氯化石蠟 - 52生產中余熱的利用

氯化石蠟是我國氯堿工業的重要下游產品, 可 用作 PVC 制品的輔助增塑劑, 潤滑油、切削液的添 加劑, 油漆、油墨等的阻燃劑。隨著我國氯堿工業和塑料工業的快速發展, 氯化石蠟的用途在不斷擴大, 對氯化石蠟的需求不斷增加, 其生產企業也在不斷 增多, 我國已成為世界氯化石蠟的主要生產國。

筆者根據氯化石蠟 - 52 的生產特點和生產氯 化石蠟的經驗, 提出要合理利用氯化石蠟生產反應 余熱。本文對此項技術改造方案作分析和介紹。

1  余熱利用設計方案

1. 1  設計思路

氯化石蠟 - 52 生產工藝大致可分為熱氯化法 和催化氯化法, 浙江善高化學有限公司采用光催化法連續化生產工藝, 主要原料包括蠟油和液氯。液 氯經蒸汽加熱汽化后通入反應釜, 與蠟油反應制得 氯化石蠟 - 52。氯化反應和氯化氫吸收過程產生的 熱量由循環冷卻水帶走, 循環水回水溫度一般為 75 ~ 85 。 2005年, 經過對生產過程熱量平衡進行計 算和分析, 對原來的氯氣汽化器和循環水系統進行 改造, 在新氯化石蠟裝置中加大汽化器的換熱面積, 熱源由蒸汽改為熱水, 利用循環回水加熱汽化液氯,

使生產余熱得到利用。

1. 2  熱量平衡計算

( 1)氯化反應熱。氯化石蠟 - 52由直鏈烷烴與 氯氣反應得到。該反應為自由基的連鎖反應, 1 個 正構烷烴分子中共有 6個氫原子被取代, 其總反應 式如下:

C15H32 ( l) + 6C l2 ( g)  引發劑 

C15H 26 C l6 ( l) + 6H C l( g),   rHm  = - 627 kJ/m o。l

則生產 1 t產品的總反應熱為:

Q反應熱 = ( 1 000 000 g   419 g /m o l)   627 kJ/

m ol  1 496 420 kJ。

( 2)氯化氫溶解熱。 1 m o l氯化氫氣體溶解于 水中時放出的溶解熱 (無限稀釋時 ) 為 74. 852 kJ, 則 生產 1 t產品的氯化氫溶解熱為:

Q溶解熱 = ( 1 000 000 g 419 g /m ol) 6 74. 852 kJ/m ol 6 420 kJ。

( 3)液氯汽化潛熱。液氯汽化需要吸收大量熱 量, 汽化潛熱為 304. 93 kJ/kg ( 101 325 Pa )。生產 1 t產品的氯氣理論消耗量為 1. 017 ,t 則生產 1 t產品