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1、氯化氢合成一、 目的用于指导和标准氯化氢合成工艺的治理和作业，包括工艺系统的质量指标、工艺指标、操作指标以及治理标准，杜绝违章作业，从而削减和避开事故的发生。二、 原材料及产品质量指标1、 原材料质量指标名称消耗量吨/年 备注品种规格氯气95731 、 氯% 体 积 99.8%2、水和其它含氧杂质%质量0.0153、NCL3%质量0.0024、不挥发的剩余物%质量0.015氢气2861、H%质量99.9972、O%质量0.0033、露点-60原始氢 4，循环氢2822、 产品质量指标1） 、合成氯化氢质量指标 HCL 含量：94-96%H2 含量：4-6%无游离氯含量小于 20PPm 水分含量
2、200 PPm2） 、CDI 回收 HCL 质量指标体积%HCL 含量：95% H2 含量：5%氯硅烷含量：0.5% 3、技术经济指标产能按 70%：合成氯化氢-9859T/A消耗 CL2：9573T/A消耗 H2；286T/A 其中补充氢 4T，循环氢 282T 三、 工作原理3.1 HCL 合成工艺原理HCL 合成是承受氢气在氯气中不爆炸的条件下进展的方法来制备。反响式：H2 + CL2HCL该反响的发生需要肯定的前提条件，即供给肯定的能量，在光照或加热的状况下，二者能快速反响，并释放出大量的热。3.2 工艺流程3.2.1 工艺流程说明附工艺流程图氯化氢合成是由两套一样的合成炉系统，H2、
3、CL2 缓冲罐，事故排放接收设备组成其中 H2、CL2 缓冲罐及事故排放装置为两套合成炉系统共用1） 原料外购液氯汽化后，经缓冲罐 1F001，由管道输送至氯气缓冲罐 1.113，氢气来自4#厂房及 CDI-3 装置，由管道输送至缓冲罐 1.115。2） HCL 吸取为了吸取合成炉 1.101、1.109 安全薄膜阀动作时的事故废气，以及合成炉开停车的废气，设置 HCL 吸取装置，系统由两套一样设备构成一开一备，包括石墨管壳式吸取塔 1.130、1.135，储酸容器 1.131、1.133 和泵 1.132、1.134。启动泵 1.132 或 1.134 将储酸容器 1.131 或 1.133
4、 内的软水经吸取塔后，建立循环吸取氯化氢，制得 20%的盐酸输送到 1F1102 储存，并用泵 1J1101 输送到 6#厂房作为原料，未吸取完的气体由管道送往 2#厂房 2.801 处理，零点标高以下的管道和设备排空时的酸性废水，被收集到设备 1.157，继而用 0.5Mpa 的 N2 压送到 6#厂房处理。四、 根本资源4.1 氯化氢合成工序设备表位号名称数量规格材质1101HCL 合成炉12400，L11080碳钢1102HCL 空气冷却134M20Cr18Ni10Ti1103器换热器134M20Cr18Ni10Ti1104阻火器10.35M316MnR1105HCL 储罐125M316
5、MnR衬胶1106废 HCL 储罐11900*L40000Cr18Ni10Ti1107空气冷却器116.9M20Cr18Ni10Ti1108阻火器10.35M316MnR1109HCL 合成炉12400、L11080碳钢1110HCL 空气冷却器116.9M20Cr18Ni10Ti1111水冷却器134M30Cr18Ni10Ti1112HCL 储罐125M316MnR衬胶113CL2 缓冲灌163M316MnR114废CL2 缓冲灌11600 ， L3730 ，碳钢1.15H2 缓冲罐16.3M38M316MnR1.130石 墨 斜片 吸198M2,直径石墨1.131收器盐酸储罐11000 ,
6、L49651900,L400,103玻璃钢1.132化学泵1H=21M石墨1.133盐酸储槽11900,L400,103玻璃钢1.134化学泵1H=21M石墨1.1351.136石 墨 斜片 吸取器取样箱1198M2,直1000 ,L4965800,L1240,径石墨碳钢衬胶0.4M34.2 人力资源作业人员必需是经过专业培训考试合格,并取得从业操作资格证书,有责任心, 身体安康的公司正式员工.4.3 调整阀一览表位号102K工艺介质H2操作温度常温最大流量h390M3/最小流量M3/ h103KCL220375216126KHCL2075050141KH2常温390142KCL2203752
