自動(dòng)點(diǎn)火裝置技術(shù)改造在鹽酸合成爐應(yīng)用的必要性

譚 強(qiáng)，史建鋒

（寧夏英力特化工股份有限公司，寧夏石嘴山753200）

1 概述

1.1 課題提出的背景及改造的必要性

目前氯堿行業(yè)仍有部分鹽酸合成生產(chǎn)工序人為手動(dòng)進(jìn)行點(diǎn)火，無(wú)形中加大現(xiàn)場(chǎng)人員操作強(qiáng)度，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，存在生產(chǎn)安全隱患，有必要進(jìn)行技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)以人為本的本質(zhì)安全。 氯化氫合成爐自動(dòng)點(diǎn)火裝置技術(shù)成熟，目前已廣泛應(yīng)用于氯堿行業(yè)中，而最新安全管理規(guī)范規(guī)定加熱爐點(diǎn)火操作時(shí)禁止人員進(jìn)入點(diǎn)火現(xiàn)場(chǎng)。

（1）GB 50493-2012 石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范，氫氣為甲類(lèi)可燃?xì)怏w。

（2）GB 50016-2014 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范，含氫氣廠房為甲類(lèi)防火廠房，氯化氫（鹽酸）生產(chǎn)裝置為甲類(lèi)防火廠房。

（3）根據(jù)GB 50160-2014 石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范，甲類(lèi)廠房生產(chǎn)設(shè)施距明火距離大于30 m，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不允許出現(xiàn)明火，為此需要依靠自動(dòng)點(diǎn)火裝置來(lái)解決手工點(diǎn)爐而產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)明火問(wèn)題。

1.2 方案論證

（1）葫蘆島方大錦化集團(tuán)屬民營(yíng)企業(yè)，燒堿產(chǎn)能為42 萬(wàn)t/a，氯堿分廠離子膜燒堿產(chǎn)能12 萬(wàn)t/a，單臺(tái)產(chǎn)能1.5 萬(wàn)t/a 的離子膜電解槽8 臺(tái)。該廠兩套石墨合成爐自動(dòng)點(diǎn)火裝置2013 年投入使用。至今2 套自動(dòng)點(diǎn)火裝置運(yùn)行一直使用良好，技術(shù)先進(jìn)、安全可靠，點(diǎn)火成功率100%。

（2）山東濱化集團(tuán)屬股份制企業(yè)，燒堿產(chǎn)能為60 萬(wàn)t/a，離子膜燒堿產(chǎn)能24 萬(wàn)t/a，單臺(tái)產(chǎn)能2 萬(wàn)t/a的離子膜電解槽12 臺(tái)，該廠石墨合成爐自動(dòng)點(diǎn)火裝置2008 年先后投入使用7 套自動(dòng)點(diǎn)火裝置，7 套自動(dòng)點(diǎn)火裝置運(yùn)行一直使用良好， 點(diǎn)火成功率100%。

（3）山東鋁業(yè)集團(tuán)氯堿廠屬國(guó)有企業(yè)，燒堿產(chǎn)能為18 萬(wàn)t/a，該廠四套石墨合成爐自動(dòng)點(diǎn)火裝置2013 年投入使用2 套，4 套自動(dòng)點(diǎn)火裝置運(yùn)行一直使用良好，點(diǎn)火成功率100%。

（4）上海氯堿華勝化工廠屬大型國(guó)有企業(yè)，離子膜燒堿產(chǎn)能為72 萬(wàn)t/a，該廠兩套石墨合成爐自動(dòng)點(diǎn)火裝置是2011 年投入使用，2 套自動(dòng)點(diǎn)火裝置一直運(yùn)行良好，點(diǎn)火成功率100%。

