精選優質文檔-----傾情為你奉上精選優質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業專心---專注---專業精選優質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業VCM中HCL全回收、全解吸、零排放技術及經濟效益分析杭州中昊科技有限公司前言“鹽酸全回收、全脫吸、零排放項目”是杭州中昊科技有限公司利用公司獨特的HCL回收、鹽酸解析工藝(專利號ZL5.4、ZL0.8、ZL3.9)為PVC行業的鹽酸循環利用提供了最先進的組合工藝,創造新的財富。技術概述VCM現有相關過量HCL處理工藝過程是粗氯乙烯由轉化器出來，進入除汞器用活性碳吸附汞蒸汽（主要含有氯高汞化合物）后，再進入合成氣石墨冷卻器將氣體冷卻至15℃左右方可進入降膜吸收系統，用由篩板塔流入的稀鹽酸吸收合成氣中的過HCL，制得25～28%的副產鹽酸。制酸后的合成氣先后進入篩板塔、水洗塔和堿洗塔凈化，吸收余下的HCL、二氧化碳等雜氣，獲得精制的氯乙烯供聚合用。水洗、堿洗塔要保持一定的液體循環量，以滿足凈化需要，新鮮水從水洗塔連續加入，廢液亦連續（或定期該工藝的不足之處A.水洗塔須向外連續（或定期）排放廢水，廢水中還溶解有HCl、氯乙烯，不僅造成可觀損失，而且污染環境，構成安全隱患，增大治污投入。B.氯化氫無法循環回收作為合成氯乙烯的原料氣，只能副產難以直接銷售的低濃度鹽酸，經濟效益低。C.工藝流程長，設備多，篩板塔操作彈性小，壓力降高，過程操作控制難（特別在開停車時更加特出）。D.開車階段有大量氯化氫進入系統，極易引起過程超溫，損壞設備。E.堿洗塔非連續操作，需定期更換堿液，這對氯乙烯精制質量有一定影響。經我們對該工藝過程的多年研究，過量的HCl占氣體總量的5%左右，該工藝具有大流通量小吸收的工藝特征`，應采用綜合吸收工藝手法，即多種吸收方式同時使用方能達到最佳效果。依據我們長期從事氯化氫合成與吸收及脫吸的經驗，我們引進了浙江大學董誼仁教授開發的從合成氣氯乙烯中回收氯化氫組合塔專利技術，核心設備是氯化氫組合吸收塔，塔內可分為4個區，氯乙烯冷卻區、濃酸吸收區、稀酸吸收區、清水吸收區。過程示意見圖，溫度較高的含氯化氫5%～10%的氯乙烯混合氣（開車階段濃度允許遠高于此比例），進入組合吸收塔下部，由下而上經過各區域冷卻、吸收后，99.5%以上的氯化氫被除去，脫除氯化氫的氯乙烯氣體從塔頂排出，送堿洗塔進一步精制，清水從頂層塔板連續加入，濃度31%～35%的濃鹽酸由下段出料口連續排出。此酸可作為脫吸裝置原料經脫吸制氯化氫氣體返回合成崗位供合成氯乙烯用。脫吸所得19.5%稀鹽酸部分回組合塔濃酸區作為氯化氫吸收劑。與清水注入等量的稀酸進入深脫吸裝置制得的HCl送合成工序以增加VCM產量，提高工廠效益。深脫吸另一產品含0.7%HCl以下清水回用，作為綜合凈化塔微量HCl吸收劑達到水循環使用。真正做到了HCl全回收、廢水零排放。由于此裝置采用了專有的設計，合理的選材和制造技術，通過理論分析和實際操作過程摸索，找到了優化的工藝操作條件。今推出的裝置已實現如下目標。A.多工況操作，可將全部氯化氫吸收后經脫吸轉化為合成原料氣。