濰坊春源化工有限公司小編根據氯化石蠟 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, 濰坊春源化工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

=

所需的汽化熱為:

1 167 416= 1 502 840 ( kJ) 。生產過程產生的熱量

Q汽化熱1 = 1 017 kg

304. 93 kJ /kg = 310 115 kJ。

遠高于液氯汽化所需的熱量, 是消耗量的 4. 5 倍。

原裝置生產 1 t氯化石蠟 - 52實際消耗液氯約

考慮生產中的熱量損耗和交換效率, 其自身產生的

1. 1 ,t 則實際生產所需的汽化熱為:

熱量也完全能滿足液氯汽化所需的熱量。在實際生

Q汽化熱2 = 1 100 kg

304. 93 kJ /kg = 335 424 kJ。

產過程中, 仍有大量的反應熱由冷卻水系統帶走。