液氯生产工艺选择

2012年6月第17期科技视界Science&Technology Vision1液化方式气体液化的条件有两条:①降温:把温度至少降低到一定的数值,即称为临界温度t c。

②增压:在临界温度使气体液化所必须的最小压力称为该气体的临界压力P c。

氯气的临界温度t c=144℃,临界压力P c=76.1大气压。

也就是说,只要低于144℃,在某一温度下,必有一个对应的压力可以使氯气液化。

由于氯的液化温度与氯压力成单值函数关系,因此在工业上采用三种不同的氯气压力生产液氯。

①高压法:氯压力在1.4~1.6MPa(表压),液化温度30~ 50℃。

②中压法:氯压力在0.2~0.4MPa(表压),液化温度0~ 10℃。

③低压法:氯压力在1.5MPa(表压)左右,液化温度-30℃左右。

以上三种生产方法,以低压法操作最繁琐,能耗最高。

随着氯气压力的升高,能耗也相应的减少,但同时对设备的要求也越高,安全隐患也越大。

氯气压力越高氯气液化越容易,当氯气压力上升到1MPa以上时,用普通的冷却水就可以将氯气液化,也就不需要冷冻装置,因此高压法的节能效果自然就十分明显了。

随着设备能力的提高,将来氯碱企业采用高压法的会越来越多。

但在冬季东北地区气温低,当环境温度达到-25℃时,氯气压力只要在0.15MPa(表压)以上就会在管路中液化,直至液体完全封住管路造成氯气无法在管路中流动,造成全系统停车。

因此在中国北方的城市还不宜使用高压法和中压法生产液氯,而是采用低压法。

1.1氨-氯化钙盐水冷冻法我国以前采用的液氯生产工艺大部分为低压法(氨-氯化钙盐水冷冻法)。

干燥氯气进入液化槽的氯冷凝器,与槽内-10℃~-25℃的氯化钙盐水进行间接换热后冷凝成气/液混合物进入分离器,液氯由底部出口管流出,进入液氯储槽,没有冷凝下来的含氯尾气送下一工序。

气氯冷凝的传热过程为:气氯将热量传给氯化钙水溶液,氯化钙水溶液再将热量传给液氨,液氨吸热蒸发气化以供给气氯液化时所需的冷量,氯化钙溶液则在氯冷凝器之间循环以传递冷量。

目录一、生产工艺流程 (3)氯气液化流程： (3)液氯包装的流程： (3)液氯排污的流程： (3)事故氯吸收流程 (4)二、岗位操作 (4)（一）液化岗位 (4)1、开车前的准备工作 (4)2、液化系统开车的步骤 (5)3、正常操作 (5)4、液氯储罐切换操作 (6)5、液化系统停车操作： (6)（二）包装岗位 (6)1、开车前的准备工作 (7)2、液氯包装的操作： (7)3、液环式氯气泵的操作 (8)5、正常操作 (10)事故氯吸收岗位操作 (11)（三）钢瓶技术检验岗位 (11)1、检验规程 (12)2、钢瓶试压操作 (12)3、钢瓶合格条件 (13)三、工艺控制指标 (13)四、不正常现象及处理办法 (15)1、氯气泵 (15)2、液下泵 (16)五、岗位职责 (16)1、工段长工作职责 (16)2、班长工作职责 (17)3、液化工工作职责 (18)4、包装工岗位职责 (18)5、复磅工岗位职责 (19)6、整瓶工岗位职责 (19)六、设备一览表 (20)附件一液氯工段事故预案 (22)一、液氯钢瓶发生液氯泄漏事故处理方案 (22)二、液氯包转管线发生泄漏事故的处理方案 (23)附件二液氯工段安全操作要点 (24)附件三液氯槽车充装操作规程 (25)一、生产工艺流程自氯氢处理来的氯气，进入原氯分配台，根据氯气平衡情况，一部分去氯化氢工段生产氯化氢，一小部分去乙炔配制次氯酸钠溶液，剩下的全部去生产液氯。

氯气液化流程：原氯通过分配台进入氯气缓冲罐（V0901）,然后进入氯气液化器(E0901A、B、C)壳程内，与来自冷冻站的-20℃盐水换热冷却，部分液化成液体氯；液体氯及不凝性气体，经气液分离器（V0903A、B、C）分离，液体氯进入液氯储罐（V0904A—E）贮存。

需装瓶外运的液氯由液氯储罐进入液氯中间槽（V0911），由液下泵（P0902A、B）输送去装瓶。

未液化尾气经气液分离器顶部送出，经尾氯分配台送去合成盐酸。

液氯工段工艺操作规程1、概述：1.1液氯工段任务：把气态氯进展降温液化，而使其变成液体，以便于运输和贮存，并满足对氯纯度要求很高的场合。

1.2 液氯的用途：液氯一般气化后使用，广泛用于纺织、造纸、冶金、医药、塑料、橡胶等行业。

1.3 液氯的贮运：液氯应贮存在阴凉通风的库房中，专库专储，切勿与易爆易燃及氨气共储共运，库温不超过35℃，防止日光照射。

失火时，可用水浇救。

2、原料及性质液氯工段主要原料有：氯气、氨、氯化钙、硫酸2.1 氯气的物化性质：2.1.1 氯气的物理性质：化学式Cl2；原子量35.453，分子量70.906，重度3.214Kg/M3〔标准状况下；1大气压，0℃〕，沸点：-33.9℃，熔点：-100℃，汽化热：20.39Kj/Mol〔-34.4℃〕，熔融热：6.39Kj/Mol〔-101℃〕。

