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氯气生产中的节能方法 陈珍民 （山东省东营职业学院 ，山东 东营 257091） 摘 要：采用氯气直冷液化 、高压法液化 、氯气的液化和气化综合一体化利用等工艺 ，改进液氯输送方 式和使用变频电机 ，对氯化工生产能获得很好的节能效果 。 关键词：氯产品 ；节能；直冷液化 ；高压液化 ；一体化利用 ；变频电机 中图分类号：TQ124.4+16 文献标识码：B 文章编号：1009－1785(2011)09-0037-02 Energy-saving method of chlorine production CHEN Zhen-min (Shandong Dongying Vocational College,Dongying 257091,China ) Abstract:By direct cooling liquefied,high-pressure liquefied,Liquefaction and vaporization of comprehensive integration,improving transportation methods and using variable frequency motor, the chlorine production process get remarkable energy-saving effect. Key words：energy -saving；direct cooling liquefied； high -pressure liquefied；comprehensive integration； variable frequency motor 在氯气深加工产品中， 越来越多的有机氯化物 合成反应对原料氯气的纯度要求很高， 而盐水电解 槽直接生产出的氯气夹带大量水分、 盐雾并含有二 氧化碳、氢气、氧气及一些微量的其他杂质，无法直 接应用于下游有机氯化物的合成，必须经过冷却、干 燥和液化等过程除去杂质， 待氯气纯度提高后方可 使用。 1 氯气液化、气化的节能方法 在通常的氯气液化、气化工艺中，耗用电能和冷 量都很高，能够节能的控制点较多，以下是效果显著 的几种节能方法。 （1）采用制冷剂 R22 直冷液化工艺可节约能量 30%左右。 目前，国内氯碱装置大都采用低温低压法 工艺生产液氯，较多使用氨—盐水冷冻法。 目前，许 多氯碱厂开始对液化工艺进行技术改进， 采用致冷 剂 R22 直接冷却工艺取代原先的氨—盐水冷冻方 法，可节能 30%左右[1]。 原氯在氯气处理系统经冷却 、 干燥， 加 压 至 0.1 ~0.2 MPa，然后送入列管式氯冷凝器中，与节流 后氟利昂 R22 换热，被冷却成-25 ℃左右的液体。 未 被冷凝的部分被气液分离器分离出来， 送尾氯分配 台后，供合成盐酸等用氯单位使用。冷凝下来的液氯 经气液分离后进入贮槽。 升温后的气态氟利昂返回 冷冻机组经压缩后循环使用。 该工艺利用氟利昂单 机单级直接液化氯气， 比氨—盐水二次换热法减少 了一次换热，可节能 30% 左右； 由于减少了氨贮罐 和工艺管线，取消盐水池后占地面积也大为减小，从 而有效提高了生产效率。 （2）提高液氯液化压力可显著节能。在通常情况 下，液氯液化的技术数据如下：自氯氢处理工序出来 的原氯纯度为 96%（质量分数）、 压力为 0.14 MPa、 进入冷凝器温度为 35 ℃； 尾氯纯度为 76.5%（质量 分数），液化温度为-20 ℃，冷凝器传热温差为 5 ℃， 实际液化温度为-25℃，冷冻能量损失按 30%计算。 高纯氯气出口 原氯进口 氯气尾气 液氯进口 液氯出口 图1 氯气液化和气化换热流程图 PICA 蒸汽或热水 液氯罐 蒸汽冷凝液 液氯出口 液氯控制阀 图2 液氯输送改进方案示意图 38 中国氯碱 2011 年第 9 期 液 化 效 率 =（1 -0.04 ×0.765/0.96/0.235） ×100 = 86.44% 液化所需冷冻量的计算如下。 a.使氯气冷却到液化温度的显热 均有相变，传热系数变小；考虑温差为 10.5 ℃，实际 液化温度为-10 ℃；查液氯的相关物理参数，高纯氯 气出口压力为 0.16 MPa， 失按 25%计算。 整个换热过程冷冻能量损 在 0.16 MPa 、-10 ℃条件下，1 t 液氯气化所提 供冷冻量（Q1）为 274 124.4 kJ/t。 Q1= [124×100/86.44+97.5×100/86.44 1）] （35+25）×4.18=37 156 （kJ/t） b.氯气液化潜热 Q2=282 693 kJ/t c.冷量损失按 30%计算 Q3= 0.3（Q1+Q2）=95 955 （k