:
62万元/年(按HCl气体出系统温度40℃计算)
(2)蒸汽费用:
65万元/年(共消耗蒸气6512吨,蒸气1.6t/tHCl,蒸汽按100元每吨计)
(3)转动设备运行费用:
10万元/年(总功率25KW,8000h,0.50元/度)
(4)公用工程耗用量:
8万元/年
则整个装置的运行费用为:
145万元/年。
70万元/年(按氯化氢气体出系统温度40℃计算)
95万元/年(共消耗蒸气9500吨,蒸气1.9t/tHCl,蒸汽按100元每吨计)
12万元/年(总功率30KW,8000h,0.5元/度)
10万元/年
187万元/年
(三)由以上的结果可见,如将水洗回收盐酸中的HCl进行回收:
对回收的氯化氢气体产生的直接经济效益计算(PVC销售价按7000元/吨,PVC的生产成本按5500元计):
(1)以解吸后的酸浓度19.5%操作时:
每年可为公司增加销售收入4380×
1.67×
7000元/吨=5120万元,扣除生产成本约4380×
5500=4023万元/年,扣除运行费用:
145万元/年,则可增加经济效益:
952万元/年.
(2)以解吸后的酸浓度0.7%操作时:
每年可为公司增加5000×
7000元/吨=5845万元的产值,扣除生产成本约5000×
5500=4592万元/年,扣除运行费用:
187万元/年,则可增加经济效益:
1066万元/年。
由上可知,解吸后的酸浓度0.7%操作时较解吸后的酸浓度19.5%操作时能每年多产生114万元的效益。
VCM合成气中的HCl气体具有非常大的回收价值。
并避免因水洗回收酸内溶解的杂质带入其它生产系统造成污染的环保风险。
四、主要业绩:
1.新疆中泰化学有限公司12万吨PVC/年装置;
2.新疆天业公司12万吨PVC/年装置(全脱吸);
3.浙江巨化股份有限公司电化厂8万吨PVC/年、12万吨PVC/年装置;
4.贵州遵义碱厂13万吨PVC/年装置;
5.株洲化工集团诚信有限公司10万吨PVC/年装置2套;
6.宁夏西部聚氯乙烯有限公司18万吨PVC/年装置;
7.青海盐湖集团12万吨PVC/年装置;
8、南宁化工股份有限公司6、11万吨PVC/年装置(全脱吸);
9、建滔(衡阳)10万吨PVC/年装置(半脱吸);
10、内蒙三联12万吨PVC/年装置2套;
11、杭州电化集团10万吨PVC/年装置;
12、甘肃新川化工股份有限公司25万吨PVC/年装置(13万吨PVC/年装置2套);
13、金浦北方氯碱20万吨PVC/年装置;
14、唐山氯碱25万吨PVC/年装置;
15、安徽氯碱集团8万吨PVC/年装置;
杭州中昊科技有限公司
联系人:
池昌伟13071898070
技术联系人:
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杭州市余杭区兴旺工业城宏达路22号电话:
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