压缩系数：0.1—7.6MPa之间，平均为0.000202。

溶解度：0℃，1atm下100g水中溶解1.462克。

熔解热：22.07Kj/Mol，水合物：温度小于9.6℃与水生成Cl2·8H2O水合物，生成热76.74Kj/Mol；外观：气体为黄绿色，液体为黄色微橙的透明液体，具有窒息性刺激气味。

2.1.2 氯气的化学性质氯气属卤族元素，化学性质非常活泼，除了对惰性气体、碳、氮等元素外，几乎可以与各种元素直接化合，氯也能和许多化合物起反响，因此在自然界中以游离氯状态存在的氯是极少的，大多数呈无机化合物存在。

2.1.2.1氯气与金属的反响：如2Ag+Cl2→2AgCl在有水存在情况下，即生成盐酸，促使金属腐蚀如2Fe+3Cl2→2FeCl3FeCl3+3H2O→Fe〔OH〕3+3HCl完全枯燥的氯气和液氯常温下几乎不与金属反响，也有例外：如钛与湿氯气不反响，而与枯燥氯气反响Ti+Cl2→TiCl2，TiCl3，TiCl42.1.2.2氯气与无机化合物反响：如2NaOH+Cl2→NaClO+NaCl+H2O2Ca〔OH〕2+Cl2→Ca〔ClO〕2+CaCl2+2H2O2.1.2.3与有机化合物的反响：C6H6+3Cl2→C6H6Cl62.1.2.4与水作用：氯气微溶于水，在9.6℃以下与水生成Cl2·8H2O水合物，因此在冬季，水同氯很易生成水合物结晶，在常温下，氯微溶于水，生成少量盐酸和次氯酸：Cl2+H2O→HClO+HCl2.1.2.5和氢气反响：氯气和氢气在光照的情况下，能迅速反响与释放大量的热，并以爆炸的形式将热释放出来。

液氯生产工艺在实际应用中的比较文章简单的介绍了我单位采用过的两种不同的液氯生产工艺，以及两种工艺在实际生产中的优缺点、以及相关的氯气液化的条件、影响因素等。

标签：液氯；氯气液化；液化工艺前言氯气是氯碱行业最主要的、基础的产品，其应用广泛，有着极高的利用价值，因此在社会生产中一直占据着重要的地位。

为了方便运输，通常以液氯的形式进行包装运输，因此其液化工艺一直备受业内人士关注。

氯气液化工段也是氯碱厂生产系统中重要的环节，它对于平衡全厂的氯气压力、增强生产的缓冲能力及节能降耗具有重要意义。

我单位液氯工段的主要任务就是将干燥工段送来的原氯进行液化，同时向盐酸、次氯酸钠等工段提供合格的气氯，做好全厂氯气平衡工作。

1 氯气液化的安全因素1.1 氯气的含水情况对液化的影响氯气含水量的大小直接影响生产的安全性，是生产纯净氯气的重要指标。

如果氯气中含水过高，氯气会与水反应生成盐酸及次氯酸等，其对设备有极强的腐蚀性；而且由于氯气中含水过高，相对应湿分中氯气纯度会下降，将明显降低液氯的产量，导致氯气废气量增大、压力升高，是对氯气压力平衡的直接威胁，进而影响整体系统正常安全运行。

为此，降低氯气中的含水量，对液氯的安全生产具有十分重要的意义。

因此必须对氯气进行干燥处理，保证氯气中的含水量应小于0.01%。

1.2 氯气中杂质气体的含量对液化的影响经干燥后的原氯中通常还含有氢气、氧气、氮气等杂质性气体。

这些气体都是难液化的，不仅浪费的冷量，而且因为它们的存在，会使氯气液化后的尾氯含量降低，尤其是氢气的存在，在液化过程中由于氢气不能液化，存留在液化尾气中，会造成尾氯含氢过高，当尾气中的含氢量达到5% 时，即达到了氢的爆炸极限，有爆炸危险。

