一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法与流程

1.本发明属于氯碱工艺生产氯化氢合成技术领域，具体涉及一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法。


背景技术：

2.离子膜电解的氯气、氢气经过干燥处理后，分别经过氯气缓冲罐、氢气缓冲罐、氢气阻火器，在二合一石墨氯化氢合成炉内进行燃烧反应，生成氯化氢气体，合成的氯化氢气体经冷却后送氯乙烯工段或经降膜吸收器吸收制成盐酸或高纯酸，去降膜吸收器的氯化氢气体经一级降膜吸收器吸收塔吸收后，剩余气体进入二级降膜吸收器尾气塔再吸收，合格的盐酸进入盐酸储罐中，不凝性气体自行放空或由水流喷射泵抽入盐酸循环罐吸收后放空。目前行业内公知的氯化氢生产技术多为自动化控制系统，有dcs、plc等自动化控制系统完成自动化操作，目前存在的问题是：原料气进入二合一石墨氯化氢合成炉时，如果有压力波动现象，会对整个系统产生气压波动，进而千万进二合一石墨氯化氢合成炉氯气、氢气流量大波动，当压力波动较大，而系统泄压不及时，会产生较大安全风险，或是两种原料气之一气压不稳定，造成工序内各环节异常，并且产生全系统的安全风险，且易造成合成炉爆炸的危险事故发生。
3.中国氯碱2013年3月第3期记载的论文“氯化氢合成工序自动化改造总结”，介绍了某公司在氯化氢合成工段针对实际生产状况进行了多项自动化改造项目，改善了合成工序自动化程度低的落后局面，为保证氯化氢系统压力平稳，合成工序设置氯化氢缓冲罐，一旦出现超压现象，氯化氢缓冲罐压力超过设定值，阀门自动打开，向公共吸收系统泄压。
4.中国氯碱2018年9月第3期记载的论文“氯化氢合成炉自动化改造总结”，介绍了某公司在氯化氢合成工段进行的自动化技术改造内容及效果。其自动化改造内容包括在合成炉进炉氯气、氢气管线增加氯气、氢气调节阀，实现了远程自动化操作，克服了以前调气量只能依靠现场人员、劳动强度大、危险系数高等弊端。通过氯气氢气串级调节，调节氯气量时便会自动调节氢气量，稳定了生产，提高了工作效率。进炉氯气调节阀与进炉氢气调节阀对应与合成炉的氯气、氢气流量构成控制回路。
5.上述两篇论文中论述的技术增加了关于氯化氢合成技术方面的自动控制改造及实施，并在送气与制酸氯化氢管道上分别安装自动调节阀，但对于异常一些操作过程需由dcs 人员手动进行，不能有效解决现场倒炉等异常过程造成的无法监测参数、及可能导致的过氢或过氯事故，对于安全生产、平稳操作仍是较为不利的，人为操作增加了操作人员的操作强度，并且不能及时地对现场进行调整，存在安全事故隐患。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法，通过此套智能控制方法，操作便捷、智能控制、安全稳定，实现了氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制，降低了操作强度，增加了安全稳定性。
7.本发明所采取的技术方案是，本发明所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法，由氯气与氢气缓冲罐稳压控制系统、氯气和氢气的比值调节系统、氯化氢输送正压与负压自动切换系统、氯气与氢气泄压系统、自动联锁保护系统：氯气与氢气缓冲罐稳压控制系统，包括原料氯气、氢气缓冲罐设置压力变送器，原料气进缓冲罐前设置氯气压力缓冲调节阀、氢气压力缓冲调节阀，自动调节氯气缓冲罐和氢气缓冲罐压力，保证进二合一石墨氯化氢合成炉氯气、氢气压力稳定，避免进二合一石墨氯化氢合成炉氯气、氢气流量大波动；当系统压力波动时，氯气缓冲罐压力≤m1kpa时报警；氢气缓冲罐压力≤m2kpa时报警，保持氢气缓冲罐压力和氯气缓冲罐压力差值≥m3kpa，压力差值＜m4kpa时自动向次钠生产系统泄氯气生产次钠，保证压力差值控制在m5kpa以上，泄压不及时则自动联锁切断输送氯化氢调节阀，同时联锁自动停止二合一石墨氯化氢合成炉；二合一石墨氯化氢合成炉前氯气总管设置小流量氯气自动泄压调节阀，当氯气缓冲罐的压力≥n1kpa时自动泄压至界外次钠生产系统；二合一石墨氯化氢合成炉开车时，通过此氯气自动调节阀远程开启置换系统中氯气至氯气纯度≥n2%为合格；二合一石墨氯化氢合成炉前氢气总管手动阀后设置小流量的氢气自动泄压调节阀，当氢气缓冲罐的压力≥n3kpa时自动泄压至放空管，经阻火器后排入氢气收集装置；二合一石墨氯化氢合成炉开车时，通过氢气自动泄压调节阀远程开启置换系统中氢气至氢气纯度≥n4%合格；氯气和氢气的比值调节系统：设置进二合一石墨氯化氢合成炉氯气流量计、氢气流量计、氯气流量调节阀、氢气流量调节阀、氯气切断阀、氢气切断阀，实现流量的远程跟踪调节与切断；设置单台二合一石墨氯化氢合成炉开车时，采用从氯气、氢气单回路pid控制小流量调节阀开车，在原料氯气、氢气压力稳定，纯度稳定，不含游离态水时，调节可以从氯气：氢气流量单回路pid控制无扰动切换到氯气：氢气流量比值1:1.05~1:1.10控制；实现氯气：氢气流量、比值跟踪自动调节，避免氢气流量及压力波动过大氯气过量则而产生游离氯，游离氯带入下游与乙炔反应而造成安全事故氢气过量不能超过10%，否则引起氯化氢纯度下降，以至影响氯乙烯合成收率；如果氢气过量大于20%，控制氢气5%~10%；氯化氢输送正压与负压自动切换系统：每台二合一石墨氯化氢合成炉氯化氢出口均设置氯化氢压力变送器、设置氯化氢气体输送自动调节阀、氯化氢去吸收系统自动调节阀，氯化氢输送至下游前二合一石墨氯化氢合成炉自动逼压至o1kpa；氯化氢输送时，单台二合一石墨氯化氢合成炉压力≥o2kpa单台开启尾气吸收阀门自动泄压至尾气吸收系统，同时自动开启吸收水调节阀，氯化氢总管压力≥o3kpa时所有二合一石墨氯化氢合成炉开启尾气吸收阀门自动泄压至尾气吸收系统；二合一石墨氯化氢合成炉异常或联锁停车时自动关闭氯化氢输送阀，自动开启氯化氢去吸收系统阀、吸收水阀。达到氯化氢生产、输送压力自动调节，超压自动保护的目的。
