自动点火装置技术改造在盐酸合成炉应用的必要性

2019-01-27史建锋

中国氯碱 2019年6期

谭强，史建锋

（宁夏英力特化工股份有限公司，宁夏石嘴山753200）

1 概述

1.1 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人为手动进行点火，无形中加大现场人员操作强度，没有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。氯化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。

（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。

1.2 方案论证

（1）葫芦岛方大锦化集团属民营企业，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。该厂两套石墨合成炉自动点火装置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）山东滨化集团属股份制企业，烧碱产能为60 万t/a，离子膜烧碱产能24 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2008 年先后投入使用7 套自动点火装置，7 套自动点火装置运行一直使用良好，点火成功率100%。

（3）山东铝业集团氯碱厂属国有企业，烧碱产能为18 万t/a，该厂四套石墨合成炉自动点火装置2013 年投入使用2 套，4 套自动点火装置运行一直使用良好，点火成功率100%。

（4）上海氯碱华胜化工厂属大型国有企业，离子膜烧碱产能为72 万t/a，该厂两套石墨合成炉自动点火装置是2011 年投入使用，2 套自动点火装置一直运行良好，点火成功率100%。

2 技术改造的主要内容及技术方案

2.1 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，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。

2.2 技术方案、流程

2.2.1 系统简介

中国氯碱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，实现以人为本的本质安全。

2.2.2 系统组成

每台合成炉对应一套自动点火控制系统：含插入式点火枪一套、外置式火焰检测系统一套、相应的气体输配系统、防爆控制箱一套。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。

2.2.3 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。