氯化氫合成爐自動化改造總結

侯寶成

（唐山三友氯堿有限責任公司，河北 唐山 063305）

1 實施背景

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

2 實施內容

（1）在合成爐進爐氯氣、氫氣管線增加氯氣、氫氣調節閥，實現了遠程自動化操作，克服了以前調氣量只能依靠現場人員、勞動強度大、危險系數高等弊端。通過氯氣氫氣串級調節，調節氯氣量時便會自動調節氫氣量，穩定了生產，提高了工作效率。進爐氯氣調節閥與進爐氫氣調節閥對應與合成爐的氯氣、氫氣流量構成控制回路。

改造過程中進爐氯氣調節閥采用電動調節閥。經過近一年的使用，調節精度高，運行穩定。與以往氣動閥門相比，解決了小開度無法調節，閥門倒量過調明顯，閥門喘動振動較大的情況。電動閥門調試曲線圖見圖1。

圖1 電動閥門調試曲線圖

相比川儀、工裝閥門，曲線符合二次函數特征，點分布均勻，曲線平滑，運行穩定。

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

（3）增加了合成爐冷凝酸排放收集罐、冷凝酸罐遠傳液位計及排酸切斷閥，DCS人員通過監測放酸小罐液位實現了冷凝酸的遠程排放，降低了勞動強度。放酸切斷閥與放酸小罐液位構成控制回路，當放酸小罐液位高于60%時，放酸切斷閥打開排酸，當液位低于10%時，閥門將關閉。

（4）膜吸下酸系統增加三通切斷閥，合成爐做酸時，遠程自動切換至自用酸系統或是外售鹽酸系統，實現自動倒罐，節省人力。同時在下酸系統管線增加遠傳壓力表，及時發現解決下酸系統憋壓問題，保證了安全穩定生產。

（5）合成爐鹽酸管線增加在線鹽酸濃度監測，當鹽酸濃度不合格時，可以及時增減吸收水量，減少了現場人員頻繁打比重環節，確保生產指標合格。鹽酸濃度的調控，需要現場人員與DCS共同配合才能完成，通過濃度計的實時監測，對簡化生產操作具有一定的指導意義。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，可作為調節濃度的參考

（6）一、二級膜吸系統循環水上水增加調節閥，實現倒爐做酸時自動切換，同時在合成爐不做酸時調節循環水的使用量，可節省循環水的使用量，并降低能耗。

（7）氫氣、氯氣提純增加調節閥及遠傳流量顯示，氯氣提純調節閥與氯氣提純流量計構成控制回路，氫氣提純調節閥與氫氣提純流量計構成控制回路。實現了DCS人員通過遠程進行提純操作，減少了現場人員在提純時與DCS溝通不到位，造成氯氫主管壓力突然降低的操作風險。

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

3 項目的進展情況

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

（2）2月進行儀表設計。

（3）3月完成工藝設計并提出采購計劃。3月中旬掛網招標，月底完成招標。

（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 主要創新點

（1）開發一套新型完善的石墨合成爐自動化工藝裝置。

（2）研發崗位人員配置合理，通過自動化提高了氯化氫合成爐工序的安全系數。

5 經濟效益和社會效益

（1）經濟效益

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

每年節省循環水效益：45.1-22.86=22.24（萬元）；

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

節約生產成本：合成爐增加火焰監測，燃燒過氯時能及時調整氫氣、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，共節省21×2=42（萬元）。

每臺爐當年檢修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，狠抓安全環保的同時，加大對科技創新技術的研發，提升自動化水平，減少勞動強度，淘汰落后產能，提質增效。合成爐自動化升級改造，提高了公司在行業內的綜合競爭力，為公司未來發展提供方向，為集團做大、做強提供有力保障。