副产蒸汽氯化氢合成炉的改进与应用

副产蒸汽氯化氢石墨合成炉应用总结
副产蒸汽氯化氢石墨合成炉应用总结
副产蒸汽氯化氢石墨合成炉应用总结
张红霞
【期刊名称】《氯碱工业》
【年(卷),期】2014(0)6
【摘要】介绍了副产蒸汽氯化氢合成炉工艺流程、设备特点、运行情况及副产蒸汽的效益.
【总页数】2页(P42-43)
【作者】张红霞
【作者单位】唐山三友氯碱有限责任公司,河北唐山063305
【正文语种】中文
【中图分类】TQ114.15;TQ124.42
【相关文献】
1.氯化氢石墨副产蒸汽合成炉的应用与出现的问题 [J], 李占福
2.新型副产中压蒸汽全石墨氯化氢合成炉的研发与应用 [J], 张进尧;孙建军;陈钧
3.副产蒸汽氯化氢石墨合成炉腐蚀原因及对策 [J], 荆智海
4.全石墨副产高压蒸汽二合一氯化氢合成炉及应用 [J], 刘仍礼
5.副产蒸汽氯化氢石墨合成炉设计及应用 [J], 董君林;刘明生
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专业资料山东东营拓宇化工技术有限公司副产蒸汽HCL合成炉系统方案设计江苏苏宇化工设备有限公司2014-2-16目录一、项目要求及报价二、副产蒸汽氯化氢合成炉行业发展情况1、氯化氢合成系统副产中低压蒸汽基本原理2、国内氯化氢合成炉副产蒸汽现状及特点3、新型副产蒸汽氯化氢合成炉的特点三、副产蒸汽氯化氢合成炉主要设备及工艺流程Ⅰ、合成炉主要设备1、副产蒸汽氯化氢合成炉主体2、汽包3、预热器Ⅲ、副产蒸汽氯化氢合成炉系统工艺流程：1、氯化氢合成及冷却流程。

2、副产蒸汽流程。

3、循环水流程。

四、自动控制系统1、自动点火系统2、自动联锁保护系统3、氢气、氯气自动配比控制4、汽包部分的自动控制五、节能减排及经济效益以及安全分析六、主要性能指标七、副产蒸汽HCL合成炉主要设备。

1、副产蒸汽HCL合成炉系统主要设备一览表2、提供的备品备件及易耗品包括灯头、防爆膜、四氟密封材料等一、项目要求及报价根据贵公司的要求：按合成炉每天产60吨HCl的采购条件，要求设计副产蒸汽的HCL合成炉，其副产蒸汽压力达到0.4-1.4MPa。

装置操作操作弹性为：50%~110%；装置操作时间：8000小时/年。

副产蒸汽氯化氢合成炉系统单套含税价228万元（详见副产蒸汽HCL合成炉系统主要设备一览表）。

二、副产蒸汽氯化氢合成炉行业发展情况1、氯化氢合成系统副产中低压蒸汽基本原理氯气与氢气反应生成氯化氢时伴随释放出大量反应热：0.5H2十0.5Cl2=HCL+22.063Kca1／mol，即每合成1千克气态氯化氢放出605.11 Kcal热量。

氯气与氢气在合成炉内以燃烧形式反应生成氯化氢，火焰中心区温度达到2500℃以上，生成的氯化氢气体温度在2000℃以上，这些热量相当可观，完全可以用来副产蒸汽。

2、国内氯化氢合成炉副产蒸汽现状及特点对于氯化氢合成中的热能利用，国内经历了以下阶段。

第一代是使用钢制水夹套氯化氢合成炉副产热水。

这种钢合成炉在炉顶部和底部容易受腐蚀，使用寿命短，副产的热水应用范围有限,目前已经基本被淘汰。

氯化氢合成炉点火方式的改进研究发布时间：2021-07-02T02:17:23.603Z 来源：《中国科技人才》2021年第10期作者：吴华[导读] 以某企业烧碱装置为例，结合其氯化氢合成炉的点火方式缺陷及改进方案，开展相关分析。

