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        氯化氫合成爐自動化改造總結(jié)

        2018-10-30 08:10:12侯寶成
        中國氯堿 2018年9期
        關(guān)鍵詞:節(jié)省氯氣調(diào)節(jié)閥

        侯寶成

        (唐山三友氯堿有限責(zé)任公司,河北 唐山 063305)

        1 實施背景

        合成崗位自動化水平較低,許多操作都是由現(xiàn)場人員手動完成,勞動強(qiáng)度大,勞動效率低。生產(chǎn)過程中需要手動與自動的配合,一旦發(fā)生生產(chǎn)波動情況無法發(fā)揮遠(yuǎn)程系統(tǒng)控制的優(yōu)勢,部分操作(如:滅爐充氮、遠(yuǎn)程排酸、成品鹽酸倒罐等)需要現(xiàn)場手動操作。安全隱患大,一旦出現(xiàn)事故,人員危險系數(shù)增加,安全事故將無法得到快速處理。

        2 實施內(nèi)容

        (1)在合成爐進(jìn)爐氯氣、氫氣管線增加氯氣、氫氣調(diào)節(jié)閥,實現(xiàn)了遠(yuǎn)程自動化操作,克服了以前調(diào)氣量只能依靠現(xiàn)場人員、勞動強(qiáng)度大、危險系數(shù)高等弊端。通過氯氣氫氣串級調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)氯氣量時便會自動調(diào)節(jié)氫氣量,穩(wěn)定了生產(chǎn),提高了工作效率。進(jìn)爐氯氣調(diào)節(jié)閥與進(jìn)爐氫氣調(diào)節(jié)閥對應(yīng)與合成爐的氯氣、氫氣流量構(gòu)成控制回路。

        改造過程中進(jìn)爐氯氣調(diào)節(jié)閥采用電動調(diào)節(jié)閥。經(jīng)過近一年的使用,調(diào)節(jié)精度高,運行穩(wěn)定。與以往氣動閥門相比,解決了小開度無法調(diào)節(jié),閥門倒量過調(diào)明顯,閥門喘動振動較大的情況。電動閥門調(diào)試曲線圖見圖1。

        圖1 電動閥門調(diào)試曲線圖

        相比川儀、工裝閥門,曲線符合二次函數(shù)特征,點分布均勻,曲線平滑,運行穩(wěn)定。

        (2)增加火焰監(jiān)測裝置,在儀表出現(xiàn)誤差時,可以及時發(fā)現(xiàn)合成爐是否過氯,從而解決現(xiàn)有攝像頭監(jiān)控弊端,同時緩解人員觀火的緊張局面,節(jié)省勞動成本。

        (3)增加了合成爐冷凝酸排放收集罐、冷凝酸罐遠(yuǎn)傳液位計及排酸切斷閥,DCS人員通過監(jiān)測放酸小罐液位實現(xiàn)了冷凝酸的遠(yuǎn)程排放,降低了勞動強(qiáng)度。放酸切斷閥與放酸小罐液位構(gòu)成控制回路,當(dāng)放酸小罐液位高于60%時,放酸切斷閥打開排酸,當(dāng)液位低于10%時,閥門將關(guān)閉。

        (4)膜吸下酸系統(tǒng)增加三通切斷閥,合成爐做酸時,遠(yuǎn)程自動切換至自用酸系統(tǒng)或是外售鹽酸系統(tǒng),實現(xiàn)自動倒罐,節(jié)省人力。同時在下酸系統(tǒng)管線增加遠(yuǎn)傳壓力表,及時發(fā)現(xiàn)解決下酸系統(tǒng)憋壓問題,保證了安全穩(wěn)定生產(chǎn)。

        (5)合成爐鹽酸管線增加在線鹽酸濃度監(jiān)測,當(dāng)鹽酸濃度不合格時,可以及時增減吸收水量,減少了現(xiàn)場人員頻繁打比重環(huán)節(jié),確保生產(chǎn)指標(biāo)合格。鹽酸濃度的調(diào)控,需要現(xiàn)場人員與DCS共同配合才能完成,通過濃度計的實時監(jiān)測,對簡化生產(chǎn)操作具有一定的指導(dǎo)意義。公用膜吸酸濃度見表1。

