FHL-1600型副產蒸汽氯化氫合成爐運行總結

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型副產蒸汽氯化氫合成爐運行總結

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副產蒸汽氯化氫合成爐的結構特點、工藝流程、運行和節能情況。該合成爐提高了HCl質量穩定性的同時，其安全性及環保性也得到了明顯改善。

副產蒸汽；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燒堿及聚氯乙烯樹脂等化工產品為主的企業，始建于1971年，公司經過30多年的發展，目前擁有離子膜燒堿15萬t/a、PVC樹脂15萬t/a生產能力。為進一步提高生產安全及氯化氫產品質量，提高副產熱量的利用效率，公司于2012年3月立項引進FHL-1600型副產蒸汽氯化氫合成爐。

FHL-1600型副產蒸汽氯化氫合成爐是由南通蘇宇化工設備制造有限公司生產，日產氯化氫能力達150 t。在氯化氫合成爐的高溫區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合格的高純酸，FHL-1600型副產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。生產的產品各項指標均達到設計要求，運行以來質量穩定。

1 副產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通道，中段的鋼制殼體上設有單獨的冷卻水循環通道。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出高壓蒸汽，供用戶直接使用或并入其他蒸汽網絡，無需建立獨立的蒸汽網絡。

1.1 工藝流程

由氯氫處理工序送來的干燥氯氣經氯氣緩沖罐、手動調節閥、溫度及壓力監測后經孔板流量計、程控調節閥、快速切斷閥、阻火器進入副產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手動調節閥、溫度及壓力監測后經孔板流量計、程控調節閥、快速切斷閥、阻火器分兩路進入副產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，并按設定好的配比氯氫在燃燒室內燃燒合成HCl。HCl氣體向上流經燃燒室與下部夾套中的循環水進行第一次熱交換，此時HCl氣體的溫度較高，與中部鋼制水冷壁爐筒內的純水換熱后，由副產蒸汽氯化氫合成爐頂部側向流出，經過沒于水中的石墨管進入石墨冷卻器與循環冷水進行二次換熱，冷卻后的HCl經分配臺分配，既可作為轉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鹽酸。

1.2 開車條件

（1）爐內含氫≤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

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

b.循環冷水供水溫度≤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 產品質量指標

（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

該合成爐自動控制系統主要包括自動點火單元、自動聯鎖保護單元、氫氣氯氣自動配比控制單元及汽包部分自動控制單元。系統實現DCS集中控制，現場無人值守。

（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精確的自動流量控制，根據生產控制中HCl的純度分析來設定氫氣、氯氣適當的比值，在生產中若氫氣、氯氣的純度波動，及時分析HCl純度調整比值，實現兩者的自動控制，既安全又便捷。

（3）引進美國在線檢測設備，實現了氯化氫純度及游離氯含量在線檢測，可隨時掌控合成HCl的質量，保證HCl質量穩定。

（4）自動聯鎖保護單元設有氫氣壓力、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鎖，在線火焰聯鎖保護，當出現異常情況時，立即執行停車保護程序，進行自動充氮氣保護。

（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鎖保護。

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

（7）停爐時實現一鍵操作。當緊急停車鍵啟動，氯氫快速切斷閥自動關閉，充氮閥會自動開啟向合成爐內充氮，去轉化閥門自動關閉，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、清晰又準確。

2 運行情況

該FHL-1600型副產蒸汽氯化氫合成爐自2012年8月試車成功，連續滿負荷運行8個月，副產蒸汽氯化氫合成爐的各產品指標均達到設計和工藝要求。期間因副產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，其他運行穩定。

3 存在問題

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

（2）在運行過程中，通過負荷提升發現進合成爐氯氣調節閥閥位開啟偏大，在沒有達到設計負荷的情況下氯氣量已無法提升。后經分析為該合成爐氯氣調節閥閥芯加工線性比例不對，更換閥門后運行正常。

4 小結

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

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