塔式連續(xù)化氯化石蠟-52 生產(chǎn)線(xiàn)的安全與環(huán)?？刂?/h1>
2019-01-25 18:21:46常春真
中國(guó)氯堿 2019年9期
常春真，王 欣
（河北大景大搪化工設(shè)備有限公司 河北衡水053200）
氯化石蠟又稱(chēng)氯烴，是石蠟烴的氯化衍生物，具有揮發(fā)性低、阻燃、電絕緣性良好等特點(diǎn)。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(shù)脂可單獨(dú)使用，同時(shí)還可作橡膠、涂料、油墨、油漆、聚氨酯發(fā)泡添加劑和各種切削油、潤(rùn)滑油的耐極壓添加劑等。
1 連續(xù)氯化石蠟-52 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)述
1.1 工藝流程簡(jiǎn)述
液蠟經(jīng)沉淀脫去水分等機(jī)械雜質(zhì)，連續(xù)進(jìn)入脫氯副釜、4～7 級(jí)氯化反應(yīng)器內(nèi)，在氯化反應(yīng)器紫外光的催化引發(fā)下，向氯化反應(yīng)器通入定量氯氣，產(chǎn)生不同氯化度的氯化石蠟與氯化氫，經(jīng)過(guò)多級(jí)反應(yīng)器串聯(lián)化反應(yīng)后，生產(chǎn)出氯化石蠟-52 半成品。半成品由出料泵送入精制反應(yīng)器中進(jìn)行脫酸處理，經(jīng)壓縮空氣吹掃脫除氯化氫后，加入一定量的穩(wěn)定劑，即得到氯化石蠟成品。
氯化反應(yīng)和半成品吹掃產(chǎn)生的氯化氫氣體，經(jīng)油捕集槽，旋風(fēng)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(jīng)中和槽制dn 次氯酸鈉。
1.2 生產(chǎn)過(guò)程中的有害物質(zhì)
連續(xù)化氯化石蠟-52 生產(chǎn)工藝，氯化反應(yīng)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(jù)當(dāng)?shù)貙?duì)環(huán)保的要求情況和對(duì)氯化氫和鹽酸的品質(zhì)要求不同而略有差異，因此在安全、環(huán)保的控制要點(diǎn)上大同小異，可以相互借鑒。
氯化石蠟生產(chǎn)過(guò)程中的有毒有害以及危害環(huán)境物質(zhì)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(xù)氯化石蠟-52 生產(chǎn)線(xiàn)的重大危險(xiǎn)源與環(huán)?？刂莆镔|(zhì)
2.1 連續(xù)化氯化石蠟-52 生產(chǎn)工序
（1）原料準(zhǔn)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(huán)境保護(hù)工序。
2.2 各工序影響安全與環(huán)保的重大危險(xiǎn)物質(zhì)
（1）原料準(zhǔn)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(huán)境保護(hù)工序：氯氣。
在連續(xù)化氯化石蠟生產(chǎn)的全過(guò)程中，重大危險(xiǎn)源與環(huán)?？刂莆镔|(zhì)貫穿于全部工序，存在點(diǎn)多面廣的特點(diǎn)。因此，在生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)上不能僅僅考慮工藝貫通，生產(chǎn)出產(chǎn)品即可的簡(jiǎn)約式設(shè)計(jì)。
采用DCS 監(jiān)控全部工藝控制點(diǎn)，邏輯聯(lián)鎖關(guān)鍵工位，是保證連續(xù)化氯化石蠟生產(chǎn)線(xiàn)安全與環(huán)?？刂频闹匾侄?。
3 連續(xù)化氯化石蠟生產(chǎn)線(xiàn)安全與環(huán)保DCS監(jiān)控點(diǎn)的選擇
監(jiān)控點(diǎn)選項(xiàng)包括監(jiān)測(cè)報(bào)警與監(jiān)測(cè)控制。
3.1 準(zhǔn)備工序DCS 監(jiān)控