在该企业氯化氢合成炉运行中，氯气和氢气分别通过缓冲罐传输至合成炉，传输时分别经过对应的流量计、调节阀及管道阻火器，由合成炉操作室控制氯气和氢气点火旁路阀门的操作手柄，实现合成炉点火的精准管控。

山东省菏泽市东明县东明石化集团万海氯碱有限公司山东菏泽 274500摘要：在烧碱装置生产中，氯化氢合成炉为重要设备，传统点火装置存在点火成功率低的问题，影响烧碱装置生产效率与效益。

基于此，文章从传统氯化氢合成炉点火改进思路析入手，探究传统点火方式存在的缺陷，结合某化工企业氯化氢合成炉点火方式的创新改进实践，总结改进方案，以供同行业其他企业参考。

关键词：氯化氢；合成炉；点火方式前言：在氯化氢合成炉运行中，点火开车为基础步骤，也是重要步骤。

在实际点火操作中，对氯化氢合成炉的各项参数有明确要求，一旦某个因素或参数出现偏差，会影响点火成功率，或火焰稳定性差，影响氯化氢合成炉的生产效率，进而影响化工企业收益。

就此，关于氯化氢合成炉点火方式的改进研究很有必要。

一、氯化氢合成炉点火方式改进思路以某企业烧碱装置为例，结合其氯化氢合成炉的点火方式缺陷及改进方案，开展相关分析。

在该企业氯化氢合成炉运行中，氯气和氢气分别通过缓冲罐传输至合成炉，传输时分别经过对应的流量计、调节阀及管道阻火器，由合成炉操作室控制氯气和氢气点火旁路阀门的操作手柄，实现合成炉点火的精准管控。

为避免操作人员受伤，在操作室和合成炉间配置较厚的防爆墙。

基于该操作模式，该企业在2019年1月-6月期间，点火成功率不足30%，喷火率高达45%，灯头损坏率为3.1%，甚至出现2例人员烧伤事故。

分析氯化氢合成炉点火过程，总结影响点火的因素及改进思路如下：（一）气体置换在烧碱装置生产中，应在氯化氢合成炉点火前，完成氯化氢合成炉连接的氢气管道、氯气管道的气体置换工作。

科技成果——氯化氢合成余热利用技术适用范围石化行业现有或新建氯碱企业的氯化氢或盐酸合成炉新建或改造行业现状对于氯化氢合成中的热能利用，国内主要有两种方法：一种是使用钢制水夹套氯化氢合成炉副产热水。

这种钢合成炉在炉顶部和底部容易受腐蚀，使用寿命短，副产的热水应用范围有限；另一种是使用石墨制的氯化氢合成炉副产热水或0.2-0.3MPa压力的蒸汽。

由于石墨是非金属脆性材料，受强度和使用温度的限制，在副产蒸汽时石墨炉筒作为产汽的受压部件，安全上存在一定隐患，采用该方法副产的热水或低压蒸汽热能利用只能达到40%，应用范围同样有限。

目前该技术可实现节能量2万tce/a，减排约5万tCO2/a。

成果简介1、技术原理氯气与氢气反应生成氯化氢时伴随释放出大量反应热，完全可以用来副产蒸汽。

副产中压蒸汽合成炉在高温区段，使用钢制水冷壁炉筒；在合成段顶部和底部钢材容易受腐蚀的区段，采用石墨材料制作。

采用这种方法既克服了石墨炉筒强度低和使用温度受限制的缺点，又克服了合成段的顶部和底部容易腐蚀的缺点，从而使氯化氢合成的热能利用率提高到70%，副产蒸汽压力可在0.2-1.4MPa间任意调节，可并入中、低压蒸汽网使用，使热能得到充分利用。