因此必须严格控制氯气中杂质气体的含量。

2 氯气液化条件气体液化的一般条件：（1）在一定的压力下把温度降低到它的液化临界值（即液化的最高温度），即临界温度tc。

（2）在一定的温度下把压力升高到它的液化临界值（即液化是最低压力），即临界压力Pc。

氯碱厂产品工艺规程工艺编号：YTY-TR-103-2002-02液氯工艺规程目录1.产品概述 (2)2.原辅材料、包装材料及其它材料规格 (4)3.化学反应过程和生产流程图 (5)4.工艺过程 (6)5.生产控制和技术检查 (7)6.不合格产品的处理 (10)7.安全技术 (10)8.环境保护 (13)9.操作工时、生产周期、单位产量所需工时 (14)10.劳动组织、岗位划分和定员 (14)11.设备—览表及主要设备生产能力 (15)12.物料平衡、能量平衡、计算公式 (16)13.原材料、动力消耗和技术经济指标 (16)14.附录（有关理化常数、曲线、图表、计算公式、换算表 (17)一、产品概述1、产品名称：液氯2、氯气的化学结构：氯气元素符号Cl ，氯气的化学分子式Cl 2，原子量35.453,分子量70.906。

它比空气重2.5倍，易向地面下降。

在0℃和1绝对大气压时，每1米3的氯气重3.214公斤。

3、氯气的物理性质：氯气在常温时是黄绿色，具有窒息性刺激臭味的有毒气体，氯气对人呼吸器官有强烈的刺激作用，吸入过多时还会致死。

一般操作场地氯含量不得超过0.001毫克/升。

氯气是易于液化的气体，1绝对大气压的纯氯气在-34.5℃时就可以液化成液体氯，若氯气的压力升高，液化温度则升高。

液氯的蒸汽压力：液氯是黄色透明的液体,0℃时每升液氯重1.4685公斤，相当于463升气体氯。

液氯的比重：4、氯气的化学性质：氯气能溶解在水里，但溶解度不大，且温度越高，氯气在水中的溶解度越小。

氯气溶解在水里，会发生反应生成盐酸及次氯酸和存在一部份游离氯气。

而次氯酸受热或光照等作用，易分解出初生态氧，并生成盐酸。

其反应如下：Cl2 +H2O →HCl+HclO光照或热HClO → H+[O]次氯酸还会离解：HClO → H＋+ClO-次氯酸、次氯酸离子、初生态氧都是强氧化剂。

盐酸的腐蚀性很强。

这就是湿氯气具有漂白和杀菌能力的原因。

说明书液氯连续气化生产过热氯气的工艺及设备技术领域本发明涉及一种液氯连续气化生产过热氯气的工艺及设备,属于化学化工领域，具体地涉及一种采用循环水间接加热液氯以获得纯度高，安全性高的氯气生产系统。

背景技术氯气是无机化工产品，是由食盐电解而得，广泛应用于农药、医药、造纸、有机化工、无机化工、精细化工等行业和领域，很多以氯气为化工原料或化学品的行业都对氯气的纯度要求很高，而通过液氯气化所获得氯气的纯度高。

特别是那些本身不生产氯气而又需要氯气的工厂，多采用对液氯进行气化的方法来获取氯气。

现有技术中，液氯的气化是采用热水间接加热法：液氯气化器设有夹套或在气化器内设有盘管，通以热水来间接加热液氯，以获取氯气。

该技术要求热水温度控制在85℃以下，存在的问题主要是：现有的液氯气化法为了生产的稳定运行，通常设有专用的热水循环系统，热水在加热气化液氯后被冷却，降低了温度，然后被送至热水加热系统。

先进入热水贮罐，再用泵抽送至热水加热器，用蒸汽加热至80℃左右，再送至液氯气化器。

热水的循环升温要有一套仪表控制系统，这使液氯气化流程复杂化。

如果操作不慎，还有安全隐患。

同时现有的液氯气化系统没有过热器，生产的氯气是饱和氯气，遇到冬季气温较低的时候就会出现氯气液化现象，严重影响正常生产。

为了解决现有液氯气化技术存在的不足，梁显军等人发明了一种用饱和水蒸气间接加热的液氯气化系统，采用列管式蒸发器，并用低压水蒸汽间接加热液氯，由液氯气化部分、水蒸汽换热部分和氯气缓冲部分构成。

气化器的液氯入口端连接液位调节阀，气化器的氯气出口通过管线与缓冲罐连接，在气化器的氯气出口和缓冲罐之间的管线上设有温度测量表和压力测量表，温度测量表与液位测量表串级，液位测量表分别与气化器的液位计口Ⅰ、液位计口Ⅱ和液位调节阀连接。

设在气化器下端的水蒸汽入口端连接压力调节阀，设在气化器下端的冷凝水出口端依次连接冷凝水疏水器和酸度分析仪，压力调节阀与压力测量表连接。

全面总结液氯的安全设计要求《首批重点监管的危险化学品安全措施和应急处置原则》安监总厅管三[2011]142号一、液氯理化性质液氯，剧毒品，重点监管危险化学品。

常温常压下为黄绿色、有刺激性气味的气体。

常温下、709kPa以上压力时为液体，液氯为金黄色。

微溶于水，易溶于二硫化碳和四氯化碳。

分子量为70.91，熔点-101℃，沸点-34.5℃，气体密度3.21g/L，相对蒸气密度（空气＝1）2.5，相对密度（水＝1）1.41(20℃)，临界压力7.71MPa，临界温度144℃，饱和蒸气压673kPa(20℃)，logpow（辛醇/水分配系数）0.85。

