副产蒸汽氯化氢合成炉运行研究

副产蒸汽氯化氢合成炉运行研究

蒋雷

东明石化集团 山东 菏泽 274500

摘要：本文以某型号副产蒸汽氯化氢合成炉为例，在简单说明其运行问题的基础上，以技术改造、运行改进为切入点，阐述了尾气塔氯化氢排放的优化、炉体破裂问题的防控、防爆膜爆裂停炉事故的防控、下酸温度的控制等一系列副产蒸汽氯化氢合成炉运行的改进措施，旨在推动氯化氢合成炉运行质量与安全性的提升。

关键词：副产蒸汽氯化氢合成炉；技术改造；运行安全

引言：副产蒸汽氯化氢合成炉在当前的化工生产中发挥着重要作用，主要实现对氯化氢产品的制备，同时，在该合成炉生产过程中所产生的热量部分被应用于蒸汽生产，因此可以获取蒸汽这一副产物。在副产蒸汽氯化氢合成炉长时间的运行中，受到老化等因素的影响，氯化氢产品的生产量呈现出一定程度的下降，且由于运行工序复杂、人员操作不当等现象，极容易发生运行事故问题，需要落实重点优化。

一、氯化氢合成炉运行中副产蒸汽的可行性分析

在使用氢气与氯气反应生成氯化氢的过程中，会随之释放出大量的反应热，根据化学反应式0.5H₂+0.5CL₂=HCL+22.603Kcal/mol可了解到，在氢气与氯气的反应中，每生成1千克的气态HCL，所释放出的热量相对加高。同时，在合成炉内，氢气与氯气反应主要以燃烧的形式进行，并由此生成HCL，其火焰中心区域的温度普遍在2500℃以上。综合来看，氢气与氯气反应生成氯化氢中所产生的热量极为可观，完全可以支持副产物蒸汽的制备。

二、副产蒸汽氯化氢合成炉及其运行情况的概述

在某型号副产蒸汽氯化氢合成炉的实际运行中，发现氯化氢产量下降；副产蒸汽因品位低而直接排空，对资源造成了较大的浪费，从硬件与工艺方面来看，该氯化氢合成炉已然无法满足《氯碱行业安全生产先进适用技术、工艺、装备和材料推广目录（第一批）》中的相关要求。为了确保该副产蒸汽氯化氢合成炉的运行安全性与稳定性，推动其生产效率提升，需要落实技术升级改造。同时，在该副产蒸汽氯化氢合成炉的实际运行过程中，还观察到如下问题的频繁发生，包括：尾气塔氯化氢排放超标；由于闪蒸罐液位出现失真而引发炉破损；防爆膜发生爆裂事故从而导致停炉；一级降膜吸收器的下酸温度存在过高问题；由于纯水pH值偏低从而促使炉水呈现出发红的状态。

三、副产蒸汽氯化氢合成炉运行的改进措施探究

（一）技术改造

对DSC系统进行优化，增设压力、流量、液位等控制回路及系自动连锁保护户系统；加设活性炭吸附装置，促使有机废气的吸附率稳定在不低于90%的水平；增加散点除尘的收尘点以及除尘器的数量，加大配套引风机的运行功率，促使除尘效率稳定在不低于99%的条件下，强化副产蒸汽氯化氢合成炉运行的环保性能。

（二）运行改进

1.炉体破裂问题的防控

在副产蒸汽氯化氢合成炉实际的运行过程中，平衡容器液位计极容易受到季节、温度因素的影响，如果伴热保温效果不理想，则极容易引发水位失真问题的发生，从而导致炉体破损事故的出现。同时，若未全面落实现场的常态化巡检，也容易引起炉体烧损事故。出于对规避上述事故问题的考量，需要落实以下措施：第一，将平衡容器液位计更换为双法兰液位计，避免季节与温度对其造成的干扰。第二，将原有的磁翻板更换为石英管双色液位计，并配套加设视频监控系统，促使远距离的液位准确观察测量成为现实。与此同时，着重落实对闪蒸罐补水曲线的观测，确保补水规律性展开，以此达到降低炉体缺水干烧问题的发生概率，体现出对副产蒸汽氯化氢合成炉运行安全的维护。

