[发明专利]氯化反应过程中的节能方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氯化反应过程中的节能方法，属于氯化反应过程的节能技术。

背景技术

现有以液氯为原料的直接氯化反应过程中，基本包括液氯的汽化，氯化反应和低沸点汽化产物的捕集等过程。其中液氯汽化过程是指液氯通过汽化装置与热介质进行热交换，得到氯蒸汽的过程，目前工程上所采用的加热介质一般为水蒸汽，少数采用热水或者电加热。汽化后的氯气经缓冲罐稳压后进入使用设备。热介质经换热后被降温，但不被重复利用，消耗能量较高。

在专利CN125137A中公开了一种高效液氯汽化器，提出了使用自然界中江水、河水、湖水、海水代替上述水蒸气或热水或电能等能源作为加热介质，是一种较好的减少液氯汽化过程能耗的方法，实现了节能的第一步。然而，该专利也没有涉及液氯汽化后，加热介质所吸收的冷量使用(即能量利用)问题。

与此同时，氯化反应过程中为避免反应产生的低沸物和物料以汽态形式离开反应釜，需要以低温盐水作为冷介质进行捕集。工业上一般利用冷冻机(即制冷系统)来获得温度适合的冷冻盐水作为冷却介质。目前，经换热升温后的盐水再回到冷冻机被制冷或降温为低温盐水。盐水只在制冷机→换热器→制冷机间做循环，盐水只是经历降温→升温→再降温→再升温的过程，升温盐水所具有的能量没有得到充分利用。

因此，整个氯化反应过程中包括需要与热介质换热的氯化汽化器和需要与冷介质换热的低温换热器，二者各行其事，能耗高，浪费了能源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氯化反应过程中的节能方法，该方法利用冷冻盐水循环使用达到节能的目的。

本发明是通过下述技术方案加以实现的，一种氯化反应过程的节能方法，所述氯化反应过程，采用的装置包括氯化反应器，参与反应的氯气原料来自于液氯汽化器所提供的氯蒸汽，氯化反应时需要通过低温换热器对反应物料和低沸点产物进行捕集，以免随氯化氢气体一起离开反应釜，该换热器的冷却介质来源于制冷机提供的冷冻盐水，实现该氯化反应过程的节能，其特征在于包括以下过程：将来自于冷冻机的低温盐水送至低温换热器与低沸点物料进行热交换，升温后的盐水送至液氯汽化器作为液氯汽化加热的介质，提供液氯汽化所需的热量并被降温，降温后的盐水再送至冷冻机进一步降温至低温盐水，于是形成盐水由冷冻机进至低温换热器，再至液氯汽化器进行换热，最后回到冷冻机的循环使用过程，实现盐水由低温→升温→降温→低温的温度变化过程，从而通过利用液氯汽化所吸收的潜热来降低盐水温度，节省了冷冻机的耗能，达到氯化反应过程的节能目的。

本发明的优点在于，将液氯的蒸发过程和制冷系统通过循环盐水串联结合起来，利用升温盐水对液氯进行汽化，实现了能量的梯级利用，节约了加热蒸汽的能耗；同时液氯汽化要吸收升温盐水的能量，使其降温，达到降低冷冻机能耗的目的。该过程简单，易于实现。

附图说明

图1为实现本发明的工艺流程示意图。

图中：1-液氯汽化器，2-氯化反应器，3-低温换热器，4-冷冻机。

具体实施方式

实施例

下面结合图1对本发明加以具体说明：从冷冻机4出来的-14℃～-15℃的冷冻盐水至低温换热器3与氯化反应产生的气体物料进行换热，由换热器3出来的盐水升温至-6℃～-7℃，然后该升温后的盐水至液氯汽化器1作为加热介质，与液氯进行换热，产生的氯气至氯化反应器2作为氯化反应的原料，盐水获得降温至-9℃～-10℃，该降温后的盐水回至冷冻机4进行进一步制冷降温达到-14℃～-15℃。盐水如此由冷冻机4→低温换热器3→液氯汽化器1→冷冻机4循环使用，在循环过程中，盐水利用了液氯的汽化潜热，节省了冷冻机的电能消耗，同时节省了液氯汽化所需要的热量。

以某企业生产氯乙酸为例，该装置平均用氯量为691kg/h，反应设备的低温换热器(冷却器)的热负荷为7万大卡/h。

改造前盐水全部由制冷机制冷，冷冻机日耗电840KWh。液氯汽化全部由蒸汽加热，蒸汽用量为95kg/h。将工艺过程改为本发明的工艺流程后，冷冻机制冷日耗电571KWh，液氯汽化不需要蒸汽加热。本工艺流程所消耗能量，与原流程相比每日冷冻机制冷可节电约1/3，另外不消耗蒸汽。