液氯工艺规程修订.docx
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液氯工艺规程修订
液氯工段工艺规程目录
1主题内容与适用范围2
2物料说明2
2.1产品说明2
2.1.1液氯2
2.1.2次钠2
2.2其它物料2
2.2.1氯气3
2.2.2氟利昂3
2.2.3三氯化氮3
2.2.4烧碱4
3生产原理4
3.1氯气液化原理4
3.2次钠生产原理4
3.3制冷原理5
4生成工艺流程5
4.1氯气液化流程5
4.3次钠生产流程6
5工艺控制指标7
6设备一览表9
1主题内容与适用范围
（1）、本标准规定了液氯工段的生产目的，工艺流程简述、各岗位安全操作法、工艺控制指标、事故处理、安全技术及环境保护。
（2）、本标准适用于液氯工段各岗位操作人员及有关的技术管理人员。
2物料说明
将来自烧碱车间氯氢处理工段的部分氯气，利用氟里昂螺杆液化机组生产出合格的液体氯，用液氯钢瓶和液氯槽车包装出售，同时将合格的液化尾氯提供给盐酸工段和氯乙酸车间。
液氯工段主要产品为液氯和次钠，生产中涉及到其它物料有氯气、氟利昂、三氯化氮、烧碱等。
2.1产品说明
2.1.1液氯
液氯为黄色透明液体，有较大蒸汽压。
0℃时密度为1.46×103kg/m3。
0℃时，1升液氯可汽化为463升的氯气，一公斤液氯在0℃汽化后的体积为300升。
在标准大气压下，液氯沸点为-34℃。
本厂液氯主要指标：
CL2≥99.6%（wt）H2O≤0.05%（wt）。
主要用于制农药、漂白剂、杀毒剂、塑料、合成纤维、以及其他氯化物。
2.1.2次钠
分子式：
NaClO，分子量：
74.5，溶液具有强氧化性，常用于氧化消毒。
次氯酸钠放出的游离氯可引起中毒，亦可引起皮肤病。
已知本品有致敏作用。
用次氯酸钠漂白液洗手的工人，手掌大量出汗，指甲变薄，毛发脱落。
2.2其它物料
2.2.1氯气
常温下为黄绿色气体，有强烈的刺激性和窒息性，分子量70.91，比重3.214kg/m3（0℃,0.1MPa）,凝固点：
-102℃（0.1MPa）,沸点：
-34.6℃（0.1MPa）,常温时压缩至0.8~1.2MPa或常压下冷却到-35℃~-40℃即成黄绿色的液体。
干燥的氯气在低温下不活波，但遇水时首先生成次氯酸和盐酸，能强烈腐蚀金属。
氯气与氢气、乙炔、氨气、轻金属粉末等反应可着火、爆炸。
吸入人体对呼吸道危害较大，严重时会出现呼吸困难，心律减缓，甚至死亡。
a.氯气与水反应CL2+H2O→HCLO+HCL
HCLO→HCL+（O）↑
b.氯与氢反应CL2+H2O→2HCL+184.45千焦
c.与金属的反应3CL2+2Fe500-600℃2FeCL3
氯气主要用于制造盐酸、漂白粉、漂粉精、液氯、次氯酸钠等工业产品。
2.2.2氟利昂
又名二氟一氯甲烷，分子式：
CHClF2，毒性极小，基本无毒。
物化性质：
无色、近似无臭的气味。
微溶于水，不燃。
沸点-40.8℃。
熔点-146℃。
液体密度1.2130g/cm3，沸点时的气体密度4.82g/L。
常用作致冷剂、农药喷雾剂;也用作灭火剂及氟树脂的原料，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。
2.2.3三氯化氮
NCl3是一种黄色粘稠液体。
有类似氯气的刺激性气味，在酸碱介质中易分解。
相对密度（水）1.653，熔点＜－40℃,沸点＜71℃,自燃爆炸点95℃,在空气中易挥发，当在氯气中的体积百分数比达到5％～6％时有可能爆炸。
60℃时受振动或超声波条件下，可分解爆炸。
在阳光、镁光直接照射下瞬间爆炸，与臭氧、氧化氮、油脂或有机物接触，易诱发爆炸。
2NCl3→N2＋3Cl2+460KJ
在体积不变的情况下,爆炸温度高达2128℃,压力高达543MPa,在空气中爆炸温度约1700℃.