B.零排放，系統不排廢水。C.流程簡化，設備少，占地面積小，投資省。D.操作壓降低，裝置操作彈性大（可在設計規模的0.3～1.2范圍內操作），過程控制方便。E.開車階段允許大量氯化氫流入設備，且不會引起過程超溫。F.提高了堿洗效果，降低堿液使用量。要實現上述工藝必需要有優異的裝置來支撐，杭州中昊科技有限公司率先在行業內引進設計、制造了VCM氯化氫組合吸收塔，效果與技術經濟指標得到業內的廣泛好評。吸收部分和脫吸部分必須有機的結合，才能真正做到HCl全回收。公司的脫吸工藝設計，其生產工藝、設備配置、檢驗檢測方法達到國內領先水平。脫吸工藝的能耗低，裝置全自控能力達到國內先進水平。稀酸脫吸裝置率先在國內使用，其殘留酸達到0.7%以下。濃酸脫吸的主要設備是脫吸塔,其特點：全塔采用優質石墨制造，避免了真空損壞。二種以上的填料規格加大了傳質傳熱效果。高效二次再分布器及分布器提高脫吸效果。脫吸的另一主要設備是再沸器，JXK系列石墨設備的技術特點：1．主要原料：選用化工專用石墨。此材料主要優點是：體積密度高1.75g/cm3，比電阻低9Ωm，導熱系數好350-400W-M2·K。廣泛適用于化工行業的加熱、冷卻、冷凝、合成等工藝。我公司的供應商及其材料經過嚴格篩選，其主要性能經測試，各項指標均符合質量要求。同時制造中材料決不允許縱向拼接（即材料為整體）。2．樹脂生產及浸漬：采用國際先進標準樹脂。此樹脂在原料配方、生產工藝上有了重大的突破，其性能與原樹脂有著天壤之別，既能耐酸，亦能耐堿，脂在浸漬中吸收更徹底，樹脂附著力更強，透性系數達到10-6cm/s，從而還能常年適用于-40~200℃這樣大的溫差環境中使用，3．鋼制件、五金件：鑒于用戶工藝介質溫差較大的特點，我們將圓塊式鋼制件：筒體、法蘭，由原來的A3鋼擬改用16錳熔，五金件采用25鉻鉬，以提高此工藝條件下的冷熱伸縮及補償率，達到完好運行，不出現漏點。4．機械密封：石墨設備的密封傳統做法為紙板、橡膠板。某些關鍵部位用四氟帶。根據用戶此設備有不能有任何滲漏的工藝要求，我們均采用氟橡膠即F4密封，以解決易老化的腐蝕問題，即設備所設計的使用壽命中不因密封件問題而受此影響。采用以上技術制造出來的設備，其質量不亞于歐洲標準設計和制造的產品，設計使用壽命可達8年以上。我們有充分的理由和信心使該設備長期、安全、穩定、無故障的運行，為你們創造更高更好的經濟效益盡我們的微薄之力，以我們一流的產品、優質的服務贏得你們的信任。有了優越的工藝設計，優質的裝置，我們的系統必然是一流的。二、工藝簡介、設計范圍、占地面積、投資估算1、裝置半脫吸（以解吸后的酸濃度19.5%操作時）工藝流程詳述由轉化器出來的的合成氣（含HCl5%左右）經冷卻到40℃后進入VCMHCl組合吸收塔，先后流過VCM組合吸收塔填料段和塔板段，兩段分別用31%濃鹽酸和19.5%稀鹽酸和清水吸收氣流中的HCl，幾乎將其全部吸收，后流入堿洗塔，進一步吸收混合氣中所含的少量氯化氫和二氧化碳等有害組分。