氯化氢合成工序尾气吸收装置改造

朱德琪

(中国平煤神马集团尼龙科技有限公司，河南 平顶山 467212)

氯化氢合成工序尾气吸收装置改造

朱德琪*

(中国平煤神马集团尼龙科技有限公司，河南 平顶山 467212)

氯化氢；尾气；吸收；水力喷射泵；吸收塔；风机;高位槽

从经济、安全、环保等方面分析了氯化氢合成工序采用水力喷射泵吸收尾气的不足。为节约能源，并确保生产安全，采用吸收塔和风机代替水力喷射泵对尾气进行吸收。改造后，达到了良好的效果。

河南神马氯碱发展有限责任公司现有20万t/a氯化氢合成装置。氯、氢气以适当的比例在合成炉内混合燃烧生产合格的HCl气体，一部分供氯乙烯岗位使用，一部分被水吸收制成高纯酸供电解工序使用。通过水力喷射泵将吸收过程中的尾气及时抽出排放，以保证系统压力的稳定。

1 生产现状

20万t/a氯化氢合成岗位现有5台二合一石墨合成炉(A、B、C、D、E)，2种吸收系统。吸收系统包括：①降膜吸收系统(俗称“小吸收”)，分A、B 2套，主要用于生产高纯酸；②事故吸收系统(俗称“大吸收”)，分为A、B、C 3套，氯化氢总管超压或合成系统生产压力波动时，用于事故氯化氢的吸收。以上5套吸收系统均采用双塔吸收工艺(即一级降膜吸收塔和二级填料吸收塔，该工艺组合具有操作弹性大、简单等优点[1])，且每个系统的二级吸收塔上都配有水力喷射泵进行尾气吸收。生产需要时，大、小吸收系统既可以用来制高纯酸和普酸，也可以在开、停车时对合成炉进行抽空置换。吸收及抽空置换工艺如图1所示。

(1)吸收。来自合成炉的氯化氢气体由顶部进入一级吸收塔，与来自二级吸收塔的稀酸接触，生成成品酸流入盐酸中间槽；未被吸收的氯化氢气体由塔下部出来进入二级吸收塔下部，用循环吸收水(或高纯水)喷淋吸收，形成稀盐酸；塔内未被吸收的杂气用水力喷射泵抽至回水槽排空，水力喷射泵回水流至循环吸收水槽作为吸收水循环利用。

(2)抽空置换。开、停车时不需吸收水，只须启动循环吸收水泵，打开水力喷射泵上水阀门，通过吸收系统即可实现合成炉的抽空置换操作。

图1 吸收及抽空置换工艺流程示意图Fig.1 Process flow diagram of absorption,evacuation and replacement

(3)吸收水流程。

生产中的循环吸收水除了做普酸、供给水力喷射泵，还用来作为酸雾吸收装置的吸收水循环使用，如图2所示。循环吸收水自循环水槽由循环吸收水泵(流量160 m3/h，功率37 kW)抽出，一部分供给水力喷射泵，一部分送入酸雾吸收装置中的废气吸收塔吸收酸罐中抽出的HCl气体。形成的酸性吸收水再流入循环水槽循环使用，当生产需要时也可送入吸收系统做普酸。

图2 循环吸收水用途示意图Fig.2 Diagram of uses of circulating absorption water

2 原吸收系统存在的问题

(1)循环吸收水呈酸性，水力喷射泵下水速度快且冲力大，进入回水槽时会造成水花外溅，长时间使用则会造成周围基础框架的严重腐蚀，须定期进行更换；且腐蚀框架脱落的铁屑会掉入回水槽中随水流入循环水槽，若用此水制成高纯酸则会因铁离子超标而不合格。因此，生产所需的高纯酸必须由纯水泵持续供给纯水制取。另外，水流泵控制易造成吸收系统正压波动大，操作频繁[2]。

(2)随着不断地循环使用，循环吸收水的酸性越来越强，最终直接影响酸雾吸收装置的吸收效果，造成酸雾风机出口和水力喷射泵处冒酸雾，即使用纯水对循环吸收水进行置换，也会腐蚀设备，污染环境。

3 改进方案

针对以上存在的问题，对尾气吸收装置进行了改造。改造后，工艺流程如图3所示。

(1)用1个吸收塔和1台风机代替5台水力喷射泵，通过风机将来自大、小吸收系统二级吸收塔的尾气抽进尾气吸收塔与循环吸收水接触吸收，未被吸收的杂气放空，循环吸收水回流至循环水槽内循环使用。该装置也可实现开、停车时合成炉的抽空置换。若要进一步提高自控程度，可以在尾气进风机管道安装自控、负压远传等设施，实现连锁控制[3]。

该装置的使用避免了循环吸收水中铁离子超标的情况，可以用循环吸收水直接生产高纯酸。因此，将纯水泵关闭，既节省了电能又减少了设备维修保养费用。

(2)加装一个高位槽，通过循环吸收水泵(流量50 m3/h，功率15 kW)将水自循环水槽打入高位槽，达到一定液位时自流至循环水槽。如此循环，保持高位槽内的液位稳定。

当生产系统出现晃电或停电，循环吸收水泵跳停无法供水时，高位槽的水会由高自低流入尾气吸收塔及大、小吸收系统的吸收塔内作为吸收水使用，避免HCl外逸造成环境污染。

4 结语

采用吸收塔加风机的尾气吸收装置代替水力喷射泵进行尾气吸收，确保了生产安全，保护了环境，节约了能源；同时加装的高位槽对紧急情况下的应急作用效果显著。

图3 改造后吸收工艺流程示意图Fig.3 Improved absorption process flow diagram

[1] 章四七，宋永海，董谊仁.氯气处理工艺技术的选择与设计要点[J].氯碱工业，2005(1)：19-22.

[2] 邢占军，张故轩.氯化氢降膜吸收塔正压的原因[J].氯碱工业，2015,51(8)：21-23.

[3] 刘刚，王昌，方忠长，等.事故氯引风机连锁装置[J].氯碱工业，2014,50(2)：20-21.

[编辑：董红果]

Improvementoftailgasabsorptionunitinhydrogenchloridesynthesisprocess

ZHUDeqi

(Nylon Science and Technology Co.,Ltd.,China Pingmei Shenma Group,Pingdingshan 467212,China)

hydrogen chloride; tail gas; absorption; hydraulic jet pump; absorption tower; fan; elevated tank

The shortcomings of absorbing tail gas by hydraulic jet pump in the process of hydrogen chloride synthesis were analyzed from the aspects of economy,safety and environmental protection. In order to save energy and ensure safe production，absorption towers and fans were substituted for hydraulic jet pumps to absorb tail gas. Good effects were achieved.

TQ124.42

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1008-133X(2017)07-0028-03

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朱德琪(1978—)，男，助理工程师，现任中国平煤神马集团尼龙科技有限公司热电车间副主任，从事化工工艺和设备的节能、环保、安全等技术改造及研究工作。

2017-03-27