2.防爆膜爆裂停炉事故的防控

为了避免因操作不规范导致的防爆膜爆裂停炉事故的发生，需要落实以下措施：第一，在对未一次点火成功的合成炉展开再次点火之前，要求联系相关操作人员，对合成炉氢气、氯气自动阀的状态进行确认，保证完全关闭后，开启氢气与氯气进炉的手动阀。第二，手持测爆仪对尾气塔排空口、酸水循环槽的放空口落实检测，维护合成炉运行的安全性。第三，在停炉前，展开对氮气压力的确认，确保停炉后氮气可以迅速转移至炉内，达到降低灯头温度、稀释残余混合气体的效果。第四，对闪蒸罐低排阀落实小开处理，持续供给循环水以及纯水给水，促使炉内的温度可以在更短的时间内下降^]。第五，点炉前用充氮气置换炉子合格。

3.下酸温度的控制

在展开副产蒸汽氯化氢合成炉检修的同时，使用柠檬酸等物质清洗一级降膜吸收器，剔除在长时间运行中积累在相应吸收器中污垢，以此达到维护冷却效果的目标，避免出现下酸温度过高的问题。通常情况下，需要将一级降膜吸收器中循环水回水的温度稳定在不超过45℃的条件下。

4.纯水pH值的控制

为了规避因纯水pH值偏低从而促使炉水发红问题的发生，在纯水给水进入合成炉之前，要展开对pH值的检测与调节，促使纯水的pH值稳定在7-9.5的范围内。需要中注意的是，如果纯水的碱性较强，则会引发的树脂腐蚀从而结垢，因此在调节pH值的过程中需要使用氨水等弱碱性介质。同时，要求对产汽部分炉水实施常态化排污，频率至少为每日一次，全面剔除其中包含的有机物、残渣等杂质。另外，要求着重对合成炉产汽部分的进水水质展开检查与控制，具体要求如下所示：

进水pH值稳定在7-9.5的范围内，检测频率设定为至少每班1次；进水溶解氧稳定在不超过每升0.1毫克的条件下，检测频率设定为按需检测；进水中油的含量稳定在不超过每升2毫克的条件下，检测频率设定为按需检测；进水中铁的含量稳定在不超过每升0.3毫克的条件下，检测频率设定为按需检测；进水浊度稳定在不超过5的条件下，检测频率设定为至少每班1次；进水硬度稳定在不超过每升0.03摩尔的条件下，检测频率设定为至少每班1次。

5.冬季防冻

在对副产蒸汽氯化氢合成炉展开冬季检修的过程中，若是在当天无法完成所有的检修工作，且无法实现对石墨块孔内的水完全排出，因此容易出现结冰问题，导致石墨块冻裂，最终促使副产蒸汽氯化氢合成炉二次损坏。基于这样的情况，可以将冷冻盐水加入在石墨冷却器底部，实现对石墨块与副产蒸汽氯化氢合成炉的保护。

总结：综上所述，在副产蒸汽氯化氢合成炉的实际运行过程中，容易出现炉破损、防爆膜发生爆裂事故、一级降膜吸收器的下酸温度过高等问题，需要落实针对性优化处理。实践中，在落实副产蒸汽氯化氢合成炉技术升级的条件下，通过使用双法兰液位计、观察闪蒸罐补水曲线、应用柠檬酸清洗一级降膜吸收器等策略的落实，提升了副产蒸汽氯化氢合成炉运行的安全性。

参考文献：

[1]孙龙彬,高云,杜燕,等.TQZ-140型副产蒸汽氯化氢合成装置运行总结[J].氯碱工业,2021,57(02):31-34.

[2]王文生,王振华,邬永胜.全自控副产中压蒸汽HCl合成炉工业化的应用[J].中国氯碱,2017(06):7-9.