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摘 要：河南神马氯碱发展有限责任公司采用氢气增压机，将原来放空氢气回收，变废为宝，出售给用氢单位，每年创造效益一千多万元。
关键词：氢气；增压机；富余量；总结
河南神马氯碱发展有限责任公司位于平顶山市高新区，占地面积446亩，注册资本5.75亿元。公司是以生产烧碱、聚氯乙烯树脂等基础化工原料为主的氯碱企业，现已形成年产离子膜烧碱（折100%）30万吨、聚氯乙烯树脂30万吨、液氯10万吨、盐酸8万吨的生产规模。
一、氢气余量计算
河南神马氯碱发展有限责任公司30万吨离子膜烧碱/年和30万吨PVC/年生产线满负荷运行时，尚有2000多 Nm?/h的氢气放空，具体计算过程如下：
1. H2年总产量
30万吨烧碱副产氯气量为：30×71÷80=26.625（万吨），摩尔数为3.75×109（mol），氢气和氯气摩尔数相同，即同时副产3.75×109（mol）的氢气。
2. 年生产HCl总量
2.1 PVC年耗HCl量
每吨PVC树脂生产理论需要0.584吨氯化氢和0.412吨乙炔，30万吨PVC树脂理论需用氯化氢量为：17.52（万吨），折合摩尔数为：4.8×109（mol），考虑10%过量，PVC年耗HCl总量为：5.28×109（mol）
2.2 生产盐酸年耗HCl量
公司每年自用和出售盐酸6万吨，盐酸浓度按31.5%计算，需耗氯化氢：1.89万吨，折合摩尔数为：2.5890×108（mol），每年公司生产PVC树脂和盐酸共需氯化氢总量为：
5.28×109（mol）+ 2.5890×108（mol）=5.5389×109（mol）
3 . HCl年消耗H2量
由物质平衡定律，氯化氢理论消耗氯气总计为2.7695×109（mol），由于氯氢合成时不允许过氯，常控制氢气过量5-10%，按7.5%计算，氢气消耗总量为：
2. 7695×109（mol）×1.075=2.9772×109（mol），则剩余氢气量为：
3.75×109（mol）-2.9772×109（mol）=0.7728×109（mol）
折合标方数为0.7728×109（mol）×22.4L=1.7311×107（Nm?）
每年按8000小时计算，每小时富余氢气量为：1.7311×1010（L）÷8000=2163.84（ Nm?/h）
二、外售H2量及压缩机的选型
根据物料平衡，河南神马氯碱发展有限责任公司年产30万吨PVC树脂消耗的氯气和氢气后，仍有6万余吨氯气做成液氯出售，有近1600万标方的氢气放空到大气中。氢气虽然不会污染环境，但作为洁净能源丢之可惜。与河南神马氯碱发展有限责任公司隔河相望的尼龙公司也是中平能化集团的全资子公司，与河南神马氯碱发展有限责任公司相距370m左右，该公司苯加氢工序需要大量的氢气，随着产能的增加，尼龙公司现有制氢装置不能满足生产需要，又从别公司购进部分，且氢气成本在近3元/ Nm?以上，河南神马氯碱发展有限责任公司与尼龙公司经过磋商，最初确定以0.95元/ Nm?的价格，压力控制在0.7Mpa左右，每年向尼龙公司输送1000万Nm?左右的纯度不低于99.9%的氢气。
根据相关协议，考虑到生产系统的稳定性，剩余氢气不会全部输送给尼龙公司，常控制10 %左右甚至更多的放空，按放空10%计算，剩余氢气量为：2163.84÷1.1=1967.13（ Nm?/h）
经过充分的技术交流，参考多家输氢公司的用机实践，河南神马氯碱发展有限责任公司选择了南京压缩机股份有限公司的LW-18/0.5-10型无润滑氢气增压压缩机，该机为复动式， 活塞外侧与内侧同时工作，外侧进气时，内侧为压缩与排气，外侧压缩与排气时，内侧为进气。
