副產(chǎn)蒸汽型氯化氫合成裝置運行總結(jié)

趙強寧，李永全，黃小虎，吳宗令，柯友新

（新疆中泰化學（集團）股份有限公司，新疆烏魯木齊830009）

中泰化學阜康能源有限公司（以下簡稱“阜康能源”）循環(huán)經(jīng)濟項目一期包括60 萬t/a 燒堿和80 萬t/a聚氯乙烯樹脂及配套自備熱電項目，其中，在氯化氫合成崗位共有16 臺蒸汽型合成爐，在運行期間出現(xiàn)了腐蝕和結(jié)垢等。

1 生產(chǎn)工藝

由氯氫處理工序送來的氯氣與氫氣進入合成爐燃燒，生產(chǎn)出氯化氫氣體，氯化氫輸送至后續(xù)工序作為原料生產(chǎn)氯乙烯，生產(chǎn)過程中的熱量一部分由冷卻循環(huán)水帶走，一部分副產(chǎn)蒸汽輸送至外管網(wǎng)，主要用于溴化鋰機組的制冷。

1.1 氫氯氣系統(tǒng)

為保證生產(chǎn)穩(wěn)定，裝置設(shè)計要求氯氫體積比為l∶1.05～1∶1.10，同時要求高純鹽酸的游離氯質(zhì)量濃度≤20 mg／L。由于生產(chǎn)中氯、氫壓力不穩(wěn)定，并且氫氣中的水分含量較高，在實際生產(chǎn)運行過程中，主要采用手動調(diào)節(jié)。

1.2 蒸汽系統(tǒng)

來自純水罐的純水通過純水泵加壓至0.5 MPa以上，被送至合成爐，產(chǎn)生蒸汽進入蒸汽閃發(fā)罐進行氣液分離，蒸汽冷凝水通過下降管進入合成爐繼續(xù)生產(chǎn)蒸汽，蒸汽輸送至外網(wǎng)供用戶使用。

2 出現(xiàn)的問題及處理措施

2.1 氫氣燈頭損壞

該合成爐采用“梅花孔”式兩環(huán)石英燈頭，該燈頭運行較穩(wěn)定，氫氯氣混合均勻，生產(chǎn)出的氯化氫氣體純度穩(wěn)定，并能夠小流量生產(chǎn)，不對合成爐的燈頭座出現(xiàn)燒毀現(xiàn)象，但是實際情況是，在每次停爐后均出現(xiàn)氫氣燈頭斷裂現(xiàn)象，需進行更換新的氫氣燈頭，增加勞動強度并對裝置的運行造成影響。

處理措施：通過對氫氣燈頭的斷裂面及斷裂位置進行仔細的研究發(fā)現(xiàn)，斷裂位置主要集中在氯氣孔直對氫氣燈頭處，因此，根據(jù)氫氣與氯氣的反應情況，此處的運行溫度較高，在停合成爐時直接熄爐，運行時與停爐后的溫差較大，直接造成燈頭斷裂。根據(jù)此種原因,要求在合成爐停爐時將合成爐負荷降低至最小，運行20～30 min 后再熄滅，可避免合成爐燈頭的斷裂。經(jīng)過實際運行，再未出現(xiàn)過合成爐燈頭斷裂的情況。

2.2 純水系統(tǒng)pH 值的控制

蒸汽型合成爐對純水的pH 值控制要求比較嚴格，純水pH 值的控制直接影響到蒸汽型合成爐的腐蝕情況及蒸汽輸送至用戶后對用戶設(shè)備的損壞，因此對純水pH 值采用加氨水控制，氨水的加入量要求較嚴格。加入量少不利于純水pH 值得控制，加入量大對石墨塊的使用壽命有較大的影響，因此， 氨水的投加控制對員工的操作提出了更改的要求。

處理措施：在實際運行過程發(fā)現(xiàn)，在裝置滿負荷的情況下，蒸汽合成爐的產(chǎn)蒸汽量較穩(wěn)定，合成爐的純水補水是比較穩(wěn)定的，不發(fā)生大的變化，因此，只要投加的氨水量穩(wěn)定，純水的pH 值同樣是穩(wěn)定的。所以根據(jù)實際情況在現(xiàn)場增加的1 臺氨水罐，利用壓縮控制對氨水進行增壓加入純水泵的進口，在氨水罐出口由針型閥加孔板進行控制，保證輸送量的穩(wěn)定，可保證純水pH 值穩(wěn)定。

