郝元西
东明石化万海氯碱化工有限公司 山东 菏泽 274500
摘要：我国经济不断发展，带动氯碱事业取得新成果。其中氯氢处理工艺需要对压力与压差进行科学控制，人为操控存在一定危险性，同时需要耗费大量的人力。基于此对其进行自动化处理技术改造，通过整合生产系统，保障系统运行期间可以实现有效控制，保证离子膜系统各环节处理工作安全运行。本文基于氯氢自动化技术加以分析，结合技术控制改造与运行加以阐述，意在保障系统有效运行。
关键词：氯氢处理工艺；自动化控制；改造；运行
引言：离子膜电解系统在作业过程中，有极高的技术优势，在工业领域得到良好的应用。其中，在氯碱工业中应用效果最为显著。对于氯氢处理工作，依据传统作业模式难以保证系统运行需求，手动操作控制不精确，影响压力压差，影响系统作业的安全性。基于此将自动化控制技术应用在氯氢处理工艺中，提升离子膜烧碱的平稳性，保证系统有效作业。
一、氯气系统自动化控制
（一）原系统存在的问题
离子膜电解槽安全规范需要在处理过程中，将氯气、氢气的压差控制在科学的范围内。原工艺使用的技术，在调节电解槽氯气压力时，人工操作过于频繁，降低了系统运行的稳定性，导致电解过程波动频繁出现，难以控制压差的稳定性，导致最后的电解结果出现停止或者超标的现象。
氯气泵实际生产时，容易在低压配电的情况下出现故障断电，导致系统急停。这种紧急跳车的情况对系统影响极大，同时伤害到电解槽离子膜，难以保障离子膜得到规范处理。此外，外电网闪烁也会造成整流器跳闸，导致系统出现进行停车的现象[1]。此时的氯氢泵抽空力增大，不及时开启空阀将会导致气体泄漏，引发中毒事故。
（二）氯气系统优化措施
1.增加自控调节阀
针对传统系统作业存在的问题，对氯气系统加以优化。增加自控调节阀，，设置系统输送压力范围，设置的总压力不应超出3kPa，保证前后压力之间的差距。经过实际对比，可以发现使用原有调节阀时，在阀门开度很小的情况下，都会导致系统压力提升，对于环境温度较高的区域，影响更大。回流阀门基于较小范围，难以满足换酸等操作；优化后的阀门，能够有效在开度较大的情况，保证系统有效运行与回流调节的稳定性，能够正常作业，保持稳定的压力值。
2.设置双向连锁
为有效解决运行期间，氯气泵出现的紧急跳车现象，以及整流器跳闸等问题，需要对整体工艺进行连锁优化。通过增加双向连锁、整流器等保证对设备的有效控制。整流器与电解槽装置等，经过工艺连锁优化后，即便是面对紧急跳闸等故障，依旧能保证氯氢电解过程中，压力与压差的稳定性，对实际作业起到保护作用。减少氯气泄漏，防止对人员造成不利的影响。
3.自动切断阀
设置自动切断阀的目的在于，系统能够感应到氯气泵出现问题，并及时采取自动切断处理，实现连锁关闭，防止系统倒压，保护系统安全。
4.增加排放管线与阀门
在氯气分配口的位置增加管线与阀门，能够保证发生紧急事故的同时，可以基于额外的设备保证安全，将氯气引至管线中，通过传导有效收集在装置中，防止氯气因压力过高泄漏，减少事故发生。
5.配置DCS远程控制
对于氯气泵的运行，安装远程控制系统，能够减少人工操作的次数，同时针对系统进行远程监控和操控，消除威胁人员安全的因素。
二、氢气系统自动化控制
系统在原有工艺系统运行背景下，电解出来的氢气经过处理后，会进入氢气泵、缓冲罐等设备中。在此过程中，氢气分成两部分，一部分进入到合成工序中，另一部分则进入设备流入总管，保证系统压力维系在稳定的状态。
（一）原系统问题分析
氢气在系统运行期间，通常采用水循环的方式，实际输送压力较低，难以满足系统运行需求；盐酸合成具备的隐患较多，系统跳闸、操作不当都造成憋压现象，一旦压力超出实际范围后导致泄压，就会出现不良的影响。
（二）氢气系统优化措施
针对上述提及的问题，需要基于氢气原有系统进行优化，保证系统有效运行，不会对电解结果带来影响。
1.升级氢气泵
对于原有系统来说，使用的氢气泵无法满足作业需求。将其升级为水环式真空泵，保证系统运行期间输送压力符合需求。并且配合变频方式对气泵有效控制，实现对输送压力的有效调节，保证压力能够保持平稳的输送状态。
2.氢气泵后增设自动切断阀
为保证与氢气泵实现联锁，防止气泵运行期间出现跳停的现象，需要基于自动切断阀对突发事故进行控制，防止氢气泵跳车等现象。增加联锁工艺装置，防止出现跳闸现象，保证系统运行的安全性。
3.架设自控调节阀
氢气分配总管中增加自控调节阀，可以优化人工操作，通过自动化控制减少事故发生，减少安全隐患，保证系统维系稳定的压力与压差[2]。
4.加设氢气紧急排放阀
基于对氯气系统的改造，增加紧急排放阀后，缓解系统憋压现象。通过对阀门开度的调节，保证氢气的合理排放。对于系统运行期间，氢气在总管线中的流动情况，可以在系统出现憋压时，及时通过阀门控制，将氢气适当排出，稳定系统运行的压力。
三、改造后工艺运行相关注意事项
对于改造后的系统，能够发现基于自动化技术，系统在运行期间压力、压差等问题得到有效改善。但是并不代表安全隐患全部排除，实际应用过程中，对于氯气泵需要注意如下的事项：对于优化后的系统，严禁摘除运行期间切断阀与调节阀，并且保证总管内的压力稳定；使用DCS操控的人员，需要配合现场人员开展设备作业，明确现场作业顺序，先打开自动切断阀，然后是手动阀，最后是氯气阀。操作期间保证阀门开关幅度一致，并保证压力的稳定性。
对于氢气泵的注意事项，与氯气泵基本相似，严禁运行期间摘除调节阀等；现场人员操作应小心谨慎，防止出现倒压现象。对于远程操控需要使用变频氢气泵，并控制变频速率，等待稳定后现场人员迅速关闭出口阀。调节变频期间，需要现场人员始终保持着对阀门的调节，保证内部压力的稳定性。
结论：综上所述，离子膜槽在国内的推广，有效推动氯碱事业发展。应用当前自动化工艺，进一步发挥出生产作业的优势，基于人力成本与作业安全性发挥着关键性的作用。氯氢处理工艺自动化控制技术的改造，需要迎合当下发展，满足行业对其需求，保障发展的稳定性，同时基于人员不断积累经验，提升改造技术与运行效率，保障氯碱事业实现长足发展。
参考文献：
[1]唐婷.氯氢处理工艺自动化控制改造与运行[J].中国氯碱,2019(10):24-26.
[2]刘姗,苏发东,吴晓宁,马光飞.氯氢处理工艺自动化控制改造与运行[J].氯碱工业,2019,53(02):21-25.