8.氯气与氢气泄压系统：包括氯气去次钠生产系统和液化系统设置流量计、流量调节阀，当系统开停车时不合格或者系统异常时，多余的氯气由自动控制系统启动去次钠生产系统生产次钠，当氯气量≥200m3/h，通过氯气液化机组将多余的氯气液化储存于液氯储槽内，尾气去次钠生产系统，氯气液化降低了次钠生产系统的氯气量，如果遇到紧急停电情况，氯气可以泄压至另一套带碱高位槽的应急次钠生产系统，确保氯气不外溢；氢气总管放
空管道设置排空置换调节阀、超压泄压调节阀，泄压的氢气通过阻火器进入氢气收集装置。
9.自动联锁保护系统：进一步地，设置急停程序，任一单台二合一石墨氯化氢合成炉设置急停按钮，并在中控操作界面上与操作急停面版上，在发生生产异常时紧急启动联锁停车按钮，同时报警输出至氯化氢合成工段、离子膜电解工段、氯乙烯合成工段，急停单台二合一石墨氯化氢合成炉，降低氯气、氢气流量至30%负荷时，启动自动停车程序，按正常停车顺序停车；进一步地，设置同一台炉的氯气、氢气自动阀门的安全状态联锁，同一台二合一石墨氯化氢合成炉上，均设有氢气切断阀、氢气流量调节阀、氯气切断阀、氯气流量调节阀，通过对调节阀的状态进行监控，当同一台炉的氢气切断阀、氢气流量调节阀、氯气切断阀、氯气流量调节阀任意一只阀门关闭时，及时报警的同时自动连锁停该二合一石墨氯化氢合成炉；进一步地，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉炉内氯化氢压力高高联锁，任一单台二合一石墨氯化氢合成炉氯化氢出口均设置氯化氢压力变送器，发现压力≥q1kpa报警，压力≥q2kpa自动联锁停二合一石墨氯化氢合成炉；进一步地，设置吸收系统氯化氢压力高高联锁，任一单台二合一石墨氯化氢合成炉配套的吸收系统均设置氯化氢压力变送器，发现压力≥q3kpa报警，压力≥q4kpa自动联锁停二合一石墨氯化氢合成炉；进一步地 ，上述任一单台二合一石墨氯化氢合成炉炉内氯化氢压力与吸收系统氯化氢压力两者数据在同一系统内，设置相同。
10.进一步地，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉氯气、氢气自动阀门的安全状态联锁，设置氯气缓冲罐的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉处氯气压力紧急切断阀、设置氢气缓冲罐的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉处氢气压力紧急切断阀，以上步骤中所述的同一台炉的氢气切断阀、氢气流量调节阀、氯气切断阀、氯气流量调节阀的状态为连锁信号，满足氯化氢压力高高联锁时、满足任一单台原料氢气、氯气压力联锁时、炉顶防爆膜爆破联锁、任一单台氯化氢出炉温度高高联锁、火焰熄灭联锁、循环热水流量联锁、仪表空气压力联锁，及时报警的同时自动连锁停车二合一石墨氯化氢合成炉；保证双符合且达到最佳安全状态。
11.进一步地，设置任一单台原料氢气、氯气压力联锁，氯气缓冲罐1、氢气缓冲罐3均设有远程压力变送器，氯气、氢气缓冲罐压力实时监控，发现氯气压力≤q5kpa时报警，压力≤q6kpa时自动联锁停车；当压力≥q7kpa氯气通过安全阀泄压至次钠生产系统，氢气压力≥q8kpa通过安全阀泄压至放空管，安全阀无法满足泄压要求时通过爆破片破裂泄压。
12.另一实施例不同之处在于原料氢气、氯气流量比值联锁，设置在线检测进炉氢气、氯气流量，有温度、压力补偿，流量比值的实时显示、报警，当氢气流量与氯气体积流量的比值高高或低低时自动联锁停某二合一石墨氯化氢合成炉。
13.另一实施例不同之处在于炉顶防爆膜爆破联锁，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉炉顶设置防爆膜爆破开关，当二合一石墨氯化氢合成炉炉压≥q9pa时防爆膜爆破触动开关及时报警，自动联锁停某二合一石墨氯化氢合成炉。
14.另一实施例不同之处在于任一单台氯化氢出炉温度高高联锁，设置任一单台氯化氢出二合一石墨氯化氢合成炉温度检测监控，当氯化氢气体温度≥t1℃时，则高高连锁启
动，自动停任一单台二合一石墨氯化氢合成炉。
15.另一实施例不同之处在于火焰熄灭联锁，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉上，设置两只自动抗电磁干扰能力火焰探测器，通过火焰探测器对单台二合一石墨氯化氢合成炉火焰全程监控，发现火焰不正常时及时报警，当同一台二合一石墨氯化氢合成炉两只自动火检探测器同时检测无火焰时自动联锁单台二合一石墨氯化氢合成炉停车。
16.另一实施例不同之处在于循环热水流量联锁，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉循环热水管上水管道上，设置循环热水流量计，保证二合一石墨氯化氢合成炉循环热水均匀分配，保证循环水流量正常供应；当热水流量≤100m3/h及时报警，当热水流量≤80m3/h自动联锁停车。
