氯氫處理裝置工藝

1、君正化工氯堿分廠君正化工氯堿分廠氯氫處理裝置工藝氯氫處理裝置工藝氯堿分廠氯堿分廠 陳陳 林林20122012年年3 3月月1616日日學(xué)習主要內(nèi)容學(xué)習主要內(nèi)容1.氯氫處理裝置生產(chǎn)特點2.氯氫處理裝置劃分3.氯氣處理工序4.氫氣處理工序5.事故氯處理工序6.聯(lián)鎖說明7.故障原因及處理方法8.安全注意事項9.事故案例10.設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖1.1.氯氫處理裝置生產(chǎn)特點氯氫處理裝置生產(chǎn)特點 氯氫處理裝置是一個有毒有害，易燃易爆，接觸腐蝕性化學(xué)物品，高壓供電，高速運轉(zhuǎn)的裝置。 有毒有害氯氣 易燃易爆氫氣 腐蝕性化學(xué)物品15%16%氫氧化鈉、硫酸（75%78%稀硫酸、98%濃硫酸）、次氯酸鈉 高壓供電，高速

2、運轉(zhuǎn)氯氣壓縮機2.2.氯氫處理裝置劃分氯氫處理裝置劃分氯氫處理裝置劃分3個工序：（1）氯氣處理工序（2）氫氣處理工序（3）事故氯處理工序3.3.氯氣處理工序氯氣處理工序 3.13.1氯氣處理工序的任務(wù)氯氣處理工序的任務(wù) 本工序的任務(wù)是處理電解送來的高溫濕氯氣，先用氯水進行洗滌冷卻，除去氯氣中夾帶的鹽霧，同時使?jié)衤葰獾臏囟认陆担瑥亩節(jié)衤葰庵械拇蟛糠炙焕淠聛怼Ｔ俳?jīng)過冷卻進一步降低氯氣中的含水量，然后將氯氣通入干燥塔，利用硫酸的吸水性進行干燥。最后用氯氣壓縮機將氯氣增壓后送至合成與液氯裝置，并保持電解槽陽極室壓力穩(wěn)定。 1.除雜質(zhì) 2.降溫除水 3.壓縮 4.保持電解槽壓力穩(wěn)定3.23.2氯氣

3、的性質(zhì)氯氣的性質(zhì)3.2.13.2.1物理性質(zhì)：物理性質(zhì)： 外觀-黃綠色氣體，具有刺激性臭味的有毒氣體，密度比空氣重，可沿地面流動，空氣中最大允許濃度為1mg/L，微溶于水，易溶于二硫化碳和四氯化碳等有機溶劑。3.2.23.2.2化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)： 濕氯氣性質(zhì)極為活潑，但干燥氯氣在低溫下則不活潑。氯氣不可燃，但可增進其它物質(zhì)燃燒，禁止與易燃物質(zhì)、乙炔、氨接觸。3.33.3氯氣的用途氯氣的用途1.用于上下水的消毒，對污染源進行處理。2.用于紙漿及棉纖維、化學(xué)纖維的漂白，氯化紙漿的制造，糖的精制。3.用于鎂鋁的冶煉和精制。4.制造各種無機氯化物，如漂白劑、三氯化鋁、氯酸鉀、鹽酸、四氯化硅等。5.制

4、造各種有機氯化物，如農(nóng)藥、溶劑、塑料、合成橡膠、合成纖維、醫(yī)藥、制冷等。3.4氯氣處理工序分四個部分氯氣處理工序分四個部分四個部分是洗滌、冷卻、干燥、壓縮氯氯氣氣洗洗滌滌塔塔水水霧霧捕捕集集器器填填料料干干燥燥塔塔鈦鈦管管冷冷卻卻器器A/B泡泡罩罩干干燥燥塔塔氯氯氣氣壓壓縮縮機機分分配配臺臺酸酸霧霧捕捕集集器器洗滌洗滌 冷卻冷卻冷卻冷卻干燥干燥壓縮壓縮來自電解濕氯氣去合成去液氯去事故氯去回流3.4.13.4.1氯氣洗滌冷卻氯氣洗滌冷卻 從電解槽出來的濕氯氣溫度較高，幾乎為水蒸氣所飽和。濕氯氣所帶的水蒸氣量與溫度有關(guān)，溫度越高所帶的水蒸汽量也越大，溫度越低所帶的水蒸汽量則越小。因此，采取冷卻降溫

