影響氯化氫純度的原因及提高氯化氫純度的方法

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1、影響HCL純度的因素及提高HCL純度的原因分析摘要：針對氯堿生產(chǎn)和PVC生產(chǎn)的特點(diǎn)，主要分析研究HCL氣體在生成過程中的各影響因素對其純度高低的原因分析。我公司HCL合成工段使用的是南通星球石墨的日產(chǎn)120t/dHCL氣體“二（合成、冷卻）合一”石墨合成爐（副產(chǎn)蒸汽2t/h），HCL氣體主要作為PVC生產(chǎn)的原料氣使用。關(guān)鍵詞：HCL純度影響因素HCL氣體是PVC生產(chǎn)中主要的產(chǎn)品氣和原料之一，HCL純度的高低直接影響著PVC成本和電石的消耗。烏海化工自2008年一線離子膜投產(chǎn)運(yùn)行至今，HCL純度隨著設(shè)備、操作工藝的不斷完善及操作經(jīng)驗(yàn)摸索的積累，經(jīng)過

2、了幾次的調(diào)整：由原來的最低90%提高至最低92%，現(xiàn)在在系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的前提下基本控制在95%，在提高產(chǎn)量和降低成本消耗等方面取得了一定成效。一、工藝流程簡述：來自一次鹽水處理過得精鹽水經(jīng)過樹脂塔二次處理合格后，經(jīng)過鹽水高位槽自流進(jìn)入電解槽進(jìn)行電解，電解出濕的H2和CL2送至氯氫處理進(jìn)行干燥、除雜和加壓后，H2經(jīng)過氫氣分配臺(tái)后送入合成爐進(jìn)行燃燒，80%的CL2經(jīng)過氯氣分配臺(tái)先送至液氯工段進(jìn)行液化，經(jīng)過液化后的尾氯與來自氯氣分配臺(tái)20%的原氯在合成工序的氯氣緩沖罐進(jìn)行混合緩沖后再進(jìn)入合成爐進(jìn)行燃燒產(chǎn)生合格的HCL氣體送至后工序用于生產(chǎn)氯乙烯單體或者進(jìn)

3、入吸收系統(tǒng)用來制作高純鹽酸。二、影響HCL氣體純度的客觀原因分析：1、H2、CL2純度的影響：H2和CL2純度是HCL純度的首要前提。我公司運(yùn)用的是日本旭化成和德國伍迪兩家國際先進(jìn)的電解槽，產(chǎn)生的H2經(jīng)過氯氫處理除雜干燥后純度基本可以達(dá)到99.4%以上，而經(jīng)過液化的進(jìn)合成爐的尾氯純度可以達(dá)到97.5%左右。要保證純度合格，必須嚴(yán)格控制氯氫處理各控制點(diǎn)保證H2、CL2含水指標(biāo)達(dá)到要求減少對合成爐燈頭的否腐蝕。2、H2、CL2壓力的影響：為了保證生產(chǎn)安全平穩(wěn)運(yùn)行，我們工藝要求進(jìn)入合成爐的H2壓力不低于80Kpa但不大于85KPa。主要是保證高的H2壓

4、力可以給操作工爭取在H2急劇下降的情況下爭取調(diào)節(jié)的時(shí)間。而如果H2壓力高于85Kpa時(shí)，H2就會(huì)在氫氣分配臺(tái)自動(dòng)排空，造成浪費(fèi)。CL2壓力運(yùn)行中我們一般保持在140Kpa左右平穩(wěn)運(yùn)行，過低HCL純度達(dá)不到要求太高就會(huì)自動(dòng)走事故氯系統(tǒng)。所以保證HCL氣體純度高且安全穩(wěn)定的另外一個(gè)非常主要的前提是H2、CL2壓力平穩(wěn)無太大的波動(dòng)。3、CL2與H2配比的影響：經(jīng)處理后合格的CL2與H2經(jīng)過流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥與切斷閥在合成爐石英燈頭處進(jìn)行燃燒生成HCL氣體。按照理論CL2和H2完全燃燒是按照摩爾質(zhì)量1:1完全發(fā)生反應(yīng)，而PVC實(shí)際生產(chǎn)要求HCL氣體中不能含有

5、游離氯（因?yàn)槲⒘康挠坞x氯能與乙炔氣迅速的發(fā)生反應(yīng)生成具有爆炸性的氯乙炔氣體引發(fā)事故），所以在實(shí)際生產(chǎn)中我們要求H2過量于CL20.05--0.1摩爾體積，保證產(chǎn)品氣HCL中不含有游離氯。在實(shí)際操作過程中，需嚴(yán)格要求DCS操作工準(zhǔn)確熟練地及時(shí)根據(jù)H2、CL2的壓力來調(diào)節(jié)進(jìn)合成爐的兩種氣體配比，確保生產(chǎn)安全的前提下保證HCL純度。4、其它原因影響：除了上述提出的主要影響因素外，影響HCL純度的其它因素還有儀表流量計(jì)自控閥的準(zhǔn)確度和其它工序生產(chǎn)波動(dòng)等諸多原因。三、提高HCL純度的必要性：要提高HCL純度的基礎(chǔ)是在必須保證安全生產(chǎn)允許的前提下進(jìn)行的。以下

6、僅從理論計(jì)算上提高HCL純度方面考慮，可以看出：1、HCL純度高低對產(chǎn)量的影響：假設(shè)一臺(tái)合成爐每天可以產(chǎn)100tHCL氣體HCL純度按照95%計(jì)算：若產(chǎn)31%的高純鹽酸可以得出100*95%/31%=306.45t若HCL純度按照96%計(jì)算，可產(chǎn)31%的高純鹽酸：100*96%/31%=309.68t則可以看出：純度提高1%，31%的高純鹽酸大約可以多產(chǎn)3.23t，而滿負(fù)荷6臺(tái)合成爐運(yùn)行，每天可以多產(chǎn)31%的高純鹽酸19.38t。假設(shè)100t的HCL氣體全部送轉(zhuǎn)化生產(chǎn)氯乙烯單體C2H2+HCL→CH2=CH-CLC2H2與HCL的反應(yīng)摩爾比為1.

7、0：1.05計(jì)算，可以得出100t的95%的HCL氣體可以產(chǎn)100%的氯乙烯單體：157.4t而100t96%的HCL氣體可以產(chǎn)100%的氯乙烯單體：159.06t從以上數(shù)據(jù)可以得出：單臺(tái)合成爐HCL純度提高1%，每小時(shí)可以多產(chǎn)100%的氯乙烯單體1.66t，而實(shí)際滿負(fù)荷生產(chǎn)中有6臺(tái)合成爐運(yùn)行，每天可以多產(chǎn)100%的氯乙烯單體9.96t。從以上分析可以看出，HCL純度每提高1%，產(chǎn)品產(chǎn)量可以在同樣的生產(chǎn)成本下得到大幅度的提高，單耗相應(yīng)的也得到降低。這不僅在產(chǎn)品產(chǎn)量上取得了效果，而且從同等條件下降低了環(huán)境污染，所以在一定程度上提高HCL純度是非常有

8、必要的。四、為提高HCL純度需采取的措施：提高HCL純度增加產(chǎn)量，降低成本可以從主觀和客觀兩方面進(jìn)行考慮，具體如下：1、提高全員質(zhì)量、成