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盐酸合成炉自动点火运行程序浅析

2016-12-24祝家斌申卫卫

化工设计通讯 2016年9期
关键词:点火器压缩空气氯气

祝家斌,申卫卫,臧 涵

(1.连云港环海化工有限公司,江苏连云港 222000;2.连云港市工业投资集团有限公司,江苏连云港 222000)

盐酸合成炉自动点火运行程序浅析

祝家斌1,申卫卫2,臧 涵2

(1.连云港环海化工有限公司,江苏连云港 222000;2.连云港市工业投资集团有限公司,江苏连云港 222000)

传统盐酸合成炉采用人工炉外点火的方式,工作人员多,操作过程复杂,风险性较大。介绍了合成炉自动点火系统的组成,阐述了自动点火系统的逻辑控制和详细的点火操作过程。

盐酸合成炉;动点火;辑控制

盐酸合成装置生产所需的原料为氢气和氯气,由于氢气与空气中的氧气爆燃范围极其宽广,故国家制定氢气的防爆规范为ⅡC,温度组别:T4,即生产装置的界区外15m之内不可动明火;氯气在每m3空气中存有0.3g就会对人员造成致命伤害;所以氯化氢及盐酸合成系统在生产中的安全和稳定是本装置最重要的问题。因此,目前盐酸合成装置采用的合成炉外点火是不符合国家安全生产规定的,存在着极大的安全隐患。连云港某公司采用德国生产,符合氢气防爆规范的自动点火装置(欧盟航天局航空火箭氢气点火器),在合成炉内自动程序点火,去除安全隐患,并简化了点火流程。

1 点火系统组成

自动点火系统是独立的控制系统,点火完成后就退出合成炉运行程序,自动点火程序见图1。

图1 动点火控制逻辑图

1)点火控制系统由充氮正压保护的伺服柜和隔爆箱组成。

2)伺服柜内包含氮气吹扫阀和氢气、压缩空气控制阀。

3)吹扫阀由氮气减压阀PCV1813和氮气切断阀SV1813、SV1814组成。

4)缩空气控制阀由氢气减压阀PCV1811、氢气开关阀SV1811、压缩空气减压阀PCV1812、压缩空气开关阀SV1811组成。

5)压变压器、继电器、高压电缆、防爆绕性管。

6)自动点火需要有2支火焰探测器(大火信号探测器和小火信号探测器)。

2 动点火操作步序

1)炉整个系统阀门的开闭情况完好,氮气置换合成系统所有的设备和管线,置换时间为3min。

2)操作人员、技术人员、负责人共同签开车检查表,全部满足要求后才能进行合成炉开车。

3)炉风机抽负压达到50mm水柱时,DCS操作员按动自动点火按钮,点火变压器输出高压电,同时驱动SV-1811(氢气切断阀)和SV-1812(压缩空气切断阀),向点火器输送燃气。

4)伺服柜内EV1312得电,同时驱动SV-1813(氢气管线氮气置换安全阀)和SV-1814(仪表空气管线置换切断阀)关闭。

隔爆箱内的继电器线圈得电,输送AV380V电源给点火变压器初级端,点火变压器次级端通过高压电缆将5 000V高电压输送给点火器的点火电极与点火器接地电极之间产生电弧花(最多持续8s),引燃由SV-1811和SV-1812送来的氢气和压缩空气,并喷出长度约为1 500mm的火焰(以覆盖合成炉灯头座为准),供合成炉引燃大火使用。

5)探测器得到小火信号后,合成炉系统将自动开启合成炉主管道的氢气管道切断阀和氯气管道切断阀,DCS操作人员手动缓慢的调节氢气调节阀,将合成炉大火引燃。

6)焰探测器得到大火信号后,DCS操作人员手动打开氯气调节阀,现场人员观察合成炉视镜,火焰的颜色将随着氯气的加入,颜色由红色缓慢地变为苍白色。

7)变为苍白色后,现场操作人员和DCS操作员进行配合,将氢气、氯气的流量根据火焰的颜色缓慢提升。

8)气流量达到90m3(标)/h,氯气流量达到70m3(标)/h,DCS操作人员将关闭补空气阀门,同时打开合成炉尾气排放阀。

9)操作人员此时需要到合成炉尾气排放口进行查看,保证尾气排放口无氯化氢和氯气的味道排出。

10)无气味排出,现场操作人员需要再次和DCS进行配合,在保证火焰颜色、安全的情况下,尽可能地降低氢气与氯气的比例,节约氢气的消耗。

11)氯气稳定后,现场人员需要取样分析盐酸产出的浓度,保证盐酸品质的合格。

12)成炉的设计负荷,每次开车先稳定30%的负荷燃烧24h,对合成炉进行暖炉保护,后期可以根据生产需要进行调节合成炉负荷。

合成炉点火完成后,DCS需要将合成炉所有的连锁逻辑全部投入,尽可能不旁路运行,保证合成炉的运行安全。

13)点火完成后,现场操作员定期巡检,保证产品的质量和现场的安全。

3 结束语

盐酸合成使用的原料都是易燃易爆和剧毒的化学品,且合成炉产生的氯化氢具有强腐蚀性,盐酸合成炉采用炉内自动点火既可以满足盐酸合成防爆区域的要求,又克服手动炉外点火操作人员的劳动强度大、风险性高等弱点,故盐酸合成自动点火系统只要自动点火程序和连锁逻辑方案设计合理、设备仪表选型准备、规范操作规程,盐酸合成炉点火可以实现简便操作和安全稳定运行。

[1] 邓洪龙,何明红,俞狄.盐酸合成炉自动点火与连锁控制系统[J].氯碱工业,2012,(11).

Analysis on Automatic Ignition Operation Procedure of Hydrochloric Acid Synthetic Furnace

Zhu Jia-bin,Shen Wei-wei,Zang Han

The traditional hydrochloric acid synthesis furnace adopts manual ignition outside the furnace,the staff is many,the operation process is complex,the risk is big.The composition of the automatic ignition system of the synthesis furnace is introduced.The logic control and the detailed ignition operation of the automatic ignition system are described.

hydrochloric acid synthesis furnace;dynamic ignition

TQ111.3

A

1003–6490(2016)09–0066–02

2016–09–06

祝家斌(1987—),男,江苏镇江人,助理工程师,主要从事氯碱行业工作。

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