职业接触限值：MAC(最高容许浓度)(mg/m3)：1。

助燃。

一般可燃物大都能在氯气中燃烧，一般易燃气体或蒸气也都能与氯气形成爆炸性混合物。

受热后容器或储罐内压增大，泄漏物质可导致中毒。

强氧化剂，与水反应，生成有毒的次氯酸和盐酸。

与氢氧化钠、氢氧化钾等碱反应生成次氯酸盐和氯化物，可利用此反应对氯气进行无害化处理。

潮湿环境下，严重腐蚀铁、钢、铜和锌。

二、安全措施和应急处置原则提供安全淋浴和洗眼设备。

生产、使用氯气的车间及贮氯场所应设置氯气泄漏检测报警仪，配备两套以上重型防护服。

戴化学安全防护眼镜，穿防静电工作服，戴防化学品手套。

工作场所浓度超标时，操作人员必须佩戴防毒面具，紧急事态抢救或撤离时，应佩戴正压自给式空气呼吸器。

液氯气化器、储罐等压力容器和设备应设置安全阀、压力表、液位计、温度计，并应装有带压力、液位、温度带远传记录和报警功能的安全装置。

设置整流装置与氯压机、动力电源、管线压力、通风设施或相应的吸收装置的联锁装置。

氯气输入、输出管线应设置紧急切断设施。

生产、储存区域应设置安全警示标志。

搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。

吊装时，应将气瓶放置在符合安全要求的专用筐中进行吊运。

禁止使用电磁起重机和用链绳捆扎、或将瓶阀作为吊运着力点。

配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

，生产的节能降耗措施防腐与节能生产能力比较富裕， 能将多余的氯气全部生产商品液氯，同时使用不凝氯气 的生产单位亦具有相应的富裕程度，即通常3碱厂均以， 人液氯生产为解决，气
平衡的主要，段之议，氯气肀衡的富於量般为从复气平 衡的原则考虑到液，生产，定的富裕量，同时为保证装 置的满负荷运行和灵活调节液氯产量，在液氯产能1万1 以上的氯碱厂，可考虑
启连通氯气液化器的管道阀门，使槽内压力降至与原氯 压力相等则明高压氯已送至氯气液化器，与原氯并冷却 液化而回收。余氯是指原料氯气干燥氯经冷却液化后产 生不凝气木它是氯气和其
它不凝气体的混合物。在原料氯气的液化过程由于气相 中的氯不断液化，其分压随氯气的液化逐渐降低，当相 应于气相中气氯分压氯的冷凝温度低于冷冻剂的温度时， 氯的液化过程即不能继
指压送液氯的高压蒸发氯气，般是30351的饱和氯气，相 对应的饱和蒸气压力为0.760.88河压。高压氯气来自液氯 汽化器，液氯记种尤芭透叨的液本液氯的蒸气压随着温 度的升
高而急剧地增大。当以5060的热水不得使用蒸汽，在液 氯汽化器的夹套中加热液，液氯蒸发生成高压氯气，供 压送液氯之用。高压氯气来自液氯的蒸发，故其纯度较 高，不含不凝性气体
，在液氯装置中必须设置98浓硫酸的贮存系统，且需安 排纳氏泵操作岗位维修人员。从节能降耗的原则出发。 在该部分设计时，可把用于废氯压缩的纳氏泵系统。在 氯氢处理装置与液氯装
置相距不远时。设置在氯氢处理装置的纳氏泵布置区。 这样节省了液氯装置中需加入浓硫酸於存系统的费用， 减少了浓硫酸在运输装卸过程中的损耗。维修管理合并 在氯氢处理的纳氏泵区，
节省了液氯部分人工的费用，同时从设备管理角度来讲 也合理。在操作上废氯泵在液氯装置正常运行时。般均 开启。可在液氯装置内对庞氯泵设置紧急控制点。供处 理事故和废氯泵紧急开停

危害特性：液氯不会燃烧，但可助燃。

一般可燃物大都能在氯气中燃烧，一般易燃气体或蒸汽也都能与氯气形成爆炸性混合物。

氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氨、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。

它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用。

氯气液化1.1氯气液化的目的1.1.1 制取纯净氯气。

不管是离子膜法电解制碱或是金属阳极法电解制碱，联产的氯气总有一定的杂质，对于某些使用场合来说，需要纯度较高的氯气，而干燥以后的原料氯气是无法满足要求的。

在氯气液化过程中，绝大部分氯气得到冷凝，不凝性的气体作为尾气排出，使液态氯纯度得到了提高。

1.1.2 便于运输和贮存。

氯气液化以后，体积大大缩小，氯气的密度为3.2kg/m3，而液氯的密度可达13-16kg/m3，因此，便于长距离运输。

1.1.3 用作氯气的平衡产品。

由于氯碱化工企业主产是连续性的，当某一氯气用户无法正常耗用氯气时，将会影响到电解的负荷，而生产液氯则就有了缓冲余地，可以将用户减少的氯气用量平衡掉，使电解槽不必降低负载，从而使整个氯气供给、使用的生产网络实现相对稳定。