17.另一实施例不同之处在于仪表空气压力联锁，设置任何时间在进界区仪表压缩空气总管上设置远程压力变送器，全程监控仪表压缩空气压力，当压力≤q10mpa报警，压力≤q11mpa自动联锁停车。
18.如上所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法实现的一种控制装置，该装置包括依次连接的氯气缓冲罐、氯气流量调节阀、氯气压力紧急切断阀、氢气缓冲罐、氢气流量调节阀、氢气压力紧急切断阀、阻火器调节阀a、阻火器a、阻火器b、阻火器调节阀b、氯化氢合成炉、二级降膜吸收器、氢化氢分配台、一级降膜吸收器，所述氯化氢合成炉为反应中间区域，其进口位置设置有氯气缓冲罐、氯气调节阀、氯气压力紧急切断阀、氢气缓冲罐、氢气调节阀、氢气压力紧急切断阀、阻火器调节阀a、阻火器a、阻火器b、阻火器调节阀a；所述氯化氢合成炉出口处有二级降膜吸收器、氢化氢分配台、一级降膜吸收器；所述氯气缓冲罐的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉处氯气压力紧急切断阀、设置氢气缓冲罐的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉处氢气压力紧急切断阀。
19.如上所述的氯气缓冲罐，出口安装有氯气流量调节阀，氯气缓冲罐顶部设置有压力显示仪表，并设置有二次远传至dcs控制系统，设置有氯气压力泄压调节阀，并设置有二次远传至dcs控制系统，用以控制氯气压力及出口流量。
20.如上所述的氢气缓冲罐，出口安装有氢气流量调节阀，氢气缓冲罐顶部设置有压力显示仪表，并设置有二次远传至dcs控制系统，设置有氢气压力泄压调节阀，并设置有二次远传至dcs控制系统，用以控制氢气压力及出口流量。
21.如上所述的阻火器调节阀a、阻火器a、阻火器b、阻火器调节阀b8设置在氢气缓冲罐的出口端，为氢气性质所需，保证安全生产。
22.如上所述氢化氢分配台在氯化氢合成炉出口，分配氯化氢所需。
23.优选地，所述氯化氢合成炉前氯气总管设置小流量氯气自动泄压调节阀，当氯气缓冲罐的压力≥n1kpa时自动泄压至界外次钠生产系统；二合一石墨氯化氢合成炉开车时，通过此氯气自动调节阀远程开启置换系统中氯气至氯气纯度≥n2%为合格；优选地，所述氯化氢合成炉前氢气总管手动阀后设置小流量的氢气自动泄压调节阀，当氢气缓冲罐的压力≥n3kpa时自动泄压至放空管，经阻火器后排入氢气收集装置；二合一石墨氯化氢合成炉开车时，通过氢气自动泄压调节阀远程开启置换系统中氢气至氢气纯度≥n4%合格；优选地，所述的氢气缓冲罐与氯化氢合成炉连接管线部位均设置有阻火器及阻火器调节阀。
24.优选地，所述所有压力显示仪表、温度显示仪表、流量显示仪表、自动控制阀均引信号线至dcs控制系统。
25.与现有技术相比，本发明在利用了在现有的工艺管线、设备保持不变的前提下，设置氯气与氢气缓冲罐稳压控制系统、氯气和氢气的比值调节系统、氯化氢输送正压与负压自动切换系统、氯气与氢气泄压系统、自动联锁保护系统引入dcs系统远程操作，并编制压力监控及连锁程序，同时增加二合一石墨氯化氢合成炉连锁停车，该装置通过依次连接的氯气缓冲罐、氯气流量调节阀、氢气缓冲罐、氢气流量调节阀4、阻火器调节阀a、阻火器a、阻火器b、阻火器调节阀b、氯化氢合成炉、二级降膜吸收器、氢化氢分配台，所述氯化氢合成炉口处有二级降膜吸收器、氢化氢分配台、一级降膜吸收器，增加安全性及可操作性，同时满足sis系统对阀门、仪表的等级要求，设置氯气缓冲罐的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉处氯气压力紧急切断阀、设置氢气缓冲罐的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉处氢气压力紧急切断阀，以上步骤中所述的同一台炉的氢气切断阀、氢气流量调节阀、氯气切断阀、氯气流量调节阀的状态为连锁信号，满足氯化氢压力高高联锁时、满足任一单台原料氢气、氯气压力联锁时、炉顶防爆膜爆破联锁、任一单台氯化氢出炉温度高高联锁、火焰熄灭联锁、循环热水流量联锁、仪表空气压力联锁，及时报警的同时自动连锁停车二合一石墨氯化氢合成炉；实现安全最佳状态，实现dcs远程集中控制操作，可方便灵活地进行手动/自动切换，并可使氯化氢合成工段安全稳定生产、降低操作人员劳动强度的目的。
附图说明
26.图1为本发明的装置示意图。
27.图1中：1为氯气缓冲罐；2为氯气调节阀；22为氯气压力紧急切断阀；3为氢气缓冲罐；4为氢气调节阀；33为氢气压力紧急切断阀；5为阻火器调节阀a；6为阻火器a；7为阻火器b；8为阻火器调节阀a；9为氯化氢合成炉；10为二级降膜吸收器；11为氢化氢分配台；12为一级降膜吸收器。
具体实施方式
