氯化氢石墨合成炉说课讲解

伊东东兴化工有限责任公司氯化氢合成岗位操作规程（暂行）编制：校对：审核：批准：目录第一章各项规章制度---------------------------------------1 第二章操作规程-------------------------------------------11、岗位任务-----------------------------------------------12、岗位范围-----------------------------------------------13、岗位生产原理-------------------------------------------14、产品及原料特性-----------------------------------------25、岗位流程叙述（详细到设备名称位号、控制阀门）-----------56、工艺控制指标一览表-------------------------------------57、岗位开停车操作-----------------------------------------7A原始开车操作（包括系统置换）-------------------------7 B正常开车操作-----------------------------------------8 C正常操作（包括正常巡检及注意事项）-------------------8 D停车操作---------------------------------------------9 E正常停车操作-----------------------------------------9 F紧急停车操作-----------------------------------------98、在线设备的离线切换操作---------------------------------109、检修时的系统隔离置换-----------------------------------1110、常见异常现象及处理方法--------------------------------1111、安全生产注意事项--------------------------------------1412、设备一览表--------------------------------------------1513、岗位工艺流程图----------------------------------------19第一章各项规章制度1.1岗位责任制1.1.1上岗人员必须在当班班长的带领下,以高度的主人翁责任感关心当班生产，了解和掌握本工序的生产情况，坚守岗位,专心致志地搞好本职工作。

HCl合成氯化氢合成条件氯化氢的合成是在特制的合成炉中进行的。

未了确保产品中不含有游离氯，氢气要较氯气过量15%~20%。

实际生产的炉中火焰温度在200℃左右。

由于反应是一个放热反应，为了不使反应温度过高，工业生产通过控制氯气和氢气的流量和在壁炉外夹套间通冷却水的办法控制氯化氢出炉温度小于350℃。

在生产中为确保安全生产，要求氢气纯度不小于98%和含氧不大于0.4%；氯气纯度不小于65%和含氢不大于3%。

1.3 氯化氢合成工艺氯化氢合成方程式：Cl2+H2→2HCl氯气经涡轮流量计计量氯气(氯气含量97%，压力为0.5MPa)含量进入氯气缓冲罐。

氢气经涡轮流量计计量氢气(含量98%，压力为0.09MPa)含量经分水罐脱水与循环氢经涡轮流量计进入氢气缓冲。

经过计量的氯气和氢气进行流量调节，调节氯气和氢气的比值为1：1.04~1.10(体积比)，送入二合一氯化氢石墨合成炉进行反应，反应生成的热量通过合成炉夹套中的循环水带走，反应生成氯化氢气体，通过3.6米长的石墨套管冷却器，氯化氢气体温度降到165℃以下，送入石墨冷却器用循环水冷却，冷却后氯化氢气体温度降至45℃左右，通入机前深冷气经冷冻水进一步冷却到-20℃ ~-30℃脱水。

冷冻后的氯化氢气体经除雾器脱除氯化氢气体中的雾滴后，经机前加热器加热到15~25℃后，进入氯化氢压缩机使氯化氢气体加压到0.3~0.4MPa，后经缓冲罐(V-103)缓冲进入氯化氢深冷器，氯化氢气体冷却到-15~-25℃,脱除氯化氢气体中的酸水，在进入V-105缓冲脱除氯化氢气体夹带的雾滴，氯化氢气体经加热的(E-106)加热后进入流化床供流化床反应使用。

氯化氢合成工艺流程来自氯氢处理岗位干燥后合格的氯气、氢气由缓冲罐上放空调节阀稳压并经流量计计量后，氯气经支管调节阀、点火阀、切断阀，氢气经支管调节阀、点火:H =1.00:1.05～1.00:1.10的配比经阀、逆止阀、切断阀及阻火器与氯气按C12灯头进入合成炉(多余的氢气放空处理)，在灯头上合成燃烧。

氯化氢合成炉远程控制和自动点火系统改造总结张东元摘要：通过对老旧的氯化氢石墨合成炉远程控制系统改造和设计自动点火系统过程的分析、运行参数和运行经验的总结，得出老旧的低压蒸汽石墨合成炉可以进行现场本体开孔改造，并可通过对自控系统进行全新设计，实现老旧式合成炉的远程控制和自动点火功能。

关键词：合成炉；远程控制；自动点火1 远程自动控制1.1 氯、氢主管线安装切断系统（1）联锁X#-Y#炉氢气、氯气切断阀关闭；（2）联锁关闭氢气缓冲罐进口系统切断阀；（3）联锁关闭氯气缓冲罐进口系统切断阀；（4）乙炔系统水环泵送出压力达到70kPa时，大回路旁路切断阀开。