1.2氯气液化方法的比较氯气是一种比较容易液化的气体。

由于气相氯气中含有不凝性组分，实际的液化温度要比纯氯气的液化温度低些。

而不同的温度与压力液化氯气所消耗的能量是不同的，氯气液化就有高温高压法、中温中压法和低温低压法之区别。

三种制备液氯方法的电能消耗不同。

高压法消耗的电能仅为低压法的一半，节能效果十分明显。

而且氯气压力越高，氯气液化越容易。

氯气压力上升至1MPa以上时，普通的冷却水就可以实现氯气的相变化，根本不需要冷冻装置。

随着高性能、高排出压力的氯气压缩机的问世，液氯生产过程采用高压法的企业会越来越多。

据了解，日本德山曹达就有单台氯气离心式压缩机出口压力达到1.2MPa(G)在线运行中。

一般来讲，要想取得较高的氯气压力，就必须将氯气压缩机串联使用，但生产工艺相对复杂许多。

QB 柳州东风化工有限责任公司企业标准S/ LZDH—2005 氯碱分厂液化岗位生产工艺规程2005－04－01发布2005－05－01实施柳州东风化工有限责任公司发布液氯生产工艺规程1、范围本标准介绍了液氯的物理性质和化学性质及产品质量标准，以及生产原理和安全原则。

2、产品说明2.1、名称：液氯分子式：Cl2分子量：70.9062.2、物理性质和化学性质2.2.1、物理性质外观：液氯味黄绿色油状液体。

熔点：-100.5℃（大气压下）沸点：-34.05℃（大气压下）比热：Cp=0.947J/kg.k液氯易于气化为氯气，氯气为黄绿色气体，有强烈的刺激性臭味，剧毒。

比空气重二2．4 9倍，在标准状态下氯气的临界温度为14 4C，临界压力为7 6．1大气压。

临界密度为573kg／m3。

2.2.2、化学性质氯的化学性质极为活泼。

2.2.2.1、氯气在一大气压和9．6℃时，能与水生成黄绿色的结晶水合物（CI。

·8H2O）会堵塞设备、管道。

2.2.2.2、氯气能与许多金属（M）直接化合成含属氯化物，其反应通式为:nCI2十2 M＝2 MCln如氯气与银反应生成氯化银：CI2＋2Ag=2 AgCI氯气与金属反应，在水存在时，能生成盐酸。

而促使其腐蚀。

如：3CI2＋2Fe—一2FeCI3FeCl3＋3H2O Fe（OH）。

＋3HCl完全干燥的氯气或液氯在常温下几乎不与金属作用，但也有例外。

如钛（Ti）与湿氯气不起反应，而与干燥氯气生成氯化物:Ti十XC12—一TiC12，TiC13，TiC142.2.2.3、氯气与氢气化合，可制造氯化氢：高温C12十H2 2 HCl2.2.2.4、氯气与氨反应生成氯化铵或生成具有爆性的三氯化氮：3CI2＋8NH3—一一6NH4CI＋N2（氨过量时）3 CI2＋4 NH3—一3 NH4CI＋NCI3（氯过量时）2.2.2.5、氯气溶解在水里时，发生反应生成次氯酸和盐酸，而次氯酸在热或光的作用下会分解，生成盐酸和初生态氧。

第一章供氯气岗位1任务由液氯钢瓶的液相阀门取氯，向光氯化岗位输送压力稳定的氯气。

严格管理轻、重液氯钢瓶，防止不安全事故发生。

2管辖范围出库后的液氯重钢瓶、入库前的液氯轻钢瓶、液氯加热器、液氯汽化罐、地中衡、压力反馈液氯调节阀及界区内的所有管道、阀门、电器、仪表、消石灰池。

3与相关岗位的联系3．1与仓库联系领取重液氯钢瓶或送回轻液氯钢瓶。

3．2与光氯化岗位联系向光氯化岗位输送压力稳定的氯气。

3．3与有关部门联系及时清理稀碱液池并更换稀碱液。

3．4与仓库联系及时领取固碱并配制稀碱液。

3．5与尾气吸收岗位联系供给稳定的微真空。

4生产原理及工艺流程简述4．1生产原理4．1．1各种物料的基本性质4．1．1．1液氯（1）基本性质液氯，英文名称Chlorine liquid ，分子式Cl2，分子量70.91；黄绿色透明液体，比重 1.468（0℃），比热0.225kcal/kg.℃（-80~30℃）；沸点-34.6℃，固化温度-102℃（760mmHg）；汽化热4.878kcal/mol（-34.1℃），熔融热1.531kcal/mol；1kg液氯汽化可产生300L气体氯；液氯或气态氯有强烈刺激臭味和腐蚀性，剧毒，吸入人体可以引起严重中毒。

储运条件：液氯属于剧毒物质，危规编号31001，应储存于阴凉、通风、干燥的库房中，库房温度不得超过35℃，宜专仓专储，且勿与锌粉、乙炔、氨气、氢等具有还原性的物质共储或者同车运输。