28.为更详细地叙述本发明，结合附图进行说明，具体如下：图1中，本发明所采取的技术方案是，本发明所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法，由氯气与氢气缓冲罐稳压控制系统、氯气和氢气的比值调节系统、氯化氢输送正压与负压自动切换系统、氯气与氢气泄压系统、自动联锁保护系统：氯气与氢气缓冲罐稳压控制系统，包括原料氯气、氢气缓冲罐设置压力变送器，原料气进缓冲罐前设置氯气压力缓冲调节阀、氢气压力缓冲调节阀，自动调节氯气缓冲罐1和氢气缓冲罐3压力，保证进二合一石墨氯化氢合成炉9氯气、氢气压力稳定，避免进二合一石墨氯化氢合成炉氯气、氢气流量大波动；当系统压力波动时，氯气缓冲罐1压力≤58kpa时报警；氢气缓冲罐压力≤78kpa时报警，保持氢气缓冲罐3压力和氯气缓冲罐1压力差值≥20kpa，压力差值＜20kpa时自动向次钠生产系统泄氯气生产次钠，保证压力差值控制在20kpa以上，泄压不及时则自动联锁切断输送氯化氢调节阀，同时联锁自动停车二合一石墨氯化氢合成炉9；二合一石墨氯化氢合成炉9前氯气总管设置小流量氯气自动泄压调节阀，当氯气
缓冲罐1的压力≥102kpa时自动泄压至界外次钠生产系统；二合一石墨氯化氢合成炉9开车时，通过此氯气自动调节阀远程开启置换系统中氯气至氯气纯度≥80%为合格；二合一石墨氯化氢合成炉9前氢气总管手动阀后设置小流量的氢气自动泄压调节阀，当氢气缓冲罐3的压力≥125kpa时自动泄压至放空管，经阻火器后排入氢气收集装置；二合一石墨氯化氢合成炉9开车时，通过氢气自动泄压调节阀远程开启置换系统中氢气至氢气纯度≥98%合格；氯气和氢气的比值调节系统：设置进二合一石墨氯化氢合成炉9氯气流量计、氢气流量计、氯气流量调节阀2、氢气流量调节阀4、氯气切断阀、氢气切断阀，实现流量的远程跟踪调节与切断；设置单台二合一石墨氯化氢合成炉9开车时，采用从氯气、氢气单回路pid控制小流量调节阀开车，在原料氯气、氢气压力稳定，纯度稳定，不含游离态水时，调节可以从氯气：氢气流量单回路pid控制无扰动切换到氯气：氢气流量比值1：1.05~1：1.10（ffic）控制；实现氯气与氢气流量、比值跟踪自动调节，避免氢气流量及压力波动过大氯气过量则而产生游离氯，游离氯带入下游与乙炔反应而造成安全事故氢气过量不能超过10%，否则引起氯化氢纯度下降，以至影响氯乙烯合成收率；如果氢气过量大于20%，则可能形成爆炸性混合物，极易发生爆炸，危及安全生产，因此必须控制氢气5%~10%；氯化氢输送正压与负压自动切换系统：每台二合一石墨氯化氢合成炉9氯化氢出口均设置氯化氢压力变送器、设置氯化氢气体输送自动调节阀、氯化氢去吸收系统自动调节阀，氯化氢输送至下游前二合一石墨氯化氢合成炉自动逼压至40kpa；氯化氢输送时，单台二合一石墨氯化氢合成炉9压力≥65kpa单台开启尾气吸收阀门自动泄压至尾气吸收系统，同时自动开启吸收水调节阀，氯化氢总管压力≥65kpa时所有二合一石墨氯化氢合成炉9开启尾气吸收阀门自动泄压至尾气吸收系统；二合一石墨氯化氢合成炉9异常或联锁停车时自动关闭氯化氢输送阀，自动开启氯化氢去吸收系统阀、吸收水阀。达到氯化氢生产、输送压力自动调节，超压自动保护的目的。
29.氯气与氢气泄压系统：包括氯气去次钠生产系统和液化系统设置流量计、流量调节阀，当系统开停车时不合格或者系统异常时，多余的氯气由自动控制系统启动去次钠生产系统生产次钠，当氯气量≥200m3/h，通过氯气液化机组将多余的氯气液化储存于液氯储槽内，尾气去次钠生产系统，氯气液化降低了次钠生产系统的氯气量，如果遇到紧急停电情况，氯气可以泄压至另一套带碱高位槽的应急次钠生产系统，确保氯气不外溢；氢气总管放空管道设置排空置换调节阀、超压泄压调节阀，泄压的氢气通过阻火器进入氢气收集装置。
30.自动联锁保护系统：进一步地，设置急停程序，任一单台二合一石墨氯化氢合成炉9设置急停按钮，并在中控操作界面上与操作急停面版上，在发生生产异常时紧急启动联锁停车按钮，同时报警输出至氯化氢合成工段、离子膜电解工段、氯乙烯合成工段，急停单台二合一石墨氯化氢合成炉，降低氯气、氢气流量至30%左右负荷时，启动自动停车程序，按正常停车顺序停车；进一步地，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉9的氯气、氢气自动阀门的安全状态联锁，同一台二合一石墨氯化氢合成炉9上，均设有氢气切断阀、氢气流量调节阀4、氯气切断阀、氯气流量调节阀2，通过对调节阀的状态进行监控，当同一台炉的氢气切断阀、氢气流量调节阀4、氯气切断阀、氯气流量调节阀2任意一只阀门关闭时，及时报警的同时自动连锁停车二合一石墨氯化氢合成炉9；
进一步地，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉9炉内氯化氢压力高高联锁，每台二合一石墨氯化氢合成炉9氯化氢出口均设置氯化氢压力变送器，发现压力≥55kpa报警，压力≥65kpa自动联锁停车二合一石墨氯化氢合成炉9；进一步地，设置吸收系统氯化氢压力高高联锁，任一单台二合一石墨氯化氢合成炉9配套的吸收系统均设置氯化氢压力变送器，发现压力≥55kpa报警，压力≥65kpa自动联锁停二合一石墨氯化氢合成炉9；进一步地，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉9氯气、氢气自动阀门的安全状态联锁，设置氯气缓冲罐1的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉9处氯气压力紧急切断阀22、设置氢气缓冲罐4的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉9处氢气压力紧急切断阀33，以上步骤中所述的同一台炉的氢气切断阀、氢气流量调节阀4、氯气切断阀、氯气流量调节阀2的状态为连锁信号，满足氯化氢压力高高联锁时、满足任一单台原料氢气、氯气压力联锁时、炉顶防爆膜爆破联锁、任一单台氯化氢出炉温度高高联锁、火焰熄灭联锁、循环热水流量联锁、仪表空气压力联锁，及时报警的同时自动连锁停车二合一石墨氯化氢合成炉9；保证双符合且达到最佳安全状态。
