FHL-1600型副产蒸汽氯化氢合成炉运行总结

俞广亚

（河南神马氯碱化工股份有限公司，河南 平顶山 467001）

FHL-1600型副产蒸汽氯化氢合成炉运行总结

俞广亚

（河南神马氯碱化工股份有限公司，河南 平顶山 467001）

介绍了FHL-1600副产蒸汽氯化氢合成炉的结构特点、工艺流程、运行和节能情况。该合成炉提高了HCl质量稳定性的同时，其安全性及环保性也得到了明显改善。

副产蒸汽；合成炉；自动化；氯化氢；安全

河南神马氯碱化工股份有限公司是以生产烧碱及聚氯乙烯树脂等化工产品为主的企业，始建于1971年，公司经过30多年的发展，目前拥有离子膜烧碱15万t/a、PVC树脂15万t/a生产能力。为进一步提高生产安全及氯化氢产品质量，提高副产热量的利用效率，公司于2012年3月立项引进FHL-1600型副产蒸汽氯化氢合成炉。

FHL-1600型副产蒸汽氯化氢合成炉是由南通苏宇化工设备制造有限公司生产，日产氯化氢能力达150 t。在氯化氢合成炉的高温区段采用钢制水冷壁炉筒，在合成段顶部和底部容易受腐蚀的区段采用石墨材料制作，与冷却功能于一体，并通过和其配套的降膜吸收塔可直接生产合格的高纯酸，FHL-1600型副产蒸汽氯化氢合成炉于2012年8月一次点炉试车成功，采用了全自动化控制。生产的产品各项指标均达到设计要求，运行以来质量稳定。

1 副产蒸汽氯化氢合成炉概况

该合成炉由上、中、下3段石墨筒体及套在筒体外的钢制壳体构成，下段的钢制壳体通过管道与上段钢制壳体连通形成一个冷却水循环通道，中段的钢制壳体上设有单独的冷却水循环通道。合成炉的中段为高温段，其采用耐高压石墨筒体、钢制外壳以及单独的冷却水循环通道，且其外壳与两端外壳隔离，中段石墨筒体不与各种管道或部件连接，解决了整个中段的耐压问题，使得从中段流出的热水通过闪蒸罐后产出高压蒸汽，供用户直接使用或并入其他蒸汽网络，无需建立独立的蒸汽网络。

1.1 工艺流程

由氯氢处理工序送来的干燥氯气经氯气缓冲罐、手动调节阀、温度及压力监测后经孔板流量计、程控调节阀、快速切断阀、阻火器进入副产蒸汽氯化氢合成炉底部的石英燃烧器。

由氯氢处理工序送来的干燥氢气经手动调节阀、温度及压力监测后经孔板流量计、程控调节阀、快速切断阀、阻火器分两路进入副产蒸汽氯化氢合成炉底部的石英燃烧器，形成氢包氯包氢的形态，并按设定好的配比氯氢在燃烧室内燃烧合成HCl。HCl气体向上流经燃烧室与下部夹套中的循环水进行第一次热交换，此时HCl气体的温度较高，与中部钢制水冷壁炉筒内的纯水换热后，由副产蒸汽氯化氢合成炉顶部侧向流出，经过没于水中的石墨管进入石墨冷却器与循环冷水进行二次换热，冷却后的HCl经分配台分配，既可作为转化工序合成氯乙烯的原料，也可部分或全部通过降膜吸收塔用水吸收生产盐酸。