2、关键技术自循环换热蒸汽发生技术、腐蚀控制技术、生产运行自动控制技术。

3、工艺流程图1 氯化氢合成余热利用技术图图2 氯化氢合成余热利用技术设备图主要技术指标每合成生产1t氯化氢可副产0.8-1.4MPa中压蒸汽0.7t。

技术水平该技术已在部分化工行业推广应用，使氯化氢合成的热能利用率提高到70%，节能效果显著。

典型案例典型用户：浙江巨化股份有限公司电化厂、江苏大和氯碱化工有限公司、重庆三阳化工有限公司典型案例1：浙江巨化股份有限公司电化厂:建设规模：08-140-84型副产蒸汽氯化氢合成炉一套，日产氯化氢140t，副产1.2MPa蒸汽84t。

主要技改内容：拆除原水套式石墨氯化氢合成炉，利用原厂房框架新上一套副产蒸汽氯化氢合成炉。

副产蒸汽氯化氢合成炉运行研究发布时间：2021-07-12T14:28:44.210Z 来源：《工程建设标准化》2021年6期作者：蒋雷[导读] 副产蒸汽氯化氢合成炉在当前的化工生产中发挥着重要作用，主要实现对氯化氢产品的制备，同时，在该合成炉生产过程中所产生的热量部分被应用于蒸汽生产，因此可以获取蒸汽这一副产物蒋雷东明石化集团山东菏泽274500摘要：本文以某型号副产蒸汽氯化氢合成炉为例，在简单说明其运行问题的基础上，以技术改造、运行改进为切入点，阐述了尾气塔氯化氢排放的优化、炉体破裂问题的防控、防爆膜爆裂停炉事故的防控、下酸温度的控制等一系列副产蒸汽氯化氢合成炉运行的改进措施，旨在推动氯化氢合成炉运行质量与安全性的提升。

关键词：副产蒸汽氯化氢合成炉；技术改造；运行安全引言：副产蒸汽氯化氢合成炉在当前的化工生产中发挥着重要作用，主要实现对氯化氢产品的制备，同时，在该合成炉生产过程中所产生的热量部分被应用于蒸汽生产，因此可以获取蒸汽这一副产物。

在副产蒸汽氯化氢合成炉长时间的运行中，受到老化等因素的影响，氯化氢产品的生产量呈现出一定程度的下降，且由于运行工序复杂、人员操作不当等现象，极容易发生运行事故问题，需要落实重点优化。

一、氯化氢合成炉运行中副产蒸汽的可行性分析在使用氢气与氯气反应生成氯化氢的过程中，会随之释放出大量的反应热，根据化学反应式0.5H2+0.5CL2=HCL+22.603Kcal/mol可了解到，在氢气与氯气的反应中，每生成1千克的气态HCL，所释放出的热量相对加高。

同时，在合成炉内，氢气与氯气反应主要以燃烧的形式进行，并由此生成HCL，其火焰中心区域的温度普遍在2500℃以上。

综合来看，氢气与氯气反应生成氯化氢中所产生的热量极为可观，完全可以支持副产物蒸汽的制备。

二、副产蒸汽氯化氢合成炉及其运行情况的概述在某型号副产蒸汽氯化氢合成炉的实际运行中，发现氯化氢产量下降；副产蒸汽因品位低而直接排空，对资源造成了较大的浪费，从硬件与工艺方面来看，该氯化氢合成炉已然无法满足《氯碱行业安全生产先进适用技术、工艺、装备和材料推广目录（第一批）》中的相关要求。

氯 碱 工 业Chlor - Alkali Industry第55卷第6期2019年6月Vol. 55 , No. 6Jun. , 2019副产菱汽氮化氢合成炉运行总袪寇栋"，杨春辉2（1.山东铝业有限公司，山东淄博255000；2,葫芦岛华远化工机械装备有限公司，辽宁葫芦岛125003）［关键词〕氯化氢;合成炉；副产蒸汽;尾气塔;闪蒸罐;防爆膜；吸收器;锅炉给水［摘要］介绍二合一副产蒸汽氯化氢合成炉在运行中出现的问题，并提出可行的解决方案，保障合成炉系统 的安全稳定运行。