31.进一步地，设置任一单台原料氢气、氯气压力联锁，氯气缓冲罐1、氢气缓冲罐3均设有远程压力变送器，氯气、氢气缓冲罐压力实时监控，发现氯气压力≤80kpa时报警，压力≤58kpa时自动联锁停车；当压力≥102kpa氯气通过安全阀泄压至次钠生产系统，氢气压力≥125kpa通过安全阀泄压至放空管，安全阀无法满足泄压要求时通过爆破片破裂泄压。
32.另一实施例不同之处在于原料氢气、氯气流量比值联锁，设置在线检测进炉氢气、氯气流量，有温度、压力补偿，流量比值的实时显示、报警，当氢气流量与氯气体积流量的比值高高或低低时自动联锁停车某二合一石墨氯化氢合成炉9。
33.另一实施例不同之处在于炉顶防爆膜爆破联锁，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉9炉顶设置防爆膜爆破开关，当二合一石墨氯化氢合成炉炉压≥0.14mpa时防爆膜爆破触动开关及时报警，自动联锁停某二合一石墨氯化氢合成炉9。
34.另一实施例不同之处在于任一单台氯化氢出炉温度高高联锁，设置任一单台氯化氢出二合一石墨氯化氢合成炉9温度检测监控，当氯化氢气体温度≥45℃时，则高高连锁启动，自动停任一单台二合一石墨氯化氢合成炉9。
35.另一实施例不同之处在于火焰熄灭联锁，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉9上，设置两只自动抗电磁干扰能力火焰探测器，通过火焰探测器对单台二合一石墨氯化氢合成炉9火焰全程监控，发现火焰不正常时及时报警，当同一台二合一石墨氯化氢合成炉9两只自动火检探测器同时检测无火焰时自动联锁单台二合一石墨氯化氢合成炉9停车。
36.另一实施例不同之处在于循环热水流量联锁，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉9循环热水管上水管道上，设置循环热水流量计，保证二合一石墨氯化氢合成炉9循环热水均匀分配，保证循环水流量正常供应；当热水流量≤100m3/h及时报警，当热水流量≤80m3/h自动联锁停车。
37.另一实施例不同之处在于仪表空气压力联锁，设置任何时间在进界区仪表压缩空气总管上设置远程压力变送器，全程监控仪表压缩空气压力，当压力≤0.4mpa报警，压力≤0.32mpa自动联锁停车。
38.如上所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法实现的一种控制装置，
该装置包括依次连接的氯气缓冲罐1、氯气流量调节阀2、氢气缓冲罐3、氢气流量调节阀4、阻火器调节阀a5、阻火器a6、阻火器b7、阻火器调节阀b8、氯化氢合成炉9、二级降膜吸收器10、氢化氢分配台11、一级降膜吸收器12，所述氯化氢合成炉9为反应中间区域，其进口位置设置有氯气缓冲罐1、氯气调节阀2、氯气压力紧急切断阀22、氢气缓冲罐3、氢气调节阀4、氢气压力紧急切断阀33、阻火器调节阀a5、阻火器a6、阻火器b7、阻火器调节阀a8；所述氯化氢合成炉9出口处有二级降膜吸收器10、氢化氢分配台11、一级降膜吸收器12；所述氯气缓冲罐1的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉9处氯气压力紧急切断阀22、设置氢气缓冲罐4的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉9处氢气压力紧急切断阀33。
39.如上所述的氯气缓冲罐1，出口安装有氯气流量调节阀2，氯气缓冲罐1顶部设置有压力显示仪表，并设置有二次远传至dcs控制系统，设置有氯气压力泄压调节阀，并设置有二次远传至dcs控制系统，用以控制氯气压力及出口流量。
40.如上所述的氢气缓冲罐3，出口安装有氢气流量调节阀4，氢气缓冲罐3顶部设置有压力显示仪表，并设置有二次远传至dcs控制系统，设置有氢气压力泄压调节阀，并设置有二次远传至dcs控制系统，用以控制氢气压力及出口流量。
41.如上所述的阻火器调节阀a5、阻火器a6、阻火器b7、阻火器调节阀b8设置在氢气缓冲罐3的出口端，为氢气性质所需，保证安全生产。
42.如上所述氢化氢分配台11在氯化氢合成炉9出口，分配氯化氢所需。
43.优选地，所述氯化氢合成炉9前氯气总管设置小流量氯气自动泄压调节阀，当氯气缓冲罐1的压力≥102kpa时自动泄压至界外次钠生产系统；二合一石墨氯化氢合成炉9开车时，通过此氯气自动调节阀远程开启置换系统中氯气至氯气纯度≥80%为合格；优选地，所述氯化氢合成炉9前氢气总管手动阀后设置小流量的氢气自动泄压调节阀，当氢气缓冲罐3的压力≥125kpa时自动泄压至放空管，经阻火器后排入氢气收集装置；二合一石墨氯化氢合成炉9开车时，通过氢气自动泄压调节阀远程开启置换系统中氢气至氢气纯度≥98%合格。
44.优选地，所述原料气进缓冲罐前设置氯气压力缓冲调节阀、氢气压力缓冲调节阀。
45.优选地，所述的氢气缓冲罐3与氯化氢合成炉9连接管线部位均设置有阻火器及阻火器调节阀。
46.优选地，所述所有压力显示仪表、温度显示仪表、流量显示仪表、自动控制阀均引信号线至dcs控制系统。
