氯化反應(yīng)主要危險及控制措施PPT課件

1、氯氣泄漏爆炸事故- 行業(yè)事故舉例京滬高速淮安段液氯泄漏事故 2005年3月29日，一輛液氯槽罐車在京滬高速淮安段發(fā)生交通事故，引發(fā)罐內(nèi)液氯大量泄漏，造成29人死亡，436名村民和搶救人員中毒住院治療，10500多名村民被迫疏散轉(zhuǎn)移，直接經(jīng)濟(jì)損失1700余萬元，京滬高速（宿遷寶應(yīng)）約110公里關(guān)閉20小時。第1頁/共23頁氯氣泄漏爆炸事故- 行業(yè)事故舉例（續(xù)）重慶天原“416”爆炸事故 2004年 4月15日21：00，重慶天原化工總廠氯氫分廠氯冷凝器列管腐蝕穿孔，造成含銨的鹽水泄漏到液氯系統(tǒng)，生成大量三氯化氮。4月16日凌晨發(fā)生排污罐爆炸，將地面炸出1個長9m、寬4m、深2m的坑。此次事故造成

2、9人死亡，3人受傷，15萬名群眾疏散，直接經(jīng)濟(jì)損失277萬元。第2頁/共23頁什么是氯？什么是氯？ 純的氯有兩種形態(tài)：氣體和液體。在壓力下氯氣容易被液化。典型地，商用的氯鋼瓶含有壓力下液化的氯氣。 氯氣有一種令人不愉快的、強(qiáng)烈的、刺激性的及滲透性的味道。在空氣中氯氣濃度超過1000ppm，會產(chǎn)生綠黃色。氯氣在空氣中低濃度時是無色的。氯氣比空氣重2.2倍，趨向于向下流動并匯聚在較低區(qū)域。然而，風(fēng)及天氣將影響氯氣云的擴(kuò)散，它將向所有的方向擴(kuò)散，甚至是向上部。第3頁/共23頁氯的危險氯的危險 氯是腐蝕性的- 它能灼傷濕的身體表面，如眼睛、鼻子、喉嚨、肺及濕的皮膚，因?yàn)樗c水分反應(yīng)形成有害的酸。 重復(fù)

3、暴露不會產(chǎn)生免疫性及耐受性- 長時間暴露于低濃度氯中可能會導(dǎo)致肺功能逐漸減退。- 單次暴露于高濃度氯中可能導(dǎo)致同樣后果。第4頁/共23頁氯的氯的危險（續(xù)）危險（續(xù)）氯氣暴露限值暴露濃度 暴露極限0.2-0.35 ppm 聞到氣味（可產(chǎn)生一定的耐受性）1-3 ppm 輕微的鉆膜刺激，可忍受1小時5-15 ppm 中度上呼吸道刺激30 ppm立即產(chǎn)生胸堵、呼吸困難、咳嗽、惡心、嘔吐40-60 ppm 中毒性肺炎和肺水腫430 ppm30分鐘以上死亡1000 ppm數(shù)分鐘內(nèi)死亡第5頁/共23頁氯的氯的危險（續(xù)）危險（續(xù)）氯氣濃度對人體產(chǎn)生的危害效應(yīng)氯氣濃度 效應(yīng)0.5 ppm 8小時最大允許加權(quán)平均

4、濃度1 ppm 短時間（15分鐘）最大允許暴露濃度10 ppm or more 立即對生命及健康產(chǎn)生危險的濃度 第6頁/共23頁氯化反應(yīng)主要危險氯化反應(yīng)主要危險 氯化反應(yīng)是化學(xué)工業(yè)多種工藝的一部分，以無機(jī)化學(xué)及有機(jī)化學(xué)方法來制造化工產(chǎn)品、特種化學(xué)品、農(nóng)藥及醫(yī)藥。 氯化工藝的危害包括：- 氣相爆炸- 失控反應(yīng)或凝聚相的熱爆炸第7頁/共23頁氯化反應(yīng)的種類氯化反應(yīng)的種類 與氧十分相似 ，氯通常在一系列化工工藝中用作氧化劑氧化劑，它與有機(jī)化合物或無機(jī)化合物反應(yīng)生產(chǎn)出氯化產(chǎn)品或中間體。 氯氣涉及一系列廣泛的工藝包括在反應(yīng)爐中或有催化劑時的氣相反應(yīng)氣相反應(yīng)；在一個流化床進(jìn)行的固固/氣氣反應(yīng)；在一個填充柱