準(zhǔn)備工序DCS 監(jiān)控包括：（1）液蠟流量和壓力穩(wěn)定可控；（2）氯氣流量和壓力穩(wěn)定可控；（3）工業(yè)上水流量和壓力穩(wěn)定可控。
3.2 液蠟提純工序DCS 監(jiān)控
液蠟提純工序DCS 監(jiān)控包括：（1）液蠟流量穩(wěn)定可控；（2）鹽酸流量穩(wěn)定可控；（3）運(yùn)行介質(zhì)的密度監(jiān)測(cè)；（4）液位監(jiān)測(cè)；（5）溫度監(jiān)測(cè)。
3.3 氯化工序DCS 監(jiān)控
氯化工序DCS 監(jiān)控包括：（1）液蠟入料量穩(wěn)定可控；（2）半成品出料量穩(wěn)定可控；（3）工業(yè)循環(huán)水流量、壓力穩(wěn)定可控；（4）氯氣壓力、流量穩(wěn)定可控；（5）液位監(jiān)測(cè)；（6）壓力監(jiān)測(cè)；（7）密度監(jiān)測(cè)；（8）溫度監(jiān)測(cè)；（9）氯化塔之間物料流動(dòng)可控；（10）氯化塔尾氣排出可控。
3.4 半成品精制工序DCS 監(jiān)控
半成品精制工序DCS 監(jiān)控包括：（1）壓縮空氣壓力、流量穩(wěn)定可控；（2）液位監(jiān)測(cè)；（3）壓力監(jiān)測(cè)；（4）密度監(jiān)測(cè)；（5）溫度監(jiān)測(cè)；（6）成品輸送泵監(jiān)控。
3.5 鹽酸吸收工序DCS 監(jiān)控
鹽酸吸收工序DCS 監(jiān)控包括：（1）降膜吸收器制酸水壓力、流量調(diào)節(jié)可控；（2）液位監(jiān)測(cè)；（3）壓力監(jiān)測(cè)；（4）密度監(jiān)測(cè)。
3.6 環(huán)境保護(hù)工序監(jiān)控
環(huán)境保護(hù)工序監(jiān)控包括：（1）液位監(jiān)測(cè)；（2）壓力監(jiān)測(cè)；（3）密度監(jiān)測(cè)；（4）排空氣體監(jiān)測(cè)。
4 生產(chǎn)線(xiàn)安全啟動(dòng)DCS 邏輯控制
4.1 生產(chǎn)線(xiàn)DCS 啟動(dòng)要素的參數(shù)檢測(cè)（DCS 開(kāi)機(jī)設(shè)置開(kāi)車(chē)啟動(dòng)和重新啟動(dòng)鍵）進(jìn)入DCS 監(jiān)控界面，點(diǎn)擊開(kāi)車(chē)啟動(dòng)，自動(dòng)檢測(cè)以下參數(shù)
（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(yè)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(shù)設(shè)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(cè)參數(shù)彈窗式報(bào)告， 各參數(shù)白色顯示為正常，點(diǎn)擊確認(rèn)后，系統(tǒng)允許下一步對(duì)所有控制點(diǎn)操作。有參數(shù)紅色顯示為異常，點(diǎn)擊確認(rèn)后，系統(tǒng)鎖定所有控制點(diǎn)，不允許下一步操作，巡檢工配合，重新檢查生產(chǎn)啟動(dòng)要素參數(shù)，直至正常。獲得啟動(dòng)允許后，將各個(gè)DCS 控制點(diǎn)設(shè)置為手動(dòng)。
4.2 啟動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)邏輯控制與聯(lián)鎖程序
生產(chǎn)線(xiàn)全部打通后，設(shè)置生產(chǎn)線(xiàn)邏輯控制與聯(lián)鎖程序。各邏輯控制與聯(lián)鎖工位如下。
（1）氯氣總管低壓、高壓與氯氣總閥門(mén)聯(lián)鎖（參數(shù)設(shè)定）；
（2）溫度控制點(diǎn)位包括：液蠟加熱器、副釜、副釜?dú)庖悍蛛x器、氯化反應(yīng)塔、氯化塔氣液分離器、精制吹風(fēng)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(fēng)塔。
