液氯培訓手冊

1、.海南漿林100MTPD NaOH液氯工序培訓手冊圖號：E03007-0-40-0570編 制：王 瓊校 核：曾宇峰審 核：楊 萍中國成達化學工程公司二OO四年四月目 錄1.本工序的任務及生產(chǎn)原理12.工藝流程敘述33.控制指標53.1主要控制項目54.化學品性質及安全防護知識65.主要生產(chǎn)設備85.1氯氣液化設備85.2液氯汽化設備81. 本工序的任務及生產(chǎn)原理本工序的任務是將氯氣液化成液氯，液氯裝瓶后作為商品運出界區(qū)，或者當下游用戶需要時，將液氯汽化為汽化氯送出界區(qū)。純氯氣的壓力與液化溫度之間成單值函數(shù)關系，一定的氯氣壓力，具有一定的液化溫度，壓力上升液化溫度隨之上升，壓力下降，氯氣的液化

2、溫度隨之下降。但是工業(yè)上生產(chǎn)的氯氣都含有O2、H2、N2、CO2、H2O等等，不純氯氣的壓力與溫度為氯的分壓與其冷凝溫度成單值函數(shù)關系。 PCl2 = PxCCl2，其中：PCl2-混合氣中氯的分壓，P-混合氣的總壓，CCl2-混合氣中氯的體積百分數(shù)。本工序是用來自氯氫處理工序的原料氯氣經(jīng)過高壓氯氣壓縮機將氯氣加壓到1.2Mpa.g，然后經(jīng)氯氣液化器與冷卻水間接換熱后，使氯氣冷到低于該壓力下的臨界溫度（約38），此時氯分子的動能降低，分子間分離的趨勢減小，從而使大部分氯氣被冷凝成液氯，小部分不凝性氣體作為液氯尾氣送往鹽酸工序。氯氫處理工序來的原料氯氣是一種多組份的氣體。由于氯氣的臨界溫度比其它

3、易揮發(fā)性氣體組份的臨界溫度高，當氯氣液化時，其它易揮發(fā)性氣體組份僅有少量被液化，它們中的大部分將存在于不凝性尾氣中。隨著液化率增大，液氯中其它易揮發(fā)性組份的含量也相應增大，此時所需冷量也相應增加?？紤]到安全性及不凝性尾氣的利用。一般控制液化效率在85-90%左右，以保證尾氣中的含氫量不大于4%(vol)。在原料氯氣中通常含有少量的氫氣，而氫與氯在一定的混合程度下，是一種爆炸性的氣體混合物。在液化前，由于氫在氯中的比例較小，沒有達到爆炸下限，所以他們的存在是不會爆炸的。但當氯氣液化時，氫氣沒有液化，它將在不凝性氣體中存在，隨著氯氣的液化，不凝性氣體中氫氣的含量就會不斷升高，以至達到爆炸范圍之內(nèi)，

4、威脅生產(chǎn)的安全。所以在制造液氯的過程中，必須根據(jù)不凝性氣體（或稱液化尾氣）中的氫含量來控制氯液化的程度，因此氯氣的液化程度就受到一定的限制。氯氣的液化程度通常稱為液化效率。它是液氯生產(chǎn)中的一個主要控制指標，是表示已被液化的氯氣的質量與原料氯氣中氯氣的質量之比。在實際生產(chǎn)中，可通過下式計算：=1-(100-C1)/C1 * C2/(100-C2) * 100%其中：C1-原料氯氣中氯氣的體積百分含量 C2-液化尾氣中氯氣的體積百分含量 CH2-原料氯氣中氫氣的體積百分含量如前所述，液化效率要受到尾氣中含氫量的限制。當尾氣中氫氣的含量達到4%時的液化效率稱為最大液化效率，也可通過下式計算：max=

5、100*(4-CH2)/4*C1* 100%液氯的汽化是利用液氯與熱水間接換熱，液氯吸收熱水的熱量而汽化成汽化氯送出界區(qū)。液氯是極易汽化的物質，因而汽化生產(chǎn)中必須嚴格控制加熱溫度和汽化壓力。NCl3是一種很危險的物質，極易爆炸，易液化但難以汽化，容易在液氯中累積，而達到爆炸濃度。它來自電解槽，所以為防止NCl3爆炸，首先要控制電解用超純鹽水中含無機銨1mg/l，總銨4mg/l，每天分析一次。一旦超純鹽水中含銨量超標，應立即查找原因。同時，在液氯生產(chǎn)中，在液氯分離器底部和尤其是汽化器底部都很可能積累NCl3，因為液氯汽化時，NCl3的分離系數(shù)為610，即汽化氯中NCl3的含量為1，而液體中NCl