5、中進(jìn)行的氣氣/液液反應(yīng)；在一個間歇式工藝或者一個連續(xù)工藝中通過將氯氣通入液相中的氣氯氣通入液相中的氣/液反應(yīng)液反應(yīng)。 氯氣的反應(yīng)發(fā)生可沒有催化劑，存在催化劑或者進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)。第8頁/共23頁氯氣與氧氣的區(qū)別氯氣與氧氣的區(qū)別 與純氧相比較，氯氣更具有反應(yīng)性。 氣相有機(jī)蒸氣與氯氣混合物的自燃溫度自燃溫度比那些有機(jī)蒸氣與氧氣混合物更低更低。 自然光自然光能分解氯分子產(chǎn)生活潑的氯自由基活潑的氯自由基。許多氯氣的反應(yīng)接近常溫就可以進(jìn)行。 鐵在氯氣中的燃燒能在比100稍高的溫度下開始。第9頁/共23頁氯化反應(yīng)中的失控反應(yīng)危險氯化反應(yīng)中的失控反應(yīng)危險 反應(yīng)引發(fā)的延遲 反應(yīng)混合物不穩(wěn)定 產(chǎn)生不穩(wěn)定類的化合物

6、如：氯胺、三氯化氮、氯亞硝基混合物（亞硝酰氯） 遇氯化反應(yīng)在水溶液相中進(jìn)行時，不穩(wěn)定的化合物分層或分離，由于氯化反應(yīng)產(chǎn)物比初始的反應(yīng)物在水中有較低的溶解性第10頁/共23頁氯化反應(yīng)工藝中凝聚相的熱爆炸危險氯化反應(yīng)工藝中凝聚相的熱爆炸危險 氯是一個強(qiáng)氧化劑。氯氣及有機(jī)燃料的混合物可能具有高的能量并且不穩(wěn)定。含氯凝聚相的不穩(wěn)定性能出現(xiàn)在不同的工藝條件下：當(dāng)氯氣通入一個液相反應(yīng)混合物，氯化反應(yīng)可能不會立即開始；這時氯氣就會累積在反應(yīng)混合物中，當(dāng)反應(yīng)混合物中的氯氣濃度已經(jīng)很高時，氯化反應(yīng)可能突然開始，并導(dǎo)致嚴(yán)重的失控反應(yīng)以及產(chǎn)生大量的氯化氫氣體。 避免這類由于氯化反應(yīng)誘導(dǎo)期發(fā)生的事故，在容許大量的未反

7、應(yīng)氯氣溶解在液相中前，反應(yīng)開始前應(yīng)核實(shí)檢查。第11頁/共23頁氯化反應(yīng)工藝中凝聚相的熱爆炸氯化反應(yīng)工藝中凝聚相的熱爆炸危險（續(xù)）危險（續(xù)） 當(dāng)氯與一種有機(jī)燃料在液體混合物中反應(yīng)，可能得到高濃度不穩(wěn)定的取代產(chǎn)物。這種工藝是危險的，一般有兩種情形：- 如果一個高濃度的不穩(wěn)定的氯化產(chǎn)物在凝聚相中獲得；- 如果一個液體氯化產(chǎn)物液體氯化產(chǎn)物從液體相中相分離相分離出來通過“分離”。 當(dāng)有機(jī)反應(yīng)物的水溶液氯化有機(jī)反應(yīng)物的水溶液氯化時，后面這種情形是頻發(fā)的，因?yàn)槁然a(chǎn)物在水中的溶解性比初始的反應(yīng)物差。 第12頁/共23頁三氯化氮的危害三氯化氮的危害 分子式中含氮的有機(jī)化合物含氮的有機(jī)化合物（胺、酰胺、氰化物）