47.与现有技术相比，本发明在利用了在现有的工艺管线、设备保持不变的前提下，设置氯气与氢气缓冲罐稳压控制系统、氯气和氢气的比值调节系统、氯化氢输送正压与负压自动切换系统、氯气与氢气泄压系统、自动联锁保护系统引入dcs系统远程操作，并编制压力监控及连锁程序，同时增加二合一石墨氯化氢合成炉9连锁停车，该装置通过依次连接的氯气缓冲罐1、氯气流量调节阀2、氢气缓冲罐3、氢气流量调节阀4、阻火器调节阀a5、阻火器a6、阻火器b7、阻火器调节阀b8、氯化氢合成炉9、二级降膜吸收器10、氢化氢分配台11，所述氯化氢合成炉9出口处有二级降膜吸收器10、氢化氢分配台11、一级降膜吸收器12，所述氯气缓冲罐1的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉9处氯气压力紧急切断阀22、设置氢气缓冲罐4的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉9处氢气压力紧急切断阀33的设置，分别与上述停车信号连锁，增加安全性及可操作性，同时满足sis系统对阀门、仪表的等级要求，实现dcs
远程集中控制操作，可方便灵活地进行手动/自动切换，并可使氯化氢合成工段安全稳定生产、降低操作人员劳动强度的目的。
48.本发明的具体实施方式中凡未涉到的说明属于本领域的公知技术，可参考公知技术加以实施。本发明经反复试验验证，取得了满意的试用效果。以上具体实施方式及实施例是对本发明提出的一种实现方法技术思想的具体支持，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在本技术方案基础上所做的任何等同变化或等效的改动，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

技术特征：
1.一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法，其特征在于：由氯气与氢气缓冲罐稳压控制系统、氯气和氢气的比值调节系统、氯化氢输送正压与负压自动切换系统、氯气与氢气泄压系统、自动联锁保护系统；氯气与氢气缓冲罐稳压控制系统，包括原料氯气、氢气缓冲罐设置压力变送器，原料气进缓冲罐前设置氯气压力缓冲调节阀、氢气压力缓冲调节阀，自动调节氯气缓冲罐和氢气缓冲罐压力，保证进二合一石墨氯化氢合成炉氯气、氢气压力稳定，避免进二合一石墨氯化氢合成炉氯气、氢气流量大波动；当系统压力波动时，氯气缓冲罐压力≤m1kpa时报警；氢气缓冲罐压力≤m2nkpa时报警，保持氢气缓冲罐压力和氯气缓冲罐压力差值≥m3kpa，压力差值＜m4kpa时自动向次钠生产系统泄氯气生产次钠，保证压力差值控制在m5kpa以上，泄压不及时则自动联锁切断输送氯化氢调节阀，同时联锁自动停止二合一石墨氯化氢合成炉；二合一石墨氯化氢合成炉前氯气总管设置小流量氯气自动泄压调节阀，当氯气缓冲罐的压力≥n1kpa时自动泄压至界外次钠生产系统；二合一石墨氯化氢合成炉开车时，通过此氯气自动调节阀远程开启置换系统中氯气至氯气纯度≥n2%为合格；二合一石墨氯化氢合成炉前氢气总管手动阀后设置小流量的氢气自动泄压调节阀，当氢气缓冲罐的压力≥n3kpa时自动泄压至放空管，经阻火器后排入氢气收集装置；二合一石墨氯化氢合成炉开车时，通过氢气自动泄压调节阀远程开启置换系统中氢气至氢气纯度≥n4%合格；氯气和氢气的比值调节系统：设置进二合一石墨氯化氢合成炉氯气流量计、氢气流量计、氯气流量调节阀、氢气流量调节阀、氯气切断阀、氢气切断阀，实现流量的远程跟踪调节与切断；设置单台二合一石墨氯化氢合成炉开车时，采用从氯气、氢气单回路pid控制小流量调节阀开车，在原料氯气、氢气压力稳定，纯度稳定，不含游离态水时，调节可以从氯气：氢气流量单回路pid控制无扰动切换到氯气：氢气流量比值1:1.05~1:1.10控制；实现氯气：氢气流量、比值跟踪自动调节，避免氢气流量及压力波动过大氯气过量则而产生游离氯，游离氯带入下游与乙炔反应而造成安全事故氢气过量不能超过10%，否则引起氯化氢纯度下降，以至影响氯乙烯合成收率；如果氢气过量大于20%，控制氢气5%~10%；氯化氢输送正压与负压自动切换系统：每台二合一石墨氯化氢合成炉氯化氢出口均设置氯化氢压力变送器、设置氯化氢气体输送自动调节阀、氯化氢去吸收系统自动调节阀，氯化氢输送至下游前二合一石墨氯化氢合成炉自动逼压至o1kpa；氯化氢输送时，单台二合一石墨氯化氢合成炉压力≥o2kpa单台开启尾气吸收阀门自动泄压至尾气吸收系统，同时自动开启吸收水调节阀，氯化氢总管压力≥o3kpa时所有二合一石墨氯化氢合成炉开启尾气吸收阀门自动泄压至尾气吸收系统；二合一石墨氯化氢合成炉异常或联锁停车时自动关闭氯化氢输送阀，自动开启氯化氢去吸收系统阀、吸收水阀，达到氯化氢生产、输送压力自动调节，超压自动保护的目的；氯气与氢气泄压系统：包括氯气去次钠生产系统和液化系统设置流量计、流量调节阀，当系统开停车时不合格或者系统异常时，多余的氯气由自动控制系统启动去次钠生产系统生产次钠，当氯气量≥200m3/h，通过氯气液化机组将多余的氯气液化储存于液氯储槽内，尾气去次钠生产系统，氯气液化降低了次钠生产系统的氯气量，如果遇到紧急停电情况，氯气可以泄压至另一套带碱高位槽的应急次钠生产系统，确保氯气不外溢；氢气总管放空管道设置排空置换调节阀、超压泄压调节阀，泄压的氢气通过阻火器进入氢气收集装置；
