浅谈氯乙烯转化蒸汽冷凝水的回收及利用改造

（天辰化工有限公司，石河子市，832000） 王明杰 马致昌 吉建红

新疆天业天辰化工有限公司（以下简称天辰化工）氯乙烯转化系统共有转化器166台，分为一、二、三期建设，其中一期转化共68台、二期转化74台、三期转化26台。转化器循环热水分为一、二、三期。其中一期热水系统给一期系统供水。由于一期热水系统同时还提供精馏系统、一期混合脱水预热器的加热供水以及厂区内澡堂热水的加热水源，因此一期热水槽热量基本平衡，每小时对热水槽的补水量很少基本不存在水资源的浪费。而二期热水槽提供二期、三期转化系统的换热用水，蒸发量较大造成水资源的浪费，本文主要对二期热水槽的改造进行总结以供参考。

1 热水槽的现有工艺

在氯乙烯合成过程中，乙炔和HC1气体的催化反应属剧烈放热反应，如操作不当、控制不稳会造成局部反应剧烈，产生高温。当温度达到160℃时，触媒中少量的氯化汞升华;当温度达到180℃时，触媒中大量的氯化汞升华，升华的氯化汞随气流进入下道土序被消耗。为防止因大量的热量积聚而造成触媒的大量消耗，在氯乙烯生产过程中，要将产生的热量移走，一般采用的工艺是在管外通入加压循环热水(95～105℃)进行冷却，以除去反应热[1]。天辰化工二期热水槽主要是对合成二期、三期转化系统、二期预热器供水，循环水在给转化器、预热器、换完热后回到热水槽。

氯乙烯合成装置在满负荷生产时，大量的反应热使热水温度进一步升高，热水槽为敞口形式，循环回至热水槽热，造成热水槽内蒸汽挥发量较大。需要不断的向热水槽补加纯水以保证热水槽的液位。回水中的蒸汽直接外排不仅影响环境还造成资源浪费。（详见图1）

图1 二期热水槽工艺流程示意图

2 各种水循环量及消耗分析

对现场各种水的流量能消耗量进行分析，由表1可知，造成热水槽水损耗主要是由于转化放热造成循环水回水夹带的大量蒸汽，这些蒸汽通过敞口容器顶部直接外排，而为了维持热水槽的液位需每小时补加15m3/h的纯水进行维持液位正常。因此对热水槽的蒸汽冷凝水进行回收利用是解决问题的唯一途径，经过做样分析蒸汽冷凝水作为热水槽补水使用，单纯从水质来说用于热水槽的的补水是毫无问题的。蒸汽冷凝水即为蒸馏水，与软水接近。但蒸凝水作为循环水使用时除注意冷凝水的冷却和水温较高对循环水温度的影响之外，还需注意的是设备是否泄漏，否则漏进的物料可能将带来较为严重的后果或污染循环水质，另外蒸汽冷凝水可能会含有微量的CO2等气体而造成冷凝水呈略偏酸性，但由于冷凝水的补水量不大，对整个大系统影响不大，因此可以将蒸汽冷凝后重新作为热水槽的补水使用。

表1 热水槽各处水损耗情况统计

3 对现有工艺的改进

针对以上情况对现在工艺进行改进。其工艺流程为：热水槽的蒸汽进过管道回收进入一级自然冷却装置（由于新疆冬季室外温度较低，完全利用室外的低温进行先进行自然冷却，减少最终冷却器冷量的使用节约能源。夏季对冷却器的循环水量加大，满足工艺设计要求），经自然冷却后的冷凝水从冷却装置底部流出进入热水槽，未冷却的蒸汽进入二级冷却装置，二级冷却装置的顶部是来自解析的蒸汽冷凝水，由于这部分冷凝水温度较低对蒸汽进行一次换热后和二级冷却装置冷却后的冷凝水进入一级冷却装置（二级冷却器底标高高于一级冷却装置的顶部标高，因此冷凝水可以通过自流的方式进入一级冷却装置）。经过二级冷却装置还未冷凝的蒸汽进入尾部的换热器，换热器采用循环水换热。所有冷凝后的冷凝水进入冷凝水回收罐，冷凝水重新作为热水槽的补水使用，多余的冷凝水送往公用工程作为循环水补水使用。（详见图2）

图2 改造后热水槽的工艺流程图

4 改造后的效果

本次改造所有设备以及材料都是利用废旧材料制作并无新费用投资，按照目前运行情况看每小时可以回收17m3/h蒸汽冷凝水，按照纯水5.3元/方的价格，每年开车8 000h，每年可节约资金为17×5.3×8 000=72.08万元。

5 结语

化工企业是水资源的消耗大户，节能降耗使水资源、节约水资源最根本的途径就是对资源的重复利用。企业除了搞好安全、环保、质量管理外节能降耗是一个永远的主题，天辰化工通过对现场的各种生产排水进行回收处理，使其真正做到零排污以及水资源的重复利用，为企业节约能源。