氯碱生产中节能降耗的方法

2015-03-23王克石青海盐湖工业股份有限公司化工分公司氯碱厂青海格尔木816000

化工管理 2015年25期

王克石(青海盐湖工业股份有限公司化工分公司氯碱厂, 青海格尔木 816000)

在节能环保的背景下，创建节能型氯碱生产，降低能耗、减少污染排放，不但有助于企业经济效益的提升，而且还能提高社会效益。

1 氯碱工业节能降耗的必要性分析

氯碱是氯碱工业的简称，具体是指用饱和食用盐水生产氯气氢气烧碱的方法，它是最基本的化学工业之一，其产品不但可以应用于化学工业本身，而且还能应用于其他行业，如轻工业、冶金、纺织、石油化学等等。我国的氯碱工业已有多年的历史，主要采用的生产工艺有两种，一种是隔膜法，另一种是离子交换膜法。这两种工艺虽然性质不同，但却都要进行电解，换言之，生产过程中需要消耗一定的电能，这是导致氯碱生产中能耗较高的主要原因。目前，氯碱行业已经被列为三高行业，即能耗高、物耗高、污染高，其主要能耗有电耗、煤耗、天然气耗、水耗等等，相关数据显示，电耗所占的比例最高约为60%左右，煤耗次之，约为20%，水耗为7%。因此，氯碱行业必须将节能降耗作为一项重要工作来抓，通过生产过程中各个环节进行研究分析，并采取合理可行的节能技术措施，以此来降低生产能耗，推动我国氯碱工业的持续、稳定发展。

2 氯碱生产中节能降耗的有效方法

(1)节水技术措施 ①在氯碱生产中，对循环水处理工艺配方进行改进，最大限度地提高循环水的浓缩倍率。同时，根据生产实际情况，结合季节变化特点，对循环水量和冷却塔运行工况进行调整，从而实现节水目标。②对于尚未加装除水器的冷却塔而言，在循环水量中因风吹而损失的水量占0.3%～0.5%，而对于加装除水器的冷却塔而言，因风吹而损失的水量会降至0.1%，能够有效减少循环水损失。③为了提高补给水的水质，应对补给水进行预处理，用以减少循环水系统的排污损失。④由于循环水水质极易发生变化，对循环效果造成负面影响，所以应当安装旁滤砂滤器，有效控制循环水水质变化，达到减少新鲜水补充量的目的。新鲜水投入量可减少34.65万t/a，污水排放量可减少12万t/a。

(2)降低电耗的途径由于废旧设备的电能消耗较大，所以可将此类设备停用，或是对其进行技术改造，以此来减少电能消耗。同时，还可以将电解与干燥工段进行有机结合，并将管道设置在室内，这样既可以节约压缩空气，又能确保碱液输送作用的发挥，由此能使一些机组停止使用，进而达到节能的目的。

(3)合理运用新型节能设备 ①氧阴极电解槽。这是一种新型的电解槽，其主要是采用氧气电极还原反应，由于阴极没有氢气析出，所以可以有效降低电压和电解过程的能耗。这种电解槽适用于既消耗氯气又副产氯化氢产品的工厂，如5万吨/a氯乙酸和2万吨/a甘油法环氧氯丙烷装置，采用此类电解槽之后，与离子膜电解槽相比，每年大约可以节省电能3000万kWh，同时，由于环氧氯丙烷能够对副产物氯化氢进行有效利用，总的生产成本也随之大幅下降，节能效益十分显著。②膜极距电解槽。目前，国内大部分氯碱生产中，采用的都是离子膜工艺，这种生产工艺的发展进一步推动了离子膜电解槽的发展，膜极距电解槽便是较具代表性的产品之一。这种电解槽最为显著的应用优势在于较低的槽电压和电耗，它的节电效果十分显著，现阶段已有部分氯碱企业进行了成功应用，取得了一定的成效。

(4)余热再利用在氯碱生产中，当合成HCl时，热水的送出温度一般会高于要求温度，多余的热水则可作为其他机组的动力源，这样可以使余热获得有效利用。同时可适用不同型号的蒸汽炉，对蒸汽进行回收再利用，以此来补给厂区供热。此外，在转化器运行过程中，氯乙烯热水的余热可以确保溴化锂机组的正常运转。

(5)减少污染物排放的技术措施在氯碱生产中会产出大量的盐酸，为了提高这种副产物的利用价值，应当将其高效合成有机氯化物。如，开发高效催化剂，以空气作为氧化剂，将盐酸转化为有机氯产品；将氯气作为氯源，使氯转移到有机氯产品中，降低氯产品生产成本。此外，还可以联合使用MVR与高回收率的反渗透装置，降低废水预热能耗，有效处理含盐量高的水质，大幅度提升水回收率，从而降低氯碱装置运行成本，实现废水零排放。