5、措施，降低濕氯氣的溫度，減少飽和蒸汽分壓，降低濕氯氣的含水量。 我公司氯氣冷卻方法采用閉路循環(huán)氯水直接冷卻和間接冷卻兩種方法相結(jié)合的形式 A.氯氣洗滌塔閉路循環(huán)氯水直接冷卻方 法，即直接冷卻。 直接冷卻方法優(yōu)點：a.接觸面積大 缺點：a.氯水產(chǎn)量大 b.換熱效果好 b.氯氣損失量大 c.除雜質(zhì)效果好B.一、二級鈦管冷卻器間接冷卻方法 間接冷卻方法 優(yōu)點：a.氯水產(chǎn)量小 缺點：a.接觸面積小 b.氯氣損失少 b.換熱效果差 3.4.23.4.2氯氣的冷卻氯氣的冷卻 通過一級、二級鈦管冷卻器降溫，將氯氣溫度控制在1215之間，溫度過高，水分多，干燥耗酸量大；而溫度太低，如在9.6時，濕氯氣中的水蒸

6、氣會與氯氣生成Cl2.8H2O結(jié)晶，造成設(shè)備、管道的阻塞并損失氯氣，還可能造成鈦冷卻器的“燃燒”。溫度過低含水量少，氯氣與鈦發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 CL2+TiTiCL23.4.33.4.3氯氣的干燥氯氣的干燥 冷卻后的氯氣中依然存在少量霧滴狀冷凝水，通過氯氣水霧捕集器后，氯氣中的水分被除去99%以上，在經(jīng)過填料干燥塔、泡罩干燥塔與硫酸接觸，氯氣中的水分被硫酸吸收從而達到干燥效果。 硫酸吸收濕氯氣中水分的過程，稱之為擴散過程，即一種物質(zhì)（水分）以擴散作用從一相（氣相）轉(zhuǎn)移到另一相（液相硫酸）的過程。也稱作物質(zhì)傳遞過程，簡稱為傳質(zhì)過程，吸收操作是傳質(zhì)過程中的一種。用濃硫酸（濃度98%）作干燥的優(yōu)點 濃硫

7、酸不與氯氣反應(yīng)； 濃硫酸脫水率高，脫水的效果好； 濃硫酸對鋼鐵設(shè)備腐蝕??； 稀硫酸可回收利用； 濃硫酸價廉易得；3.4.43.4.4氯氣的壓縮輸送氯氣的壓縮輸送 氯氣壓縮機是借助于葉輪的高速旋轉(zhuǎn)，所產(chǎn)生的離心力對氯氣作功，使之獲得動能和靜壓能，從而使氯氣壓力升高，滿足合成與液氯使用要求。3.5氯處理工藝流程氯氣洗滌塔正水封 負水封氯水泵氯水冷卻器一鈦二鈦水霧捕集器填料干燥塔稀酸泵稀酸冷卻器泡罩干燥塔酸霧捕集器濃硫酸高位槽濃硫酸貯槽卸酸泵濃酸泵濃酸冷卻器氯壓機一氯壓機一級進口級進口一級一級 出口出口氯氣中氯氣中冷卻器冷卻器二級二級 出口出口氯氣后氯氣后冷卻器冷卻器氯氣分配臺氯氣進口去事故氯去液氯

