自动点火装置技术改造在盐酸合成炉的应用

谭 强，史建锋

（宁夏英力特化工股份有限公司，宁夏石嘴山753202）

1 课题提出的背景及改造的必要性

目前，氯碱行业仍有部分盐酸合成生产工序采用人为手动进行点火，无形中加大了现场人员操作强度，没有从根本上实现生产过程自动化，存在生产安全隐患，有必要进行技术改造。实现以人为本的本质安全。 氯氢合成炉自动点火装置技术成熟，目前已广泛应用于氯碱行业中，而最新安全管理规范规定加热炉点火操作时禁止人员进入点火现场，因此，自动点火系统使氯碱装置规避人员伤害、提高自动化水平，使生产过程安全可控，达到本质安全。

（1）GB 50493-2012 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范，氢气为甲类可燃气体；

（2）GB 50016-2014 建筑设计防火规范，含氢气厂房为甲类防火厂房，氯化氢（盐酸）生产装置为甲类防火厂房；

（3）根据GB 50160-2014 石油化工企业设计防火规范，甲类厂房生产设施距明火距离大于30 m，生产现场不允许出现明火，为此需要依靠自动点火装置来解决手工点炉而产生现场明火问题。

2 方案论证

2.1 实例论证

（1）葫芦岛方大锦化集团。烧碱产能为42 万t/a，氯碱分厂离子膜烧碱产能12 万t/a，单台产能1.5 万t/a的离子膜电解槽8 台。该厂2 套石墨合成炉自动点火装置是上海天三自控公司制造，由南通星球石墨设备有限公司作为合成炉配套设备销售给该公司2013 年投入使用。至今2 套自动点火装置运行一直使用良好，技术先进、安全可靠，点火成功率100%。

（2）山东滨化集团。烧碱产能为60 万t/a，单台产能2 万t/a 的离子膜电解槽12 台，该厂石墨合成炉自动点火装置是山东滨化集团布莱恩公司制造与南通星球石墨设备有限公司生产的合成炉配套使用，2008 年先后投入使用7 套自动点火装置，一直运行良好，点火成功率100%。

（3）山东铝业集团氯碱厂。烧碱产能为18 万t/a，该厂4 套石墨合成炉自动点火装置是上海天三自控公司制造与南通星球石墨设备有限公司的设备配套使用，2012 年投入使用2 套，2013 年投入使用2 套，4套自动点火装置一直运行良好，点火成功率100%。

（4）上海氯碱华胜化工厂。离子膜烧碱产能为72 万t/a，该厂2 套石墨合成炉自动点火装置是上海天三自控公司制造与南通星球石墨设备有限公司的设备配套使用，2011 年投入使用，一直运行良好，点火成功率100%。

3 技术改造的主要内容及方案

3.1 主要内容

氯碱行业盐酸合成正常生产过程中， 先对氢气纯度进行分析化验， 纯度达到生产点火工艺控制指标时，将氢气通入炉膛，缓慢通入空气进行点火，然后缓慢关闭空气阀门，通入氯气进行配比燃烧，现生产过程没有实现生产过程自动化，存在生产安全隐患，对人身安全存在较大威胁，完全有必要对合成炉点火系统进行技术改造， 实现合成炉自动点火系统，减少现场操作人员劳动强度，确保人身安全。

3.2 技术方案及流程

3.2.1 系统简介

氯化氢合成炉自动点火技术用于工业化生产是从2007 年开始，目前国内使用约120 套。根据考察了解及相关资料介绍，专业进行氯氢合成炉自动点火装置研发的主要厂商有上海天三自控有限公司、山东滨化集团布莱恩公司及南通鑫宝石墨设备有限公司等， 这些厂家的技术及控制过程基本相同，都是经由PLC 系统（或DCS）上的点火程序帮助用户远程一键操作，实现氯氢合成炉点火的完全自动化，点火枪点火、炉膛点火、氯氢点火、氯氢最终充分燃烧、氯+氢自动配比、对生产过程的安全联锁保护，自动化水平提高，减少现场人员的操作，根本性实现以人为本的本质安全。

3.2.2 系统组成

每台合成炉对应1 套自动点火控制系统：含插入式点火枪1 套、外置式火焰检测系统1 套、相应的气体输配系统、防爆控制箱1 套。每套系统均满足装置的防爆， 点火枪及火焰检测器均为防爆设计，防爆控制箱符合防爆等级ExdIICT4 要求。

3.2.3 点火流程简介

首先，向合成炉通入氮气进行置换，合格后通入氢气与压缩空气，点火枪打火点炉（如在点火枪打火5 s 中后火焰仍未点着，则联锁，关闭氢气、空气阀门，通入氮气进行重新置换），火焰燃烧后，点火枪停止打火，缓慢减少空气，缓慢通入氯气，直到空气阀门关闭，点火过程结束。之后通过原有入炉氢气、氯气阀门进行操作调整负荷。

4 技术改造安全效益

经过对氯碱行业盐酸合成炉点火系统技术改造，彻底消除了生产安全隐患，实现了合成炉点火系统生产过程自动化，对生产现场人身安全以及该公司正常运营提供了可靠保障。

5 结语

在自动化控制技术飞速发展的今天， 高新技术、 低成本在工业领域应用已成为当今社会的主流，另外，安全生产永远不可忽视，未来社会，怎样实现安全可控、本质安全将是现代化企业面临的最大课题。