狠抓重要工艺指标 实现氯碱生产稳定运行

刘红星，魏成江，胡移风，王军营

（昊华宇航化工有限责任公司，河南 焦作 454000）

工艺指标控制的好坏直接影响产品产量、产品质量、设备寿命、安全生产、环境保护等，因此，工艺指标的控制和管理对于氯碱化工企业尤为关键。

2012年，昊华宇航化工有限责任公司焦作氯碱生产厂区在厂区内开展了“重要工艺监控指标管理”活动，打破了公司工艺指标管理的常规方式，采取重点指标重点管理、常规指标常规管理，以重点指标带动常规指标管理的新模式。

1 加强对重要工艺指标监控的意义

活动开展前，厂区执行的是工艺指标全面管理，没有进行重点管控，对各生产单位工艺指标考核的要求是整体工艺指标合格率≥98%。整体低于98%的，进行考核扣分，给予相应的经济处罚，这种工艺指标管理模式存在一定的不足之处，如一些非常重要的，影响安全环保、设备使用寿命的工艺指标即使不合格，由于各生产单位工艺指标种类和数量较多，工艺指标整体合格率仍能够达到要求的≥98%，然而这些关键工艺指标一旦超标，会导致设备不可逆损害、或使生产系统紧急停车、或引发安全环保事故。如2011年底，厂区曾因某个关键工艺指标超标导致生产系统停车，造成了一定的经济损失，但月底考核工艺指标合格率时，该生产单位的整体工艺指标合格率仍能够达到考核要求。因此将关键的、重要的工艺指标单列出来，把合格率考核指标由98%提升至100%，进行重点管控已十分紧迫而必要。针对上述存在的不足，厂区自2012年2月开始在全厂范围内开展“重要工艺监控指标管理”活动，组织技术、生产、安全、环保、仪表等人员对生产系统所有工艺指标进行汇总、辨识和分类，按照其对生产、安全环保和设备使用等方面影响的重要程度划分为重要工艺监控指标和一般工艺指标二大类，对重要工艺监控指标考核合格率要求100%达标，一般工艺指标合格率考核要求仍为≥98%。对重要工艺监控指标进行重点管理、多级管控，制订和下发了焦作氯碱生产厂区 《重要工艺监控指标》、《重要工艺监控指标管理办法》等文件，并且为确保重要工艺监控指标实现100%的合格率持续稳定达标，组织技术人员排查和解决了重要工艺监控指标现存的各类问题，自2012年7月起，厂区的44项重要工艺监控指标合格率实现了百分之百持续达标，消除和解决了因关键工艺指标超标而引发的各类问题，保证了生产持续稳定。

2 重要工艺监控指标

将超标后会造成系统停车的和超标后会导致设备产生不可逆损害的关键工艺指标列为厂区重要工艺监控指标。

2.1 超标将造成系统停车的关键工艺指标

2.1.1 烧碱系统

（1）制碱岗位13个系统停车工艺连锁点的连锁投运和解除。

a.淡盐水槽V-260液位≥90%影响氯气压力，致使气相压差波动，对离子膜造成损伤。b.阴极液槽V-270液位≥90%影响氢气压力，致使气相压差波动，对离子膜造成损伤。c.氯气压力PICZA-216≥60 kPa对离子膜造成损伤。d.氯气压力PIZA-217≥60 kPa对离子膜造成损伤。e.氢气压力PICZA-226≥65 kPa对离子膜造成损伤。f.氢气压力PIZA-227≥65 kPa对离子膜造成损伤。g.氯氢压差PDZA-200≥9 kPa造成离子膜损坏。h.氯氢压差 PDZA-200≤－1 kPa造成离子膜损坏。i.紧急停车按钮。j.仪表电源故障、断电，主控DCS无法操作。k.仪表气源故障，仪表风压力≤0.4 MPa，自控阀失灵。l.氯压机全停，氯气相无抽力，系统压力高。m.氢压机全停，氢气相无抽力，系统压力高。

（2）6个单台电解槽停车工艺连锁点的连锁投运和解除

a.阴极液进口流量≤12 m3/h，造成干槽、断液，电槽爆炸。b.阳极液进口流量≤7.2 m3/h，造成干槽、断液，电槽爆炸。c.电解槽电位差波动EDIZA≥2 V或≤-2 V。根据电解槽前区和后区的槽电压差值，判断电槽单元槽运行情况。d.电解槽接地，电解槽漏电保护。e.直流电过电流≥10.8 kA，损坏电解槽。f.KV-241阀门开。