自动联锁保护系统：进一步地，设置急停程序，任一单台二合一石墨氯化氢合成炉设置急停按钮，并在中控操作界面上与操作急停面版上，在发生生产异常时紧急启动联锁停车按钮，同时报警输出至氯化氢合成工段、离子膜电解工段、氯乙烯合成工段，急停单台二合一石墨氯化氢合成炉，降低氯气、氢气流量至30%负荷时，启动自动停车程序，按正常停车顺序停车；进一步地，设置同一台炉的氯气、氢气自动阀门的安全状态联锁，同一台二合一石墨氯化氢合成炉上，均设有氢气切断阀、氢气流量调节阀、氯气切断阀、氯气流量调节阀，通过对调节阀的状态进行监控，当同一台炉的氢气切断阀、氢气流量调节阀、氯气切断阀、氯气流量调节阀任意一只阀门关闭时，及时报警的同时自动连锁停该二合一石墨氯化氢合成炉；进一步地，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉炉内氯化氢压力高高联锁，任一单台二合一石墨氯化氢合成炉氯化氢出口均设置氯化氢压力变送器，发现压力≥q1kpa报警，压力≥q2kpa自动联锁停二合一石墨氯化氢合成炉；进一步地，设置吸收系统氯化氢压力高高联锁，任一单台二合一石墨氯化氢合成炉配套的吸收系统均设置氯化氢压力变送器，发现压力≥q3kpa报警，压力≥q4kpa自动联锁停二合一石墨氯化氢合成炉；进一步地 ，上述任一单台二合一石墨氯化氢合成炉炉内氯化氢压力与吸收系统氯化氢压力两者数据在同一系统内，设置相同；进一步地，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉氯气、氢气自动阀门的安全状态联锁，设置氯气缓冲罐的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉处氯气压力紧急切断阀、设置氢气缓冲罐的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉处氢气压力紧急切断阀，以上步骤中所述的同一台炉的氢气切断阀、氢气流量调节阀、氯气切断阀、氯气流量调节阀的状态为连锁信号，满足氯化氢压力高高联锁时，及时报警的同时自动连锁停车二合一石墨氯化氢合成炉；进一步地，设置任一单台原料氢气、氯气压力联锁，氯气缓冲罐1、氢气缓冲罐3均设有远程压力变送器，氯气、氢气缓冲罐压力实时监控，发现氯气压力≤q5kpa时报警，压力≤q6kpa时自动联锁停车；当压力≥q7kpa氯气通过安全阀泄压至次钠生产系统，氢气压力≥q8kpa通过安全阀泄压至放空管，安全阀无法满足泄压要求时通过爆破片破裂泄压；进一步地，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉氯气、氢气自动阀门的安全状态联锁，设置氯气缓冲罐的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉处氯气压力紧急切断阀、设置氢气缓冲罐的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉处氢气压力紧急切断阀，以上步骤中所述的同一台炉的氢气切断阀、氢气流量调节阀、氯气切断阀、氯气流量调节阀的状态为连锁信号，满足氯化氢压力高高联锁时、满足任一单台原料氢气、氯气压力联锁时、炉顶防爆膜爆破联锁、任一单台氯化氢出炉温度高高联锁、火焰熄灭联锁、循环热水流量联锁、仪表空气压力联锁，及时报警的同时自动连锁停车二合一石墨氯化氢合成炉；保证双符合且达到最佳安全状态。2.如权利要求1所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法，其特征在于，所述原料氢气、氯气流量比值联锁，设置在线检测进炉氢气、氯气流量、有温度、压力补偿，流量比值的实时显示、报警，当氢气流量与氯气体积流量的比值高高或低低时自动联锁停某二合一石墨氯化氢合成炉。3.如权利要求1所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法，其特征在于，所
述氯化氢合成炉炉顶防爆膜爆破联锁，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉炉顶设置防爆膜爆破开关，当二合一石墨氯化氢合成炉炉压≥q9mpa时防爆膜爆破触动开关及时报警，自动联锁停某二合一石墨氯化氢合成炉。4.如权利要求1所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法，其特征在于，所述控制方法有任一单台氯化氢出炉温度高高联锁，设置任一单台氯化氢出二合一石墨氯化氢合成炉温度检测监控，当氯化氢气体温度≥t1℃时，则高高连锁启动，自动停任一单台二合一石墨氯化氢合成炉。5.如权利要求1所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法，其特征在于，所述控制方法有火焰熄灭联锁，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉上，设置两只自动抗电磁干扰能力火焰探测器，通过火焰探测器对单台二合一石墨氯化氢合成炉火焰全程监控，发现火焰不正常时及时报警，当同一台二合一石墨氯化氢合成炉两只自动火检探测器同时检测无火焰时自动联锁单台二合一石墨氯化氢合成炉停车。6.如权利要求1所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法，其特征在于，所述控制方法有循环热水流量联锁，设置任一单台二合一石墨氯化氢合成炉循环热水管上水管道上，设置循环热水流量计，保证二合一石墨氯化氢合成炉循环热水均匀分配，保证循环水流量正常供应；当热水流量≤100m3/h及时报警，当热水流量≤80m3/h自动联锁停车。