输氢流程为：氢气分别从十万吨和二十万吨氢气分配台，靠分配台86Kp左右的压力经止回阀进入氢气缓冲罐，由缓冲罐进入氢气增压机被加压后进机后缓冲罐，然后再经干燥后输送给尼龙公司。
三、采取安全措施
由于氢气处理区域是河南神马氯碱发展有限责任公司甲级防火防爆区域，压缩机运行的安全直接影响着公司的安全生产稳定状况。因此我们在使用该压缩机时着重采取如下措施：1、在压缩机前增设50M3冲罐一台，避免造成10万吨、20万吨两套氢气处理系统压力波动，2、在两套氢气处理分配台到氢气缓冲罐之间加装止回阀，避免两套系统压力不同而导致氢气倒流 ，3、两套氢气处理分配台均设有充氮装置，保证两条线能够独立运行，单独置换而不影响，4、氢气缓冲罐，压缩机进出口均装有氢气自动放空阀，能够在出现不安全情况下立即将氢气放空，保证系统的安全稳定，5、压缩机本身采用PLC控制，设有进出口温度、压力、油温等参数的声光报警，同时将以上参数及画面接至DCS主控室和工程师站，上述指标一旦出现超限会立刻报警，避免恶性事故的发生。
四、输送中出现的情况
在单台压缩机输送氢气过程中，会出现压缩机本身或附件故障，需要停止输送氢气并停机检修，这样就影响氢气的正常输送，还会对用氢单位的生产产生影响，减少对放空氢气的回收。鉴于此，河南神马氯碱发展有限责任公司在2011年底又购买一台同型号压缩机，达到一开一备。但随着国内PVC行情的转化，公司适时调整产品结构，PVC产量大幅降低，氯气产能提高到10万吨，氢气富裕量也相应增大，公司又在2013年底购买一台该公司DW-33/0.8-8型压缩机一台，输送氢气能力目前达到2300 Nm?/h。
五、结语
河南神马氯碱发展有限责任公司原来放空氢气的回收输送装置自2010年12月31日运行以来，已经给尼龙公司输送氢气4500多万Nm?，不但使尼龙公司原料成本降低，而且将河南神马氯碱发展有限责任公司原来放空氢气变废为宝，为公司创造了四千万元的效益，有力促进了节能减排工作的开展。
关键词：氢气；增压机；富余量；总结
河南神马氯碱发展有限责任公司位于平顶山市高新区，占地面积446亩，注册资本5.75亿元。公司是以生产烧碱、聚氯乙烯树脂等基础化工原料为主的氯碱企业，现已形成年产离子膜烧碱（折100%）30万吨、聚氯乙烯树脂30万吨、液氯10万吨、盐酸8万吨的生产规模。
一、氢气余量计算
河南神马氯碱发展有限责任公司30万吨离子膜烧碱/年和30万吨PVC/年生产线满负荷运行时，尚有2000多 Nm?/h的氢气放空，具体计算过程如下：
1. H2年总产量
30万吨烧碱副产氯气量为：30×71÷80=26.625（万吨），摩尔数为3.75×109（mol），氢气和氯气摩尔数相同，即同时副产3.75×109（mol）的氢气。
2. 年生产HCl总量
2.1 PVC年耗HCl量
每吨PVC树脂生产理论需要0.584吨氯化氢和0.412吨乙炔，30万吨PVC树脂理论需用氯化氢量为：17.52（万吨），折合摩尔数为：4.8×109（mol），考虑10%过量，PVC年耗HCl总量为：5.28×109（mol）
2.2 生产盐酸年耗HCl量
公司每年自用和出售盐酸6万吨，盐酸浓度按31.5%计算，需耗氯化氢：1.89万吨，折合摩尔数为：2.5890×108（mol），每年公司生产PVC树脂和盐酸共需氯化氢总量为：
5.28×109（mol）+ 2.5890×108（mol）=5.5389×109（mol）
3 . HCl年消耗H2量
由物质平衡定律，氯化氢理论消耗氯气总计为2.7695×109（mol），由于氯氢合成时不允许过氯，常控制氢气过量5-10%，按7.5%计算，氢气消耗总量为：