（3）液氯中NCl3含量≤30 g/L。指标高，易造成液化系统爆炸。

（4）氯化氢合成岗位HCl含游离氯指标要求≤0.005%。高于此指标，易发生过氯事故，造成生产系统停车。

2.1.2 公用工程系统

仪表风压力应≥0.55 MPa。低于0.45 MPa系统报警，低于0.4 MPa，生产系统停车。

2.1.3 聚氯乙烯系统

（1）氯化氢含游离氯指标要求≤0.005%，混合器温度要求≤40℃（夏季）/30℃（冬季）。混合器温度高于30℃（夏季）/20℃（冬季）系统报警，高于控制指标系统自动连锁停车，若混合器2个温度点温度显示同时上升超过10℃，需直接联系手动停车。

（2）要求单体压缩机进口压力为正压，不允许出现负压。若出现负压系统易进空气，发生爆炸，出现负压时，需手动停车。

（3）清净岗位配制次氯酸钠，指标要求有效氯含量控制为0.08%～0.12%、pH值控制为7.0～8.0。若有效氯高于0.12%，pH值低于7，易发生过氯爆炸事故，高于指标需手动停车。

（4）要求乙炔气柜高度控制在 40%～90%（2 000～4500mm）。低于1500mm 报警，低于 500mm，需联系手动停车。

（5）要求氯乙烯气柜高度控制在800～4 000 mm。气柜高度低于800 mm时微机报警，低于200 mm时，压缩机将自动连锁起跳停止运转，防止气柜抽瘪。

2.2 超标将造成设备不可逆损害的关键工艺指标

2.2.1 烧碱系统

（1）要求一次盐水pH值为8～10，超标易造成螯合树脂塔运行周期缩短，出水钙镁含量超标，污染离子膜，进而造成电耗升高。

（2）要求一次盐水中Ca2++Mg2+≤4 mg/L。超过指标，则增加螯合树脂塔负担，提前失效，进一步导致进电解槽盐水中钙、镁含量超标，污染离子膜，进而造成电耗升高。

（3）要求二次盐水中 Ca2++Mg2+≤0.02 mg/L、Fe2+≤0.05 mg/L、SOg/L、Ba2+≤0.1 mg/L，pH 值为8～10。上述指标超标将污染离子膜，其中，金属超标将造成金属离子沉积在离子膜中，造成电流效率下降、电压升高等。

（4）要求电解槽自用酸钙镁铁含量分别为Ca2++Mg2+≤0.50 mg/L、Fe2+≤0.30 mg/L。 含量超标的酸进入电解槽中，将污染离子膜，造成金属离子沉积在离子膜中，造成电流效率下降、电压升高。

（5）要求氯中含水≤100×10-6。超标则易腐蚀后序设备、管道。

（6）如不按规程进行电解槽极化整流器的投入与断开，电解槽将产生反向电流，造成阴极被腐蚀，产生不可逆损害。

2.2.2 聚氯乙烯系统

（1）混要求合脱水后气体含水≤0.06%。含水量高于指标，易发生腐蚀设备及管道、触媒结钯和中毒等。

（2）要求机前冷凝水pH值≥7。低于指标，易腐蚀氯乙烯离心机。

（3）要求VC合成乙炔总管纯度≥98.5%、不含硫磷、含氧≤1%。乙炔纯度低，含硫磷，易使触媒中毒，存在磷化氢，易发生自燃而引起乙炔爆炸。

（4）要求转化反应后乙炔含量≤1%，氯化氢≤10%。乙炔高于指标，说明系统中水分高或者其他异常情况造成氯化汞触媒活性降低，缩短触媒的使用周期；氯化氢含量高易造成泡沫塔温度高，进而造成泡沫塔筒体和塔板变形。

（5）要求转化器温度为180℃以下。超过控制指标，触媒中的氯化汞易升华，副反应多，触媒提早失效，且易使热水管道中的水汽化严重，造成转化器列管被腐蚀。

（6）要求 C2H2∶HCl配比为 1.00∶1.05～1.00∶1.10。过高，泡沫塔温度高，可能造成压缩机偏酸；过低，易使触媒脱活，副反应增加，增加乙炔消耗。