（3）流量控制點(diǎn)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(fēng)塔入料流量、精制吹風(fēng)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(bào)警點(diǎn)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(fēng)塔壓力、工業(yè)上水總管壓力。
（5）密度控制與報(bào)警點(diǎn)位包括：液蠟精制器、末級(jí)氯化塔、一級(jí)鹽酸降膜吸收器。
（6）液位報(bào)警點(diǎn)位包括：液蠟沉淀槽、液蠟精制器、副釜、氯化塔、精制吹風(fēng)塔、穩(wěn)定劑儲(chǔ)槽。
5 重點(diǎn)防控設(shè)備（系統(tǒng)）單獨(dú)退出生產(chǎn)線(xiàn)
在化工連續(xù)化生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)備事故很難避免，應(yīng)把設(shè)備事故壓縮到盡可能小的范圍之內(nèi)，避免引起聯(lián)鎖反應(yīng)，要在設(shè)計(jì)上做到關(guān)鍵設(shè)備（系統(tǒng)）可單獨(dú)退出生產(chǎn)線(xiàn)，不造成全線(xiàn)崩潰的后果。（1）副釜系統(tǒng)單獨(dú)退出連續(xù)生產(chǎn)線(xiàn)，生產(chǎn)繼續(xù)運(yùn)行；（2）單臺(tái)氯化塔單獨(dú)退出連續(xù)生產(chǎn)線(xiàn)，生產(chǎn)繼續(xù)運(yùn)行。
6 結(jié)束語(yǔ)
在氯化石蠟生產(chǎn)過(guò)程中，涉及液氯、氯氣、氯化氫、鹽酸、液蠟等許多重大危險(xiǎn)源。因此，加大安全環(huán)保投入，把生產(chǎn)全過(guò)程中的關(guān)鍵要素，納入監(jiān)測(cè)可控范圍之內(nèi)，在生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)上要考慮各種突發(fā)事件的應(yīng)對(duì)措施，達(dá)到安全環(huán)保生產(chǎn)的目的，使氯化石蠟行業(yè)徹底脫離作坊式生產(chǎn)，健康穩(wěn)定發(fā)展。
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常春真，王 欣
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氯化石蠟又稱(chēng)氯烴，是石蠟烴的氯化衍生物，具有揮發(fā)性低、阻燃、電絕緣性良好等特點(diǎn)。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(shù)脂可單獨(dú)使用，同時(shí)還可作橡膠、涂料、油墨、油漆、聚氨酯發(fā)泡添加劑和各種切削油、潤(rùn)滑油的耐極壓添加劑等。
1 連續(xù)氯化石蠟-52 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)述
1.1 工藝流程簡(jiǎn)述
液蠟經(jīng)沉淀脫去水分等機(jī)械雜質(zhì)，連續(xù)進(jìn)入脫氯副釜、4～7 級(jí)氯化反應(yīng)器內(nèi)，在氯化反應(yīng)器紫外光的催化引發(fā)下，向氯化反應(yīng)器通入定量氯氣，產(chǎn)生不同氯化度的氯化石蠟與氯化氫，經(jīng)過(guò)多級(jí)反應(yīng)器串聯(lián)化反應(yīng)后，生產(chǎn)出氯化石蠟-52 半成品。半成品由出料泵送入精制反應(yīng)器中進(jìn)行脫酸處理，經(jīng)壓縮空氣吹掃脫除氯化氫后，加入一定量的穩(wěn)定劑，即得到氯化石蠟成品。
氯化反應(yīng)和半成品吹掃產(chǎn)生的氯化氫氣體，經(jīng)油捕集槽，旋風(fēng)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(jīng)中和槽制dn 次氯酸鈉。
1.2 生產(chǎn)過(guò)程中的有害物質(zhì)
