有機合成工藝研發精選(九篇)

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第1篇：有機合成工藝研發范文

關鍵詞氯堿；生產；節能；措施；技術；應用

中圖分類號：TE08文獻標識碼： A 文章編號：

引言

氯堿工業是我國化學工業的重要組成部分，在國民經濟發展以及社會生活、生產中都占有舉足輕重的地位，氯堿工業主要指生產氯氣、燒堿的工業，并以氯為主要原料生產氯產品。燒堿是化工原料中最基本的一種，被廣泛應用于輕工業、冶金、有機合成等行業中，而氯氣則是燒堿生產的重要關聯產品，同時也是有機合成工業中的重要化工原料，由此可見氯堿行業在我國整個工業生產中都是不可或缺的，對氯堿行業的現狀與發展趨勢進行深入的了解是整個氯堿行業應當承擔的義務與責任。

一、當今氯堿行業的技術與特點

1.氯堿行業的生產方法

氯堿行業以電解食鹽水制氯、氫與燒堿，主要的工藝手法有隔膜法、水銀法和離子交換膜法。從總體來看我國的氯堿生產工藝不斷得到提高，在生產裝置與設備方面也得到了不斷更新與增加，但是與氯堿行業發達的國家相比仍有一些差距，比較先進的離子交換膜法電解工藝在整個氯堿行業中所占的比重有待提高。

2.氯堿行業的特點

氯堿行業中一直存在著許多生產上的矛盾難以解決，首先是耗能大，氯堿行業對電力與熱能的消耗一直影響著氯堿行業的成本；其次是氯堿行業的腐蝕與污染，氯堿行業中存在氯氣、氯化氫等有毒氣體，對周邊大氣與水源可能造成污染，同時在生產過程中也會對設備造成腐蝕。

二、氯堿生產過程中的節能措施

2.1節水和節電

目前，氯堿生產中，應用離子膜法生產燒堿以及PVC樹脂成為主流的產品，且規模不斷的增加，用水量也是越來越大的。要實現水資源的節約，避免工程重新的構建，當前用到的節水措施主要是進行了改造工程，主要包括涼水塔循環水，冷卻水以及深井水的系統，使水能得到充分的應用，而實現節水目的。具體措施包括，增加涼水罐，涼水塔中打入泵，采用DCS控制系統自動調節涼水罐的水溫及液位，對開車后，生產中無機廢水用于化鹽進行充分的再利用，。

同時，生產規模的不斷擴大，以及更多設備的安裝都使得電能的消耗不斷增加。目前主要采取的途徑是將不必要的機組設備進行停用處理，以此來節約浪費的電能，也可以采取將具有相同功能機組利用到多個環節中的節能方法。改造堿液輸送系統也是較有效的途徑，通常包括管道的引進，是由電解工段成品堿板式換熱器出口實現的，同時安裝閥門。將電解及干燥工段在相連，管道的安裝通常在室內，節約壓縮空氣也保證堿液輸送。綜上，也就是采取停用不必要機組節電和節水，同時減少壓縮空氣用量而實現節能。

2.2余熱利用

不同季節將多余熱量用于生產其余環節，夏天時，由氯乙烯以及合成得到的熱水可提供給其他機組足夠熱動力，而冬天時，合成爐以及氯乙烯的熱水可以供給廠區供暖系統，使熱能不浪費。在氯堿生產過程中，合成HCl時，送出的熱水比要求的溫度要高，多余部分的熱水可以給其他機組作為動力。熱水供給生產廠區換熱，回水循環使用。主要采取的措施是安裝余熱利用設備，主要包括循環水泵，供熱的熱水罐以及輸送泵，溴化鋰機組等。同時，可采取選用針對不同氣候特點選用不同型號的蒸汽爐，實現蒸汽的回收和利用。在氯乙烯工藝環節中，由熱水槽熱水提供給轉化器和預熱器足夠的熱量，當溫度保證合理才能做到轉化器運行最佳。轉化器運行中，氯乙烯熱水余熱能保證溴化鋰機組運轉。冬季，氯乙烯熱水也能實現較小范圍的生產廠區供暖。

三、氯堿生產過程中節能措施的應用及前景

3.1氯堿生產過程中節能措施的應用

3.1.1我國氯堿生產過程節能技術的應用

隨著我國經濟的發展，國內高耗能產業迅猛的發展，氯堿行業在高耗能范疇內，一方面增加了經濟的壓力，同時也增加了供求矛盾。目前，氯堿行業也不斷的引進先進的節能技術。最新的氯堿生產中的先進技術包括：干法乙炔，煤制乙炔，二氯乙烷以及乙炔制氯乙烯這幾種技術。