        表1 公用膜吸酸濃度 %

        增加的在線鹽酸濃度計顯示值與實際值差1.2%左右,可作為調(diào)節(jié)濃度的參考

        (6)一、二級膜吸系統(tǒng)循環(huán)水上水增加調(diào)節(jié)閥,實現(xiàn)倒?fàn)t做酸時自動切換,同時在合成爐不做酸時調(diào)節(jié)循環(huán)水的使用量,可節(jié)省循環(huán)水的使用量,并降低能耗。

        (7)氫氣、氯氣提純增加調(diào)節(jié)閥及遠(yuǎn)傳流量顯示,氯氣提純調(diào)節(jié)閥與氯氣提純流量計構(gòu)成控制回路,氫氣提純調(diào)節(jié)閥與氫氣提純流量計構(gòu)成控制回路。實現(xiàn)了DCS人員通過遠(yuǎn)程進(jìn)行提純操作,減少了現(xiàn)場人員在提純時與DCS溝通不到位,造成氯氫主管壓力突然降低的操作風(fēng)險。

        (8)各酸罐罐頂增加遠(yuǎn)傳壓力表,DCS實時監(jiān)測,防止酸罐憋壓。下酸不暢,造成鹽酸反串到合成爐中,引發(fā)安全事故。

        3 項目的進(jìn)展情況

        (1)2016年1月至3月,課題研究人員著手準(zhǔn)備合成爐自動化改造前期設(shè)計工作。

        (2)2月進(jìn)行儀表設(shè)計。

        (3)3月完成工藝設(shè)計并提出采購計劃。3月中旬掛網(wǎng)招標(biāo),月底完成招標(biāo)。

        (4)5月確定施工隊伍,月底安裝材料到貨。

        (5)6月開始施工,合成爐逐臺改造。

        (6)7月全部完成安裝工作,正式投用。

        4 主要創(chuàng)新點

        (1)開發(fā)一套新型完善的石墨合成爐自動化工藝裝置。

        (2)研發(fā)崗位人員配置合理,通過自動化提高了氯化氫合成爐工序的安全系數(shù)。

        5 經(jīng)濟(jì)效益和社會效益

        (1)經(jīng)濟(jì)效益

        節(jié)約循環(huán)水成本:目前消耗的循環(huán)水量為300 m3/h(成本0.19元/m3),每天減少循環(huán)水成本:300×24×0.19(單價)=1 368(元);1年按 330天計算,每年創(chuàng)效:330×1 368=45.1(萬元);本項目設(shè)備和材料費用為337萬元,按14年進(jìn)行設(shè)備折舊,設(shè)備折舊費為:337×0.95/14=22.86(萬元)。

        每年節(jié)省循環(huán)水效益:45.1-22.86=22.24(萬元);

        節(jié)約人工成本:自動化提升后,崗位可進(jìn)行人員優(yōu)化,每班組可減員一名,共減員4名,每年可節(jié)省費用:4×9(年工資總收入)=36(萬元);

        節(jié)約生產(chǎn)成本:合成爐增加火焰監(jiān)測,燃燒過氯時能及時調(diào)整氫氣、氯氣配比,避免燈頭炸裂,每年單臺合成爐損壞3套,7臺合成爐共損壞21套。每套燈頭成本2萬元,共節(jié)省21×2=42(萬元)。

        每臺爐當(dāng)年檢修3次,每次5個人工,檢修時間8 h,每小時檢修費10元,故7臺爐檢修費用:3×5×8×10×7=8 400(元)。

        當(dāng)年效益:22.24+36+42-0.84=99.4(萬元)。

        (2)社會效益

        該公司在國家政策的正確指引下,狠抓安全環(huán)保的同時,加大對科技創(chuàng)新技術(shù)的研發(fā),提升自動化水平,減少勞動強(qiáng)度,淘汰落后產(chǎn)能,提質(zhì)增效。合成爐自動化升級改造,提高了公司在行業(yè)內(nèi)的綜合競爭力,為公司未來發(fā)展提供方向,為集團(tuán)做大、做強(qiáng)提供有力保障。

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