8、大回流去合成裝置電機油冷卻器油冷卻器油泵油泵油過濾器油過濾器油箱油箱油系統(tǒng)油系統(tǒng) 油箱內(nèi)的潤滑油通過油泵加壓后，進入油冷卻器內(nèi)油箱內(nèi)的潤滑油通過油泵加壓后，進入油冷卻器內(nèi)與循環(huán)水熱交換，降溫后的潤油進入油過濾器內(nèi)過濾，與循環(huán)水熱交換，降溫后的潤油進入油過濾器內(nèi)過濾，過濾潤滑油內(nèi)的雜質(zhì)，過濾后一部分進入增速箱內(nèi)潤過濾潤滑油內(nèi)的雜質(zhì)，過濾后一部分進入增速箱內(nèi)潤滑、降溫齒輪及軸承，然后回去油箱內(nèi)，另一部分潤滑、降溫齒輪及軸承，然后回去油箱內(nèi)，另一部分潤滑油進入油高位槽，再溢流至油箱內(nèi)?；瓦M入油高位槽，再溢流至油箱內(nèi)。氯氣壓縮機主要氯氣壓縮機主要由由:電機、增速箱、電機、增速箱、離心式壓縮機、離心式

9、壓縮機、油泵、油冷卻器、油泵、油冷卻器、油過濾器、油高油過濾器、油高位槽，氯氣中、位槽，氯氣中、后冷卻器、各類后冷卻器、各類聯(lián)鎖、管路、閥聯(lián)鎖、管路、閥件、緊固件、機件、緊固件、機組底座構(gòu)成。組底座構(gòu)成。壓縮機壓縮機增速箱增速箱3.7氯壓機開機、并機、停機操作步驟3.7.1氯壓機開機氯壓機開機 1.通知調(diào)度聯(lián)系電氣人員查看氯壓機是否送電。 2.檢查氯壓機進口閥、出口閥、本機回流閥前后手動閥是否全開。 3.當油溫355，油壓0.130.175MPa時，進口自控閥、出口自控閥全關(guān)，本機回流自控閥全開，可以啟動起氯壓機。 4.氯壓機啟動后，調(diào)節(jié)油溫、油壓、打開中、后冷卻器的循環(huán)水，氯壓機運行穩(wěn)定，待

10、調(diào)度通知并氯壓機。3.7.2氯壓機并機氯壓機并機1.接到調(diào)度通知后開始進行并氯壓機。2.主控緩慢打開氯壓機進口閥，慢慢關(guān)小回流閥，通知現(xiàn)場緩慢打開跑氯閥。3.主控通過本機回流閥調(diào)節(jié)氯氣總管壓力。4.跑氯閥開約10分鐘左右開始慢慢關(guān)閉跑氯閥，緩慢打開出口閥，本機回流調(diào)節(jié)氯氣壓力，直至出口閥全開，壓力穩(wěn)定后并機完成。3.7.3氯壓機倒機及停機氯壓機倒機及停機1. 接到調(diào)度通知后開始進行停氯壓機。2.慢慢關(guān)閉進口閥，緩慢開本機回流閥，緩慢關(guān)小其他氯壓機回流閥，保持氯氣壓力穩(wěn)定。3.直到進口閥全關(guān)，本機回流閥全開，出口閥全關(guān)，氯壓機處于空載狀態(tài)，已經(jīng)切除系統(tǒng)。4.打開進口氮氣閥，跑氯閥開始對氯壓機系統(tǒng)

11、置換，置換30分鐘左右，通知調(diào)度停氯壓機，氯壓機中、后冷卻的循環(huán)水關(guān)閉，油泵待2小時后停，停機結(jié)束。4.4.氫氣處理工序氫氣處理工序 4.14.1氫氣處理工序的任務(wù)氫氣處理工序的任務(wù) 本工序的任務(wù)是對電解送來的高溫濕氫氣進行洗滌冷卻（除去氫氣中夾雜的堿霧）、加壓除水霧送至合成裝置,同時保證電解槽陰極室壓力穩(wěn)定。4.24.2氫氣的性質(zhì)氫氣的性質(zhì)4.2.14.2.1物理性質(zhì)：物理性質(zhì)： 通常狀況下，氫氣是一種無色，無味、易燃易爆的氣體。氫氣分子具有最大的擴散速度，容易通過各種細小空隙，所以氫氣處理場所嚴禁煙火和遠離易燃物，氫氣排入大氣時要經(jīng)過阻火器，標準狀況下氫氣的密度為0.08987Kg/m3。