組合塔填料段是用濃鹽酸循環吸收，為提高吸收率、循環酸濃度，循環過程酸必須進行冷卻，以排出過程的吸收熱、降低流入塔板段氣流溫度、維持進塔酸溫不高于一定值；從濃酸槽排出的濃鹽酸經脫吸、冷卻后得到的19.5%鹽酸，濃酸槽排出的濃鹽酸通過解吸濃酸泵加壓輸送，經過雙效濃酸換熱器加熱后進入濃酸解吸塔頂部，與來自濃再沸器的高溫氯化氫和水蒸氣在塔內逆流傳熱、傳質，在塔頂得到含飽和水的氯化氫氣體，在塔底得到19.5%恒沸酸。含飽和水的氯化氫氣體在經過一段冷凝器冷卻后得到純度為99.9%,溫度40℃2.裝置全脫吸（以解吸后的酸濃度0.7%操作時）工藝流程詳述由轉化器出來的的合成氣（含HCl5%左右）經冷卻到40℃后進入VCM組合吸收塔，先后流過VCM組合吸收塔填料段和塔板段（共5層），兩段分別用31%濃鹽酸和19.5%稀鹽酸和0.7%稀鹽酸吸收氣流中的氯化氫，幾乎將其全部吸收，后流入堿洗塔，進一步吸收混合氣中所含的少量氯化氫和二氧化碳等有害組分。組合塔填料段是用濃鹽酸循環吸收，為提高吸收率、循環酸濃度，循環過程酸必須進行冷卻，以排出過程的吸收熱、降低流入塔板段氣流溫度、維持進塔酸溫不高于一定值；從濃酸槽排出的濃鹽酸經脫吸、冷卻后得到的19.5%鹽酸和0.7%稀鹽酸濃酸槽排出的濃鹽酸通過解吸濃酸泵加壓輸送，經過雙效濃酸換熱器加熱后進入濃酸解吸塔頂部，與來自濃再沸器的高溫氯化氫和水蒸氣在塔內逆流傳熱、傳質，在塔頂得到含飽和水的氯化氫氣體，在塔底得到19.5%恒沸酸。含飽和水的氯化氫氣體在經過一段冷凝器冷卻后得到純度為99.9%,溫度40℃19.5%恒沸酸在其中添加一定濃度的氯化鈣溶液，經泵送入稀酸解吸塔來自稀酸再沸器的高溫氯化氫、水蒸氣和氯化鈣在塔內逆流傳熱、傳質，在塔頂得到含飽和水的氯化氫氣體，含飽和水的氯化氫氣體在經過一段冷凝器冷卻后得到純度為99.9%,溫度40℃的氯化氫氣體，經由管道送出界區進入大系統。在塔底得到稀釋的氯化鈣溶液，低濃度氯化鈣溶液進入蒸發提濃塔與來自提濃塔再沸器的蒸汽在塔內逆流傳熱、傳質，使氯化鈣恢復到原來的濃度，由石墨泵把此溶液再送入稀酸解吸塔。提濃塔蒸發出的水中含HCL此時已≤1%。經過一段冷凝器冷卻后得到HCL≤1%冷凝水，此水冷卻到103.裝置設計范圍(1)VCM鹽酸組合吸收裝置設計范圍1．VCM鹽酸組合吸收裝置帶控制點管道及儀表流程圖；2．VCM鹽酸組合吸收裝置主輔設備一覽表（提供詳細技術參數）；3．VCM鹽酸組合吸收裝置土建條件；4．VCM鹽酸組合吸收裝置控制、儀表條件；DCS控制邏輯原理圖；5．與VCM鹽酸組合吸收裝置配套的公用工程條件；6．VCM鹽酸組合吸收裝置各設備結構圖及總裝圖（不含專利部分詳圖）；7．VCM鹽酸組合吸收裝置各設備安裝、維護、使用說明書；8．崗位操作法及技術規程；9．現場指導VCM鹽酸組合吸收裝置的生產操作。（2）鹽酸解析裝置設計范圍1．鹽酸脫析裝置帶控制點管道及儀表流程圖；2．鹽酸脫析裝置主輔設備一覽表（提供詳細技術參數）；3．鹽酸脫析裝置土建條件；4．鹽酸脫析裝置控制、儀表條件；DCS控制邏輯原理圖；5．鹽酸脫析裝置配套的公用工程條件；6．鹽酸脫析裝置各設備結構圖及總裝圖（不含專利部分詳圖）；7．鹽酸脫析裝置各設備安裝、維護、使用說明書；8．崗位操作法及技術規程；9．現場指導鹽酸脫析裝置的生產操作。4、裝置占地面積（1）裝置半脫吸（解吸后的酸濃度19.5%回組合吸收塔再吸收操作時）。