7、16165KHCL2075050232KH22078010256K盐酸20435273K盐酸20435253K循环水32-423515266K44循环水仪表附后32-423515仪表位号掌握参数所在管线或位置备注TE21320-601113CL2 缓冲罐温度远传PI2110.5-0.6MPa1.113CL2 缓冲罐压力现场PIT2120.5-0.6MPa1.113CL2 缓冲罐压力远传PIT2320.5 MPa1.115H2 缓冲罐压力远传FIT102225M3/ h合成炉进氢流量远传FIT103216M3/ h合成炉进氯流量远传TE104250-450合成炉上部温度远传TE105400-45
8、0合成炉中部温度远传TE114250-450合成炉底部温度远传PIT1150.4-0.5 MPa合成炉顶部压力远传TE116400-450合成炉出口 HCL 温度远传TE124120-150空气冷却器出口 HCL 温度远传TE12185-90水冷却器出口 HCL 温度远传PI1250.4-0.5 MPaHCL 缓冲罐出口压力现场PIT129TE1270.4-0.5 MPa30-90HCL 缓冲罐出口压力HCL 缓冲罐出口温度远传远传FIT126 LIT25450-750 M3/200-1400MMhCDI 返回 HCL 流量盐酸储槽液位远传远传FIT256 PIS2594 M3/ h50-21
9、0 KPaHCL 循环吸取液流量1.132 1.134 泵出口压力远传远传五、主要掌握调整系统说明5.1 简单调整系统说明1合成炉 1.101,FIT102(H2 流量),FIT103(CL2 流量),阀门 102K,103K.带有 FIT102, FIT103 的信号进入掌握器,在掌握器中进展各参数值的比较,然后得出阀门 102K 和 103K 的掌握信号,该信号将 CL2 和 H2 的流量比保持在1:1.04,(用于合成炉 1.109 的调整器,流量计 FIT141,FIT142,阀门 141K,142K 的工作状况于其类似).2) HCL 缓冲罐 1.106,流量计 FIT126,PIT
10、129,阀门 126K.带有 FIT126,PIT129 的信号进入掌握器,在掌握器中进展各参数值的比较,然后得出阀门126K 的掌握信号,该信号依据缓冲罐中的压力转变HCL 的流量,并显示修正值(用于缓冲罐 1.112 的调整,FIT165,PIT168 阀门 165K 的工作状况与其类似).5.2 连锁回路说明(现阶段全部连锁都解除)1)V151-1(CL2 入口),V116-1(H2 入口),V116-2(N2 入口),BE106,BE107(检查 HCL合成炉的火焰),PIT109(进入合成炉 1.101H2 的压力),PIT110(进入合成炉 1.101的 CL2 压力),PIT11
11、5(合成炉 1.101 出口的 HCL 压力),V122-2,V122-1.连锁条件:当 PIT115 的 Pmin=0.4 MPa,Pmax=0.5 MPa 时,V116-1,V151-1 关闭. 当 PIT109 的 Pmin=0.4 MPa 时, V116-1,V151-1 关闭.当 PIT110 的 Pmin=0.4 MPa 时, V116-1,V151-1 关闭. 在设有 BE106,BE107 信号时, V116-1,V151-1 关闭. 在关闭 V116-1,V151-1 的状况下,翻开 V116-2.在关闭 V116-1,V151-1 的状况下,关闭 V122-2在关闭 V11
12、6-1,V151-1 的状况下,翻开 V122-1.2V116-3F1101 来的返回 HCL、V122-3(1.105 后到 HCL 吸取系统),V122-4(从1.105 到 1.201 的 管 道 ),PIT397( 加 料 机 的 HCL 压力 ),TE408,TE409,TE410,TE411,TE413,TE414,TE415,TE417( 位 号 1.220 的 温度 )PI119,PT110( 位 号 1.220 下部 的 压 力 ),V120-8(N2 管 道 ), 功率 调 节(77.3-145KW).联锁条件:在 HCL 压力 PIT397 最大(Pmax=450KPa)