12、4.2.24.2.2化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)： 在常溫下氫氣性質(zhì)穩(wěn)定，但在點燃或加熱等條件下，能夠跟許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 如： 2H2+O22H2O H2+Cl22HCl 注：不純的氫氣點燃時會發(fā)生爆炸，當空氣中所含氫氣的體積占混合體積的4.174.2%時，點燃都會產(chǎn)生爆炸，這個體積分數(shù)范圍叫爆炸極限。當氫氣的純度達到74.2%以上時點燃只會燃燒不會產(chǎn)生爆炸。 氫氣在氯氣中爆炸極限為氫氣在氯氣中爆炸極限為5%-87.5%5%-87.5%，在氧氣中，在氧氣中爆炸極限為爆炸極限為4.5%-95%4.5%-95%。 4.34.3氫氣的用途氫氣的用途 氫氣的用途是由氫氣的性質(zhì)決定的。 氫氣密度是所有氣體中

13、最小的，可將氫氣充 入探空氣球； 氫氣跟氧氣反應(yīng)時放出大量的熱，用于焊接或切割金屬、做高能燃料； 利用氫氣的還原性，可以冶煉重要的金屬。4.44.4氫處理工藝流程氫處理工藝流程 水封槽氫氣洗滌塔氫氣冷凝液泵冷凝液冷卻器氫氣后冷卻器氫氣水霧捕集器氫氣液封放空槽4.5氫氣壓縮機組成 氫氣壓縮機包括：電機、減速箱、水環(huán)壓縮機、氣液分離器、循環(huán)液冷卻器，各類管路、閥件、緊固件、機組底座構(gòu)成。4.6氫壓機開機、并機、停機操作步驟氫壓機開機、并機、停機操作步驟4.6.1氫壓機開機氫壓機開機 1.通知調(diào)度聯(lián)系電氣人員查看氫壓機是否送電。 2.檢查氫壓機各個閥門狀態(tài)，氫壓機進口閥全關(guān)、出口閥全關(guān)或全開、本機回

14、流閥全開、工作液循環(huán)閥開一半、氣液分離器液位控制在15%左右，檢查減速箱油液位和排水自控閥是否正常。 3.檢查確認無誤時，通知調(diào)度啟氫壓機。 4.氫壓機開啟后空載運行，氣液分離器的液位控制在35%左右，觀察運行情況，準備并機。4.6.2氫壓機并機氫壓機并機 1.并機前通知調(diào)度，并得到調(diào)度同意后方可并機。 2.現(xiàn)場慢慢關(guān)本機回流閥，關(guān)到剩3圈左右、氣液分離器壓力有上漲趨勢時停止關(guān)閉回流閥。 3.通知主控注意觀察氫氣總管壓力并保持壓力穩(wěn)定，準備開氫壓機進口閥，緩慢打開進口閥，現(xiàn)場“U”型壓力計有上漲現(xiàn)象，停止開進口閥，主控調(diào)穩(wěn)壓力后，繼續(xù)開進口閥，進口閥開度為20%左右時，本機回流閥慢慢關(guān)閉，根據(jù)

15、“U”型壓力計，緩慢開進口閥，直到進口閥全開，出口閥全開，本機回流閥全關(guān)，氣液分離器液位37%左右時，并機完成。4.6.34.6.3氫壓機倒機及停機氫壓機倒機及停機1.停機前通知調(diào)度，并得到調(diào)度同意后方可停機。2.現(xiàn)場緩慢關(guān)進口閥，慢慢打開本機回流閥，主控根據(jù)總管壓力進行調(diào)節(jié)壓力，直到進口閥全關(guān)，本機回流閥全開，氫壓機已經(jīng)切除系統(tǒng)，待系統(tǒng)壓力穩(wěn)定后，開始停機。3.停機后將氣液分離器內(nèi)的循環(huán)液排凈，關(guān)閉進氣液分離器的冷凝水閥，循環(huán)工作液閥，停機完成。5.5.事故氯處理工序事故氯處理工序5.15.1事故氯處理工序的任務(wù)事故氯處理工序的任務(wù) 本工序的主要任務(wù)是及時處理裝置內(nèi)開、停車氯氣及事故氯氣，電