（7）要求上清液供水温度≤43℃超标将导致发生器温度超标，检修频次增加，影响厂区生产正常进行。

2.2.3 公用工程系统

（1）要求反渗透机组段间压差一般不超过0.3MPa，极限指标不大于0.42 MPa，超标，将造成反渗透膜严重破裂损坏。

（2）要求纯水站超纯水电导率为≤2 μs/cm，超标将造成电解离子膜的不可逆损害。

（3）要求仪表风露点温度≤－40℃，露点温度高于-40℃，易造成透平机等设备的不可逆损害。

3 管理办法

为实现重要工艺监控指标的重点管理、多级管控，确保重要工艺指标百分之百地持续达标，实现生产安全稳定、设备高效运行，制定并实施了《重要工艺监控指标管理办法》。

（1）增设重要工艺监控指标不合格记录。各生产单位在生产岗位《交接班记录台账》上设置专栏，详细记录不合格指标相关内容，并严格落实重要工艺监控指标交接班制度，确保当班职工全面掌握重要工艺指标现状；指标出现不合格后，生产岗位职工不能解决的，应迅速告知上级相关人员到场处置。

（2）加强重要工艺监控指标监督和检查。各生产单位负责人必须每天检查重要工艺监控指标的执行情况，并在岗位交接班记录台账上设置的专栏内填写检查情况；生产运行处主管生产、工艺的负责人每周至少3次到生产现场抽查各生产单位重要工艺指标的执行情况，并在岗位交接班记录台账上设置的专栏内填写抽查情况；厂区技术负责人应不定期抽查各生产单位重要工艺指标的执行情况。

（3）严格落实重要工艺监控指标异常上报机制。若重要工艺监控指标出现不合格，所在单位短时间内不能恢复时，应立即告知调度中心、生产运行处及厂区相关负责人，说明不合格原因及已采取的应对措施，有关部门应迅速组织相关人员到生产现场解决。

（4）严格落实重要工艺监控指标月度考核机制。重要工艺监控指标纳入厂区月度考核，占厂区月度考核内容的5%，由生产运行处负责考核，月底根据考核情况，对相应单位进行一定的经济奖罚。

（5）严格执行系统连锁类重要工艺监控指标管理机制。系统连锁停车类指标的连锁点要百分之百投运，准确率要达到100%。连锁点所在单位、仪表部门严格执行连锁类仪表点的校准周期，定期对计量仪表进行校准，且认真准确填写校准记录，生产运行处负责监督检查。连锁点因特殊原因需解除的，必须经生产运行处和厂区技术负责人同意，严禁私自解除连锁。

（6）多级监控重要工艺监控指标检测数据。对重要工艺监控指标中氯气含水量、混合脱水后气体含水量、氯氢液氯三氯化氮含量及二次盐水的ICP分析等分析报表要求分别报送厂区领导、调度中心、生产运行处及相关生产单位，实施多级监控指标，指标出现接近控制上限时，要及时采取控制措施；每月的10日、20日及30日各生产单位将重要工艺指标整体执行情况汇总上报生产运行处。

（7）加大重要工艺监控指标培训力度。各生产单位定期组织职工开展重要工艺指标的培训和学习，原则上每月不少于一次，持续提高职工对重要工艺指标的认知和管控能力，生产运行处负责对培训情况进行检查，对培训不合格、敷衍了事的单位，严格追究责任。

（8）实施严格的奖罚机制。对在重要工艺监控指标管理过程中，执行较好的单位和人员进行奖励，对执行差、持续存在问题的单位进行惩罚，确保各生产单位认真落实重要工艺指标的各项工作，提高职工自主学习和管控重要工艺指标的积极性。

4 解决措施及效果

在厂区排查确定的44项重要工艺监控指标中，因各种原因，有数项指标达不到相关要求。针对存在的问题，厂区成立了专项攻关小组，通过查找和分析问题的原因，制定相应解决措施。通过一线职工、技术、安全、环保等相关技术人员的共同努力，先后解决了螯合树脂塔出水钙镁含量高、一次盐水硫酸根含量高、混脱气体含水超标、转化反应后乙炔含量超标、仪表风露点温度高、氯中含水超标等问题，于2012年7月实现了厂区44项重要工艺监控指标百分之百达标，并且持续达标至今。

（1）解决了螯合树脂塔出水钙镁含量高问题。

2012年1月下旬至2月上旬，烧碱系统螯合树脂塔出水钙镁含量一直偏高，最高达到30×10-9，超出工艺指标≤20×10-9的要求，对电解槽稳定运行造成了严重影响。通过采取优化盐水pH值控制、V-150盐水槽内衬修复、降低树脂塔运行压力、调整树脂塔再生酸碱浓度、调控树脂再生时间、适时倍量再生等措施，彻底解决了该问题，自2月底起，螯合树脂塔出水钙镁含量持续稳定在15×10-9左右，保证了电解槽正常运行。