避免直射的日光或者其他热源的影响，钢瓶储存时必须戴上钢瓶阀防护帽。

液氯泄漏时可以用水和氯气捕消器进行消防。

（2）液氯的压力与温度的关系液氯正常储存的温度为20℃，其平衡气相压力为7kg/cm2 4．1．1．2三氯化氮（1）三氯化氮的基本性质在液氯的正常生产中，不可避免地会伴生少量的三氯化氮，而生成的三氯化氮溶解于液氯中。

三氯化氮，分子式：NCl 3，分子量：120.366。

三氯化氮是一种淡黄色黏稠状液体，属于强氧化剂。

第九章液氯工段第一节工艺流程及主要设备一、本工段任务本工段的主要任务是．将气体氯经低温冷却成液体氯，液氯贮存在贮槽内，经计量包装入钢瓶或槽车。

未液化气体去合成盐酸工段。

氯气液化所需的冷量由气氨压缩冷却液化后节流蒸发过程产生的冷量所提供。

二、工艺流程简述液氯生产工段由冷冻、液化、包装、整瓶四个工序组成（见图9—1）。

来自氯干燥工段合格的干燥氯气进入液化槽的氯冷凝器，与槽内-10~-25℃的氯化钙盐水进行间接换热后冷凝成气、液混合物进入分离器，液氯由底部出口管流出，进入液氯计量槽，没有冷凝下来的含氯尾气送盐酸工段处理。

气氯冷凝的传热过程为：气氯将热量传给氯化钙水溶液，氯化钙水溶液再将热量传给氨，液氨吸热蒸发气化以供给气氯液化时所需的冷量，氯化钙溶液则在氨蒸发器和氯冷凝器之间循环以传递冷量。

液氨蒸发成气氨进集氨器，经过双级压缩到1.5MP，经油分离器，然后进入氨冷凝器冷凝成液氨。

又经分配台节流分配到各液化槽和用冷部门作再次循环。

液氯在汽化器内通过夹套热水加热，使液氯气化产生1.0MPa的压力，将计量槽内的液氯压送到包装岗位，按规定的包装量灌入检验合格的液氯钢瓶内。

计量槽、包装岗位和整瓶的低压、低浓度废气送漂粉精或其它用氯工段处理。

包装后计量槽和汽化器中剩余的氯排入液化槽进口的原氯总管继续液化。

图9-1 液氯工艺流程图1-液化槽；2-液氯气液分离器；3-集氨器；4-低压机；5-中间冷却器；6-高压机；7-氨油分离器；8-冷凝器；9-氨贮槽；10-氨分配台；11-液氯计量槽；12-20t地中衡；13-汽化器；14-热水槽；15-液下泵；16-排水槽；17-钢瓶；18-3t地中衡；19-缓冲器；20-娜氏泵；21-旋风分离器；22-酸沫捕集器；23-浓硫酸高位槽三、主要设备及作用1．氯气液化器(1)箱式液化槽箱式液化槽为长方形碳钢设备(见图9—2)，中间有一导流挡板，槽的一边为多组盘管组成的氯气冷凝器，另一边为多组盘管组成的氨蒸发管，并装有立式搅拦器。

三氯化氮（液氯生产）产生的条件、途径和紧急处理NH3+Cl2＝NH2Cl+HCl NH3+2Cl2＝NHCl2+2HCl 当pH 因此，在氯气和液氯的生产中，控制氨、铵盐或有机胺从各种途径混入系统是非常重要的。

产生的途径从当前大多数氯碱企业的生产工艺看，系统中混入氨、铵盐或有机按的途径有两个：一是从原料部分直接混入，这就是按传统方法严格控制入电解槽盐水的总铵量，防止在电解等环节的酸性环境下产生三氯化氮。

二是系统外含氨、铵盐或有机胺的物质因设备损环而进入到系统内，与氯气或液氯反应生成三氯化氮。

如含氨的冷冻盐水因氯冷凝器突然穿孔而进入到系统内，也会形成三氯化氮。

对于后一种产生三氯化氮的途径，往往被忽视。

据调查，绝大部分企业都用氯制冷的方法生产液氯。

用氨在氨蒸发器内蒸发吸热使氯化钙盐水降低温度，再用低温氯化钙溶液通过换热器给氯气供冷，使气氯冷凝为液氯。

一些企业发生过氨蒸发器泄漏事故，使一部分氨溶解在氯化钙溶液里，修好氨蒸发器后，对含氨的冷冻盐水不及时更换。

如果氯冷凝器受腐蚀突然穿孔，含氨的冷冻盐水就会进入氯气一侧，则立即发生反应，并生成三氯化氮。

这是因为有水和大量氯存在的情况下pH 因此，用氨制冷方法生产液氯的企业一方面要加强设备管理，定期检查和检测氨蒸发器、氯冷凝器等设备，防止设备发生泄漏；另一方面要增加对冷冻盐水的分析或测试，经常检查冷冻盐水是否含氨，如果含氯要及时更换，确保氨不能进入到氯系统。