16、解裝置開、停車產(chǎn)生的不合格氯氣以及氯氣在輸送、處理過程中，因供電、設(shè)備等故障造成氯氣壓力突然升高，使氯氣從安全裝置排出系統(tǒng)，此時就需及時處理這部分氯氣。 本工序設(shè)備要求24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)，因此本工序的一級堿液循環(huán)泵、二級堿液循環(huán)泵和鈦引風機均配有事故電源。5.2事故氯處理工序的生產(chǎn)原理 循環(huán)液采用濃度為15%16%氫氧化鈉吸收廢氯氣，生成次氯酸鈉。反應(yīng)原理如下： Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O 熱量 此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，要及時移走反應(yīng)熱，否則會使循環(huán)液液溫度上升，發(fā)生副反應(yīng)： 3NaClO NaClO3+ 2NaCl 保持一定的過堿量可以抑制副反應(yīng)的進行。5.3事故氯處理工藝流程一

17、級堿液循環(huán)槽一級廢氣吸收塔一級堿液冷卻器一級堿液循環(huán)泵二級堿液循環(huán)槽二級廢氣吸收塔二級堿液冷卻器二級堿液循環(huán)泵鈦引風機次氯酸鈉泵堿液配置槽堿液高位槽堿液配置泵6.聯(lián)鎖說明聯(lián)鎖說明6.1.啟動氯壓機的條件啟動氯壓機的條件（1）油泵全停，或者油壓低，不允許啟動氯壓機。（2）油壓正常并且油泵啟動一臺，允許啟動氯壓機。6.2. 油泵聯(lián)鎖油泵聯(lián)鎖（1）一臺油泵正常運轉(zhuǎn)時，油壓0.14MPa，延時1秒鐘，聯(lián)鎖投入情況下，啟動另一臺油泵。（2）運轉(zhuǎn)油泵跳停，導(dǎo)致油壓低，油壓0.14MPa，如果3秒鐘以后未檢測到兩臺油泵運行信號，停氯壓機。6.3.氯壓機聯(lián)鎖（1）油壓低，聯(lián)鎖投入，停氯壓機。（2）軸瓦溫度12

18、0（檢測未斷線情況下），聯(lián)鎖投入，停氯壓機。（3）軸振動50m，聯(lián)鎖投入，停氯壓機。（4）氯含水分析儀300ppm，聯(lián)鎖投入，氯壓機全停。（5)輔油泵全停延時3秒，聯(lián)鎖投入，停氯壓機。（6）全廠停車，聯(lián)鎖投入，氯壓機全停。1.1.全廠停車，聯(lián)鎖投入全廠停車，聯(lián)鎖投入 氯壓機本機回流閥全開；氯壓機本機回流閥全開； 氯壓機入口閥門全關(guān)；氯壓機入口閥門全關(guān)； 氯壓機出口閥門全關(guān)；氯壓機出口閥門全關(guān)； 氯壓機全停；氯壓機全停； 氫壓機全停；氫壓機全停；6.4.公共聯(lián)鎖公共聯(lián)鎖2.2.氯壓機全停，聯(lián)鎖投入，觸發(fā)公用聯(lián)鎖，全廠停車。氯壓機全停，聯(lián)鎖投入，觸發(fā)公用聯(lián)鎖，全廠停車。3.3.氫壓機全停，聯(lián)鎖投入

