姚勝奇,宋旭東，高理玉，高磊

(內蒙古鄂爾多斯電力冶金集團股份有限公司PVC公司,內蒙古 鄂爾多斯 016064)

內蒙古鄂爾多斯集團電力冶金股份有限公司PVC分公司(以下簡稱“電冶PVC公司”)燒堿產能為30萬t/a、PVC產能為40萬t/a。氯化氫合成裝置是一條生產線，采用了8臺南通星球副產低壓蒸汽二合一石墨合成爐，合成爐型號SSL-G-160。單臺爐日產100%氯化氫135 t，副產蒸汽壓力≥0.3 MPa蒸汽側表壓)，生產1 t氯化氫氣體副產0.6 t蒸汽。合成爐滿足40萬t/a PVC的生產需要。

1 氯化氫合成工序現(xiàn)狀

從電解槽出來的氫氣、氯氣溫度高，含有大量飽和水蒸氣，在氯氫處理工序，經(jīng)洗滌、冷卻、壓縮、脫水處理后送至氯化氫合成工序。在合成爐內，氫氣與氯氣以(1.05～1.10)∶1的體積比燃燒生成氯化氫氣體。電解至氯氣壓縮和氫氣壓縮系統(tǒng)是兩條生產線，氯化氫合成裝置是一條生產線。改造前氯化氫合成系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

2 氯化氫合成系統(tǒng)分兩線運行改造

2.1 原存在的問題

電冶PVC公司氯化氫合成崗位滿負荷生產時8臺合成爐同時運行，保證設備在熱備的最佳狀態(tài)。運行時，如其中一條生產線的電解槽或氫、氯壓機出現(xiàn)異常情況，合成崗位將進行全部滅爐或大規(guī)模切酸操作，運行的所有合成爐均受到影響，造成全系統(tǒng)生產波動，影響氯乙烯單體產量，也給生產帶來安全隱患。

圖1 原氯化氫合成工藝路線示意圖

2.2 改造

為避免上述問題，電冶PVC公司對合成系統(tǒng)進行了分線技術改造。將合成爐系統(tǒng)分成兩線，一線對應0#、1#、2#、3#合成爐，二線對應4#、5#、6#、7#爐。將一線電解系統(tǒng)生產的氯氣和氫氣分配至一線氯化氫合成系統(tǒng)，將二線電解系統(tǒng)生產的氯氣和氫氣分配至二線氯化氫合成系統(tǒng)。兩線合成的氯化氫分別進入各自的氯化氫總管，經(jīng)冷卻后再送一線和二線轉化系統(tǒng)。氯化氫合成裝置分兩線運行流程如圖2所示。

圖2 氯化氫合成裝置分兩線運行工藝流程示意圖

3 氯化氫合成分兩線運行后開車相關操作

3.1 開車前系統(tǒng)置換操作

用氮氣置換氫氣(氯氣)系統(tǒng)：氮氣通過陰極側總管充氮氣閥、總管壓差控制閥、氫(氯)壓機、氫氣(氯氣)分配臺、氯化氫合成氫氣(氯氣)緩沖罐、排空閥，排向大氣。置換約24 h，每間隔1 h在氫氣(氯氣)緩沖罐處取一次樣進行分析，要求系統(tǒng)氮含氧體積分數(shù)<0.5%。

3.2 系統(tǒng)升電流操作

根據(jù)電解升電流情況，在確定電解1#～4#槽升電流前保證2臺合成爐置換合格，分析室取樣分析爐內含氫體積分數(shù)≤0.067%，確定符合點爐要求。①一線開車可以具備同時點2臺合成爐的條件，二線開車4臺合成爐依次點爐。②兩條生產線同時開車時，一線電流4 kA，合成一線可以點2臺爐，待運行合成爐送氣或切換至事故吸收時，根據(jù)電流情況再點剩余2臺合成爐；二線電流4 kA，合成二線點1臺合成爐，待運行合成爐送氣或切換至事故吸收時，再依次點其他3臺合成爐。

3.3 系統(tǒng)并氣操作

在1#～4#電流升至4 kA時，氯氫處理向氯氣分配臺并氯氣后氯化氫合成負責控制調節(jié)原料氣，首先利用廢氯閥門將氯氣緩沖罐的壓力控制在130～135 kPa，然后在液化機組帶量后，由氯氫主控按照分配臺的壓力情況，通知氯化氫主控緩慢關閉廢氯閥，盡量減少去廢氣吸收的量。電流升至4 kA時，合成主控通知分析室人員分析氫氣緩沖罐和氯氣緩沖罐的純度，要求氫氣緩沖罐氫氣體積分數(shù)≥99.5%，O2體積分數(shù)≤0.02%；氯氣緩沖罐氯氣體積分數(shù)80%～90%時，準備點爐。

3.4 點爐步驟

(1)打開置換合格的合成爐各爐調節(jié)閥前后手動閥。

(2)打開氫氣切斷閥(HV-0808)、調節(jié)閥(FIC-0801)約10%，確定爐前大閥關閉，室內點火手閥關閉，吸收系統(tǒng)正常下水。打開氯氣切斷閥(HV-0809)及調節(jié)閥(FIC-0802)約20%，再稍開氫氣點火小閥(DN50)，進行點火操作。