1.2 分比例调节系统考虑到氢气过量太多会使氯化氢纯度降低，氢气过量太少虽会使氯化氢纯度上升，但氯化氢中游离氯含量会超量，为此设计上考虑氯化氢纯度为93%～96%，并优先考虑游离氯含量在20×10-6以下为条件进行程序设计。

氯气通过主切断阀后并联进入各合成炉，单台合成炉均设计有流量计和手动阀、自动切断阀、主自动调节阀，主自动调节阀旁并联有一个辅助自动调节阀及前后手阀组，主自动调节阀可控制流量在0~2500m3/h，辅助调节阀可控制流量在0~250m3/h，即主流量的10%，氢气系统也采用相同流程。

氯气和氢气的微量调节均采用单回路闭环控制，每次只调节一个变量，保证系统稳定生产。

同时设置在线游离氯含量超标（超250×10-6，可设置）一键紧停程序。

2 自动点火系统2.1 自控系统引火完成后，程序自动进入点燃炉膛灯头火焰的程序，通过自控阀门、限流孔板、火焰检测等组合完成。

火焰监测采用冗余式火焰检测方法，利用光波原理，通过信号转换，获得开关量输出与模拟量输出的双组信号。

2.2 合成炉准备合成炉抽真空，分析合格后，合成炉准备完成。

10 min内完成点炉程序。

2.3 点火程序设置（1）枪内空气吹扫合成炉装置准备就绪，DCS启动程序。

对点火枪关闭氮气控制阀，打开空气控制阀将空气调节阀开至最大设定值，进行空气吹扫；吹扫时间约10s；（2）枪内点火空气调节阀至较小值。

氯化氢合成工序安全运行措施摘要：分析了氯化氢石墨合成炉运行过程中存在的安全风险，从设计、运行、维护方面，提出了安全运行措施。

关键词：氯化氢；合成炉；安全运行引言氯碱化工是以工业用饱和盐水溶液经过直流电解的方法来制取氢氧化钠及副产物氯气和氢气，并以它们为原料生产一系列化工产品，应用于化学工业。

以氯为原料生产的产品在逐年增加，并在聚氯乙烯、异氰酸酯、氯丁橡胶等氯产品的拉动下，我国氯碱工业发展迅速。

其中，氯化氢的生产，是以氯气和氢气燃烧合成反应生成氯化氢气体，氯化氢的水溶液即为盐酸，主要应用于染料、香料、药物、腐蚀抑制剂及各种氯化物等产品。

在氯化氢生产过程中，氢气压力是氯化氢生产升降负荷和紧急处理的重要参数之一，以此对工况数据进行训练，达到安全生产的目的;在氯、氢流量比值调节中，既要对流量检测设备进行诊断避免误操作，还要通过Fuzzy－PID混合控制其配比流量;从系统平衡和安全的角度考虑，原料氯气、氢气和产品氯化氢生产装置的运行异常，威胁着氯化氢生产安全、环境保护和系统平衡。

总之，氯化氢生产的智能运行至关重要。

由人工调节到机器学习、智能自动训练，大大提高了氯化氢生产的稳定性，安全性及环保等方面也得到了有效的控制。

1氯化氢合成炉运行中存在的安全风险1.1超温正常运行时，若合成炉循环冷却水停水或循环水不畅，合成炉内热量不能及时带出，温度不断升高，严重时将石墨炉体烧穿或解体，炉膛内进水，造成合成炉熄火，氢气与氯气形成爆炸性混合物，遇炉内局部高温发生爆炸。

1.2过氢氯化氢合成过程中采用过氢操作，如果氯系统突然压力降低，氯气与氢气在石英灯头不能充分混合燃烧，进炉氯气、氢气压力和流量的波动造成氯、氢配比不当，使合成后的氯化氢气体中夹带大量过剩氢气。

会影响氯乙烯合成转化率，造成转化尾排量增大，盐酸吸收尾气排空管氢气摩擦产生静电，雷雨天气易发生尾气排空着火事故。

2氯化氢合成工序安全运行措施2.1增加在线氯化氢纯度与游离氯监测设施，优化合成系统安全联锁的投用为了使氯化氢合成系统运行平稳、安全、可靠，项目组经过论证，将氯化氢合成系统中的重要参数指标纳入公司安全联锁系统。

