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相关化工论文范文 本文将以福建省某烧碱企业为例，在多年来对该行业企业推进清洁生产研究的基础上，通过在企业的清洁生产审核和能源审计中采用化工模拟方法[6]，分析和探讨了氯乙烯VC实际生产工艺过程中可能存在的各种问题和清洁生产潜力，进而提出切实可行的清洁生产方案，可为同类化工企业清洁生产审核和能源审计提供借鉴。 烧碱生产车间计算机模拟 1计算机模拟过程 烧碱生产工艺流程可采用过程稳态模拟方法，“序贯法”SequentialMethod进行求解。将生产流程中各个设备分别建立其数学模型，按其物料及能量流向建立流程模拟系统。序贯模拟法的优点是方法直观，应用灵活，适于模块式处理方法，即序贯模块法，但对于复杂系统，尤其是对环路较多、藕合性强的系统，则难以收敛[7]。以福建某聚氯乙烯企业氯乙烯VC实际生产工艺过程的情况进行模拟，其生产规模为精制聚氯乙烯90kt/a。氯乙烯生产过程的主要工艺参数见表1，模拟工艺流程见图1。 2计算机模拟结果及分析 本次模拟以过程稳态模拟为基础，结合灵敏度分析、最优化分析等工具手段进行分析。根据给定的参数表1，通过计算机模拟计算得出的各出料物流数据见表2。从表2可以看出:在氯乙烯生产过程中，可能产生了大量的废酸，经过现场考察，该废酸主要由三部分组成:氯化氢生产废气洗涤酸性废水含酸1.2%、VC合成水洗废水含酸2.2%以及其他可回收的高浓盐酸。氯化氢生产废气洗涤酸性废水和VC合成水洗废水中的废酸具有一定的回收价值，因此，认为该部位具有一定的清洁生产潜力。 通过计算机模拟计算，可得出各设备中产生和交换的能量情况:氯化氢合成炉产生-16281.7MJ/h的热能，石墨冷却器移走-535.7MJ/h的热能;石墨冷却器移走-669.5MJ/h的热量，石墨换热器消耗1095.9MJ/h的热量，氯乙烯转化炉产生了-18335.9MJ/h的热量;单体气柜损失-213.7MJ/h的热量，压缩机消耗8102.5MJ/h的电能，低沸塔塔顶需要移走-26696.1MJ/h的热量，塔底需要加入2099.8MJ/h的热量，高沸塔塔顶需要移走-36863.2MJ/h的热量，塔底需要加入35438.2MJ/h的热量。聚氯乙烯合成与精制工序热量的入方主要是:乙炔原料带入显热、氯化氢显热、石墨换热器加入的热量、合成释放的反应热以及低塔塔底蒸汽加热量和高塔塔底蒸汽加热量。出方主要分为以下7个部分:1石墨冷却器带走的显热，约占总热量的0.88%;2低塔放空轻组分带走的热量直接排入大气，占总热量的0.002%;3高、低塔移走的热量用低温水带走该股热量，进入冷冻水工段，两股热流占总热量的83.23%;4压缩机前的气柜热损失带走的热量耗散排入环境中散失，占总热量的0.28%;5精制氯乙烯带出热量进入聚合工段，占总热量的0.29%;6盐酸带出热量作为产品带走热量，占总热量的0.02%;7其余热损失，约占总热量的15.31%，主要是管道和储槽等保温不密导致的散失;从理论上讲，可以采用各种手段回收或降低上述7个方面的热量，但是增加设备，改变工艺会带来投资费用和操作费用的增加。因此，采取适当的节能技术降低能耗，只有在回收或降低能耗所取得的经济效益大于因设备折旧及操作管理费用等提高引起的产品增加成本时才是合理和可取的。氯乙烯生产过程的热量平衡见表3。数据经整理后与企业实际指标和计划指标进行对比结果见表4。表4中数据显示，能耗最高的是氯乙烯单体精制工段;产生热能最多的是氯乙烯单体合成工段;合成压缩机实际消耗的电能超过理论值的47%;氯乙烯单体精制工段实际消耗的蒸汽量超过理论值的0.1%。通过现场考察发现，本企业现有2台3L-10/8型、5台4L-20/8型活塞式压缩机油耗约24t、水耗为15.5m3/h，效率仅60%～70%，因此，认为该部位具有清洁生产潜力。 节能减排对策和清洁生产方案 借助工艺过程模拟、灵敏度分析、最优化分析等工具的最终分析结论，该企业提出了合成压缩机改造、VC合成水洗酸回收、氯化氢废酸水回收3个清洁生产方案。 1合成压缩机改造 将公司PVC分厂单体车间压缩岗位现有2台3L-10/8型、5台4L-20/8型活塞式压缩机全部跟换为螺杆式压缩机。螺杆式压缩机与活塞式压缩机相比，具有运转平稳、压缩效率高、维修量小、零配件数量少、节电省油、防漏油等优点。经过改造后，螺杆式压缩机采用封闭的油路系统，克服了活塞式压缩机冷却水中经常带油的构造缺陷，完全解决了冷却水带油的问题。该方案总投资180万元，实施后油耗降低了99%，电耗降低了24.4%，同时提高压缩能力，降低电耗与设备维护费用，取得87万元/年的经济效益。 2VC合成水洗酸回收 聚氯乙烯合成车间废酸水中酸含