一种三氯乙烯氯化合成装置的安全联锁控制系统

摘要

本发明公开了一种三氯乙烯氯化合成装置的安全联锁控制系统，其特征在于：所述的控制系统在进乙炔砂封桶乙炔总管处设有切断阀；乙炔砂封桶出口设有乙炔压力测量仪表和温度测量仪表；进氯化塔的乙炔总管设有乙炔压力测量、温度测量仪表。由于采用上述的结构，本发明通过安全联锁技术对三氯乙烯的生产过程加以控制，确保生产的安全。

说明书

技术领域

本发明涉及三氯乙烯的氯化合成装置，特别涉及一种三氯乙烯氯化合成装 置的安全联锁控制系统。

背景技术

三氯乙烯（TCE）是一种重要的耗氯化学品，是溶解能力极强的溶剂，在工 业上广泛用于金属清洗(脱脂彻底)和电子元件的清洗，是重要的有机合成原料。

目前三氯乙烯采用乙炔氯化—气相催化裂解工艺。氯气和乙炔气按一定的 比值分别由底部导入氯化塔后在母液的保护下发生氯化反应在生产的时候，若 氯气窜入乙炔支管会生成氯乙炔，而氯乙炔极不稳定，会分解而引起链式反应， 引起乙炔总管爆燃，这是生产过程中的重大安全隐患。

为了消除上述安全隐患，保证安全生产，提供一种新型的安全联锁系统， 通过安全联锁对三氯乙烯的乙炔氯化生产过程加以控制是需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种三氯乙烯氯化合成装置的安全联 锁控制系统，以达到通过安全联锁对三氯乙烯的乙炔氯化生产过程加以控制， 实现安全生产的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是一种三氯乙烯氯化合成装置的安全 联锁控制系统，其特征在于：所述的控制系统在进乙炔砂封桶乙炔总管处设有 切断阀；乙炔砂封桶出口设有乙炔压力测量仪表和温度测量仪表；进氯化塔的 乙炔总管设有乙炔压力测量、温度测量仪表。

所述的控制系统在进各氯化塔乙炔支管中依次安装乙炔支管切断阀、流量 计、调节阀、压力变送器及温度变送器。

所述的切断阀连接到三氯乙烯氯化合成装置的联锁控制系统。

所述的乙炔压力测量仪表和温度测量仪表分别连接到三氯乙烯氯化合成装 置的联锁控制系统。

所述的控制系统在砂封桶出口乙炔总管压力或温度异常时，联锁控制系统 关闭乙炔切断阀、乙炔干燥、液氯汽化工序联锁停车。

所述的控制系统在砂封桶出口压力≧150KPa时，联锁控制系统关闭乙炔切 断阀、乙炔干燥、液氯汽化联锁停车；在砂封桶出口压力≦20KPa时，联锁控制 系统关闭乙炔切断阀、乙炔干燥、液氯汽化联锁停车。

所述的控制系统在砂封桶出口乙炔总管温度上升速率达≧1.5℃/S或温度 ≧50℃时,联锁控制系统关闭乙炔切断阀、乙炔干燥、液氯汽化联锁停车。

所述的控制系统在氯化塔真空度低于-45KPa时，联锁控制系统首先关闭氯 气切断阀，3秒后关闭乙炔切断阀，同时发出报警。

所述的控制系统在乙炔气流量的下降速率至联锁设定值时，或氯气流量突 然上升，上升速率至联锁设定值时，联锁控制系统关闭乙炔、氯气支管切断阀。

所述的控制系统在分支乙炔气管线温度的上升速率达到联锁设定值时；或 温度上升至温度高高联锁值时；或当压力上升速率达到联锁设定值时；或压力 上升至压力高高联锁设定值时,联锁控制系统控制单塔联锁停车，乙炔切断阀、 氯气切断阀关闭。

一种三氯乙烯氯化合成装置的安全联锁控制系统，由于采用上述的结构， 本发明通过安全联锁技术对三氯乙烯的乙炔氯化生产过程加以控制，实现安全 生产。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；