干法乙炔技術實際是指電石水分解時使用較少的過量水分，得到的電石渣含水質量分數僅是4%～10%。國內多個企業應用和開發該法，主要有北京瑞思達化工設備有限公司，深圳市冠恒通科技發展有限公司，四川宜賓天原股份有限公司等。該法能夠有效避免電石渣漿現象，對能源和水以及土地使用都做到了節約，投資和運行成本都降到最低，因此，電石法聚氯乙烯行業較為有效。

煤制乙炔的原理：等離子體炬生成高溫等離子氫，能和煤粉實現反應，得到乙炔混合氣，分離然后提濃最終得到乙炔。該方法有效的節約了電，成本降低，清潔及高效生產，環境污染也是較輕的。而環境和資源更關注的今天，該方法倍受關注。2001年，新疆天業集團在清華和復旦大學的輔助下研制出該方法，而隨后的發展，使其目前已經具有最大炬功率，在國際上具有先進水平。

二氯乙烷和乙炔制氯乙烯技術主要原理為二氯乙烷和乙炔直接一步反應。其催化劑為非汞類的，而該類催化劑的產業化使電石耗量大幅度的降低，減小對電石依賴，同時使產品成本降低，產品質量得到提升的同時有效避免汞污染，對電石法PVC汞污染能有效的解決。國內已經有企業和研究院進行研究，也有了相當大的突破，在催化劑的確定方面已經能較準確的確定。

3.1.2氯堿生產過程中節能設備的應用

目前，已經有眾多的節能設備引進到氯堿生產過程中，來實現該行業的有效節能，最新的技術主要有：膜極距電解槽，氧陰極電解槽。

（1）膜極距電解槽：

離子膜燒堿生產技術發展推動離子膜電解槽的發展，也由有極距轉變為膜極距。膜極距電解槽主要的優勢表現在較低槽電壓及電耗，也將作為離子膜電解槽節能技術的趨勢，該電解槽更節電。現在已經有公司成功的應用，如北京藍星化工股份有限公司，天津大沽化工股份有限公司等。主要是對老型電解槽實現進一步改造。

（2）氧陰極電解槽：

在我國氯堿工業中，離子膜電解槽為主要耗能的核心裝備，國際氯堿工業通過對新型離子膜電解槽進行研發，改進了原有的電解槽，其中氧陰極離子膜電解槽就是其中一種。該電解槽采取氧氣電極還原反應，陰極沒有氫氣的析出，而實現電壓降低，而實現電解電耗降低。2010年，藍星(北京)化工機械有限公司在北京化工大學的配合下，研制出氧陰極(ODC)低槽電壓離子膜法，使電耗降低30%，對節能減排起了極大的推動作用。

3.2氯堿生產過程中節能措施的前景

氯堿生產過程中，工序各環節中，仍然存在可節能部分，包括乙炔反應熱及燒堿電解熱等具有較低余熱的充分應用。首先，乙炔反應熱充分利用，對于乙炔反應而言，其顯著放熱，經過計算，數據相當的龐大。乙炔生產中反應溫度保證合理，多余導致浪費，而實現多余熱量轉移十分必要，現在該多余部分僅是由冷卻塔吸收，而未利用，因此有回收的可能。其次，燒堿電解熱的充分利用，燒堿電解槽合理溫度是85℃，而循環水冷卻，濕氯氣及氫氣直接降溫，熱量存在浪費。經過換算損失的熱量相當龐大。因此，該部分熱量有回收利用的價值。

我國的氯堿工業，目前在世界范圍內僅處于相對有利的位置，因此，需要做到技術創新，大力推動和倡導新工藝，新技術的開發和推廣，高新技術在該行業中充分利用并且不斷的實現改造，使生產效率提高的同時實現產業升級。對干法乙炔、膜極距電解槽等先進技術要大力的推廣，離子膜電解槽氧陰極，對新制氯工藝要增加重視度，研發煤和天然氣等制取烯烴等技術，注重其發展和應用，對能源做到充分利用，針對氯堿裝置低品位余熱進行重點研究，開發新技術，促進氯堿行業的可持續發展。

結束語

隨著氯堿行業的不斷發展，節能觀念深入人心，使得該行業更加的注重節能措施的應用和發展，本文從目前主要的節能措施入手，分析目前主要的新技術和新設備的應用情況，就目前存在的技術漏洞說明目前節能措施的前景問題，意在指導氯堿生產節能的有效發展，保證行業的可持續發展。

參考文獻