副产蒸汽型氯化氢合成装置运行总结

2015-01-28赵强宁李永全黄小虎吴宗令柯友新

中国氯碱 2015年11期

关键词：灯头氯化氢纯水

赵强宁，李永全，黄小虎，吴宗令，柯友新

（新疆中泰化学（集团）股份有限公司，新疆乌鲁木齐830009）

中泰化学阜康能源有限公司（以下简称“阜康能源”）循环经济项目一期包括60 万t/a 烧碱和80 万t/a聚氯乙烯树脂及配套自备热电项目，其中，在氯化氢合成岗位共有16 台蒸汽型合成炉，在运行期间出现了腐蚀和结垢等。

1 生产工艺

由氯氢处理工序送来的氯气与氢气进入合成炉燃烧，生产出氯化氢气体，氯化氢输送至后续工序作为原料生产氯乙烯，生产过程中的热量一部分由冷却循环水带走，一部分副产蒸汽输送至外管网，主要用于溴化锂机组的制冷。

1.1 氢氯气系统

为保证生产稳定，装置设计要求氯氢体积比为l∶1.05～1∶1.10，同时要求高纯盐酸的游离氯质量浓度≤20 mg／L。由于生产中氯、氢压力不稳定，并且氢气中的水分含量较高，在实际生产运行过程中，主要采用手动调节。

1.2 蒸汽系统

来自纯水罐的纯水通过纯水泵加压至0.5 MPa以上，被送至合成炉，产生蒸汽进入蒸汽闪发罐进行气液分离，蒸汽冷凝水通过下降管进入合成炉继续生产蒸汽，蒸汽输送至外网供用户使用。

2 出现的问题及处理措施

2.1 氢气灯头损坏

该合成炉采用“梅花孔”式两环石英灯头，该灯头运行较稳定，氢氯气混合均匀，生产出的氯化氢气体纯度稳定，并能够小流量生产，不对合成炉的灯头座出现烧毁现象，但是实际情况是，在每次停炉后均出现氢气灯头断裂现象，需进行更换新的氢气灯头，增加劳动强度并对装置的运行造成影响。

处理措施：通过对氢气灯头的断裂面及断裂位置进行仔细的研究发现，断裂位置主要集中在氯气孔直对氢气灯头处，因此，根据氢气与氯气的反应情况，此处的运行温度较高，在停合成炉时直接熄炉，运行时与停炉后的温差较大，直接造成灯头断裂。根据此种原因,要求在合成炉停炉时将合成炉负荷降低至最小，运行20～30 min 后再熄灭，可避免合成炉灯头的断裂。经过实际运行，再未出现过合成炉灯头断裂的情况。

2.2 纯水系统pH 值的控制

蒸汽型合成炉对纯水的pH 值控制要求比较严格，纯水pH 值的控制直接影响到蒸汽型合成炉的腐蚀情况及蒸汽输送至用户后对用户设备的损坏，因此对纯水pH 值采用加氨水控制，氨水的加入量要求较严格。加入量少不利于纯水pH 值得控制，加入量大对石墨块的使用寿命有较大的影响，因此，氨水的投加控制对员工的操作提出了更改的要求。

处理措施：在实际运行过程发现，在装置满负荷的情况下，蒸汽合成炉的产蒸汽量较稳定，合成炉的纯水补水是比较稳定的，不发生大的变化，因此，只要投加的氨水量稳定，纯水的pH 值同样是稳定的。所以根据实际情况在现场增加的1 台氨水罐，利用压缩控制对氨水进行增压加入纯水泵的进口，在氨水罐出口由针型阀加孔板进行控制，保证输送量的稳定，可保证纯水pH 值稳定。

2.3 蒸汽合成炉合成段下部冷却水的结垢问题

蒸汽型合成炉的合成段下部的冷却设计为循环水进行冷却，运行一年以后发现石墨块的结垢较厉害，直接影响到石墨块的换热效果，蒸汽型合成炉在使用过程中是一个高温易腐蚀的设备，因循环水的钙镁含量较高，按照原有设计采用循环水冷却长期运行后出现水垢现象。

处理措施：通过计算发现，蒸汽型合成炉循环水段带走的热量较小，其大部分的热量由纯水段的蒸汽带走，因此，对合成炉合成段的循环水部分更改为纯水进行循环，在该装置增加了纯水循环泵，内部纯水闭路循环，并将循环纯水用来产蒸汽，提高了合成炉的热量利用率。

2.4 合成炉闪发罐下液管管道腐蚀

蒸汽型合成炉通过上液管将气水混合液输送至蒸汽闪发罐内，闪发罐内进行气液分离，通过下液管进入合成炉循环生产蒸汽。在运行中发现闪发罐下液管控制阀后出现管道腐蚀，通过分析发现，此管道的腐蚀主要为下液管内因压力变化产出蒸汽，管道的腐蚀为汽蚀现象。

处理措施：下液管的汽蚀现象，其主要原因为下液管控制阀为截止阀，截止阀存在节流现象，在截止阀阀后出现真空区，释放蒸汽，出现汽蚀现象，所以将此阀门进行拆除，杜绝了闪发罐下液管的汽蚀现象。

3 生产控制注意事项

氯化氢合成装置在操作中因工艺原因其自动化程度相对较低，因此，大量操作存在手动控制，对操作工的操作能力有较高的要求。

（1）制定出详细的标准化操作。制定出详细的标准化操作，对生产中的每个作业进行梳理，梳理为一个操作单元，在操作单元中的每一步操作尽量做到量化控制，每个作业必须严格按照标准化操作进行操作，减小了因员工主观意见的控制，杜绝生产事故的发生。

（2）开停车采用作业票双人确认。在开停车过程中，因操作量大、操作点多，每次开停车为生产事故的高发期。针对此种现象，开停车操作过程根据标准化操作制定出操作票，要求员工每一步操作必须严格按照操作票进行操作，并对每一步作业必须进行确认，并对部分关键性的操作采用双人进行确认或多人确认。通过对操作票的运行发现，大大降低了开停车过程生产事故的发生。

（3）根据操作单元进行对标管理。对该装置内的同类设备或装置采用对标管理，发现了装置及员工操作过程中潜在的隐患，防止了事故的发生。