（2）解决了V-409盐水硫酸根含量超标现象。

采取调整澄清桶盐水流量、将氯化钡投加方式由间断投加改为连续投加、对氯化钡的投加管道进行改造、增加分析频次、调整盐水系统亚硫酸钠的投加量等措施，解决了V-409盐水硫酸根含量超标。

（3）解决了公用工程仪表风露点温度高问题。

由于前期从未关注公用工程仪表风的露点温度，2011年安装上露点仪后，发现露点温度不稳定，而氯气透平机使用的密封气要求露点温度应为-40℃以下，否则，将因为含水量过高，造成透平机损毁，现状已影响到氯气透平机的安全运行。通过采取更换干燥机氧化铝分子筛、高效扩散器，调整干燥机运行时间、调整干燥机再生气量、在干燥机前增加冷干机改进仪表风干燥工艺等措施，仪表风露点温度稳定控制为-57℃以下。

（4）解决了转化岗位混脱后气体含水不达标现象。

由于转化混脱原有温度控制点存在一定的设计缺陷，致使混脱气体温度控制存在较大盲区，混脱后气体温度控制只能依据经验进行控制，导致混脱后气体含水量时而超标，极不稳定。尤其在4月，混脱含水量一直处于超标状态，最高值达到了0.1%（工艺指标≤0.06%），而含水量超标易发生腐蚀管道、设备以及触媒结疤等现象，严重影响生产稳定。通过在混脱气体出口新增1个温度控制点，以及对-35℃冷冻水冷却气体的工艺进行一定的改造，实现2个二段混脱后气体温度的自动控制自动跟踪，确保了混脱后气体含水量达标，含水量稳定控制为0.05%以下。

（5）解决了上清液供水温度偏高问题。

采取更新已超出使用年限的上清液凉水塔、改进凉水塔供水管线，更换新喷嘴等措施，解决了上清液供水温度超标现象，保证了乙炔发生器的安全运行。

（6）解决了转化反应后气体乙炔和氯化氢含量超标问题。

在实行重要工艺监控指标管控前，转化反应后总管气体中乙炔和氯化氢含量一直处于超标状态，乙炔含量高达1.9%（工艺要求≤1%），22台转化器反应后达标仅达到40%。历经2个月的原因查找和分析，采取调整一段转化器负荷、转化器热水自然循环和动力循环优化的控制、严格控制进转化器乙炔气体硫、磷含量、优化转化器温度控制、及时更换到期的汞触媒、优化一段和二段转化器进气量控制等措施，转化器实现了百分之百达标。

（7）解决了氯中含水量超标问题。

原氯中含水量只在冬季气温低的情况下方可达标，随着季节变化温度升高，氯中含水量均不能达标，达到145×10-6。通过强化氯水洗涤塔、钛管冷却器、干燥塔硫酸使用的管控，并更新了1台超过使用年限的干燥塔，解决了该问题。

（8）规范了工艺连锁停车点的连锁与解除操作。

活动实施前，工艺连锁停车点连锁与解除操作，随意性大，没有统一的规定，全靠生产单位的自行控制。通过活动的实施，对连锁停车点的连锁与解除进行了规范，有效确保了异常情况下，电槽能够及时停运。

5 抓好落实

（1）定期组织各单位的中层干部集中学习厂区《重要工艺监控指标》，提高对重要工艺监控指标的重要性的认识。

（2）厂区组织各生产单位针对各自的实际情况制订本单位的重要工艺监控指标专项管理办法。

（3）厂区每周五的生产调度会要求各生产单位负责人汇报本单位本周重要工艺监控指标的执行情况，并由生产运行处负责人对整个厂区重要工艺监控指标的执行情况进行讲评。

（4）加大考核力度，重要监控工艺实施以来，厂区先后对在重要工艺监控指标管理方面取得突出成绩的27名职工进行了经济奖励，对在重要工艺监控指标管理方面落实不力、处置问题不及时的7名人员进行了经济处罚。奖罚的有效实施，进一步保证了重要工艺监控指标的持续达标。

6 结语

通过近二年的重要工艺监控指标管理活动，不仅为工艺指标的管理提供了新思路、新方法，而且降低了生产成本，实现了整个氯碱生产的持续安全稳定。