13、时,翻开 V120-8.在 HCL 压力(PT119,PT110)最大(Pmax=450KPa)时,翻开 V120-8当 Tmax=355,T 事故=360时,翻开 V120-8,在以下条件下关闭 V122-9;A.在 1.217 前和 1.220 下的 HCL 压力(PT119,PT110)最大(Pmax=450KPa)时,B.当位号 1.220 的 Tmin=200, T 事故=360时, 在以下条件下翻开 V116-3A. 在 1.217 前和 1.220 下的 HCL 压力(PT119,PT110)最大(Pmax=450KPa)时,B.当位号 1.220 的 Tmin=200, T 事
14、故=360时, 在以下条件下翻开 V122-3A. 在 1.217 前和 1.220 下的 HCL 压力(PT119,PT110)最大(Pmax=450KPa)时,B.当位号 1.220 的 Tmin=200, T 事故=360时, 在以下条件下翻开 V122-4A. 在 1.217 前和 1.220 下的 HCL 压力(PT119,PT110)最大(Pmax=450KPa)时,B.当位号 1.220 的 Tmin=200, T 事故=360时,3)V151-2(CL2 入口),V116-4(H2 入口),V116-5(N2 入口),BE148,BE149(检查火焰),PIT151(进入合成炉
15、 1.109 的 H2 压力),PIT152(进入合成炉 1.109 的 CL2 压力),PIT157(HCL 合成炉的压力),V122-6(1.112 的入口),V122-5(1.112 前到 HCL吸取系统). 连锁条件:当 PIT157 的 Pmin=0.4 MPa,Pmax=0.5 MPa 时,关闭 V116-4,V151-2.当 PIT151 的 Pmin=0.4 MPa,关闭 V116-4,V151-2. 当 PIT152 的 Pmin=0.4 MPa,关闭 V116-4,V151-2. 在没有 BE148,BE149 的信号时, V116-1,V151-1. 当关闭 V116-4
16、,V151-2 时,翻开 V116-5.当关闭 V116-4,V151-2 时,关闭 V122-6,当关闭 V116-4,V151-2 时,翻开 V122-5.4)V116-6(从 F1101 来的返回 HCL),V122-7(1.112 后到 HCL 吸取系统),V122-8(从1.112 到 1.202 的 管 道 ),PIT448( 加 料 机 的 HCL 压力 ),TE458,TE459,TE460,TE461,TE464,TE466,TE467(1.227 的 温度),PT475,PT476(1.227 下部的压力),V120-8(N2 管道),功率调整(77.3-145KW)连锁条
17、件:当 HCL 压力 PIT448 最大(Pmax=450KPa)时,在加料机 1.217 和 1.226 前面翻开V120-8.当 HCL 压力(FI475,PT476)最大(Pmax=450KPa)时,在反响炉 1.220 和 1.227 的下部翻开 V120-8.当 Tmin=355和 T 事故=360时,在反响炉 1.220 和 1.227 中翻开 V120-8.在以下条件下关闭 V122-12.A.在 1.226 前面和 1.227 下面的 HCL 压力(PT475PT476) 最大(Pmax=450KPa) 时,B.位号 1.227 的的 Tmin=200, T 事故=360时,
18、在以下条件下翻开 V122-7A.在 1.226 前面和 1.227 下面的 HCL 压力(PT475PT476) 最大(Pmax=450KPa) 时,B.位号 1.227 的的 Tmin=200, T 事故=360时, 在以下条件下翻开 V122-8A.在 1.226 前面和 1.227 下面的 HCL 压力(PT475PT476) 最大(Pmax=450KPa)时,B.位号 1.227 的的 Tmin=200, T 事故=360时, 在以下条件下翻开 V122-12A.在 1.226 前面和 1.227 下面的 HCL 压力(PT475PT476) 最大(Pmax=450KPa) 时,B.
