[發(fā)明專利]氯化反應過程中的節(jié)能方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810052209.7
• 申請日: 2008-01-30
• 公開（公告）號: CN101224879A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 馮天揚;張纓;崔現(xiàn)寶;馬福義;劉建國
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學;烏海市天大氯化工中試有限公司
• 主分類號: C01B21/076
• 分類號: C01B21/076
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司
• 代理人: 趙敬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氯化反應過程中的節(jié)能方法，屬于氯化反應過程的節(jié)能技術(shù)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有以液氯為原料的直接氯化反應過程中，基本包括液氯的汽化，氯化反應和低沸點汽化產(chǎn)物的捕集等過程。其中液氯汽化過程是指液氯通過汽化裝置與熱介質(zhì)進行熱交換，得到氯蒸汽的過程，目前工程上所采用的加熱介質(zhì)一般為水蒸汽，少數(shù)采用熱水或者電加熱。汽化后的氯氣經(jīng)緩沖罐穩(wěn)壓后進入使用設備。熱介質(zhì)經(jīng)換熱后被降溫，但不被重復利用，消耗能量較高。

在專利CN125137A中公開了一種高效液氯汽化器，提出了使用自然界中江水、河水、湖水、海水代替上述水蒸氣或熱水或電能等能源作為加熱介質(zhì)，是一種較好的減少液氯汽化過程能耗的方法，實現(xiàn)了節(jié)能的第一步。然而，該專利也沒有涉及液氯汽化后，加熱介質(zhì)所吸收的冷量使用(即能量利用)問題。

與此同時，氯化反應過程中為避免反應產(chǎn)生的低沸物和物料以汽態(tài)形式離開反應釜，需要以低溫鹽水作為冷介質(zhì)進行捕集。工業(yè)上一般利用冷凍機(即制冷系統(tǒng))來獲得溫度適合的冷凍鹽水作為冷卻介質(zhì)。目前，經(jīng)換熱升溫后的鹽水再回到冷凍機被制冷或降溫為低溫鹽水。鹽水只在制冷機→換熱器→制冷機間做循環(huán)，鹽水只是經(jīng)歷降溫→升溫→再降溫→再升溫的過程，升溫鹽水所具有的能量沒有得到充分利用。

因此，整個氯化反應過程中包括需要與熱介質(zhì)換熱的氯化汽化器和需要與冷介質(zhì)換熱的低溫換熱器，二者各行其事，能耗高，浪費了能源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種氯化反應過程中的節(jié)能方法，該方法利用冷凍鹽水循環(huán)使用達到節(jié)能的目的。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實現(xiàn)的，一種氯化反應過程的節(jié)能方法，所述氯化反應過程，采用的裝置包括氯化反應器，參與反應的氯氣原料來自于液氯汽化器所提供的氯蒸汽，氯化反應時需要通過低溫換熱器對反應物料和低沸點產(chǎn)物進行捕集，以免隨氯化氫氣體一起離開反應釜，該換熱器的冷卻介質(zhì)來源于制冷機提供的冷凍鹽水，實現(xiàn)該氯化反應過程的節(jié)能，其特征在于包括以下過程：將來自于冷凍機的低溫鹽水送至低溫換熱器與低沸點物料進行熱交換，升溫后的鹽水送至液氯汽化器作為液氯汽化加熱的介質(zhì)，提供液氯汽化所需的熱量并被降溫，降溫后的鹽水再送至冷凍機進一步降溫至低溫鹽水，于是形成鹽水由冷凍機進至低溫換熱器，再至液氯汽化器進行換熱，最后回到冷凍機的循環(huán)使用過程，實現(xiàn)鹽水由低溫→升溫→降溫→低溫的溫度變化過程，從而通過利用液氯汽化所吸收的潛熱來降低鹽水溫度，節(jié)省了冷凍機的耗能，達到氯化反應過程的節(jié)能目的。

本發(fā)明的優(yōu)點在于，將液氯的蒸發(fā)過程和制冷系統(tǒng)通過循環(huán)鹽水串聯(lián)結(jié)合起來，利用升溫鹽水對液氯進行汽化，實現(xiàn)了能量的梯級利用，節(jié)約了加熱蒸汽的能耗；同時液氯汽化要吸收升溫鹽水的能量，使其降溫，達到降低冷凍機能耗的目的。該過程簡單，易于實現(xiàn)。

附圖說明

圖1為實現(xiàn)本發(fā)明的工藝流程示意圖。

圖中：1-液氯汽化器，2-氯化反應器，3-低溫換熱器，4-冷凍機。

具體實施方式

實施例

下面結(jié)合圖1對本發(fā)明加以具體說明：從冷凍機4出來的-14℃～-15℃的冷凍鹽水至低溫換熱器3與氯化反應產(chǎn)生的氣體物料進行換熱，由換熱器3出來的鹽水升溫至-6℃～-7℃，然后該升溫后的鹽水至液氯汽化器1作為加熱介質(zhì)，與液氯進行換熱，產(chǎn)生的氯氣至氯化反應器2作為氯化反應的原料，鹽水獲得降溫至-9℃～-10℃，該降溫后的鹽水回至冷凍機4進行進一步制冷降溫達到-14℃～-15℃。鹽水如此由冷凍機4→低溫換熱器3→液氯汽化器1→冷凍機4循環(huán)使用，在循環(huán)過程中，鹽水利用了液氯的汽化潛熱，節(jié)省了冷凍機的電能消耗，同時節(jié)省了液氯汽化所需要的熱量。

以某企業(yè)生產(chǎn)氯乙酸為例，該裝置平均用氯量為691kg/h，反應設備的低溫換熱器(冷卻器)的熱負荷為7萬大卡/h。

改造前鹽水全部由制冷機制冷，冷凍機日耗電840KWh。液氯汽化全部由蒸汽加熱，蒸汽用量為95kg/h。將工藝過程改為本發(fā)明的工藝流程后，冷凍機制冷日耗電571KWh，液氯汽化不需要蒸汽加熱。本工藝流程所消耗能量，與原流程相比每日冷凍機制冷可節(jié)電約1/3，另外不消耗蒸汽。