氯化氢合成、冷冻工艺介绍第一章氯化氢合成岗位任务1.氯化氢合成的任务调节氢气与氯气配比，通过燃烧合成合格的氯化氢气体，供转化工序使用，或用水吸收制成合格的盐酸。

2.罐区岗位任务将转化回收酸及二合一工业酸回收至罐区贮槽，然后利用二合一工业酸将回收酸配制成浓度≥28%的盐酸送盐酸解析。

第二章氯化氢合成岗位工作原理1.反应方程式H2+Cl2 2HCl↑+44.126J2H2+O2 2H2O+Q3Cl2+2Fe 2FeCl3+Q2.氢气的纯度对合成反应的影响如果氢气纯度低，氢气中必定含有较多的空气和水分。

当氢气中含氧达到5%以上时则形成氢气与氧气的爆炸混合物，不利于安全生产。

氢气中含少量水分，虽然可以促进氢气与氯气的合成反应，但含水分过高则会造成合成炉等设备的腐蚀。

此外，更重要的是，氢气纯度(主要含氮气、氧气)将影响到合成和干燥后产品氯化氢的纯度，降低石墨换热器的传热系数，最终影响到氯乙烯合成和精馏系统的收率。

造成精馏尾气放空惰性气体量和含氯乙烯与乙炔浓度的增加。

3.氯气的纯度对合成反应的影响若氯气纯度低，氯气中必定含有较多的氢气与水分，当氯气中含氢量达到5%以上时，则形成氢气与氯气的爆炸混合物，不利于安全生产。

含水分和纯度对氯乙烯生产的影响如2所述4.氢气与氯气的配比对合成反应的影响根据氢气与氯气反应方程式，两者理论是按照1﹕1分子比合成的，但工业上都是控制氢气过量的。

一般在氯化氢合成中控制分子比为氢气﹕氯气=（1.05～1.1）﹕1。

在合成盐酸的合成炉中，氢气过量还多些。

氢气过量最多不能超过10%，不然会造成产品氯化氢纯度下降，乃至影响氯乙烯收率。

而氢气过量超过20%则有可能形成爆炸混合物，不利于安全生产。

但如果氯气过量，则游离氯易与炉壁以及冷却管等反应生成黄色结晶氯化铁而腐蚀设备。

游离氯还将在降膜式吸收塔中与水反应生成次氯酸，对不透性石墨起缓慢的局部氧化作用。

即使少量的游离氯，也将在氯乙烯合成的混合器中与乙炔发生气相反应，生成极易爆炸的氯乙炔，造成氯乙烯合成系统的爆炸。

氯化氢合成炉运行中故障及改进措施摘要氯化氢是进行聚氯乙烯生产的中间工作，同时有着十分关键的影响作用。

而氯化氢合成炉作为氯碱工作开展的重要设施，加强故障的排查与改进，对于安全生产工作至关重要。

关键词氯化氢合成炉；运行故障；改进措施在工业生产过程中，氯化氢具有十分重要的应用，而目前我国对氯化氢的合成技术方式也在不断发展与提高，并在各大化工企业得到了广泛的运用，但是却经常出现合成炉爆炸等故障。

氯化氢合成炉的故障出现不仅会对设备形成损害，影响生产效率，不利于企业经济经济效益提高；同时故障的发生经常会伴随着严重的人员伤害，因此对职工生命安全形成严重的威胁，更是对职工的精神形成了较大的压力。

所以进行氯化氢合成炉运行故障的研究以及改进措施的优化，对于保障合成炉稳定运行以及企业的安全生产，具有重要的现实意义。

1 氯化氢合成炉的工艺简介陕西北元化工集团有限公司现在一共有24台氯化氢合成炉，包括TQZ-140合成炉9台，单台处理能力为120d/t，副产蒸汽2.0t/h（压力：0.25MPa）；SZL-1600合成炉15台，单台处理能力140d/t，副产蒸汽4.1t/h（压力：0.3-0.6Mpa ）。

其材质都是石墨+Q345，并且每台合成炉都配有独立的降膜吸收与尾气吸收系统，用来进行超过31%浓度的高纯盐酸的生产。

在合成炉运行过程中，经过氢气处置程序得到的氢气在经过稳定阀、缓冲罐以及孔板流量计计量管控以后，和同样工序得到的氯气以1.05比1的摩尔比，一同流进合成炉内。

经过灯头燃烧之后，就会形成氯化氢气体，然后通过石墨合成炉上部冷却器的冷却到常温状态之后输送至VCM阶段运用。

当开炉、停炉或者停止使用HCL气体的时候，就让其形成盐酸，自底部流进储存槽中。

生产中一旦出现一些特殊状况，联锁反应装置就会开启联锁操作，停止原料供应，保障合成炉运行的安全。

循环水经过高压泵施加压力之后流入高温炉段，而当吸收反应中释放的热量以后，形成热水再经过管道流入汽包，汽化后排出，另外大多数热水则流入循环装置[1]。