2. 7695×109（mol）×1.075=2.9772×109（mol），则剩余氢气量为：
3.75×109（mol）-2.9772×109（mol）=0.7728×109（mol）
折合标方数为0.7728×109（mol）×22.4L=1.7311×107（Nm?）
每年按8000小时计算，每小时富余氢气量为：1.7311×1010（L）÷8000=2163.84（ Nm?/h）
二、外售H2量及压缩机的选型
根据物料平衡，河南神马氯碱发展有限责任公司年产30万吨PVC树脂消耗的氯气和氢气后，仍有6万余吨氯气做成液氯出售，有近1600万标方的氢气放空到大气中。氢气虽然不会污染环境，但作为洁净能源丢之可惜。与河南神马氯碱发展有限责任公司隔河相望的尼龙公司也是中平能化集团的全资子公司，与河南神马氯碱发展有限责任公司相距370m左右，该公司苯加氢工序需要大量的氢气，随着产能的增加，尼龙公司现有制氢装置不能满足生产需要，又从别公司购进部分，且氢气成本在近3元/ Nm?以上，河南神马氯碱发展有限责任公司与尼龙公司经过磋商，最初确定以0.95元/ Nm?的价格，压力控制在0.7Mpa左右，每年向尼龙公司输送1000万Nm?左右的纯度不低于99.9%的氢气。
根据相关协议，考虑到生产系统的稳定性，剩余氢气不会全部输送给尼龙公司，常控制10 %左右甚至更多的放空，按放空10%计算，剩余氢气量为：2163.84÷1.1=1967.13（ Nm?/h）
经过充分的技术交流，参考多家输氢公司的用机实践，河南神马氯碱发展有限责任公司选择了南京压缩机股份有限公司的LW-18/0.5-10型无润滑氢气增压压缩机，该机为复动式， 活塞外侧与内侧同时工作，外侧进气时，内侧为压缩与排气，外侧压缩与排气时，内侧为进气。
输氢流程为：氢气分别从十万吨和二十万吨氢气分配台，靠分配台86Kp左右的压力经止回阀进入氢气缓冲罐，由缓冲罐进入氢气增压机被加压后进机后缓冲罐，然后再经干燥后输送给尼龙公司。
三、采取安全措施
由于氢气处理区域是河南神马氯碱发展有限责任公司甲级防火防爆区域，压缩机运行的安全直接影响着公司的安全生产稳定状况。因此我们在使用该压缩机时着重采取如下措施：1、在压缩机前增设50M3冲罐一台，避免造成10万吨、20万吨两套氢气处理系统压力波动，2、在两套氢气处理分配台到氢气缓冲罐之间加装止回阀，避免两套系统压力不同而导致氢气倒流 ，3、两套氢气处理分配台均设有充氮装置，保证两条线能够独立运行，单独置换而不影响，4、氢气缓冲罐，压缩机进出口均装有氢气自动放空阀，能够在出现不安全情况下立即将氢气放空，保证系统的安全稳定，5、压缩机本身采用PLC控制，设有进出口温度、压力、油温等参数的声光报警，同时将以上参数及画面接至DCS主控室和工程师站，上述指标一旦出现超限会立刻报警，避免恶性事故的发生。
四、输送中出现的情况
在单台压缩机输送氢气过程中，会出现压缩机本身或附件故障，需要停止输送氢气并停机检修，这样就影响氢气的正常输送，还会对用氢单位的生产产生影响，减少对放空氢气的回收。鉴于此，河南神马氯碱发展有限责任公司在2011年底又购买一台同型号压缩机，达到一开一备。但随着国内PVC行情的转化，公司适时调整产品结构，PVC产量大幅降低，氯气产能提高到10万吨，氢气富裕量也相应增大，公司又在2013年底购买一台该公司DW-33/0.8-8型压缩机一台，输送氢气能力目前达到2300 Nm?/h。
五、结语
河南神马氯碱发展有限责任公司原来放空氢气的回收输送装置自2010年12月31日运行以来，已经给尼龙公司输送氢气4500多万Nm?，不但使尼龙公司原料成本降低，而且将河南神马氯碱发展有限责任公司原来放空氢气变废为宝，为公司创造了四千万元的效益，有力促进了节能减排工作的开展。