专利名称：全自动点火、全自动控制氯化氢生产装置的制作方法
技术领域：
本实用新型提供了一种氯化氢生产装置，尤其是一种自动点火、自动 控制的氯化氢生产装置。
背景技术：
目前，氯化氢生产主要采用手动控制生产装置。主要操作控制分3步 第l步点火，首先开启炉门，用风机抽吸置换合成炉内的爆炸性气体，确 认可以点火后，必须由有多年操作经验、熟练的操作工手动调节氢气流量， 用手测试氢气流量合适后，直接点燃氢气，然后把氢气管固定在合成炉上， 再调节氯气流量，用眼观察火焰颜色，调节火焰正常，封闭合成炉炉门， 点火阶段完毕。第二步提量、控制，点火成功后必须由有多年操作经验、 熟练的操作工手动调节氢气流量、氯气流量(生产盐酸时还必须调节吸收 水的流量)；在此过程中必须通过判断火焰颜色来控制氯气和氢气分子比 在1: 1.05~1.15之间，否则会造成爆炸事故；到达一定生产负荷后， 提量结束；在正常生产过程中有多年操作经验、熟练的操作工必须时刻观 察火焰颜色，控制氯氢分子比， 一旦懈怠就有可能造成合成炉爆炸。在实 际生产中，氯氢分子比仅依靠人眼观察火焰颜色来判断，误差较大，并且 因人而异，调节难度大。第三步停炉，合成炉停车时必须注意氢气阀门和 氯气阀门的的关闭顺序，如果氢气阀门关闭滞后，就可能引起合成炉爆炸 造成人员伤害。这种生产装置的缺点主要是，①生产过程中，严重依赖操 作工的操作经验和熟练程度；生产过程中的每一步操作全部依靠操作人员 的操作经验， 一旦操作失误，就可能造成爆炸事故；②操作人员劳动强度大，危险性较高；③操作人员要求高，数量大，每个有多年操作经验、熟 练的操作工只能看护一台合成炉，并且要求时刻注意火焰颜色，对人员责 任心要求高，占用人员多。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种全自动点火、全自动控 制的氯化氢生产装置，以实现自动控制，提高控制精度。
本实用新型是这样实现的，全自动点火、全自动控制氯化氢生产装置， 它有氢气进气管线经串在一起的氢气切断阀、氢气压力自控阀与氢气緩沖 罐进口端相连，氢气緩冲罐出口端经氢气流量计、氢气自动控制阀氢气切 断阀与氬气阻火器进口端相连，氢气阻火器的出口端与石墨合成炉底部的 进口端相连，氢气切断阀与氢气阻火器之间的氢气进气管线经氮气切断阀 与氮气管线相连，氯气进气管线经氯气压力自控阀与氯气緩冲罐进口端相 连，氯气緩冲罐出口端经串在一起的氯气流量计、氯气调节阀、氯气切断 阀与石墨合成炉底部的另 一进口端相连，氯气切断阀后的氯气进气管线还 经另一氮气切断阀与氮气管线相连，且经串在一起的空气切断阀、空气流 量计、空气减压阀与空气管线相连，石墨合成炉上还连接有自动点火器、 火焰检测器、摄像头，自动点火器分别经压力调节阀、切断阀与点火氢气 管线、点火空气管线、点火氮气管线相连，石墨合成炉顶部通过管线与氯 化氢冷却器顶部的氯化氢气体进口端相连，氯化氢冷却器的氯化氢气体出 口端经气体压力自控阀与氯化氢用户管线相连。
这种全自动点火、全自动控制氯化氢生产装置，与现有的生产装置相 比，具有以下优点
1、操作安全可靠，现场无人值守。点火过程实现自动点火，运行过 程中比例控制，火焰熄灭连锁停车，现场只是按时巡检，整套装置实现"失效保险"，在非正常状态下用联锁控制来实现断开连接。
2、 生产工艺简单。本实用新型之生产装置，不再使用水力喷射泵和 水槽，缩短了工艺流程。
3、 自动化控制、程序化操作。点火过程和控制过程全部实现自动控 制，减轻了操作劳动强度，对人员经验要求相对降低。
4、 氯、氢比例控制合理。氯、氢比例采用比例控制，避免了人工观 察火焰颜色来确定氯、氢比例时产生的误差和失误。
5、 操作人员减少，成本降低。