8000×24000（VCM組合吸收塔系統8000×12000，半脫吸系統8000×12000）（2）裝置全脫吸（解吸后的酸濃度0.7%回組合吸收塔再吸收操作時）。8000×30000（VCM組合吸收塔系統8000×12000，全脫吸系統8000×18000）5、投資估算10萬噸/年PVC，不含土建及公用部分：1、以解吸后的酸濃度19.5%操作時：全吸收250萬元/套+半解吸150萬元/套=400萬元/套（含技術服務費、填料、自控、管道等所有配套設備）2、以解吸后的酸濃度0.7%操作時：全吸收250萬元/套+全解吸500萬元/套=750萬元/套（含技術服務費、填料、自控、管道等所有配套設備）20萬噸/年PVC，不含土建及公用部分：1、以解吸后的酸濃度19.5%操作時：全吸收350萬元/套+半解吸200萬元/套=550萬元/套（含技術服務費、填料、自控、管道等所有配套設備）2、以解吸后的酸濃度0.7%操作時：全吸收350萬元/套+全解吸600萬元/套=950萬元/套（含技術服務費、填料、自控、管道等所有配套設備）三、VCM中HCl回收的經濟分析：（一）現對VCM中HCl回收項目進行經濟物料測算以10萬噸/年VCM產量規模,HCl過量5%(W%)計算:1、以解吸后的酸濃度19.5%計全年回收酸產量16129t/a（濃度按31%計）全年回收氯化氫氣體的量為:(16129-2000)×31%＝4380噸/年注：2000為全年仍需外售31%回收鹽酸的量（噸）2、以解吸后的酸濃度0.7%計則全年回收氯化氫氣體的量為:16129×31%＝5000噸/年(二)、將VCM回收酸進行回收利用所產生的運行費用為：1、以解吸后的酸濃度19.5%操作時：（1）制冷費用：62萬元/年(按HCl氣體出系統溫度40℃計算)（2）蒸汽費用：65萬元/年(共消耗蒸氣6512噸,蒸氣1.6t/tHCl，蒸汽按100元每噸計)（3）轉動設備運行費用：10萬元/年(總功率25KW,8000h,0.50元/度)（4）公用工程耗用量：8萬元/年則整個裝置的運行費用為：145萬元/年。2、以解吸后的酸濃度0.7%操作時：（1）制冷費用：70萬元/年(按氯化氫氣體出系統溫度40℃（2）蒸汽費用：95萬元/年(共消耗蒸氣9500噸,蒸氣1.9t/tHCl，蒸汽按100元每噸計)（3）轉動設備運行費用：12萬元/年(總功率30KW,8000h,0.5元/度)（4）公用工程耗用量：10萬元/年則整個裝置的運行費用為：187萬元/年（三）由以上的結果可見，如將水洗回收鹽酸中的HCl進行回收:對回收的氯化氫氣體產生的直接經濟效益計算(PVC銷售價按7000元/噸,PVC的生產成本按5500元計):（1）以解吸后的酸濃度19.5%操作時：每年可為公司增加銷售收入4380×1.67×7000元/噸＝5120萬元,扣除生產成本約4380×1.67×5500=4023萬元/年,扣除運行費用：145萬元/年,則可增加經濟效益：952萬元/年.（2）以解吸后的酸濃度0.7%操作時：每年可為公司增加5000×1.67×7000元/噸＝5845萬元的產值,扣除生產成本約5000×1.67×5500=4592萬元/年,扣除運行