FHL-1600型副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐運行總結(jié)

俞廣亞

（河南神馬氯堿化工股份有限公司，河南 平頂山 467001）

FHL-1600型副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐運行總結(jié)

俞廣亞

（河南神馬氯堿化工股份有限公司，河南 平頂山 467001）

介紹了FHL-1600副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐的結(jié)構(gòu)特點、工藝流程、運行和節(jié)能情況。該合成爐提高了HCl質(zhì)量穩(wěn)定性的同時，其安全性及環(huán)保性也得到了明顯改善。

副產(chǎn)蒸汽；合成爐；自動化；氯化氫；安全

河南神馬氯堿化工股份有限公司是以生產(chǎn)燒堿及聚氯乙烯樹脂等化工產(chǎn)品為主的企業(yè)，始建于1971年，公司經(jīng)過30多年的發(fā)展，目前擁有離子膜燒堿15萬t/a、PVC樹脂15萬t/a生產(chǎn)能力。為進(jìn)一步提高生產(chǎn)安全及氯化氫產(chǎn)品質(zhì)量，提高副產(chǎn)熱量的利用效率，公司于2012年3月立項引進(jìn)FHL-1600型副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐。

FHL-1600型副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐是由南通蘇宇化工設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)，日產(chǎn)氯化氫能力達(dá)150 t。在氯化氫合成爐的高溫區(qū)段采用鋼制水冷壁爐筒，在合成段頂部和底部容易受腐蝕的區(qū)段采用石墨材料制作，與冷卻功能于一體，并通過和其配套的降膜吸收塔可直接生產(chǎn)合格的高純酸，F(xiàn)HL-1600型副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐于2012年8月一次點爐試車成功，采用了全自動化控制。生產(chǎn)的產(chǎn)品各項指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求，運行以來質(zhì)量穩(wěn)定。

1 副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐概況

該合成爐由上、中、下3段石墨筒體及套在筒體外的鋼制殼體構(gòu)成，下段的鋼制殼體通過管道與上段鋼制殼體連通形成一個冷卻水循環(huán)通道，中段的鋼制殼體上設(shè)有單獨的冷卻水循環(huán)通道。合成爐的中段為高溫段，其采用耐高壓石墨筒體、鋼制外殼以及單獨的冷卻水循環(huán)通道，且其外殼與兩端外殼隔離，中段石墨筒體不與各種管道或部件連接，解決了整個中段的耐壓問題，使得從中段流出的熱水通過閃蒸罐后產(chǎn)出高壓蒸汽，供用戶直接使用或并入其他蒸汽網(wǎng)絡(luò)，無需建立獨立的蒸汽網(wǎng)絡(luò)。

1.1 工藝流程

由氯氫處理工序送來的干燥氯氣經(jīng)氯氣緩沖罐、手動調(diào)節(jié)閥、溫度及壓力監(jiān)測后經(jīng)孔板流量計、程控調(diào)節(jié)閥、快速切斷閥、阻火器進(jìn)入副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐底部的石英燃燒器。

由氯氫處理工序送來的干燥氫氣經(jīng)手動調(diào)節(jié)閥、溫度及壓力監(jiān)測后經(jīng)孔板流量計、程控調(diào)節(jié)閥、快速切斷閥、阻火器分兩路進(jìn)入副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐底部的石英燃燒器，形成氫包氯包氫的形態(tài)，并按設(shè)定好的配比氯氫在燃燒室內(nèi)燃燒合成HCl。HCl氣體向上流經(jīng)燃燒室與下部夾套中的循環(huán)水進(jìn)行第一次熱交換，此時HCl氣體的溫度較高，與中部鋼制水冷壁爐筒內(nèi)的純水換熱后，由副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐頂部側(cè)向流出，經(jīng)過沒于水中的石墨管進(jìn)入石墨冷卻器與循環(huán)冷水進(jìn)行二次換熱，冷卻后的HCl經(jīng)分配臺分配，既可作為轉(zhuǎn)化工序合成氯乙烯的原料，也可部分或全部通過降膜吸收塔用水吸收生產(chǎn)鹽酸。

1.2 開車條件

（1）爐內(nèi)含氫≤0.4%，合成爐出口含氫≤0.4%，水壓≥0.3 MPa；

（2）Cl2純度≥90%，含氫≤1.0%，壓力0.10～0.16 MPa；

（3）H2純度≥98.5%，含O2≤0.4%，壓力0.050～0.079 MPa。

1.3 控制指標(biāo)

（1）Cl2純度≥95%，含氫≤0.4%，含氧≤0.4%，含水≤0.05%，壓力0.113～0.126 MPa；

（2）H2純度≥98%，含氧≤0.4%，壓力0.078 MPa；（3）冷卻水；

a.循環(huán)熱水：供水溫度（80±5）℃，回水溫度（85± 5）℃，循環(huán)熱水流量≥200 m3/h，壓力≥0.35 MPa；

b.循環(huán)冷水供水溫度≤35℃，回水溫度≤45℃，壓力≥0.35 MPa。

（4）HCl純度94%～96%，氫氣過量＜4%；

（5）成品鹽酸濃度31%～38%，溫度≤50℃，ClO－＜2 mg/L。

1.4 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

（1）HCl純度95%～97%，氫氣過量＜4%；

（2）成品鹽酸濃度31%～38%，溫度≤40℃，ClO－＜2 mg/L。

1.5 控制系統(tǒng)