超标时的紧急处理尽管人们千方百计地控制产生三氯化氮，但由于分析或设备管理等方面的疏忽，还是有可能造成液氯中的三氯化氮超标，因此要制定氯化氮超标时紧急处理的方案，防止因处理不当而引发三氯化氮爆炸事故。

紧急处理三氯化氮超标应注意以下几个问题：一是在储槽或汽化器等设备中三氯化氮超标时，要严格控制采用汽化氯的办法处理。

因液氯汽化会使大部分三氯化氮留在液氯中，使氯化氮浓度不断提高，达到爆炸的浓度。

工艺特点：采用了对环境污染相对小一些制冷剂，同 时没有二次换热，降低了能耗，同时操作强度及操作人 员数量大大降低。
存在问题：①因氟利昂无色无味，一旦泄漏很难发现 ②当过量液体制冷剂进入氯气液化器后，因氯气压力波 动等原因造成没有足够的氯气与制冷剂换热，致使制冷 剂不能汽化，降低了压缩机的工作能力。
（3）低压法氯气液化工艺 与以上高压法和中压法相比，低压法对干燥氯气的压
力要求低，不需要将干燥氯气再次压缩。
下表三种液化方法生产液氯耗电的比较。
1.从上表可以看出，三种生产方法中，高压法节能效果十分明 显。而且氯气压力越高，氯气液化越容易。
而低压法操作最繁琐，能耗最高。因为低压法的低温需要制 冷装置来提供，制冷设备的投入，增加了能耗和流程。
其优点是：当压缩机故障不能制冷时，因盐水有一定的 冷量，可以保证氯气系统压力不会快速升高。
2.氟利昂冷冻工艺
现在制冷工艺，一般都采用氟利昂冷冻工艺替代氨 -氯化钙盐水冷冻法生产液氯（氟利昂是甲烷、乙烷、 丙烷与氟、氯、溴等卤族元素的衍生物）。
其生产流程分为两部分，一部分为氟利昂冷冻机组 制冷过程，一部分为氯气液化过程。
制冷（冷冻）是氯气液化的必要条件。
制冷过程的原理如下：
制冷是利用制冷剂的沸点随压力变化的特性，使 制冷剂在低压下气化吸收被冷物质的热量，降低其温 度达到被冷物质制冷的目的，气化后的制冷剂又在高 压下冷凝成液态。如此循环操作，借助制冷剂在状态 变化时的吸热和放热过程，达到制冷的目的。
所以制冷剂的选择至关重要。
2、在中国北方的城市还不宜使用高压法和中压法生产液氯， 而是采用低压法。
我国目前采用的液氯生产工艺大部分为低压法。近几年来， 国内由于氯气透平压缩机的推广使用，一些企业制造液氯的方 法逐渐由低压向中压、高压方向发展，生产综合能耗也随之明 显下降。

氯化工艺知识点工艺简介氯化是化合物的分子中引入氯原子的反应，包含氯化反应的工艺过程为氯化工艺，主要包括取代氯化、加成氯化、氧氯化等。

一、典型工艺取代氯化发生在氯原子与有机物氢原子之间。

典型工艺如：-氯取代烷烃的氢原子制备氯代烷烃；-氯取代萘的氢原子生产多氯化萘；-甲醇与氯反应生产氯甲烷等；加成氯化发生在氯原子与不饱和烃之间。

典型工艺如：-乙烯与氯加成氯化生产1,2-二氯乙烷；-乙炔与氯加成氯化生产1,2-二氯乙烯；-乙炔和氯化氢加成生产氯乙烯等；氧氯化在氯离子和氧原子存在下氯化，生成含氯化合物。

典型工艺如：-乙烯氧氯化生产二氯乙烷；-丙烯氧氯化生产1,2-二氯丙烷；-甲烷氧氯化生产甲烷氯化物等；其他工艺-硫与氯反应生成一氯化硫；-四氯化钛的制备；-黄磷与氯气反应生产三氯化磷、五氯化磷等；2、工艺危险特点（1）大多数氯化反应为放热反应，当发生冷却失效后，容易产生热量累积，有可能引发二次分解，造成严重生产事故。

（2）所有原料大多有毒有害。

（3）常用的氯化剂氯气本身为剧毒化学品，氧化性强，储存压力较高，多数氯化工艺采用液氯生产是先汽化再氯化，一旦泄漏危险性较大。

（4）氯气中的杂质，如水、氢气、氧气、三氯化氮等，在使用中易发生危险，特别是三氯化氮积累后，容易引发爆炸危险。

（5）一些氯化工艺会生成氯化氢尾气，腐蚀强，对人体刺激大。

三、重点监控工艺参数液氯储罐温度和压力；液氯蒸发器温度和压力；氯化反应釜温度和压力；氯化反应釜搅拌速率；反应物料的配比；氯化剂进料流量；冷却系统中冷却介质的温度、压力、流量等；氯气杂质含量（水、氢气、氧气、三氯化氮等）；氯化反应尾气组成等。