6、3的含量為610，所以NCl3大部分存留在未汽化的液氯殘留液中，液氯總量越來越少時，積累在其中的NCl3含量越來越高，當NCl3在液氯中的濃度超過5%時既有爆炸危險。因而必須建立嚴格的規(guī)章制度，定期分析液氯分離器底部和汽化器底部液氯中的NCl3含量，并定期排污，控制排污液中的NCl3<40g/l。當排污液中的NCl3達到60g/l時，必須加強排污，并立即查找原因，制定解決措施。在液氯生產(chǎn)中要求液氯中NCl3<50ppmwt。汽化器中的液氯不得完全汽化，必須保留1520%，避免NCl3的濃度過高。任何液氯容器，其充填系數(shù)不得超過80%。因為液氯開始進入容器時溫度低，例如38時，其壓力

7、為1.0Mpa.g。假若液氯處于靜止不流動狀態(tài)，由于液氯會不斷吸收外界空氣中的熱量使溫度上升，而發(fā)生汽化致使體積膨脹；如果液氯在容器內(nèi)被裝滿，沒有自由空間允許其膨脹，液體又具有不可壓縮的性質，這時液氯隨著溫度上升就會產(chǎn)生巨大的壓強，使容器爆破。假如液氯容器是裝滿的，不能自由膨脹，當溫度上升到50，壓力可達到50Mpa.g。這將大大超過一般壓力容器所能承受的允許壓力。液氯鋼瓶也嚴禁充填系數(shù)超過80%，要求對計量用的磅秤，每月校驗一次，并對每個鋼瓶建立檔案記載。本工序的生產(chǎn)操作必須嚴格遵守國家氯氣安全規(guī)程等相關規(guī)定。事故氯氣抽除系統(tǒng)能及時處理該封閉區(qū)域內(nèi)由于液氯貯槽等泄漏產(chǎn)生的氯氣，盡可能的將事故

8、的危害控制在最小范圍內(nèi)。 本工序采用高壓法生產(chǎn)液氯，因而生產(chǎn)中更應加倍注意安全。2. 工藝流程敘述自氯氫處理工序來的原料氯氣（約0.3MPa.G, 45）進入高壓氯氣壓縮機(6141E0306ab)壓縮到約1.2MPa.G，再經(jīng)酸除霧器（6141T1144）進入氯氣液化器（6141H1510ab），與循環(huán)上水換熱后約在38下大部分液化，液化器（6141H1510ab）的液化效率靠調節(jié)不凝氣量來控制。出液化器（6141H1510ab）的液氯與不凝氣（少量未被液化的氯氣與其它先雜質氣體）進入液氯分離器（6141T1136ab），在液氯分離器（6141T1136ab）中進行氣液分離，分離后的液氯流入

9、液氯貯槽（6141T1137ad），不凝氣與液氯貯槽進料時排出的氯氣一起被送往廢氣處理工序。液氯貯槽(6141T1137ad)中的液氯利用自身壓力或者出高壓氯氣壓縮機的約1.2MPa.G的氯氣壓料，壓出的液氯一部分去包裝，另一部分去液氯汽化器(6141H1511ab)。用熱水泵(6141U1267ab)向液氯汽化器的加熱室的殼程送入約50的熱水，使液氯汽化器管程中的液氯汽化成約0.32MPa.G的汽化氯，汽化氯再經(jīng)汽化氯緩沖罐(6141T1142)后經(jīng)氯氫處理工序的氯氣分配臺送往用戶。熱水的溫度靠調節(jié)閥(TICA-1720)調節(jié)低壓蒸汽的流量進行控制；汽化氯的壓力靠調節(jié)閥(PICA-1623)

10、 調節(jié)進入液氯汽化器的熱水的量進行控制。兩臺汽化器交替操作，當一臺運行時，另一臺則泄壓、排污并作好運行準備。泄壓排出的氯氣與其它廢氯氣（通過液氯貯槽(6141T1137ad)安全閥排放的氯氣、通過汽化緩沖罐(6141T1142)安全閥排放的氯氣、排污槽（6141T1138）排出的不凝氣、抽鋼瓶的氯氣等）混合后送往廢氣處理工序。高壓氯氣壓縮機和液環(huán)泵所需的98%硫酸，由氯氫處理工序送來，當氯氣壓縮機和液環(huán)泵中循環(huán)酸濃度降至95%時，須進行換酸，所換的酸回到氯氫處理工序的氯氣干燥塔底部。在生產(chǎn)過程中，液氯分離器、汽化氯緩沖罐和液氯汽化器底部會積存NCl3，形成安全隱患。因而必須定期將其排放到排污槽