該合成爐自動控制系統(tǒng)主要包括自動點火單元、自動聯(lián)鎖保護(hù)單元、氫氣氯氣自動配比控制單元及汽包部分自動控制單元。系統(tǒng)實現(xiàn)DCS集中控制，現(xiàn)場無人值守。

（1）自動點火單元由在線火焰檢測、自動切斷閥、高壓點火裝置和程序控制組成。

（2）氫氣、氯氣自動配比控制單元可實現(xiàn)精確的自動流量控制，根據(jù)生產(chǎn)控制中HCl的純度分析來設(shè)定氫氣、氯氣適當(dāng)?shù)谋戎?，在生產(chǎn)中若氫氣、氯氣的純度波動，及時分析HCl純度調(diào)整比值，實現(xiàn)兩者的自動控制，既安全又便捷。

（3）引進(jìn)美國在線檢測設(shè)備，實現(xiàn)了氯化氫純度及游離氯含量在線檢測，可隨時掌控合成HCl的質(zhì)量，保證HCl質(zhì)量穩(wěn)定。

（4）自動聯(lián)鎖保護(hù)單元設(shè)有氫氣壓力、氯氣壓力、冷卻水流量、汽包壓力、汽包液位、氫氣流量與氯氣流量比值聯(lián)鎖，在線火焰聯(lián)鎖保護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，立即執(zhí)行停車保護(hù)程序，進(jìn)行自動充氮氣保護(hù)。

（5）汽包蒸汽部分自動控制單元包括汽包液位的自動控制，蒸汽壓力自動控制、汽包液位低和蒸汽壓力高的聯(lián)鎖保護(hù)。

（6）氯氫流量、吸收水量、循環(huán)水量、合成爐停車、充氮、上塔及送轉(zhuǎn)化HCl流量都使用程控操作，自動聯(lián)鎖控制。

（7）停爐時實現(xiàn)一鍵操作。當(dāng)緊急停車鍵啟動，氯氫快速切斷閥自動關(guān)閉，充氮閥會自動開啟向合成爐內(nèi)充氮，去轉(zhuǎn)化閥門自動關(guān)閉，上塔及吸收水閥自動打開。

（8）火焰觀測、防爆膜冷卻及水槽液位都使用攝像頭傳于操作顯示屏，直觀、清晰又準(zhǔn)確。

2 運行情況

該FHL-1600型副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐自2012年8月試車成功，連續(xù)滿負(fù)荷運行8個月，副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐的各產(chǎn)品指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計和工藝要求。期間因副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐擋煙板漏、氯氣閥位偏大等原因停車檢修2次外，其他運行穩(wěn)定。

3 存在問題

（1）由于前期與壓力容器蒸發(fā)段加工單位溝通交流不到位，致使在蒸發(fā)段加工過程中未對蒸發(fā)段腔體進(jìn)行保壓實驗，出現(xiàn)爐子運行后擋煙板焊縫處有砂眼，發(fā)現(xiàn)問題后隨即聯(lián)系設(shè)備加工廠家進(jìn)行處理。

（2）在運行過程中，通過負(fù)荷提升發(fā)現(xiàn)進(jìn)合成爐氯氣調(diào)節(jié)閥閥位開啟偏大，在沒有達(dá)到設(shè)計負(fù)荷的情況下氯氣量已無法提升。后經(jīng)分析為該合成爐氯氣調(diào)節(jié)閥閥芯加工線性比例不對，更換閥門后運行正常。

4 小結(jié)

該公司FHL-1600型副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐的引進(jìn)是十分成功的，大大提高了公司的氯平衡能力，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程自動化控制，同時也為PVC樹脂的質(zhì)量提升提供了可靠的保障。自動化控制的實施，使FHL-1600型副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐的操作簡便，大大提高了HCl質(zhì)量的穩(wěn)定性和生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性，且副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐在國內(nèi)率先實現(xiàn)了自動化控制。該合成爐安裝投運以來運行穩(wěn)定，節(jié)能效果明顯。

Summary on operation of FHL-1600 type by-productsteam hydrogen chloride synthesis furnace

YU Guang-ya

（Henan Shenma Chlor-alkaliChemicalCo.,Ltd.,Pingdingshan 467001，China）

This paper introduces the structural characteristics，technological process，operation and energy saving of FHL-1600 by-product steam hydrogen chloride synthesis furnace.The furnace not only improve the quality ofHClstability and safety and environmentalprotection.

by-productsteam；synthetic furnace；automation；hydrogen chloride；safety

TQ124.4+2

B

1009－1785(2017)08-0031-02

2017-03-15