8、用氯氣氧化生成不穩(wěn)定的氯胺。最終得到十分不穩(wěn)定的三氯化氮三氯化氮。三氯化氮僅微溶于水并且能從水溶液中分離出來形成十分敏感的濃厚的油狀物濃厚的油狀物。液體三氯化氮能導(dǎo)致爆炸。1811年，三氯化氮第一次由法國化學(xué)家皮埃爾路易杜?。≒ierre Louis Dulong ）(1785-1838) 通過氯化氯化銨溶液取得。在研究時發(fā)生了兩次爆炸，炸瞎了他的一只眼睛，還炸壞了他的一只手。 三氯化氮能通過含氨離子的水溶液氯化來獲取。第13頁/共23頁三氯化氮的三氯化氮的危害（續(xù)）危害（續(xù)）第14頁/共23頁三氯化氮的三氯化氮的危害（續(xù)）危害（續(xù)） 三氯化氮的主要富集點(diǎn)三氯化氮的主要富集點(diǎn)：- 液氯氣化器-

9、 氣化后的氯氣緩沖罐 避免避免三氯化氮累積的方法三氯化氮累積的方法：- 定期排盡液氯氣化器中的殘液- 每周排盡氯氣緩沖罐中的積液至堿池第15頁/共23頁氯化反應(yīng)中的氣相爆炸危險氯化反應(yīng)中的氣相爆炸危險 當(dāng)氯氣與燃料氣相混合，氣體爆炸危險是存在的。燃料可以是氫氣、一種溶劑或有機(jī)蒸氣、氨氣等。 當(dāng)氯氣和燃料在反應(yīng)器中反應(yīng)時，如從氯氣和氫氣制造氯化氫或者由氯氣與烴制造氯化溶劑；大多數(shù)的事故發(fā)生是當(dāng)反應(yīng)器在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，預(yù)熱氣體進(jìn)爐子時。第16頁/共23頁氯化反應(yīng)中的氣相氯化反應(yīng)中的氣相爆炸危險（續(xù)）爆炸危險（續(xù)） 當(dāng)氯氣和一種燃料在催化劑床反應(yīng)時，誤操作將導(dǎo)致催化劑催化劑燒壞及燒壞及/或或在催化劑在催

10、化劑床前或后氣相爆炸床前或后氣相爆炸。這確定燃料氣體在在氯氣中燃燒極限值氯氣中燃燒極限值是有意義的，可使得通入的燃料氣體在正常工藝條件下不在燃燒范圍內(nèi)。 當(dāng)氯氣通入或鼓入一個含反應(yīng)物及/或溶劑的液相中，在氣相中的氯氣釋放可以與反應(yīng)物、產(chǎn)品、溶劑或者反應(yīng)混合物蒸氣形成一個易燃混合物。這里與其它氧化工藝比較惰化是困難的，因?yàn)檠趸瘎┦枪娜胍后w反應(yīng)的。第17頁/共23頁氯化反應(yīng)中的氣相爆炸危險氯化反應(yīng)中的氣相爆炸危險 (續(xù)續(xù)) 建議盡可能將氣相組分控制在燃燒范圍外氣相組分控制在燃燒范圍外。不同的方法被采用：- 通過降低工藝溫度來降低燃料蒸氣壓使得該燃料蒸氣濃度低于其在氯氣中的燃燒下限值。- 通過提高工

11、藝溫度來升高燃料蒸氣壓使得該燃料蒸氣濃度高于其在氯氣中的燃燒上限值。- 惰化氣相通過向反應(yīng)釜的氣相通入反應(yīng)釜的氣相通入惰性氣體，惰性氣體，如氮?dú)?、二氧化碳、氯化氫。該方法更安全，僅需要準(zhǔn)確控制工藝溫度。第18頁/共23頁氣體燃料在氯氣中的燃燒極限值氣體燃料在氯氣中的燃燒極限值第19頁/共23頁通氯反應(yīng)中的常見問題通氯反應(yīng)中的常見問題 氯氣的泄漏 - 氯氣鋼瓶的裝/卸、廠內(nèi)運(yùn)輸 - 通氯管道的選擇 （銅管？高壓金屬軟管？） - 液氯氣化 （氣化器的水溫控制） - 液氯氣化器在線監(jiān)控裝置 氯氣泄漏的應(yīng)急處理 - 專用泄氯堵漏工具箱 （含專用針形閥壓罩及附件） - 合適的正壓式空氣呼吸器 - 堿池？ - 專門的泄氯吸收裝置第20頁/共23頁通氯反應(yīng)中的常見問題通氯反應(yīng)中