[发明专利]一种合成氯化氢三段式联产中低压蒸汽的装置及方法

说明书

本发明公开了一种合成氯化氢三段式联产中低压蒸汽的装置，包括合成炉，合成炉包括反应炉、石冷器及炉体夹套，炉体夹套与反应炉之间由下至上设置第一中温段、高温段和第二中温段，第一中温段和第二中温段通过循环网管连通，反应炉和石冷器之间设置低温段；冷凝水槽通过冷凝水泵连通低温段；低压闪蒸罐通过强制循环泵连通第一中温段，低压闪蒸罐通过给水泵连通高温段；低温段的出水口连通强制循环泵，第二中温段的出水口连通低压闪蒸罐，高温段的出水口连通中压闪蒸罐的进水口；低压闪蒸罐、中压闪蒸罐通过后端蒸汽用户与冷凝水槽连通。采用本发明的一种合成氯化氢三段式联产中低压蒸汽的装置及方法，能够同时产生低压蒸汽和中压蒸汽。

技术领域

本发明涉及一种合成氯化氢三段式联产中低压蒸汽的装置及方法，属于氯化氢合成副产技术领域。

背景技术

在我国氯碱和聚氯乙烯生产过程中，需要大量的氢气和氯气燃烧合成氯化氢，从而生产盐酸或生产聚氯乙烯，氯气和氢气在燃烧合成氯化氢的过程中将产生大量的热量：H₂+Cl₂→2HCl+44.04kcal，每吨100％氯化氢反应热为6.03×10⁵Kcal。

对于氯化氢合成的热能利用，国内现在主要有两种方式，一种采用石墨炉体配套石墨块冷在氯化氢合成炉高温段副产低压蒸汽，合成炉其余部分全部采用循环水冷却；另一种采用石墨炉体配套石墨块冷在氯化氢合成炉高温段副产中压蒸汽，合成炉其余部分全部采用循环水冷却。以上两种国内常用副产蒸汽的工艺中，合成炉中氢、氯气合成所产生的大量的热量均由凉水泵输送来的循环冷却水带走，循环水再由热水泵输送回凉水塔，通过凉水塔风机与空气热交换，使该部分热量交换到空气中，造成了热能损失，也消耗了大量的电能。同时，以上两种方式副产蒸汽的纯水均由前端精制水工序制作成合格的锅炉水后通过泵输送到冷凝水槽，输送过来的水为常温水，该水直接进入合成炉高温段后副产蒸汽，因水为常温水加热为过热水，需要吸收大量的热以及需较长时间，最终导致副产蒸汽量有限；且只能单独副产低压或中压蒸汽，不能满足后端不同用户的不同需求。并且现有的副产最大只能产生0.8MPa的中压蒸汽，不能满足更大压力的中压蒸汽需求。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种合成氯化氢三段式联产中低压蒸汽的装置及方法，本发明能够同时产生低压蒸汽和中压蒸汽，实现冷凝水的循环利用，节约能源。

本发明采用的技术方案如下：

一种合成氯化氢三段式联产中低压蒸汽的装置及方法，包括合成炉、低压闪蒸罐、中压闪蒸罐和冷凝水槽；

所述合成炉包括反应炉、石冷器及炉体夹套，所述炉体夹套与反应炉之间由下至上设置第一中温段、高温段和第二中温段，所述第一中温段和第二中温段通过循环网管连通，所述反应炉和石冷器之间设置低温段；

所述冷凝水槽通过冷凝水泵连通低温段；

所述低压闪蒸罐通过强制循环泵连通第一中温段，低压闪蒸罐通过给水泵连通高温段；

低温段的出水口连通强制循环泵，第二中温段的出水口连通低压闪蒸罐，高温段的出水口连通中压闪蒸罐的进水口，中压闪蒸罐的出水口连通高温段的进水口；

所述低压闪蒸罐、中压闪蒸罐产生的低压蒸汽和中压蒸汽通过后端蒸汽用户与冷凝水槽连通。

在本发明中，通过设置二段中温段能够充分提升预热水的温度，保证最终高温段的出水温度，才能同时产生低压蒸汽和中压蒸汽；并且低温段的低温冷凝水使得通过低温段来到石冷器的氯化氢的温度大幅降低，能够降低石冷器节约外部循环水使用量；对合成炉进行分段冷却、分梯度回收热能的方式提高了氢气、氯气合成过程中反应热的利用率，既联产了中压和低压不同的蒸汽，又增加了副产蒸汽量，降低生产成本，实现闭路循环。

作为优选，所述低压闪蒸罐和中压闪蒸罐上均设置压力控制器，低压闪蒸罐上设置液位控制器。