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无水氟化氢工艺流程比较

2012-10-11张海荣华陆工程科技有限公司西安710065

化工设计 2012年6期

张海荣华陆工程科技有限公司 西安710065

氟化氢又称氢氟酸,是氟化学工业的基础,我国是全球氟化氢的最大生产国。

目前世界各国基本都是采用萤石与硫酸反应制取氟化氢,原因是萤石与硫酸原料易得、供应量大且稳定、大规模工业生产技术成熟可靠。

氟化氢生产技术路线分为常压流程和加压流程,区别是精馏塔、脱气塔采用常压操作和带压操作。由于氟化氢在常压下沸点为19.5℃,因此常压流程的精馏塔、脱气塔塔顶冷凝器均需采用冷冻水进行冷凝,而冷冻水需消耗大量的电能,所以两塔冷凝器在氟化氢装置的能耗中占很大比例;加压流程通过提高两塔操作压力,使氟化氢沸点升至50℃以上,故塔顶冷凝器可使用循环水对氟化氢进行冷凝,由于循环水能耗低,节能效果显著。

国内氟化氢企业通常采用常压流程,其原因是氟化氢属于高度危害性物质,且腐蚀性较强,而常压流程的技术难度相对较低,生产中操作比较容易。

常压流程与加压流程只在于精馏塔与脱气塔操作压力不同,所以只对这两塔系统进行比较分析。由于脱气塔和精馏塔的情况相同,比较精馏塔的能耗情况就可以知道总的能耗比例,下面以15 kt/a无水氟化氢装置为例,通过计算比较常压流程和加压流程的能耗。

1 精馏塔再沸器能耗

1.1 常压流程

由于氟化氢在常压下沸点为19.5℃,所以采用70℃~80℃的热水即可。通过再沸器管程的氟化氢质量流量为3313kg/h,通过壳程的热水流量为29.17t/h,再沸器的换热面积为26.94m2,传递的热量为34594W,传热系数630.14W/(m2·K)。……

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