四、安全控制的基本要求1.设置完善的泄放，吸收系统。

在紧急状态下可以对有毒有害物料进行吸收防止其扩散，造成人员伤害，财产损失。

2.设置紧急进料切断系统。

当液氯蒸发器，氯化反应釜等管控设备发生指标失控后可以切断进料，防止事故扩大化，并进行有效处置。

2、电解工序。 2.1电解岗位 2.1.1岗位任务 饱和食盐溶液在此电解，在电解槽阳极上生成氯气，阴极上生成氢气和氢 氧化钠。将汇集在电解液低位槽内的电解液用泵输送到蒸发。 2.1.2电解生产原理 电解是在直流电的作用下，使电解质溶液发生氧化反应的过程。电解过程的 实质是电解质溶液在直流电的作用下，溶液中的离子在电极上分别放电而进行 的氧化还原反应。阳离子在阴极上得到电子而被还原，阴离子在阳极上放出电 子而被氧化。 饱和盐水进入电解槽后在直流电的作用下发生（氧化）反应，在阳极上生 成氯气，阴极上生成氢气和氢氧化钠。 2NaCL+2H2O（直流电） 2NaOH+CL2+H2 2.1.3电解生产工艺流程简述 盐水精制工序生产的合格精盐水进入盐水低位槽，经盐水泵送入盐水高位槽 后，再进入盐水预热器加热至80-90℃，由盐水总管经支管断电后均匀送入电 解槽。精盐水进入电解槽后在直流电的作用下发生电化学反应，生成氯气、氢 气和氢氧化钠。从电解槽顶部出来的湿氯气送入氯氢车间氯处理工序；氢气从 电解槽阴极箱的氢气出口管导入氢气支管至总管，送至氯氢车间氢处理工序； 生成的电解液从电解槽阴极箱下部经碱液断电器流出，汇集于电解液低位槽， 然后用泵送入蒸发工序。
专门从事氯碱生产的 部门，工段现有员工155人，其中三班四倒员工96人， 管理人员7人，4个化工运行班组和3个白班班组（检修 班、包装班、修槽班），生产系统设有烧碱、电解、氯 氢三个工序，厂区占地99亩，南北距离约200米，东西 距离约300米，氯化工生产厂区位于公司生产区西南方 向 。生产区内设有盐酸合成装置、氯气液化装置、烧 碱蒸发装置、盐水精制装置及隔膜电解槽等氯碱生产装 置，年产烧碱4.2万吨、液氯3万吨、盐酸2.4万吨 ， 生产过程中有氯气、盐酸、烧碱、硫酸、氢气、三氯化 氮等易燃易爆、有毒有害物质。

氯气 的临界温度 ｔ １４ 临界压力 Ｐ＝ ６１大气压 。也 ￣ ４ ％， ＝ ｃ ． ７ 就是说 。 只要 低于 １４ 在 某一温度下 ， ４ ％， 必有 一个对应 的压
供给气氯液化 时所需 的冷量 ， 氯化钙溶液则在氯冷凝 器之 间 循环 以传递冷 量。液氨蒸发成气氨进集 氨器 ， 经压缩机 、 油冷
② 中压法 ： 压力 在 ０２ ０ ａ 表 压 ） 液化 温度 ０ 氯 ．～ ． ＭＰ （ ４ ， 一
ｌ℃ 。 ０
从氯气液化器 出来 的气态氟 ， 进入螺杆 压缩机组进行 压 缩 。压缩后 的高压氟利 昂气体经油分离器进入氟冷凝 器 ， 冷 凝后的液体氟利昂进入贮氟器 ， 分离后 的润滑油 回人 螺杆压 缩机的曲轴箱 。经压缩后的液体氟经贮氟器进人氯气液化器
１ ａ以上时 。 ＭＰ 用普通的冷却水就可 以将氯气液化 ， 也就不需
要 冷冻装置 ， 因此高压法 的节能效果 自然就十分 明显 了。随
着 设备能力 的提高 ．将 来氯碱企业 采用 高压法 的会越来越
多。但 在冬 季东北地 区气 温低 ， 当环 境温度达到一 ５ ２ ℃时 ， 氯 气压力 只要在 ０１ＭＰ （ ．５ ａ 表压 ） 以上就会 在管路 中液化 ， 直至 液体完全封住管路造成氯气无法在管路 中流动 ， 造成全 系统
却器 ． 然后 进入氨冷 凝器冷凝成液 氨 ， 又经分配 台节 流分配 到各液化槽作再次循环 。 １ 氟利 昂冷冻法 ． ２ 近年来 由于设备 的改进 。 一些企业制造液氯 的方法逐渐
力可以使氯气液化 。
由于氯的液化温度与氯压力成单值 函数 关系 ， 因此 在工 业上采 用三种不 同的氯气压力生产液氯。 ①高 压法 ： 氯压 力在 １ ～ ．Ｍ ａ 表压 ） 液化 温度 ３ ～ ． １ Ｐ（ ４ ６ ， ０