塔式連續化氯化石蠟-52 生產線的安全與環保控制

常春真，王 欣

（河北大景大搪化工設備有限公司 河北衡水053200）

氯化石蠟又稱氯烴，是石蠟烴的氯化衍生物，具有揮發性低、阻燃、電絕緣性良好等特點。廣泛用于聚氯乙烯的增塑劑，特別是氯乙烯—醋酸乙烯共聚樹脂可單獨使用，同時還可作橡膠、涂料、油墨、油漆、聚氨酯發泡添加劑和各種切削油、潤滑油的耐極壓添加劑等。

1 連續氯化石蠟-52 生產工藝簡述

1.1 工藝流程簡述

液蠟經沉淀脫去水分等機械雜質，連續進入脫氯副釜、4～7 級氯化反應器內，在氯化反應器紫外光的催化引發下，向氯化反應器通入定量氯氣，產生不同氯化度的氯化石蠟與氯化氫，經過多級反應器串聯化反應后，生產出氯化石蠟-52 半成品。半成品由出料泵送入精制反應器中進行脫酸處理，經壓縮空氣吹掃脫除氯化氫后，加入一定量的穩定劑，即得到氯化石蠟成品。

氯化反應和半成品吹掃產生的氯化氫氣體，經油捕集槽，旋風分離器，除油冷卻器，捕抹器后送至氯化氫合成爐或鹽酸降膜吸收器制成30%濃度的鹽酸，鹽酸吸收后的少量余氯經中和槽制dn 次氯酸鈉。

1.2 生產過程中的有害物質

連續化氯化石蠟-52 生產工藝，氯化反應工序分為塔式、釜式、箱式等不同氯化工藝，其他輔助工序根據當地對環保的要求情況和對氯化氫和鹽酸的品質要求不同而略有差異，因此在安全、環保的控制要點上大同小異，可以相互借鑒。

氯化石蠟生產過程中的有毒有害以及危害環境物質有：液氯、氣氯、氯化氫、鹽酸、液蠟及氯氣氯化氫液蠟的100℃混合物。

2 連續氯化石蠟-52 生產線的重大危險源與環保控制物質

2.1 連續化氯化石蠟-52 生產工序

（1）原料準備工序；（2）氯化氫凈化與液蠟提純工序；（3）氯化工序；（4）半成品精制工序；（5）鹽酸吸收工序；（6）環境保護工序。

2.2 各工序影響安全與環保的重大危險物質

（1）原料準備工序：液氯、汽氯、液蠟；

（2）氯化氫凈化與液蠟提純工序：鹽酸和氯氣氯化氫液蠟的100 ℃混合物；

（3）氯化工序：氯氣氯化氫液蠟的100 ℃混合物；

（4）半成品精制工序：氯氣氯化氫液蠟的100 ℃混合物；

（5）鹽酸吸收工序：氯化氫、鹽酸、氯氣；

（6）環境保護工序：氯氣。

在連續化氯化石蠟生產的全過程中，重大危險源與環保控制物質貫穿于全部工序，存在點多面廣的特點。因此，在生產線的設計上不能僅僅考慮工藝貫通，生產出產品即可的簡約式設計。

采用DCS 監控全部工藝控制點，邏輯聯鎖關鍵工位，是保證連續化氯化石蠟生產線安全與環保控制的重要手段。

3 連續化氯化石蠟生產線安全與環保DCS監控點的選擇

監控點選項包括監測報警與監測控制。

3.1 準備工序DCS 監控

準備工序DCS 監控包括：（1）液蠟流量和壓力穩定可控；（2）氯氣流量和壓力穩定可控；（3）工業上水流量和壓力穩定可控。

3.2 液蠟提純工序DCS 監控

液蠟提純工序DCS 監控包括：（1）液蠟流量穩定可控；（2）鹽酸流量穩定可控；（3）運行介質的密度監測；（4）液位監測；（5）溫度監測。

3.3 氯化工序DCS 監控

氯化工序DCS 監控包括：（1）液蠟入料量穩定可控；（2）半成品出料量穩定可控；（3）工業循環水流量、壓力穩定可控；（4）氯氣壓力、流量穩定可控；（5）液位監測；（6）壓力監測；（7）密度監測；（8）溫度監測；（9）氯化塔之間物料流動可控；（10）氯化塔尾氣排出可控。