［中图分类号］TQ124.42 ［文献标志码］B ［文章编号］1008 -133X （2019）06 -0021-04Operation of by-product steam hydrogen chloride synthesis furnaceKOU Dong 1, YANG Chunhui 2(1. Shandong Aluminum Industry Co. , Ltd. , Zibo 255000, China ；2. Huludao Huayuan Chemical Machinery Equipment Co. , Ltd. , Huludao 125003 , China)Key words ： hydrogen chloride ; synthetic furnace ; by ・product steam ； tail gas tower ； flash tank ；explosion proof membrane ； absorber ； boiler feed waterAbstract : The problems in operation of two-in-one by ・product steam hydrogen chloride synthesis furnace were introduced , and feasible solutions were put forward. The safe and stable operation of the synthesis furnace system was guaranteed.山东铝业有限公司于1954年建成投产，成立60多年来，已建成集采矿、冶炼、水泥、氯碱化工、机械加工、热电、建安、科研设计和国内外贸易为一体的有色金属骨干企业。

氯化氢合成炉副产蒸汽回收利用摘要：在氯化氢合成反应过程中，氢气和氯气的化合反应是一个剧烈的放热反应，有效地利用氯化氢合成过程中的反应余热，变废为宝，在能源日益紧张的今天，特别是氯碱行业中具有重要的现实意义。

在传统的副产热水氯化氢合成炉的基础上该公司引进副产蒸汽的氯化氢合成炉，实现了资源的合理配置、有效利用、循环使用的可持续发展的理念和目标。

关键词：氯化氢；石墨合成炉；副产蒸汽基于某市区的电石法生产线由于存在安全环保方面的问题而停产，而联合法 PVC 生产工艺的主要原料二氯乙烷依赖进口，其价格起伏很大，给正常生产经营带来较大困难。

该公司引进的副产蒸汽氯化氢合成炉在热能利用方面克服了缺点，氯化氢合成反应产生的热量，通过热水送至溴化锂热水型制冷机组制冷，采暖装置向全公司供应暖气。

在氯化氢合成反应放出来的热，溴化锂热水型制冷机组并不能完全吸收，造成氯化氢合成炉热水循环系统热量富余，使循环热水系统温度升高，影响氯化氢合成炉的正常运行。

该公司采用副产蒸汽石墨合成炉蒸汽炉，成功解决了问题，并且将副产的蒸汽根据氯碱化工生产的特点进行利用，实现了富裕热量的最大有效的利用，降低生产成本。

一、合成炉选型对于氯化氢合成中的热能利用，国内最早使用钢制水夹套氯化氢合成炉副产热水，但在生产过程中，炉的顶部及底部易受腐蚀而影响稳定生产，且副产的热水应用范围小。

近年来，行业内普遍使用副产低压蒸汽的石墨合成炉，副产蒸汽压力一般在0.2-0.3 MPa，石墨筒体作为产汽时的受压部件，由于其本身的非金属、脆性特点，受强度和使用温度的限制，副产蒸汽压力不能太高，热能利用率低，只能达到40% 左右，同样存在低压蒸汽应用范围小的问题。

随着技术不断进步，开发出了副产中压蒸汽氯化氢合成炉。

该合成炉在高温区段参照锅炉原理使用钢制水冷壁炉筒，由于高温段钢制件壁温在氯化氢的露点108.65 ℃以上，高热氯化氢气体对碳钢的腐蚀速度在允许范围；合成炉顶部用石墨换热器，底部采用水夹套石墨炉胆。

氯化氢石墨副产蒸汽合成炉的应用与出现的问题介绍了氯化氢二合一副产蒸汽合成炉装置的生产工艺，运行中出现的一些问题和解决方法。

根据装置的实际运行情况表明，氯化氢副产蒸汽合成炉具有明显的经济效益和社会效益。

标签：副产蒸汽；氯化氢石墨合成炉；利用能源我公司从1986年引进第一套一万吨/年产离子膜烧碱开始，氯化氢工段的合成炉经历了普通不带夹套冷却器的碳钢合成炉、带夹套冷却器的碳钢合成炉以及带冷却夹套的石墨合成炉过程。