1.2 开车条件

（1）炉内含氢≤0.4%，合成炉出口含氢≤0.4%，水压≥0.3 MPa；

（2）Cl2纯度≥90%，含氢≤1.0%，压力0.10～0.16 MPa；

（3）H2纯度≥98.5%，含O2≤0.4%，压力0.050～0.079 MPa。

1.3 控制指标

（1）Cl2纯度≥95%，含氢≤0.4%，含氧≤0.4%，含水≤0.05%，压力0.113～0.126 MPa；

（2）H2纯度≥98%，含氧≤0.4%，压力0.078 MPa；（3）冷却水；

a.循环热水：供水温度（80±5）℃，回水温度（85± 5）℃，循环热水流量≥200 m3/h，压力≥0.35 MPa；

b.循环冷水供水温度≤35℃，回水温度≤45℃，压力≥0.35 MPa。

（4）HCl纯度94%～96%，氢气过量＜4%；

（5）成品盐酸浓度31%～38%，温度≤50℃，ClO－＜2 mg/L。

1.4 产品质量指标

（1）HCl纯度95%～97%，氢气过量＜4%；

（2）成品盐酸浓度31%～38%，温度≤40℃，ClO－＜2 mg/L。

1.5 控制系统

该合成炉自动控制系统主要包括自动点火单元、自动联锁保护单元、氢气氯气自动配比控制单元及汽包部分自动控制单元。系统实现DCS集中控制，现场无人值守。

（1）自动点火单元由在线火焰检测、自动切断阀、高压点火装置和程序控制组成。

（2）氢气、氯气自动配比控制单元可实现精确的自动流量控制，根据生产控制中HCl的纯度分析来设定氢气、氯气适当的比值，在生产中若氢气、氯气的纯度波动，及时分析HCl纯度调整比值，实现两者的自动控制，既安全又便捷。

（3）引进美国在线检测设备，实现了氯化氢纯度及游离氯含量在线检测，可随时掌控合成HCl的质量，保证HCl质量稳定。

（4）自动联锁保护单元设有氢气压力、氯气压力、冷却水流量、汽包压力、汽包液位、氢气流量与氯气流量比值联锁，在线火焰联锁保护，当出现异常情况时，立即执行停车保护程序，进行自动充氮气保护。

（5）汽包蒸汽部分自动控制单元包括汽包液位的自动控制，蒸汽压力自动控制、汽包液位低和蒸汽压力高的联锁保护。

（6）氯氢流量、吸收水量、循环水量、合成炉停车、充氮、上塔及送转化HCl流量都使用程控操作，自动联锁控制。

（7）停炉时实现一键操作。当紧急停车键启动，氯氢快速切断阀自动关闭，充氮阀会自动开启向合成炉内充氮，去转化阀门自动关闭，上塔及吸收水阀自动打开。

（8）火焰观测、防爆膜冷却及水槽液位都使用摄像头传于操作显示屏，直观、清晰又准确。

2 运行情况

该FHL-1600型副产蒸汽氯化氢合成炉自2012年8月试车成功，连续满负荷运行8个月，副产蒸汽氯化氢合成炉的各产品指标均达到设计和工艺要求。期间因副产蒸汽氯化氢合成炉挡烟板漏、氯气阀位偏大等原因停车检修2次外，其他运行稳定。

3 存在问题

（1）由于前期与压力容器蒸发段加工单位沟通交流不到位，致使在蒸发段加工过程中未对蒸发段腔体进行保压实验，出现炉子运行后挡烟板焊缝处有砂眼，发现问题后随即联系设备加工厂家进行处理。

（2）在运行过程中，通过负荷提升发现进合成炉氯气调节阀阀位开启偏大，在没有达到设计负荷的情况下氯气量已无法提升。后经分析为该合成炉氯气调节阀阀芯加工线性比例不对，更换阀门后运行正常。

4 小结

该公司FHL-1600型副产蒸汽氯化氢合成炉的引进是十分成功的，大大提高了公司的氯平衡能力，实现了远程自动化控制，同时也为PVC树脂的质量提升提供了可靠的保障。自动化控制的实施，使FHL-1600型副产蒸汽氯化氢合成炉的操作简便，大大提高了HCl质量的稳定性和生产系统的安全性，且副产蒸汽氯化氢合成炉在国内率先实现了自动化控制。该合成炉安装投运以来运行稳定，节能效果明显。

Summary on operation of FHL-1600 type by-productsteam hydrogen chloride synthesis furnace

YU Guang-ya

（Henan Shenma Chlor-alkaliChemicalCo.,Ltd.,Pingdingshan 467001，China）

This paper introduces the structural characteristics，technological process，operation and energy saving of FHL-1600 by-product steam hydrogen chloride synthesis furnace.The furnace not only improve the quality ofHClstability and safety and environmentalprotection.

by-productsteam；synthetic furnace；automation；hydrogen chloride；safety

TQ124.4+2

B

1009－1785(2017)08-0031-02

2017-03-15