3.4 半成品精制工序DCS 監控

半成品精制工序DCS 監控包括：（1）壓縮空氣壓力、流量穩定可控；（2）液位監測；（3）壓力監測；（4）密度監測；（5）溫度監測；（6）成品輸送泵監控。

3.5 鹽酸吸收工序DCS 監控

鹽酸吸收工序DCS 監控包括：（1）降膜吸收器制酸水壓力、流量調節可控；（2）液位監測；（3）壓力監測；（4）密度監測。

3.6 環境保護工序監控

環境保護工序監控包括：（1）液位監測；（2）壓力監測；（3）密度監測；（4）排空氣體監測。

4 生產線安全啟動DCS 邏輯控制

4.1 生產線DCS 啟動要素的參數檢測（DCS 開機設置開車啟動和重新啟動鍵）進入DCS 監控界面，點擊開車啟動，自動檢測以下參數

（1）氯氣總管壓力：0.25～0.4 MPa；

（2）壓縮空氣壓力：0.2～0.4 MPa；

（3）儀表氣壓力：0.6～0.8 MPa；

（4）工業上水壓力：0.4～0.6 MPa；

（5）低壓蒸汽壓力：0.2～0.3 MPa；

（6）液蠟沉降槽液位高度參數設定；

（7）液蠟沉降槽溫度；

（8）稀鹽酸槽液位高度；

（9）余氯中和槽液位高度。

檢測參數彈窗式報告， 各參數白色顯示為正常，點擊確認后，系統允許下一步對所有控制點操作。有參數紅色顯示為異常，點擊確認后，系統鎖定所有控制點，不允許下一步操作，巡檢工配合，重新檢查生產啟動要素參數，直至正常。獲得啟動允許后，將各個DCS 控制點設置為手動。

4.2 啟動生產線邏輯控制與聯鎖程序

生產線全部打通后，設置生產線邏輯控制與聯鎖程序。各邏輯控制與聯鎖工位如下。

（1）氯氣總管低壓、高壓與氯氣總閥門聯鎖（參數設定）；

（2）溫度控制點位包括：液蠟加熱器、副釜、副釜氣液分離器、氯化反應塔、氯化塔氣液分離器、精制吹風塔氣液分離器、氯化塔上層、氯化塔中層、氯化塔下層、精制吹風塔。

（3）流量控制點位包括：氯化塔氯氣流量、液蠟精制器鹽酸流量、副釜入液蠟流量、氯化首塔入液蠟流量、精制吹風塔入料流量、精制吹風塔空氣流量、精制膜吸鹽酸流量、降膜吸鹽酸流量、單套氯氣總管流量及氯氣總管流量。

（4）壓力報警點位包括：氯氣總管壓力、單套氯氣總管壓力、氯化塔壓力、精制吹風塔壓力、工業上水總管壓力。

（5）密度控制與報警點位包括：液蠟精制器、末級氯化塔、一級鹽酸降膜吸收器。

（6）液位報警點位包括：液蠟沉淀槽、液蠟精制器、副釜、氯化塔、精制吹風塔、穩定劑儲槽。

5 重點防控設備（系統）單獨退出生產線

在化工連續化生產過程中，設備事故很難避免，應把設備事故壓縮到盡可能小的范圍之內，避免引起聯鎖反應，要在設計上做到關鍵設備（系統）可單獨退出生產線，不造成全線崩潰的后果。（1）副釜系統單獨退出連續生產線，生產繼續運行；（2）單臺氯化塔單獨退出連續生產線，生產繼續運行。

6 結束語

在氯化石蠟生產過程中，涉及液氯、氯氣、氯化氫、鹽酸、液蠟等許多重大危險源。因此，加大安全環保投入，把生產全過程中的關鍵要素，納入監測可控范圍之內，在生產線的設計上要考慮各種突發事件的應對措施，達到安全環保生產的目的，使氯化石蠟行業徹底脫離作坊式生產，健康穩定發展。