6、 环境污染少。本实用新型之生产装置不产生酸性水，不易出现过 氯事故和爆炸事故，降低了环境污染。
7、 i^更于维-修、控制。
图l是本实用新型结构的总体图。 图2是本实用新型结构的总体图的第l部分放大图。 图3是本实用新型结构的总体图的第2部分放大图。 图4是本实用新型结构的总体图的第3部分放大图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型。
如附图所示，本实用新型之全自动点火、全自动控制氯化氢生产装置， 它有氢气进气管线01经串在一起的氢气切断阀01-01、氢气压力调节阀 01-02与氢气緩冲罐01-03进口端相连，氢气緩冲罐出口端经氢气流量计 01-04、氢气自动控制阀01-05、氢气切断阀01-06与氨气阻火器01-07进 口端相连，氢气阻火器的出口端与石墨合成炉09底部的进口端相连，氢气 切断阀01-06与氢气阻火器01-07之间的氢气进气管线01经氮气切断阀03-01与氮气管线03相连，氯气进气管线02经氯气压力自控阀02-01与 氯气緩冲罐02-02进口端相连，氯气緩冲罐出口端经串在一起的氯气流量 计02-03、氯气调节阀02-04、氯气切断阀02-05与石墨合成炉09底部的 另一进口端相连，氯气切断阀02-05后的氯气进气管线02还经另一氮气切 断阀03-02与氮气管线03相连，且经串在一起的空气切断阀04-03、空气 流量计04-02、空气减压阀04-01与空气管线04相连，石墨合成炉上还连 接有自动点火器12、火焰检测器10、摄像头11,自动点火器12分别经压 力调节阀、切断阀与点火氢气管线05、点火空气管线07、点火氮气管线 06相连，石墨合成炉顶部通过管线与氯化氢冷却器13顶部的氯化氢气体 进口端相连，氯化氩冷却器的氯化氢气体出口端经气体压力自控阀2 0与氯
化氢用户管线23相连。
使用时，各阀、流量计、自动点火器、火焰检测器等与DCS集散控制 系统或可编程序控制器PLC系统电连接在一起。常用的是DCS集散控制系 统。
本实用新型之生产装置的具体工作过程是，通过DCS集散控制系统或 可编程序控制器PLC系统启动自动点火命令启动自动点火系统。首先用氮 气吹扫石墨合成炉，用点火氮气管线06内的氮气吹扫自动点火器12及整 套装置， 一定时间后停止氮气吹扫，然后通过空气管线04通入一定量空 气， 一定时间后点燃氢气，实现安全点火燃烧。石墨合成炉上的火焰监测 器10检测到火焰；自动点火器12正常燃烧发生后，逐步通过氢气进气管 线01通入氬气，氢气和空气管线04进入的空气在石墨合成炉内燃烧，氢 气和空气稳定燃烧一定时间后，关断自动点火器12的点火氢气，自动点 火器12熄灭，同时点火氮气管线06打开，向石墨合成炉内通入少量氮气， 以保护自动点火器12。随后，炉内的空气逐步被氯气取代，直到只有通过氢气进气管线01送入的氢气和通过氯气进气管线02送入的氯气稳定燃烧 为止，点火启动过程完成。氯气经氯气进气管线02、氯气压力自控阀02-01、 氯气緩冲罐02-02、氯气流量计02-03、氯气调节阀02-04、氯气切断阀 02-05进入石墨合成炉09;氢气经氢气进气管01线、氢气切断阀01-01、 氢气压力调节阀01-02、氢气緩冲罐01-03、氢气流量计01-04、氢气自动 控制阀01-05、氢气切断阀01-06、氢气阻火器01-07进入石墨合成炉09, 氯气和氢气在石墨合成炉09内化合成氯化氢气体；氯化氢气体进入氯化 氢冷却器13进行冷却，调整氯化氢冷却器13的氯化氢气体出口端的气体 压力自控阀20的开度，保证石墨合成炉09的炉压稳定，氯化氬气体在设 定压力下送氯化氢用户。