11、（6141T1138），并分析其中的NCl3含量。在排污槽中含NCl3的液氯與堿液發(fā)生反應，NCl3被堿液分解吸收，液氯被堿液吸收。事故時泄漏出的氯氣通過布置在該封閉區(qū)域內(nèi)的環(huán)形管道由廢氯氣風機（6141F0402）抽出，并送往廢氣處理工序的吸收塔。用戶返回的鋼瓶須經(jīng)檢驗并整理好后方可包裝，包裝時切忌超重。3. 控制指標 3.1 主要控制項目序號檢測項目控制地點(儀表位號)正?？刂品秶罡呦拮畹拖?液化尾氣的壓力指示、調節(jié)控制室PIC-16210.3 MPa.G2出高壓氯氣壓縮機的氯氣壓力指示、報警控制室PIA-16221.2 MPa.G1.3 MPa.G1.1 MPa.G3出液氯汽化器的氯氣

12、壓力指示、調節(jié)、報警控制室PICA-16230.32 MPa.G0.3 MPa.G4液氯貯槽壓力指示控制室PI-16241.2MPa.G1.3MPa.G5汽化氯緩沖罐壓力指示控制室PI-16250.3 MPa.G6液氯貯槽液位指示、報警控制室LIA-1520ad2.1m7液氯汽化器液位指示、報警控制室LIA-15213.5m8熱水溫度指示、調節(jié)、報警控制室TICA-172050529出液化器的液氯溫度指示控制室TI-17213810出液氯汽化器的熱水pH指示、報警控制室AIA-1110>711出液化器的循環(huán)回水pH指示、報警控制室AIA-1111>712鋼瓶充裝量磅秤稱量按照有關安

13、全規(guī)定嚴格執(zhí)行，不得超裝13排污液氯汽化器12次/周14排污液氯分離器汽化氯緩沖罐根據(jù)分析結果，確定排污周期15清洗液氯貯槽1次/年4. 化學品性質及安全防護知識4.1 液氯4.1.1 規(guī)格 Cl2>96%(vol)，H2O<0.015%(wt)4.1.2 性質 黃綠色透明液體，相對密度1.468（0），沸點-34.5，熔點-100.98，分子量70.91。常壓下即汽化成氣體，1kg液氯汽化后得到300L氣體氯。具有窒息的氣味，有強烈刺激臭和腐蝕性。性質很活潑，雖不自然，但可以助燃，在日光下與其它易燃氣體混合時會發(fā)生燃燒和爆炸，可以和大多數(shù)元素或化合物起反應。劇毒。4.1.3 安全

14、防護知識（1） 包裝鋼瓶包裝，每瓶凈重500kg、1000kg。鋼瓶外涂有明顯的“液氯”標志。（2） 儲運注意事項屬劇毒品，危規(guī)編號：31001。應儲存在陰涼、通風、干燥的庫房內(nèi)，庫溫不超過35。宜專倉專儲。切勿與鋅粉、砷粉、乙炔、乙烯、氨氣、氫氣等易燃易爆物品及有機物品共儲混運，防止日光照射及其它熱源的直接影響。（3） 毒性與防護措施高濃度氯氣能引起急性皮炎，并伴有皮膚多漢、發(fā)紅和水腫。中等濃度及低濃度氯氣中毒時，有明顯的胸部劇痛、眼灼傷及刺痛、流淚和很難受的干咳。高濃度氯氣中毒可導致呼吸中樞反射性抑制引起的驟然死亡。氯氣中毒后，應立即供給新鮮空氣，保持安靜，盡早吸氧，并住院治療。生產(chǎn)人員工

15、作時要穿工作服，帶防毒面具和防護眼鏡。廠房適當通風并檢查空氣中氯氣的濃度。4.2 三氯化氮4.2.1 性質 NCl3分子量120.36，在常溫下是金黃色液體，比重1.653，沸點71，熔點-27。其不溶于水，但能被水分解，易溶于苯、CS2、PCl3、氯仿、CCl4等溶劑中，是一種極易爆炸的危險化學品。遇光照、橡膠、油脂、受熱、甚至振動等都極易引起猛烈的爆炸，爆炸威力很大，并放出高熱和閃光。液氯中NCl3的濃度達到5%即會引起爆炸。4.2.2 安全防護知識（1） 防護措施每周監(jiān)測氯氣中三氯化氮濃度<40ppmwt，每周監(jiān)測液氯中三氯化氮濃度<50ppmwt。每天監(jiān)測汽化器底部排污液中三氯化氮濃度<40g/l，并每天排污。5. 主要生產(chǎn)設備5.1 氯氣液化設備本工序所用的氯氣液化設備為列管式液化器，材料為16MnDR。氯氣和液氯走管程，冷卻水走殼程。氯氣與冷卻水間接逆流接觸，氯氣被降溫而液化。生產(chǎn)過程中須嚴密監(jiān)視冷卻水的PH值，若PH值突然變小并小于7，可以初步判斷氯氣泄漏進冷卻水中，應立即停止使用并排盡液化器中的水并切換到備用液化器。待液化器中的氯氣全部排出，查找泄漏