(3)點火操作由2人進行。1人配合，1人須戴好面罩，點燃氫氣軟管，避開點火孔正面，將氫氣軟管插入合成爐燈頭氫氣進口，并用鐵絲綁緊。點火時，操作人員應站在上風頭，切不可面對爐門。

(4)待氫氣燃燒正常后，再打開氯氣管道短路閥(DN50)，緩慢調節(jié)，待爐內火焰呈青白色后，關閉爐門。

(5)緩慢調節(jié)氯氫流量，控制氯氫配比在1∶(1.05～1.10)，使火焰燃燒正常(當氫氣及氯氣管道短路調節(jié)閥DN50開啟量達到60%以上后，根據(jù)支管壓力，改用DN200管道調節(jié)閥調節(jié))。

(6)隨時觀察合成爐石墨列管溫度、氯化氫出口溫度(不得高于40 ℃)，逐漸加大氯氣、氫氣流量，直到達到生產要求。

(7)點火時如爐內發(fā)生爆鳴或一次點火不成功，使火熄滅時，迅速關閉氯氣及氫氣的切斷閥及調節(jié)閥，查明原因，并在抽負壓約20 min后，重新分析爐內氫含量，分析合格后方可進行二次點火。

(8)隨時觀察火焰顏色是否正常，切忌火焰發(fā)黃、發(fā)紅，控制各項工藝指標符合生產控制要求。

(9)開車之初，氯化氫去吸收系統(tǒng)，待合成爐氯氫配比穩(wěn)定，應及時分析氯化氫純度，當氯化氫體積分數(shù)在90%～93%且無游離氯時，請示調度將氯化氫供給VCM生產系統(tǒng)。

4 生產過程中遇到的問題及處理辦法

4.1 一條生產線跳停

(1)如果其中一條生產線上的電解槽或氯氣壓縮機或氫氣壓縮機突然跳停，則合成工序立即停運對應的4臺合成爐。

(2)應關注另一條生產線的運行狀態(tài)，保證平穩(wěn)；立即通知VCM工序。

(3)將所滅合成爐解除聯(lián)鎖，復位，調節(jié)吸收水，并做好置換工作，等待送電。

(4)根據(jù)生產情況，可以打開一、二線成品冷卻器進口和出口連通閥，將另一條正常運行的生產線的氯化氫同時送至轉化一、二線；操作過程中保證原料氣壓力大于90 kPa。

原則上,一條線的氯化氫也可以通過兩個成品冷卻器送至轉化一、二線。

4.2 兩條生產線跳停

(1)合成工序按照緊急停車處理。

(2)充氮置換，備爐。

4.3 1臺電解槽跳停

(1)立即通知VCM工序。

(2)如果1臺電解槽跳停，立即停止對應生產線的1臺合成爐，保證系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。

(3)將所滅合成爐解除聯(lián)鎖，復位，調節(jié)吸收水，并做好置換工作。

(4)若出現(xiàn)過氯現(xiàn)象，立即切換至制酸。

4.4 1臺成品冷卻器故障

(1)應關注另一條生產線的運行狀態(tài)，保證平穩(wěn)；立即通知VCM工序。

(2)立即將該生產系統(tǒng)的氯化氫氣體切換至制酸，漏點處理完畢后進行送氣操作。

(3)若漏點短時間無法處理，則根據(jù)生產情況申請降電流操作，或關閉故障側成品冷卻器進口閥和出口閥，打開一、二線成品冷卻器出口連通閥使正常運行的生產線的氯化氫同時送至轉化一、二線；此時運行系統(tǒng)氯化氫總管壓力下降，打開一、二線氯化氫成品冷卻器進口連通閥，為故障生產線的合成爐送氣做準備；制酸按照正常送氣操作，操作過程必須保證送氣爐壓力大于或接近等于正常系統(tǒng)總管壓力。

原則上,分線后兩條線氯化氫可以通過1臺成品冷卻器送至轉化一、二線。

4.5 VCM一條生產線故障

(1)若VCM一條生產線故障，應立即將一條氯化氫生產線切換至制酸。

(2)立即通知氯氫裝置。

(3)應關注另一條線的運行狀態(tài)，保證平穩(wěn)。

(4)根據(jù)生產情況，若鹽酸庫存較高，申請降電流操作。

4.6 1臺合成爐故障

(1)發(fā)現(xiàn)1臺合成爐故障，應立即通知VCM工序。

(2)將對應電解生產系統(tǒng)電流降至14 kA。

(3)氯氫工序嚴格按照操作規(guī)程調節(jié)系統(tǒng)壓力，保證氯氫壓差穩(wěn)定，確保分配臺壓力穩(wěn)定。

(4)立即將故障合成爐停爐，并置換。

(5)密切關注該生產系統(tǒng)氯氣、氫氣配比，根據(jù)配比及時加減原料氣量，嚴禁過氯操作。

(6)根據(jù)電解降電流情況，調整合成爐氫氯配比。

5 結語

氯化氫合成裝置分兩線運行順利實施后，其中一條生產線出現(xiàn)異常情況后，不會影響另一條生產線的正常運行，最大程度穩(wěn)定了系統(tǒng)，杜絕了生產安全隱患。