2.3 蒸汽合成爐合成段下部冷卻水的結(jié)垢問題

蒸汽型合成爐的合成段下部的冷卻設(shè)計為循環(huán)水進行冷卻，運行一年以后發(fā)現(xiàn)石墨塊的結(jié)垢較厲害，直接影響到石墨塊的換熱效果，蒸汽型合成爐在使用過程中是一個高溫易腐蝕的設(shè)備，因循環(huán)水的鈣鎂含量較高，按照原有設(shè)計采用循環(huán)水冷卻長期運行后出現(xiàn)水垢現(xiàn)象。

處理措施：通過計算發(fā)現(xiàn)，蒸汽型合成爐循環(huán)水段帶走的熱量較小，其大部分的熱量由純水段的蒸汽帶走，因此，對合成爐合成段的循環(huán)水部分更改為純水進行循環(huán)，在該裝置增加了純水循環(huán)泵，內(nèi)部純水閉路循環(huán)，并將循環(huán)純水用來產(chǎn)蒸汽，提高了合成爐的熱量利用率。

2.4 合成爐閃發(fā)罐下液管管道腐蝕

蒸汽型合成爐通過上液管將氣水混合液輸送至蒸汽閃發(fā)罐內(nèi)，閃發(fā)罐內(nèi)進行氣液分離，通過下液管進入合成爐循環(huán)生產(chǎn)蒸汽。在運行中發(fā)現(xiàn)閃發(fā)罐下液管控制閥后出現(xiàn)管道腐蝕，通過分析發(fā)現(xiàn)，此管道的腐蝕主要為下液管內(nèi)因壓力變化產(chǎn)出蒸汽，管道的腐蝕為汽蝕現(xiàn)象。

處理措施：下液管的汽蝕現(xiàn)象，其主要原因為下液管控制閥為截止閥，截止閥存在節(jié)流現(xiàn)象，在截止閥閥后出現(xiàn)真空區(qū)，釋放蒸汽，出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象，所以將此閥門進行拆除，杜絕了閃發(fā)罐下液管的汽蝕現(xiàn)象。

3 生產(chǎn)控制注意事項

氯化氫合成裝置在操作中因工藝原因其自動化程度相對較低，因此，大量操作存在手動控制，對操作工的操作能力有較高的要求。

（1）制定出詳細的標準化操作。制定出詳細的標準化操作，對生產(chǎn)中的每個作業(yè)進行梳理，梳理為一個操作單元，在操作單元中的每一步操作盡量做到量化控制，每個作業(yè)必須嚴格按照標準化操作進行操作，減小了因員工主觀意見的控制，杜絕生產(chǎn)事故的發(fā)生。

（2）開停車采用作業(yè)票雙人確認。在開停車過程中，因操作量大、操作點多，每次開停車為生產(chǎn)事故的高發(fā)期。針對此種現(xiàn)象，開停車操作過程根據(jù)標準化操作制定出操作票，要求員工每一步操作必須嚴格按照操作票進行操作，并對每一步作業(yè)必須進行確認，并對部分關(guān)鍵性的操作采用雙人進行確認或多人確認。通過對操作票的運行發(fā)現(xiàn)，大大降低了開停車過程生產(chǎn)事故的發(fā)生。

（3）根據(jù)操作單元進行對標管理。對該裝置內(nèi)的同類設(shè)備或裝置采用對標管理，發(fā)現(xiàn)了裝置及員工操作過程中潛在的隱患，防止了事故的發(fā)生。

4 結(jié)語

氯化氫副產(chǎn)蒸汽合成爐裝置工藝是新型的節(jié)能工藝，解決生產(chǎn)中出現(xiàn)中的合成爐蒸汽系統(tǒng)腐蝕和石墨結(jié)垢問題，達得氯化氫副產(chǎn)蒸汽合成爐裝置的經(jīng)濟效益和社會效益。