一种盐酸合成炉用氢气、氯气自动配比系统和控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113124318A(43)申请公布日2021.07.16(21)申请号202110421430.0(22)申请日2021.04.20(71)申请人南通星球石墨股份有限公司地址226500江苏省南通市如皋市九华镇华兴路8号(72)发明人陈徐飞夏斌刘畅赵志林费天成石磊(74)专利代理机构北京天盾知识产权代理有限公司11421代理人陈斌(51)Int.Cl.F17D1/04(2006.01)F17D3/01(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种盐酸合成炉用氢气、氯气自动配比系统和控制方法(57)摘要本发明涉及化工合成技术领域，具体公开了一种盐酸合成炉用氢气、氯气自动配比系统和控制方法，包括氢气缓冲罐、氢气管路设备、氯气缓冲罐、氯气管路设备、DCS控制系统和SIS控制系统，本发明是以通过设置氢气、氯气的流量关系，进行流量计和调节阀之间的逻辑关系处理，以及通过氢气、氯气的流量比值的数据分析，进行氢气、氯气的切断阀的自动控制，并结合氢气、氯气的缓冲罐的压力稳定控制，建立这种依靠现代技术手段实现氢气、氯气自动配比，避免当操作、维护人员未能及时发觉事故的发生，而造成巨大经济损失或是人员伤亡。CN113124318ACN113124318A权利要求书1/2页1.一种盐酸合成炉用氢气、氯气自动配比系统，其特征在于，包括氢气缓冲罐、氢气管路设备、氯气缓冲罐、氯气管路设备、DCS控制系统和SIS控制系统，所述氢气管路设备包括设置在从氢气缓冲罐至灯头管道上的氢气缓冲罐放空调节阀、氢气流量计、氢气调节阀和氢气切断阀，所述氯气管路设备包括设置在从氯气缓冲罐至灯头管道上的氯气缓冲罐去事故处理调节阀、氯气流量计、氯气调节阀和氯气切断阀，所述氢气缓冲罐的进气管道上设有氢气进缓冲罐调节阀，所述氢气缓冲罐上设有氢气缓冲罐压力变送器，所述氯气缓冲罐的进气管道上设有氯气进缓冲罐调节阀，所述氯气缓冲罐上设有氯气缓冲罐压力变送器，所述氢气流量计包括氢气SIS流量计和氢气DCS流量计，所述氯气流量计包括氯气SIS流量计和氯气DCS流量计，所述氢气切断阀包括氢气DCS切断阀和氢气SIS切断阀，所述氯气切断阀包括氯气DCS切换阀和氯气SIS切断阀，所述氢气进缓冲罐调节阀、氢气缓冲罐压力变送器、氢气缓冲罐放空调节阀、氢气DCS流量计、氢气调节阀、氢气DCS切断阀、氯气进缓冲罐调节阀、氯气缓冲罐压力变送器、氯气缓冲罐去事故处理调节阀、氯气DCS流量计、氯气调节阀和氯气DCS切换阀均与DCS控制系统连接，所述氢气SIS流量计、氢气SIS切断阀、氯气SIS流量计、氯气SIS切断阀均与SIS控制系统连接。2.根据权利要求1所述的一种盐酸合成炉用氢气、氯气自动配比系统，其特征在于，所述氢气调节阀和氯气调节阀均为单座波纹管调节阀。3.根据权利要求2所述的一种盐酸合成炉用氢气、氯气自动配比系统，其特征在于，所述氢气调节阀和氯气调节阀在正常流量时开度不超过80％，最小流量时开度不低于30％。4.一种盐酸合成炉用氢气、氯气自动配比控制方法，采用权利要求3所述的一种盐酸合成炉用氢气、氯气自动配比系统，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：S1:氯气流量计和氯气调节阀关联；设氯气流量值为Y1、流量计差压值的开方为X；S2:氯气流量值Y1与流量计差压值的开方X满足线性关系：Y1＝K·X；S3：氢气流量计和氢气调节阀关联；设氢气流量值Y2、氢气流量值Y2与氯气流量值Y1满足线性关系：Y2＝K1·(K·X+Z)；S4：以氯气的流量值为一个基准数，K1·(Y1+Z)就得到氢气需要的量Y2，DCS控制系统控制氢气调节阀阀门的相应开度；S5：以氢气的流量为一个基准数，Y2/K1‑Z就得到氯气需要的量Y1，DCS控制系统控制氯气调节阀阀门的相应开度；S6：X来源于流量计的出厂数值，Z由流量计出厂数据与流量值倒推得到，K1来源于实际生产中氯化氢的纯度，得到K1作为一个纠正的系数；S7：氯气流量计与氢气流量计以读值对比的方式逻辑关联；S8：氢气SIS流量计和氯气SIS流量计设置比值连锁，氢气流量值Y2比氯气流量值Y1得到的比值，当比值高时氢气过量，SIS控制系统执行关闭氢气SIS切断阀；当比值低时氯气过2CN113124318A权利要求书2/2页量，SIS控制系统执行关闭氯气SIS切断阀；S9：氢气DCS流量计和氯气DCS流量计设置比值连锁，氢气流量值Y2比氯气流量值Y1得到的比值，当比值高时氢气过量，DCS控制系统执行关闭氢气DCS切断阀；当比值低时氯气过量，DCS控制系统执行关闭氯气DCS切断阀。3CN113124318A说明书1/4页一种盐酸合成炉用氢气、氯气自动配比系统和控制方法技术领域[0001]本发