所述的氯化氢冷却器的氯化氩气体出口端还与I级降膜吸收塔14上 部的氯化氢气体进口端相连，I级降膜吸收塔下部的氯化氢气体出口端与 II级降膜吸收塔15上部的氯化氬气体进口端相连，II级降膜吸收塔15 下部的氯化氬气体出口端与III级吸收塔16的氯化氩气体进口端相连， 111级吸收塔16上部有氯化氢尾气出口端，吸收水管线08经自控阀08-01 、 流量计08-02与III级吸收塔16上部吸收水进口端相连，III级吸收塔 16的盐酸出口端与II级降膜吸收塔15上部的吸收液进口端进口端相连， II级降膜吸收塔15的盐酸出口端与I级降膜吸收塔14上部的吸收液进口 端相连，I级降膜吸收塔14的底部有盐酸出口 。这是一种具有氯化氩气体 吸收系统以生产盐酸的氯化氢生产装置。氯化氢气体从氯化氢冷却器的氯 化氢气体出口端，首先进入I级降膜吸收塔14,在塔内被来自II级降膜 吸收塔15的稀盐酸吸收生成成品盐酸，成品盐酸从I级降膜吸收塔14底 部的盐酸出口流入成品盐酸罐；从I级降膜吸收塔14出来的氯化氢气体 进入II级降膜吸收塔15,在塔内被来自III级吸收塔16的稀盐酸吸收生成较浓的稀盐酸；II级降膜吸收塔15出来的氯化氢气体进入III级吸 收塔16,在塔内被吸收水管线08流出的吸收水吸收生成稀盐酸，吸收水 的流量利用流量计08-02从DCS集散控制系统输入设定比例，跟踪氯气流 量计02-03的流量值自动调节自控阀G8-01的开度V人而通过流量计08-02 自动调节吸收水流量，来保证生产合格的成品盐酸；从III级吸收塔16 上部的氯化氢尾气出口端出来的尾气直接排空；从石墨合成炉09底部流 出的冷凝酸、从氯化氢冷却器13底部流出的冷凝酸一起经冷凝酸管线24 进入冷凝酸罐储存。
在氯化氢气体用户存在异常情况时，可以通过减小气体压力自控阀20 的开度，同时开启并增大氯化氢吸收控制阀门21的开度，来保证在石墨 合成炉09的炉压平稳降低的情况下，把氯化氢气体全部转入氯化氢气体 吸收系统，以减少对整个系统的冲击；在异常紧急情况下，氯化氢气体用 户未通知下切断氯化氢气体的使用，可以联锁开启氯化氢切断阀22来平 衡石墨合成炉09的炉压，然后开启并增大氯化氢吸收控制阀门21的开度， 保证在石墨合成炉09的炉压平稳降低的情况下，把氯化氢气体全部转入 氯化氢气体吸收系统，以减小对整个系统的冲击。
在生产控制过程中，氢气流量和氯气流量采用比例控制。在一定的生 产负荷下，调节氢气自动控制阀01-05控制氩气流量计01-04达到要求的 氢气流量值，DCS集散控制系统通过比例计算，计算出氯气需要的流量， 然后通过与氯气流量计02-03对比自动自动调节氯气调节阀02-04的开 度，保证氢气和氯气的配比总是维持在一个合适的范围，通常是氯气和氢 气分子比在1: 1. 05-1. 15之间，也就是氢气和氯气的流量是用安装在氯 气进气管线02和氢气进气管线01上的氯气流量计G2-03和氢气流量计 01-04进行测量的，各流量计将信号传送给DCS集散控制系统。DCS集散控制系统通过计算对比两个信号后，将命令传送给氯气调节阀02-04,使 其根据实际的氢气流量调节氯气流量。为了增大生产能力，可直接将氢气 流量的设定值增大到所需要的值。同时氯气的流量也相应调整，以保证氢 气和氯气的合适进料比例。这样就充分保证了氯化氢气体的纯度，通过控 制氯化氢冷却器13的氯化氢气体出口端的气体压力自控阀20的开度，保 证石墨合成炉的炉压稳定，同时保证氯化氢气体在设定压力下送氯化氢用 户。
