一種新開發的合成氯乙烯反應器熱水自循環技術已成功應用于浙江巨化、河南宇航化工等企業,經實際應用表明,節能效果良好。
在電石法氯乙烯合成反應器中,乙炔與氯化氫反應生成氯乙烯的反應熱是通過列管外的熱水換熱除>的。反應器熱水的循環動力完全依賴泵的輸送,特別消耗電能。合成氯乙烯反應器內用于冷卻的熱水溫度在90~95℃左右。
熱水自循環技術的主要原理是利用水的溫度與密度成反比的關系,在反應器內的沸騰的熱水汽液混合物與反應器外循環管中未沸騰的熱水之間的重度差作為推動力,實現反應器內外熱水的自然循環,從而有效減少了外部的機械動力需求。
對傳統工藝進行改造,只需在每臺反應器上方0.5米位置處增加一臺小的汽液分離器,其中原循環水的流程不變,將出反應器的熱循環水接入汽液分離器,汽液分離器底部管道與通入反應器的循環水入口相連接,汽液分離器中部管道與原循環水返回管道相連,汽液分離器頂部為出汽口,這樣就可以在汽液分離器于反應器內熱水利用密度差實現自然循環。
合成氯乙烯反應器熱水自循環技術與熱水強制循環技術相比,不僅反應器內的熱水流動不需要較多機械動力,而且在從熱水槽到反應器的熱水循環中間過程中,由于熱水輸送已不存在汽液混合物,也大大減少了管道阻力的損失。以10萬噸/年氯乙烯生產裝置為例,采用熱水強制循環技術合成氯乙烯反應器一般需要使用10臺大功率的熱水泵,而采用了熱水自循環技術,合成氯乙烯反應器一般只需要使用2臺詮β實娜人泵就能夠達到同樣的要求,節約了電力消耗。另外,由于采用了自循環技術,反應器內列管受到的熱水沖刷程度和氧氣電化腐蝕程度也大大減輕,很好地延長了反應器的壽命,汽液分離器分離出的低壓蒸汽也可作為裝置其他部分設備加熱熱源使用。