图1为本发明一种三氯乙烯氯化合成装置的安全联锁控制系统的工艺流程 图；

图2为本发明一种三氯乙烯氯化合成装置的安全联锁控制系统中乙炔总管 的联锁控制原理图；

图3为本发明一种三氯乙烯氯化合成装置的安全联锁控制系统中氯化塔的 联锁控制原理图；

在图1中，1、砂封桶；2、氯化塔；3、全冷器；4、尾冷器；5、分离器； 6、缓冲罐；7、喷射泵；8、四氯乙烷回流罐；9、四氯乙烷液封桶。

具体实施方式

如图1所示，干燥的乙炔气体与氯气按一定的比值分别由底部导入氯化塔2， 乙炔与氯气在四氯乙烷母液保护下发生氯化反应,反应压力控制真空度在 50-70Kpa。氯化塔2汽化的粗四氯乙烷全冷器3及尾凝器4冷却后进入四氯乙 烷回流罐8，部分作为氯化塔2回流，部分采出,反应产生的粗四氯乙烷经四氯 乙烷液封桶9自流进入粗四氯乙烷罐，然后由泵输送至反应精馏系统进行精馏 提纯，得到精制四氯乙烷用于生产三氯乙烯。没有反应完全的尾气经过分离器5 和缓冲罐6后进入尾水喷射泵7，由喷射泵7抽走。

反应原理为：C₂H₂+2Cl₂——C₂H₂Cl₄

当氯化塔内游离氯窜入乙炔支管，游离氯同乙炔反应产生氯乙炔，氯乙炔 不稳定发生放热分解反应，随着窜入的氯气增多，放出的热量累积，从而引起 乙炔气体发生裂解，引起乙炔管道爆燃。在上述过程中，乙炔管道的温度、压 力、流量等参数会产生相应的变化。本发明则是通过采集温度、压力、流量及 温度、压力、流量的变化速率等六个参数进行逻辑判断后输出安全联锁控制避 免乙炔管道燃爆的发生。

如图2-3所示，本发明在进乙炔砂封桶1的乙炔总管处设有切断阀；乙炔砂 封桶1的出口设有乙炔压力测量仪表和温度测量仪表；进氯化塔2的乙炔总管 设有乙炔压力测量、温度测量仪表。控制系统在进氯化塔2的乙炔支管中依次 安装乙炔支管切断阀、流量计、调节阀、压力变送器及温度变送器。切断阀连 接到三氯乙烯氯化合成装置的联锁控制系统。乙炔压力测量仪表和温度测量仪 表分别连接到三氯乙烯氯化合成装置的联锁控制系统。

控制系统在砂封桶1出口处的乙炔总管压力或温度异常时，联锁控制系统 关闭乙炔切断阀、乙炔干燥、液氯汽化工序联锁停车。控制系统在砂封桶1的 出口压力≧150KPa时，联锁控制系统关闭乙炔切断阀、乙炔干燥、液氯汽化联 锁停车；在砂封桶1出口的压力≦20KPa时，联锁控制系统关闭乙炔切断阀、乙 炔干燥、液氯汽化联锁停车。控制系统在砂封桶1出口乙炔总管温度上升速率 达≧1.5℃/S或温度≧50℃时,联锁控制系统关闭乙炔切断阀、乙炔干燥、液氯 汽化联锁停车。一旦砂封桶1处乙炔切断阀关闭，干燥二级压缩机、回流全部 打开、真空泵联锁停车。当砂封桶1处乙炔总管联锁停车，干燥二级压缩机停 机、回流阀全开，同时联锁控制系统输出二路开关量信号（冗余）要求乙炔干 燥联锁停车。

控制系统在氯化塔2真空度低于-45KPa时，联锁控制系统首先关闭氯气切 断阀，3秒后关闭乙炔切断阀，同时发出报警。控制系统在乙炔气流量的下降速 率至联锁设定值时，或氯气流量突然上升，上升速率至联锁设定值时，联锁控 制系统关闭乙炔、氯气支管切断阀。

控制系统在分支乙炔气管线温度的上升速率达到联锁设定值时；或温度上 升至温度高高联锁值时；或当压力上升速率达到联锁设定值时；或压力上升至 压力高高联锁设定值时,联锁控制系统控制单塔联锁停车，乙炔切断阀、氯气 切断阀关闭。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上 述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接 应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。