在整个生产过程中，火焰监测器10 —直检测火焰， 一旦火焰中断或 出现意外，立即联锁石墨合成炉09停车，也就是直接关闭氢气切断阀 01-06、氯气切断阀02-05,同时自动打开通氢气进气管线01上的氮气切 断阔03-01和氮气管线03上的另一氮气切断阀03-02充入氮气置换整个 生产装置内的气体，保护石墨合成炉；因此合成炉生产运行时，操作人员 只是每隔一定时间巡检一下生产现场，检查有无跑、冒、滴、漏现象，不 需要人员在现场看石墨合成炉09的火焰颜色来控制生产和通过调整氯气 和氢气的生产比例控制氯化氢纯度，也不需要调节氯化氢去用户的阀门来 稳定压力。
正常生产停车时，通过减小气体压力自控阀20的开度，同时开启并 增大氯化氢吸收控制阀门21的开度，保证在石墨合成炉的炉压稳定降低 的情况下，把氯化氢气体全部转入吸收系统，然后由DCS集散控制系统发 出命令，直接关闭氢气切断阀01-06、氯气切断阀02-05,同时自动打开 通氢气进气管线01上的氮气切断阀03-01和氮气管线03上的另一氮气切 断阀03-02充入氮气置换整个生产装置内的气体，保护石墨合成炉。
点火氢气管线05上有压力调节阀05-01和切断阀05-02,点火氮气 管线06有压力调节阀06-01、切断阀06-02、切断阀06-03;点火空气管 线07有压力调节阀07-01和切断阀07-02。
权利要求1、全自动点火、全自动控制氯化氢生产装置，其特征在于，它有氢气进气管线(01)经串在一起的氢气切断阀(01-01)、氢气压力自控阀(01-02)与氢气缓冲罐(01-03)进口端相连，氢气缓冲罐出口端经氢气流量计(01-04)、氢气自动控制阀(01-05)、氢气切断阀(01-06)与氢气阻火器(01-07)进口端相连，氢气阻火器的出口端与石墨合成炉(09)底部的进口端相连，氢气切断阀(01-06)与氢气阻火器(01-07)之间的氢气进气管线(01)经氮气切断阀(03-01)与氮气管线(03)相连，氯气进气管线(02)经氯气压力自控阀(02-01)与氯气缓冲罐(02-02)进口端相连，氯气缓冲罐出口端经串在一起的氯气流量计(02-03)、氯气调节阀(02-04)、氯气切断阀(02-05)与石墨合成炉(09)底部的另一进口端相连，氯气切断阀(02-05)后的氯气进气管线(02)还经另一氮气切断阀(03-02)与氮气管线(03)相连，且经串在一起的空气切断阀(04-03)、空气流量计(04-02)、空气减压阀(04-01)与空气管线(04)相连，石墨合成炉上还连接有自动点火器(12)、火焰检测器(10)、摄像头(11)，自动点火器(12)分别经压力调节阀、切断阀与点火氢气管线(05)、点火空气管线(07)、点火氮气管线(06)相连，石墨合成炉顶部通过管线与氯化氢冷却器(13)顶部的氯化氢气体进口端相连，氯化氢冷却器的氯化氢气体出口端经气体压力自控阀(20)与氯化氢用户管线(23)相连。
专利摘要本实用新型提供了一种全自动点火、全自动控制氯化氢生产装置，它有氢气进气管线与氢气缓冲罐进口端相连，氢气缓冲罐出口端与氢气阻火器进口端相连，氢气阻火器的出口端与石墨合成炉底部的进口端相连，氯气进气管线经氯气压力自控阀与氯气缓冲罐进口端相连，氯气缓冲罐出口端与石墨合成炉底部的另一进口端相连，石墨合成炉上还连接有自动点火器、火焰检测器、摄像头，自动点火器分别与点火氢气管线、点火空气管线、点火氮气管线相连，石墨合成炉顶部通过管线与氯化氢冷却器顶部的氯化氢气体进口端相连。这种生产装置，与现有的生产装置相比，操作安全可靠，现场无人值守，点火过程实现自动点火，运行过程中比例控制，火焰熄灭连锁停车，生产工艺简单。
文档编号C01B7/01GK201313817SQ20082017409
公开日2009年9月23日 申请日期2008年10月26日 优先权日2008年10月26日
发明者丰永祥, 振 张, 李德敏, 李民堂, 董红波, 蒋巨兵, 马立文 申请人:滨化集团股份有限公司