19、位号 1.227 的的 Tmin=200, T 事故=360时, 5)LIT254(1.131 的液位),LSA255(1.131 液位),V145-1,连锁条件:当 Hmax=1400MM 时关闭 VI45-1,6) 泵 1.132,PIS259(出口处压力),NS(远程信号),TSA262,TSA261(轴承的温度)连锁条件：当 Pmin=30 KPa 和 Pmax=210KPa 时，关闭泵，当 TSA262，TSA261温度最高70时，关闭泵。7V145-2、LIT264、LSA2651.133连锁条件:当 Hmax=1400MM 时,关闭 V145-2.8)TSA269.TSA270.
20、NS.PIS271,连锁条件:当 Pmin=50 KPa 和 Pmax=210KPa 时,关闭泵,当 TSA270.TSA271 温度最高70时，关闭泵。9)V144-4,LE326,LIT327.连锁条件:当 Hmax=750MM 时,关闭 V144-4.10)LT587,V102-11.连锁条件: 当 Hmax=900MM 时,关闭 V102-11.六 操作步骤6.1 开车前的预备6.1.1 根本条件1) 公用工程(供电系统,H2、N2、蒸汽、脱盐水、压缩空气、循环水等)已投入正常用行。2） DCS 预备工作已完成。3） 工艺系统阀门、管道、设备等预备工作已完成。4） 液氯汽化工序已运行并
21、已供给合格 CL2。52 号厂房 6 级精馏塔，CDI-3，TCS 合成系统预备就绪。6） 消防、安全措施齐全就绪。7） 全部连锁阀，调整阀为手动关闭状态。6.2 原始开车步骤6.2.1 HCL 吸取装置开车1启动吸取塔循环冷却水首先开启 1.130,1.135 壳程 冷却水出口的手动阀, 缓慢开启掌握阀253K,266K( 开启度 50%) 及相关手动阀,( 循环冷却水温度 TI257,TI268 掌握,40-42)投入自动.2) 建立储酸槽液位.开启 V145-1,V145-2 进水掌握阀,向盐酸储槽 1.131,1.133 内供入来自管廊的软水, 液位掌握:Lmin=200MM,Lmax
22、=1400MM(Lmax=1400MM 时报警) 并自动关闭V145-1,V145-2,投入自动.3) 建立吸取液循环A. 启动调整阀 256K 与流量计 PIT256,设定流量 4 M3/ h 投入自动.B. 开启泵 1.132 前后相关手动阀,并启动泵 1.132,将容器 1.131 内的软水通过吸取塔后,建立循环.6.2.2 HCL 合成炉点火1) 确定 H2 和 CL2 系统已正常投入.2) 确定淋洗塔已正常运行.3) 确定正个系统个局部已投入可正常运行.4) 翻开 1.103 循环冷却水.5)翻开 102K 前后手动阀,102K 设定为 10%,翻开 V122-2,V122-3.关闭
23、 2 号厂房淋洗塔进气阀门,翻开 F1102 上放空阀门.再翻开 N2 阀门 V166-2 对系统进展赶气(大约半小时).6)启动 HCL 吸取系统7)关闭 V166-2 停顿赶 N2,关闭 V122-2,V122-3.关闭 102K,翻开 V116-1.开启1.115 前 232K 调整阀前后手动阀,开 232K 对 1.115H2 缓冲罐及 1.115 至 102K 管线进展H2 置换,3 次置换后,将 232K 设定为自动对 1.115 充压至 0.5MPa,关闭阀门V116-1,8) 开启 V122-1 将点火器前吹扫空气用临时管线接至 1.101 底部排酸管线,开启空气手动阀对1.1
