氯气液化工艺改造

第10期氯碱工业2005年10月Chlor- Alkali Industry2005【氯氢处理】氯气液化工艺改造刘鹏(中石化江汉油田分公司盐化工总厂,湖北潜江433121)[关键词]氯气;液化;氟利昂;液氯[摘要]分析了原氯气液化处理工艺存在的问题,介绍了氯气液化工艺改造情况:将新建冷冻站和氯气液化合为一个新的氯气液化处理装置。改造后,所有技术指标都达到了设计要求,且节约能量,每天可节电4224kWh;大大提高系统的安全系数;工艺控制更加集中,便于操作[中图分类号]TQ0282[文献标识码]B[文章编号]1008-133X(2005)10-0021-02The remoulding on the chlorine gas liquification processLIU PengSalt Chemical Industry Plant, Jianghan Oil Field Branch Co. of SINOPEC, Qianjiang 433121, China)Key words: chlorine gas; liquification; freon; liquid chlorineAbstract: The problems existing in the old chlorine liquification process was analyzed. The remoulding on chlorine gas liquification process, which merged the newly built freezer station with the old chlo-rine liquification unit into a new chlorine liquification unit, was introduced. After remoulding all thetechnical indexes satisfied the design requirement, electricity could be saved with 4 224 kW. h per dathe state of safety increased greatly, and the process was controlled more centrated and was easy to op-erate氯气液化处理工序是氯碱生产中不可缺少的重尾氯去次氯酸钠、盐酸要一环。中石化江汉油田分公司盐化工总厂氯气液尾氯自氯气处理化装置是1993年建厂初根据3.3万ta离子膜法烧冷冻盐水自冷冻站冷冻盐水回冷冻站碱规模设计的,虽然在一定程度上考虑了生产规模扩大的需要,但随着氯碱生产规模的不断扩大(2002年扩建到5.3万ta,2004年扩建到7.3万ta),氯气液化装置已难以满足氯碱生产的正常进行。为了保证氯碱生产的正常进行,提高液化效率,促进安全生产,该厂对氯气液化处理工艺进行了技术改造。1-氯气液化器;2-气液分离器1原氯气液化处理工艺及存在的问题图1原氯气液化处理工艺流程1.1原氯气液化处理工艺12存在的问题干氯气经氯气压缩机增压至0.25~0.3MPa原氯气液化处理工艺存在以下问题:①建厂初后,直接进入液化装置——浮头式冷凝器,经过来自期设计和建设时将冷冻站和氯气液化部分分成两冷冻站的冷冻盐水冷冻,使氯气冷凝为液氯经过气个不同的装置两者之间相距超过300m,冷冻盐水液分离器分离后液氯进入液氯储罐,尾氯进入次氯的管路较长,冷量的管损较大。②氯气的液化是通酸钠或盐酸装置。工艺流程如图1所示。过冷YH中国煤化工然后利用冷冻盐水液化CNMH接冷冻的方式,·[收稿日期]2005-02-28[作者简介]刘鹏(1970-),男,工程师,主要从事化工产品开发和化工工程设计。氯氢处理氯碱工业2005年既浪费冷量,又存在安全隐患,一旦设备出现连环泄大后氯气液化的需要,且使用时间较长,需要更换。漏时氨进入冷冻盐水,继而又进入液氯则液氯中的改造过程中在氯气液化装置附近新建氯气液化冷凝氨与氯或次氯酸(冷冻盐水带入)会产生大量的三氯器和气液分离器,新建氯气液化冷凝器的换热面积化氮存在于液氯中,从而带来很大危险。③2004年根据需要作必要的加大。原氯气液化冷凝器和气液该厂氯碱规模扩大到7.3万ta后,氯气液化装置分离器考虑另作他用。不能满足氯碱生产的正常运行。(3)新建的氯气液化处理装置将冷冻机组与氯基于上述原因,该厂对氯气液化处理工艺进行气液化冷凝器和气液分离器一一对应,使二者成为了技术改造,将原采用冷冻盐水作冷媒的间接冷冻个有机的整体,改造后的管输距离不到10m,大方式改为采用氟利昂冷冻氯气的直接冷冻方式,使大降低了管输过程中冷量的损失。氯气液化处理的技术和能力都得到了提高。3改造效果2氯气液化工艺改造改造后的氯气液化装置于2004年12月中旬投改造后工艺流程如图2所示。入运行,所有技术指标都达到了设计要求尾氯去次氯酸钠、盐酸(1)节约能量。改造后,采用氟利昂冷冻机组,尾氯自氯气处理将冷冻与氯气液化合二为一,冷量的管输距离不到10m,大大降低了管输过程和传导过程中的冷量损失。液化螺杆机组投入运行后,单台螺杆压缩机氯气液化量完全达到原3台双级冷冻机的氯气液化量。单台螺杆机电机功率220kW,3台双级冷冻机的功率396kW,每天可节电4224kWh(2)大大提高系统的安全系数,可避免氨蒸发1-氯气液化器;2-气液分离器;3-冷冻机组器浮头式冷凝器同时泄漏,造成三氯化氮超标而引图2改造后氯气液化处理工艺流程发氯气系统爆炸的特大事故。针对原液化工艺存在的问题,将冷冻站和氯气(3)在操作上,工艺控制更加集中,便于操作液化部分合为一个新的氯气液化处理装置。原氯气液化所需的冷冻盐水温度由冷冻站控制,氯1)新建冷冻站。原冷冻站离氯气液化装置较气系统负荷出现较大变化时,由于冷冻系统降温不远管输过程中冷量损失较大改造时在氯气液化装及时,易发生系统氯气泄漏既影响了氯气系统压置附近新建冷冻站;新建冷冻站采用氟利昂冷冻机力,又造成了氯气的损失;改造后氯气的液化均由螺组直接冷冻。原冷冻站的双级氨压机可另作他用。杆机全自动控制完全避免了氯气泄漏、氯气系统压(2)新建氯气液化冷凝器和气液分离器。原有力波动,同时液化效率也大大提高。[编辑:蔡春艳]氯气液化冷凝器换热面积不能满足氯碱生产能力扩(上接第20页)7=0.15%;由于产生CO而损失的电流效率电解槽钠离子的流出量=V(CM+Ca-)+=0.44%;由于该电解槽未加酸,因此与HClI/F×CE=V(200÷58.45+11.56÷83.45)+反应而损失的电流效率m=0%。60.27÷26.8×CE=3560254V+2.24881CE。6结语根据Na·平衡公式得到:善高公司52台旭硝子AZEC-M3型单极式离5.346359=3.560254V+2.248881CE,子膜电解槽的设计运行电流为60kA,单台电解槽即:V=1.501689-0.631663CE(13)离子膜总有效面积20m2,每星期测定13台电解槽(3)CE的计算的所有分析项目。通讨对离子膜电解槽阴极电流效将原始数据、淡盐水中C2的溶解度、式(13)代率的中国煤化工经济运行状况,预人式(1)中,可以得到该电解槽的阴极电流效率测其CNMH和运行管理提供了CE=97.27%,由于产生氧气而损失的电流效率参考依据。编辑:蔡春艳72=214%;由于产生CO而损失的电流效率