氯化石蠟是我國氯堿工業(yè)的重要下游產(chǎn)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(yè)和塑料工業(yè)的快速發(fā)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(chǎn)企業(yè)也在不斷 增多, 我國已成為世界氯化石蠟的主要生產(chǎn)國。

筆者根據(jù)氯化石蠟 - 52 的生產(chǎn)特點和生產(chǎn)氯 化石蠟的經(jīng)驗, 提出要合理利用氯化石蠟生產(chǎn)反應(yīng) 余熱。本文對此項技術(shù)改造方案作分析和介紹。

1  余熱利用設(shè)計方案

1. 1  設(shè)計思路

氯化石蠟 - 52 生產(chǎn)工藝大致可分為熱氯化法 和催化氯化法, 浙江善高化學(xué)有限公司采用光催化法連續(xù)化生產(chǎn)工藝, 主要原料包括蠟油和液氯。液 氯經(jīng)蒸汽加熱汽化后通入反應(yīng)釜, 與蠟油反應(yīng)制得 氯化石蠟 - 52。氯化反應(yīng)和氯化氫吸收過程產(chǎn)生的 熱量由循環(huán)冷卻水帶走, 循環(huán)水回水溫度一般為 75 ~ 85 。 2005年, 經(jīng)過對生產(chǎn)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(huán)水系統(tǒng)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(huán)回水加熱汽化液氯,

使生產(chǎn)余熱得到利用。

1. 2  熱量平衡計算

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

C15H32 ( l) + 6C l2 ( g)  引發(fā)劑 

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

則生產(chǎn) 1 t產(chǎn)品的總反應(yīng)熱為:

Q反應(yīng)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(chǎn) 1 t產(chǎn)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(chǎn) 1 t產(chǎn)品的氯氣理論消耗量為 1. 017 ,t 則生產(chǎn) 1 t產(chǎn)品