7.如权利要求1所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法，其特征在于，所述控制方法有仪表空气压力联锁，设置任何时间在进界区仪表压缩空气总管上设置远程压力变送器，全程监控仪表压缩空气压力，当压力≤q10mpa报警，压力≤q11mpa自动联锁停车。8.如权利要求1所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法实现的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括依次连接的氯气缓冲罐、氯气流量调节阀、氯气压力紧急切断阀、氢气缓冲罐、氢气流量调节阀、氢气压力紧急切断阀、阻火器调节阀a、阻火器a、阻火器b、阻火器调节阀b、氯化氢合成炉、二级降膜吸收器、氢化氢分配台、一级降膜吸收器，所述氯化氢合成炉为反应中间区域，其进口位置设置有氯气缓冲罐、氯气调节阀、氯气压力紧急切断阀、氢气缓冲罐、氢气调节阀、氢气压力紧急切断阀、阻火器调节阀a、阻火器a、阻火器b、阻火器调节阀a；所述氯化氢合成炉出口处有二级降膜吸收器、氢化氢分配台、一级降膜吸收器；所述氯气缓冲罐的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉处氯气压力紧急切断阀、设置氢气缓冲罐的出口通往二合一石墨氯化氢合成炉处氢气压力紧急切断阀。9.如权利要求8所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法实现的控制装置，其特征在于，所述氯气缓冲罐，出口安装有氯气流量调节阀，氯气缓冲罐顶部设置有压力显示仪表，并设置有二次远传至dcs控制系统，设置有氯气压力泄压调节阀，并设置有二次远传至dcs控制系统。10.如权利要求8所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法实现的控制装置，其特征在于，所述的氢气缓冲罐，出口安装有氢气流量调节阀，氢气缓冲罐顶部设置有压力显示仪表，并设置有二次远传至dcs控制系统，设置有氢气压力泄压调节阀，并设置有二次远传至dcs控制系统，用以控制氢气压力及出口流量。11.如权利要求8所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法实现的控制装置，其特征在于，所述的阻火器调节阀a、阻火器a、阻火器b、阻火器调节阀b8设置在氢气缓
冲罐的出口端。12.如权利要求8所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法实现的控制装置，其特征在于，所述氢化氢分配台在氯化氢合成炉出口，分配氯化氢所需。13.如权利要求8所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法实现的控制装置，其特征在于，所述氯化氢合成炉前氯气总管设置小流量氯气自动泄压调节阀，当氯气缓冲罐的压力≥102kpa时自动泄压至界外次钠生产系统；二合一石墨氯化氢合成炉开车时，通过此氯气自动调节阀远程开启置换系统中氯气至氯气纯度≥80%为合格。14.如权利要求8所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法实现的控制装置，其特征在于，所述氯化氢合成炉前氢气总管手动阀后设置小流量的氢气自动泄压调节阀，当氢气缓冲罐的压力≥125kpa时自动泄压至放空管，经阻火器后排入氢气收集装置；二合一石墨氯化氢合成炉开车时，通过氢气自动泄压调节阀远程开启置换系统中氢气至氢气纯度≥98%合格。15.如权利要求8所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法实现的控制装置，其特征在于，所述的氢气缓冲罐与氯化氢合成炉连接管线部位均设置有阻火器及阻火器调节阀。16.如权利要求8所述的一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法实现的控制装置，其特征在于，所述所有压力显示仪表、温度显示仪表、流量显示仪表、自动控制阀均引信号线至dcs控制系统。

技术总结
本发明涉及一种氯碱工艺中氯化氢合成生产智能控制方法，由氯气与氢气缓冲罐稳压控制系统、氯气和氢气的比值调节系统、氯化氢输送正压与负压自动切换系统、氯气与氢气泄压系统、自动联锁保护系统，原料氢气、氯气流量比值联锁，设置在线检测进炉氢气、氯气流量、有温度、压力补偿，流量比值的实时显示、报警，当氢气流量与氯气体积流量的比值高高或低低时自动联锁停某二合一石墨氯化氢合成炉，所述氯化氢合成炉口处有二级降膜吸收器、氢化氢分配台、一级降膜吸收器，增加安全性及可操作性，实现DCS远程集中控制操作，可方便灵活地进行手动/自动切换，并可使氯化氢合成工段安全稳定生产、降低操作人员劳动强度的目的。降低操作人员劳动强度的目的。降低操作人员劳动强度的目的。


技术研发人员：宋晓玲 郭成军 唐继平 王明杰 周红燕 李军 张新亚 王世龙 张新辉 石诚 李宏亮 汪亚明 赵亚威 康正斌 王文涛 刘佳琪 常江 张森
受保护的技术使用者：新疆天业（集团）有限公司
技术研发日：2022.02.11
技术公布日：2023/8/24