19、，觸發(fā)公用聯(lián)鎖，全廠停車。氫壓機全停，聯(lián)鎖投入，觸發(fā)公用聯(lián)鎖，全廠停車。7.7.故障原因及處理方法1.氯氣中的含水超過規(guī)定指標 原 因：a.干燥硫酸濃度過稀或酸不干凈 b.加酸量過小或斷酸 c.酸溫高 d.進塔氯氣溫度高含水量大 e.分析或取樣有誤差 處理方法：a.檢查硫酸濃度和純度，及時更換 b. 調(diào)節(jié)下酸量 c.降低酸溫 d.加強氯氣冷卻 e.重新分析 2.氯氣冷卻器冷凝氯水多，長流不斷 原 因：冷卻器列管損壞，水進入列管 處理方法：停車檢查冷卻器 3.停車后氯氣管道爆炸 原 因：氯氣含水多，停車后未能將氯氣排 凈，則氯氣與金屬發(fā)生作用放出氫氣，氫氣積累過多使氯內(nèi)含氫高，形成爆炸 處理方法

20、：停車時間過長應(yīng)將濕氯氣排凈 4.事故氯循環(huán)液變棕紅色 原 因：a.循環(huán)堿含鐵量高 b.循環(huán)液溫度太高，引起次氯酸鈉分解 處理方法： a.檢查配堿槽堿含鐵量 b.控制循環(huán)液溫度 8.安全注意事項1. 氯氣中毒，應(yīng)怎樣救護？ 對輕微中毒者，應(yīng)迅速使其離開污染區(qū)，在上風向稍微休息并服用解毒藥水；對于嚴重中毒者，應(yīng)立即抬出現(xiàn)場送往醫(yī)院救護，救護人員應(yīng)具有護理知識，注意患者的保暖工作。2. 氫氧化鈉灼傷應(yīng)急處理方法 皮膚（眼睛）接觸，用大量流動清水沖洗，涂抹硼酸溶液；若誤食，用水漱口，飲牛奶或蛋清（等酸性無害食品）且需立即就醫(yī)。 3.濃硫酸灼傷應(yīng)急處理方法皮膚接觸：大量硫酸與皮膚接觸先用干布吸去，不能

21、用力按、擦，否則會擦掉皮膚；少量硫酸接觸無需用干布，用大量冷水沖洗，再用3%-5%碳酸氫鈉溶液沖洗，用大量冷水沖洗剩余液體，最后再用NaHCO3溶液涂于患處，就醫(yī)。 眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘然后就醫(yī)。 9.事故案例案例1.事故氯系統(tǒng)過氯，導(dǎo)致氯氣外漏事故 2011年10月22日下午，氯堿分廠系統(tǒng)開車 ，氯系統(tǒng)大量氯氣進入事故氯處理，循環(huán)堿液濃度迅速下降，未及時進行倒槽處理，導(dǎo)致部分氯氣外漏，同時循環(huán)堿液溫度升高，循環(huán)液在循環(huán)過程中產(chǎn)生大量泡沫，泡沫從循環(huán)槽溢流管溢出。預(yù)防措施：在系統(tǒng)開停車時，根據(jù)循環(huán)液濃度，及時進行倒槽處理。 案例二. 氯乙烯混合器

22、過氯爆炸事故 2009年10月30日，巡檢工未及時發(fā)現(xiàn)氫壓機異常情況，氫壓機D機突然跳停，導(dǎo)致氯乙烯混合器因HCL過氯發(fā)生爆炸，同時引發(fā)乙炔總管、除霧器、中和塔著火。預(yù)防措施：加強對重點設(shè)備的巡檢，發(fā)現(xiàn)異常情況及時匯報，增強對突發(fā)事故的應(yīng)急處理能力案例三.并氫壓機導(dǎo)致合成爐滅爐事故 2011年11月18日下午，因生產(chǎn)需要將5#氫壓機并入系統(tǒng)，由于現(xiàn)場準備工作不充分、操作不當，致使主控調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定，以致氫壓機機后壓力低于60KPa，導(dǎo)致合成裝置5臺合成爐聯(lián)鎖滅爐、VCM停車。預(yù)防措施：在并氫壓機時，充分做好準備工作，現(xiàn)場與主控互相溝通，協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力。案例四.切換油濾芯導(dǎo)致氯壓機跳停事故 20