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2 連續(xù)氯化石蠟-52 生產(chǎn)線(xiàn)的重大危險(xiǎn)源與環(huán)?？刂莆镔|(zhì)
2.1 連續(xù)化氯化石蠟-52 生產(chǎn)工序
（1）原料準(zhǔn)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(huán)境保護(hù)工序。
2.2 各工序影響安全與環(huán)保的重大危險(xiǎn)物質(zhì)
（1）原料準(zhǔn)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(huán)境保護(hù)工序：氯氣。
在連續(xù)化氯化石蠟生產(chǎn)的全過(guò)程中，重大危險(xiǎn)源與環(huán)?？刂莆镔|(zhì)貫穿于全部工序，存在點(diǎn)多面廣的特點(diǎn)。因此，在生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)上不能僅僅考慮工藝貫通，生產(chǎn)出產(chǎn)品即可的簡(jiǎn)約式設(shè)計(jì)。
采用DCS 監(jiān)控全部工藝控制點(diǎn)，邏輯聯(lián)鎖關(guān)鍵工位，是保證連續(xù)化氯化石蠟生產(chǎn)線(xiàn)安全與環(huán)?？刂频闹匾侄?。
3 連續(xù)化氯化石蠟生產(chǎn)線(xiàn)安全與環(huán)保DCS監(jiān)控點(diǎn)的選擇
監(jiān)控點(diǎn)選項(xiàng)包括監(jiān)測(cè)報(bào)警與監(jiān)測(cè)控制。
3.1 準(zhǔn)備工序DCS 監(jiān)控
準(zhǔn)備工序DCS 監(jiān)控包括：（1）液蠟流量和壓力穩(wěn)定可控；（2）氯氣流量和壓力穩(wěn)定可控；（3）工業(yè)上水流量和壓力穩(wěn)定可控。
3.2 液蠟提純工序DCS 監(jiān)控
液蠟提純工序DCS 監(jiān)控包括：（1）液蠟流量穩(wěn)定可控；（2）鹽酸流量穩(wěn)定可控；（3）運(yùn)行介質(zhì)的密度監(jiān)測(cè)；（4）液位監(jiān)測(cè)；（5）溫度監(jiān)測(cè)。
3.3 氯化工序DCS 監(jiān)控
氯化工序DCS 監(jiān)控包括：（1）液蠟入料量穩(wěn)定可控；（2）半成品出料量穩(wěn)定可控；（3）工業(yè)循環(huán)水流量、壓力穩(wěn)定可控；（4）氯氣壓力、流量穩(wěn)定可控；（5）液位監(jiān)測(cè)；（6）壓力監(jiān)測(cè)；（7）密度監(jiān)測(cè)；（8）溫度監(jiān)測(cè)；（9）氯化塔之間物料流動(dòng)可控；（10）氯化塔尾氣排出可控。
3.4 半成品精制工序DCS 監(jiān)控
半成品精制工序DCS 監(jiān)控包括：（1）壓縮空氣壓力、流量穩(wěn)定可控；（2）液位監(jiān)測(cè)；（3）壓力監(jiān)測(cè)；（4）密度監(jiān)測(cè)；（5）溫度監(jiān)測(cè)；（6）成品輸送泵監(jiān)控。
3.5 鹽酸吸收工序DCS 監(jiān)控
鹽酸吸收工序DCS 監(jiān)控包括：（1）降膜吸收器制酸水壓力、流量調(diào)節(jié)可控；（2）液位監(jiān)測(cè)；（3）壓力監(jiān)測(cè)；（4）密度監(jiān)測(cè)。
3.6 環(huán)境保護(hù)工序監(jiān)控
環(huán)境保護(hù)工序監(jiān)控包括：（1）液位監(jiān)測(cè)；（2）壓力監(jiān)測(cè)；（3）密度監(jiān)測(cè)；（4）排空氣體監(jiān)測(cè)。
4 生產(chǎn)線(xiàn)安全啟動(dòng)DCS 邏輯控制
4.1 生產(chǎn)線(xiàn)DCS 啟動(dòng)要素的參數(shù)檢測(cè)（DCS 開(kāi)機(jī)設(shè)置開(kāi)車(chē)啟動(dòng)和重新啟動(dòng)鍵）進(jìn)入DCS 監(jiān)控界面，點(diǎn)擊開(kāi)車(chē)啟動(dòng)，自動(dòng)檢測(cè)以下參數(shù)