单台带夹套碳钢合成炉生产能力比较低，在合成炉内氯气和氢气的燃烧时，反应热传递给合成炉夹套中的循环水，增加了循环水温度，在夏季由于循环水温度的增高，影响了整個装置的满负荷生产。

2009年我公司扩产购进了六台二合一氯化氢石墨副产蒸汽合成炉，并于2010年11月顺利投产，经过近三年来使用，六台氯化氢石墨副产蒸汽合成炉生产运行较好，并且合成炉副产出的蒸汽已经应用到其他工段。

1 氯化氢二合一副产蒸汽合成炉的生产工艺主要包含氯化氢合成气的生产；同时又能生产出低压蒸汽。

首先，氢气经过氢气过滤器脱出氢气中夹带的部分水蒸气，送到氯化氢合成炉的氢气入口调节阀；氯气经过氯处理的五个玻璃钢塔的干燥脱水处理后，送到氯化氢合成炉氯气调节阀；通入的氯气和氢气经过调节阀按一定的比例在蒸汽合成炉炉底灯头处充分混合后燃烧，炉膛内产生的氯化氢气经过炉顶部的块孔式石墨初步冷却，再经过合成炉外部的一级、二级石墨冷却器的二次冷却后，直接送聚氯乙烯合成工段生产氯乙烯，或送降膜吸收器中生产盐酸。

副产蒸汽是在合成炉的夹套层中产生的。

夹套中的无离子水吸收氢气、氯气的燃烧反应热，使夹套中无离子水逐渐沸腾蒸发，产生的蒸汽在夹套层顶部排出，用于烧碱装置一次盐水化盐和聚氯乙烯装置聚合工段汽提塔使用；在冬天一部分副产蒸汽还用于生产厂房采暖。

2 生产运行情况新上的六台氯化氢二合一副产蒸汽合成炉运行近3年的时间，生产运行平稳，蒸汽合成炉的氯化氢合成气质量较好，能满足后续生产要求，副产蒸汽也能够被有效的利用。

氯化氢合成炉点炉操作的改进
任江;韩倩倩;孙龙彬
【期刊名称】《氯碱工业》
【年(卷),期】2024(60)3
【摘要】分析了氯化氢合成炉在点炉过程中防爆膜爆破的主要原因,介绍了点炉优化措施:推迟打开尾气吸收塔放空阀的时间,将设备内爆炸性混合气体全部置换,保证尾气吸收塔在正压情况下打开放空阀。

这些措施有效避免防爆膜爆破事故的发生。

【总页数】4页(P21-23)
【作者】任江;韩倩倩;孙龙彬
【作者单位】陕西北元化工集团股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ124.42
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1.氯化氢石墨合成炉吹氮气方式的改进
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三合一合成炉技改为副产蒸汽盐酸合成炉运行总结----消除合成炉安全运行的因素及提高合成炉余热利用【摘要】本文简要介绍了氯碱公司原盐酸合成炉工艺及不足，叙述其改进后副产蒸汽盐酸合成炉的工艺优点及性能；满足了装置安全平稳运行，提高了盐酸合成炉生产过程中蒸汽余热利用率，达到了降低烧碱车间能耗的要求，提高了公司产品竞争力。

【关键词】三合一炉盐酸副产蒸汽氢气氯气万海氯碱公司盐酸装置建成于2007年12月，有三合一盐酸合成炉系统三套，每套年生产能力1万吨，正常生产时开2备1。

装置是以液化尾氯(或原料氯气)与氢气按以1:1.05～1.10的比例进入合成炉顶部石英灯头，燃烧生成氯化氢气体，生成的氯化氢气体向下进入由冷却吸收段。

在冷却系手段是由尾气吸收塔来的浓度约为5%的稀盐酸，从合成炉的顶部进入，与氯化氢气体一起顺流而下；在此过程中氯化氢气体不断地被稀盐酸吸收，成为31%的盐酸，燃烧和吸收放出的热量由循环冷却水带走。