2 技術(shù)改造的主要內(nèi)容及技術(shù)方案

2.1 主要內(nèi)容

氯堿行業(yè)鹽酸合成正常生產(chǎn)過(guò)程中，先對(duì)氫氣純度進(jìn)行分析化驗(yàn)，純度達(dá)到生產(chǎn)點(diǎn)火工藝控制指標(biāo)時(shí)，將氫氣通入爐膛，緩慢通入空氣進(jìn)行點(diǎn)火，然后緩慢關(guān)閉空氣閥門(mén)，通入氯氣進(jìn)行配比燃燒，現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，存在生產(chǎn)安全隱患，對(duì)人身安全存在較大威脅，有必要對(duì)合成爐點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造， 實(shí)現(xiàn)合成爐自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)，減少現(xiàn)場(chǎng)操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，確保人身安全。

2.2 技術(shù)方案、流程

2.2.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

中國(guó)氯堿合成爐自動(dòng)點(diǎn)火技術(shù)用于工業(yè)化生產(chǎn)是從2007 年開(kāi)始，目前國(guó)內(nèi)使用約120 套。根據(jù)考察了解及相關(guān)資料介紹，專(zhuān)業(yè)進(jìn)行氯氫合成爐自動(dòng)點(diǎn)火裝置研發(fā)的技術(shù)及控制過(guò)程基本相同，都是經(jīng)由PLC 系統(tǒng)（或DCS）上的點(diǎn)火程序幫助用戶遠(yuǎn)程一鍵操作，實(shí)現(xiàn)氯氫合成爐點(diǎn)火的完全自動(dòng)化：點(diǎn)火槍點(diǎn)火、爐膛點(diǎn)火、氯氫點(diǎn)火、氯氫最終充分燃燒，氯+氫自動(dòng)配比、對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的安全聯(lián)鎖保護(hù)，自動(dòng)化水平提高，減少現(xiàn)場(chǎng)人員的操作，實(shí)現(xiàn)以人為本的本質(zhì)安全。

2.2.2 系統(tǒng)組成

每臺(tái)合成爐對(duì)應(yīng)一套自動(dòng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)：含插入式點(diǎn)火槍一套、外置式火焰檢測(cè)系統(tǒng)一套、相應(yīng)的氣體輸配系統(tǒng)、防爆控制箱一套。每套系統(tǒng)均滿足裝置的防爆， 點(diǎn)火槍及火焰檢測(cè)器均為防爆設(shè)計(jì)，防爆控制箱符合防爆等級(jí)ExdIICT4 要求。

2.2.3 點(diǎn)火流程簡(jiǎn)介

首先向合成爐通入氮?dú)膺M(jìn)行置換，合格后，通入氫氣與壓縮空氣，點(diǎn)火槍打火點(diǎn)爐（如在點(diǎn)火槍打火5 s 中后火焰仍未點(diǎn)著，則聯(lián)鎖，關(guān)閉氫氣、空氣閥門(mén)，通入氮?dú)膺M(jìn)行重新置換），火焰燃燒后，點(diǎn)火槍停止打火，緩慢減少空氣，緩慢通入氯氣，直到空氣閥門(mén)關(guān)閉，點(diǎn)火過(guò)程結(jié)束。之后通過(guò)原有入爐氫氣、氯氣閥門(mén)進(jìn)行操作調(diào)整負(fù)荷。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)氯堿行業(yè)鹽酸合成爐點(diǎn)火系統(tǒng)技術(shù)改造，徹底消除了生產(chǎn)安全隱患，實(shí)現(xiàn)了合成爐點(diǎn)火系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)人身安全以及公司正常運(yùn)營(yíng)提供了可靠保障。

在自動(dòng)化控制技術(shù)飛速發(fā)展的今天，高新技術(shù)、低成本在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用已成為當(dāng)今社會(huì)的主流，另外，安全生產(chǎn)是一個(gè)永恒的話題，永遠(yuǎn)不可忽視，未來(lái)社會(huì)，怎樣實(shí)現(xiàn)安全可控、本質(zhì)安全將是現(xiàn)代化企業(yè)面臨的最大課題。