24、01 进展空气吹扫,大约20 分钟,通知检验部进展取样做负的爆炸性结果分析,当取样分析合格后,关闭手动阀,停顿吹扫空气.9) 开启点火电源.10) 液氯库翻开F001 出口至1.113 的手动阀,翻开 1.113 进气手动阀,翻开1.113至 V151-1 之间手动阀,翻开 103K 前后手动阀. 11)确定以上预备工作已完成.方可开头点火.12)现场人员,现场启动点火器.13)开启阀门 V116-1.14) 开启点火氢手动阀门,当火焰燃烧起来后,(以现场人员通过窥视孔能观察火焰为准).火焰监测器工作检测到火焰.开启 102K 设定开度为 5%,此时主氢燃烧.点火氢手动阀关闭,然后马上开启V1
25、15-1 及 103K,设定 103K 开度为 3%.保证H2 过量(火焰颜色为苍白色),此时点火器停顿点火.15) 开启吹扫氢.16) 缓慢提量(原则:先氢后氯)接近规定流量后,取样分析 HCL 含量,17) HCL 含量到达要求后,开启V122-2,V122-3,关闭V122-1.大约 5 分钟后,关闭V122-3,对 1.101 和 1.105 进展升压.当压力到达要求(现场掌握在 0.3 MPa-0.35 MPa)后,即可开启 V122-4 向 TCS 合成供给 HCL.点火失败,必需重复 6.2.2.8 步骤,方能重点火6.3 停车6.3.1 正常停车1) 首先报告调度,通知制氢站停
26、顿 H2,通知液氯库岗位,关闭液氯库钢瓶阀,以降低液氯汽化器液位.2) 将 H2 调整阀 102K,CL2 调整阀 103K 缓慢减小开度,削减 CL2.H2 流量(先 CL2后 H2,氢过量 10%),进展降压操作,(降量操作必需先降氯后降氢协作操作).3) 关闭 126K,停顿 CDI-3 回收 HCL 进入缓冲罐 1.105,掌握好 1F1101 压力,供另一套 HCL 合成系统使用,翻开 V122-3,关闭 V122-4,缓冲罐 1.105 内的 HCL 切换到吸取装置,(先阶段 CDI-3 回收的 HCL 未到达使用要求,故未投用).4)CL2 流量计 FE103 显示 20Nm3/
27、h,时,关闭 V151-1,103K,其次关闭 V116-1 将火焰熄灭.5)开启 N2 阀 V116-2.流量掌握 50-100 Nm3/h 吹扫系统 1 个小时,关闭 V116-2.6) 系统压力 0.05 MPa 时,关闭 V122-3 保持系统微正压.7) 关闭各换热器循环冷却水,关闭 HCL 吸取系统,假设停车时间长,用泵将 1.131和 1.133 内的酸液排到 6#厂房处理.HCL 合成系统 停车步骤类似, 假设两套 HCL 系统装置同时停顿时,应将CDI-3,1F1101 内的 HCL 切换到吸取装置,防止 1F1101 的压力超高.6.3.2 事故停车6.3.2.1 HCL
28、合成炉连锁停车(现阶段不投连锁,故临时取消). 1)HCL 合成炉系统 H2(V116-1),CL2(V151-1),HCL(V122-2)自动关闭.2) 同时 N2(V116-2)自动翻开,废气由缓冲罐 1.105 前倒入 HCL 吸取系统,合成炉完成停车并与 TCS 系统进展隔离.3) 依据缓冲罐 1.105 出口压力,调整阀 126K 自动调整,加大F1101 的HCL 返回量,维持缓冲罐压力,保证 TCS 合成系统仍可连续正常运行. 6.3.2.2HCL 缓冲罐后连锁停车,(现阶段不投入连锁,故临时取消)1) CDI-3 返回HCL 阀(V116-3)自动关闭,停顿接收 F1101 来