最后未被吸收的氯化氢气体经三合一炉（底部的气液分离器进行气液分离，浓盐酸靠位差流入盐酸液封罐，进入盐酸贮槽，。

未被吸收的氯化氢废气（约55℃）进入尾气吸收塔底部，被吸收水吸收成稀盐酸；不凝气体被水力喷射器抽吸到循环液槽经尾气管放空阻火器排入大气。

装置运行到2019年12月为止，因装置紧急停工、合成炉灯头裂纹等原因造成氯中含氢高、尾气含氧高，为此尾气管和循环液槽多次发生闪爆事故，造成装置不平稳运行，影响操作人员人身安全，装置能耗增加。

合成炉点火时外点燃氢气，内加氯气的操作方式，点炉、停炉、正常运行必须有人值守，增加了人的不安全系数。

另外老合成炉运行过程中燃烧和吸收放出的热量由循环冷却水带走，循环冷水再由动力进行循环冷却，此过程中燃烧和吸收放出的热白白浪费，还造成了循环水部门能耗增加，增加了公司生产成本。

鉴于原合成炉的工艺缺陷和不足，2020年5月万海氯碱对原合成炉其中一台进行了技改；技改后SHZL-900型副产蒸汽合成炉近半年运行证明该炉操作简便，能实现无人值守，DCS远程控制，安全可靠，尾气排放达标，能保证生产平稳运行。

氯化氢合成炉运行中故障及改进措施摘要氯化氢是进行聚氯乙烯生产的中间工作，同时有着十分关键的影响作用。

而氯化氢合成炉作为氯碱工作开展的重要设施，加强故障的排查与改进，对于安全生产工作至关重要。

关键词氯化氢合成炉；运行故障；改进措施在工业生产过程中，氯化氢具有十分重要的应用，而目前我国对氯化氢的合成技术方式也在不断发展与提高，并在各大化工企业得到了广泛的运用，但是却经常出现合成炉爆炸等故障。

氯化氢合成炉的故障出现不仅会对设备形成损害，影响生产效率，不利于企业经济经济效益提高；同时故障的发生经常会伴随着严重的人员伤害，因此对职工生命安全形成严重的威胁，更是对职工的精神形成了较大的压力。

所以进行氯化氢合成炉运行故障的研究以及改进措施的优化，对于保障合成炉稳定运行以及企业的安全生产，具有重要的现实意义。

1 氯化氢合成炉的工艺简介陕西北元化工集团有限公司现在一共有24台氯化氢合成炉，包括TQZ-140合成炉9台，单台处理能力为120d/t，副产蒸汽2.0t/h（压力：0.25MPa）；SZL-1600合成炉15台，单台处理能力140d/t，副产蒸汽4.1t/h（压力：0.3-0.6Mpa ）。

其材质都是石墨+Q345，并且每台合成炉都配有独立的降膜吸收与尾气吸收系统，用来进行超过31%浓度的高纯盐酸的生产。

在合成炉运行过程中，经过氢气处置程序得到的氢气在经过稳定阀、缓冲罐以及孔板流量计计量管控以后，和同样工序得到的氯气以1.05比1的摩尔比，一同流进合成炉内。

经过灯头燃烧之后，就会形成氯化氢气体，然后通过石墨合成炉上部冷却器的冷却到常温状态之后输送至VCM阶段运用。

当开炉、停炉或者停止使用HCL气体的时候，就让其形成盐酸，自底部流进储存槽中。

生产中一旦出现一些特殊状况，联锁反应装置就会开启联锁操作，停止原料供应，保障合成炉运行的安全。

循环水经过高压泵施加压力之后流入高温炉段，而当吸收反应中释放的热量以后，形成热水再经过管道流入汽包，汽化后排出，另外大多数热水则流入循环装置[1]。