（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(yè)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(shù)設(shè)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(cè)參數(shù)彈窗式報(bào)告， 各參數(shù)白色顯示為正常，點(diǎn)擊確認(rèn)后，系統(tǒng)允許下一步對(duì)所有控制點(diǎn)操作。有參數(shù)紅色顯示為異常，點(diǎn)擊確認(rèn)后，系統(tǒng)鎖定所有控制點(diǎn)，不允許下一步操作，巡檢工配合，重新檢查生產(chǎn)啟動(dòng)要素參數(shù)，直至正常。獲得啟動(dòng)允許后，將各個(gè)DCS 控制點(diǎn)設(shè)置為手動(dòng)。
4.2 啟動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)邏輯控制與聯(lián)鎖程序
生產(chǎn)線(xiàn)全部打通后，設(shè)置生產(chǎn)線(xiàn)邏輯控制與聯(lián)鎖程序。各邏輯控制與聯(lián)鎖工位如下。
（1）氯氣總管低壓、高壓與氯氣總閥門(mén)聯(lián)鎖（參數(shù)設(shè)定）；
（2）溫度控制點(diǎn)位包括：液蠟加熱器、副釜、副釜?dú)庖悍蛛x器、氯化反應(yīng)塔、氯化塔氣液分離器、精制吹風(fēng)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(fēng)塔。
（3）流量控制點(diǎn)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(fēng)塔入料流量、精制吹風(fēng)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(bào)警點(diǎn)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(fēng)塔壓力、工業(yè)上水總管壓力。
（5）密度控制與報(bào)警點(diǎn)位包括：液蠟精制器、末級(jí)氯化塔、一級(jí)鹽酸降膜吸收器。
（6）液位報(bào)警點(diǎn)位包括：液蠟沉淀槽、液蠟精制器、副釜、氯化塔、精制吹風(fēng)塔、穩(wěn)定劑儲(chǔ)槽。
5 重點(diǎn)防控設(shè)備（系統(tǒng)）單獨(dú)退出生產(chǎn)線(xiàn)
在化工連續(xù)化生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)備事故很難避免，應(yīng)把設(shè)備事故壓縮到盡可能小的范圍之內(nèi)，避免引起聯(lián)鎖反應(yīng)，要在設(shè)計(jì)上做到關(guān)鍵設(shè)備（系統(tǒng)）可單獨(dú)退出生產(chǎn)線(xiàn)，不造成全線(xiàn)崩潰的后果。（1）副釜系統(tǒng)單獨(dú)退出連續(xù)生產(chǎn)線(xiàn)，生產(chǎn)繼續(xù)運(yùn)行；（2）單臺(tái)氯化塔單獨(dú)退出連續(xù)生產(chǎn)線(xiàn)，生產(chǎn)繼續(xù)運(yùn)行。
6 結(jié)束語(yǔ)
在氯化石蠟生產(chǎn)過(guò)程中，涉及液氯、氯氣、氯化氫、鹽酸、液蠟等許多重大危險(xiǎn)源。因此，加大安全環(huán)保投入，把生產(chǎn)全過(guò)程中的關(guān)鍵要素，納入監(jiān)測(cè)可控范圍之內(nèi)，在生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)上要考慮各種突發(fā)事件的應(yīng)對(duì)措施，達(dá)到安全環(huán)保生產(chǎn)的目的，使氯化石蠟行業(yè)徹底脫離作坊式生產(chǎn)，健康穩(wěn)定發(fā)展。
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