29、的 HCL,V122-4 自动关闭,停顿向 1.201 供 HCL,同时 V122-3 自动翻开将 HCL 切换到吸取系统.2) 假设短时间停车,HCL 合成炉降量保持火焰,( 取消 HCL 合成炉连锁,调整102K,103K,改用转子流量计掌握 CL2 流量在 5-20m3/h,H2 比 CL2 过量 10%).3) 假设长时间停车,按正常停车处理.6.3.2.3 紧急停车系统发生泄漏或其他缘由(设备.管道.阀门.阀兰密封垫等)视状况做降量保持火焰或停车处理.6.4 HCL 合成再开车6.4.1 正常停车后的再开车按原始开车步骤进展开车6.4.2 事故停车后的再开车(现阶段不投连锁,故临时取
30、消)1) HCL 合成炉连锁停车后,紧急停车后的再开车,用N2 吹扫系统(不包括H2.CL2缓冲罐)1 小时.故障处理完毕后进入点火开车程序.2) HCL 缓冲罐后连锁停车后的再开车,故障处理完毕,依据TCS 合成炉温度及系统具备正常开车条件后,缓慢提升H2,CL2 的流量至正常生产值,HCL 质量浓度达标后,供入 TCS 合成炉,6.5 排酸操作1) 当 256K 后 QE258a 检测出(盐酸)质量浓度达 20%时报警,(现阶段靠检测部取样检测分析).2) 启动调整阀 273K 与流量计FIT273,设定流量 4m3/h,开启泵 1.134 前后手动阀,并启动泵 1.134,将容器将容器
31、1.133 内的软水通过吸取塔后,建立循环.3) 翻开 1.135 进废气阀,关闭吸取塔 1.130 进废气阀,翻开V144-1 输送 6#厂房处理,当液位低连锁时,停泵 1.132 切换完成.7 掌握要点7.1 治理要点1) H2 缓冲罐压力 (0.5 MPa)2) CL2 缓冲罐压力 (0.5-0.6 MPa)3) HCL 合成炉压力 ,温度(顶部压力 0.4-0.5 MPa, 上部温度 250-450,中部400-450,下部 250-450)4) HCL 空气冷却器 HCL 出口温度(120-150)5) HCL 水冷换热器 HCL 出口温度(85-90)6)HCL 储罐压力,出口温度
32、(压力: 0.4-0.5 MPa,温度:30-90)7) 石墨 HCL 吸取器的温度及运行状况8) 盐酸储槽的液位及盐酸的质量浓度(200-1400MM)9) 各台泵的运行状况10) 仪表.设备及管道的安全使用状况11) 掌握 102K 开度来掌握 H2 流量稳定12) 掌握 103K 开度来掌握 CL2 流量稳定13) 每小时取样分析HCL 含量(含量掌握在 94%-96%),含量主要通过调整 102K 和103K 开度来进展掌握.7.2 取样分析点1) HCL 质量浓度分析,(刚开车 1 次/小时,正常稳定运行后 3 次班)2) 吸取HCL 储槽内盐酸质量浓度分析(常规 1 次/周,开停车
33、或事故处理则1 次/2小时)3) 合成炉点火前炉内空气负性爆炸分析(每次点火前)常见故障处理措施1) 假设火焰非正常熄灭,应尽快找出具体缘由准时排解故障,一般缘由有:A. 合成炉压力上升,温度发生变化,系统故障连锁掌握启动,(现阶段连锁取消)B. H2,CL2 原料供给缺乏,压力明显下降C. 系统消灭有堵塞现象D. H2.CL2 流量配比失衡,尤其 HCL 提量降量时2) 防爆膜裂开,合成炉内形成爆炸性混合气体,发生爆炸.压力增大裂开,(合成炉内压力超过 0.625 MPa),且应定期更换防爆膜,超期使用会使其承压力量下降,导致正常压力也消灭裂开.3) 阀门开关失衡或内漏,依据状况准时更换或修理处理.4) 停电按紧急停车处理,关闭 H2.CL2 进气阀,关闭 HCL 进 TCS 合成塔掌握阀, 关闭 CDI 至回收 HCL 用 N2 中和放空.5) 系统设备.管道发生泄露,应依据状况实行隔断,放空或停车处理,并准时报告上级,防止事态扩大6) 当 CL2 缓冲罐 1.113 压力高于 1.6 MPa 说安全阀动作(一开一备)废气排至废CL2 处理罐 1.114,继而液氯库的废气处理塔 1E001 吸取处理.