三氯化氮对皮肤、眼睛粘膜、呼吸道均有刺激作用，并有较大毒性。
2.2.4烧碱
氢氧化钠，化学式为NaOH，俗称烧碱，火碱，苛性钠，为一种具有高腐蚀物质。
其中液碱为不同含量的氢氧化钠水溶液。
密度2.130.熔点318.4℃。
沸点1390℃。
具有强碱性，对皮肤，织物，纸张等有强腐蚀性。
制发有电解法和化学法两种。
3生产原理
3.1氯气液化原理
生产液氯的过程，是将氯气冷却，取走氯气的显热与潜热，使氯气变为液体的过程。
从理论上讲，如果有足够高的压力和足够低的温度，任何气体都是可以液化的。
我公司氯气的液化是采用低压．低温（－25℃左右）冷却的方法。
本工序的制冷系统用氟里昂作为冷冻剂冷却氯气。
来自氯氢处理工段的原料氯气在一定的压力下经氯气液化器与氟里昂间接换热后，使氯气冷却到低于该压力下的临界温度时，此时氯分子的动能降低，分子间分离的趋势减小，从而使大部分氯气被冷凝成液氯，小部分不凝气体作为液氯尾气送往氯化氢合成及高纯盐酸工序。
氯氢处理工序来的原料氯气是一种多组分的气体。
由于氯气的临界温度比其他易挥发气体组份的临界温度低，当氯气液化时，其他易挥发性气体组分仅有少量被液化，他们中的大部分将存在于不凝性尾气中。
随着液化效率增大，液氯中其它易挥发性组分的含量也相应增大，此时所需冷量也相应增加。
考虑到安全性及不凝性尾气的利用，一般控制液化效率在85－90％左右。
3.2次钠生产原理
本厂采用液碱（约15%）与废氯反应制取次钠，反应式如下：
2NaOH+Cl2NaClO+NaCl+H2O+106KJ
由于反应是放热反应，为此必须及时移出热量，控制反应温度低于40℃为宜，以免有效氯分解。
反应时需控制通氯速度，通氯量过快将发生过氯化反应，使次氯酸钠瞬间分解。
为此必须控制氢氧化钠过量0.1~2.0%,反应终止时及时分析其残留过碱量。
制得的成品要贮存于阴凉处，及时运输使用。
3.3制冷原理
冷冻过程是通过制冷剂氟利昂-２２（Ｒ２２）液态和气态的相互转化过程中吸、放热来实现的。
液态的氟里昂在蒸发成气态时，需要吸收大量的热量。
在制冷循环中，氟里昂首先被压缩成高温高压的气态氟里昂，此时的氟里昂压力极高，只须用循环水稍加冷却即可成为液态，利用液态的氟里昂汽化需大量吸收热量的原理，去吸收氯气的热量，氯气被液化，而氟里昂则又变为气态，再进入压缩，形成一个冷冻循环。
氟利昂储槽—节流阀—经济器—蒸发器（氯气液化器）—螺杆压缩机—冷凝器—氟利昂储槽
4生成工艺流程
4.1氯气液化流程
来自氯氢处理的原料氯气，经原氯缓冲罐，原氯分配台进入氯气冷却器管程，与壳程内来自液化器，气液分离器的尾氯进行第一次热交换。
分离出的尾氯进入尾氯分配台送往盐酸，氯乙酸等用氯单位。
换热后的原料氯气进入液化器与氟利昂进行第二次热交换后液化为液氯。
液氯经气液分离器进入液氯储槽储存。
液氯储槽内的液氯从储槽底部经过滤器进入屏蔽泵，屏蔽泵加压至1.0MPa左右送往液氯包装工序进行出售。
为防止三氯化氮积聚，每隔一定周期需对液化器，气液分离器进行排污。
排污至排污罐用蒸汽和水进行气化。
气化至尾氯分配台送往用氯单位。
取样分析合格后剩余少量未气化液氯排放至碱液池。
4.2液化机组制冷流程
来自氟利昂储槽的液态氟利昂进入液化器，与经过第一次换热后的干燥氯气进行第二次热交换后气化为气体。
氟利昂气体经过滤器进入螺杆压缩机进行压缩。
压缩后的高温高压氟利昂气体进入油分离器，进行油氟分离。
分离出的冷冻机油进入油冷却器管间，被管内的循环水降温后，经粗过滤器，精过滤器进入螺杆压缩机使用。
分离出的高温高压氟利昂气体进入氟冷凝器管间，与管内循环水进行热交换后冷凝为液体，进入氟利昂储槽。
氟利昂储槽内的液体氟利昂经节流阀经济器进入液化器管内与流过的氯气再次进行热交换，氯气液化为液氯。
4.3次钠生产流程
生产次钠用的氯气有两个来源，一是来自原氯分配台、尾氯分配台的氯气；二是来自液氯包装充装管内残留氯气和氯气系统抽空置换的废氯气。
次钠生产分为两套系统，分别为氯气吸收塔回收氯气装置和次钠反应槽生产装置。
氯气吸收塔主要吸收来自各单位废氯生产半成品。
次钠反应槽主要接收、生产、加工半成品次钠，吸收少量氯气，精细次钠各项指标，完成不同的生产任务。
4.31氯气吸收塔回收氯气流程
碱液循环槽内配置为13%—18%的碱液反应液。
反应液由循环泵送往吸收塔顶部，途径冷却器由循环水或7℃水冷却。
反应液由吸收塔顶部呈喷淋状态吸收塔中部进入的氯气。
碱循环槽内的循环液由循环泵不断上下循环来完成吸收氯气工作。
当碱循环液碱浓度≤7%时，吸收氯气能力降低，为避免氯气外溢停止使用。
将碱浓度低的循环液打入半成品储罐等待加工处理。
吸收塔顶部安装离心式钛风机，用于氯气应急抽空等工作。
4.32次钠反应槽生产成品流程
来自氯氢处理和吸收塔装置内的半成品次钠首先进入半成品槽。
然后利用成品泵经成品分配台打，入次钠反应槽。
或直接配置13%—18%初始碱液进行生产次钠。
来自尾氯分配台的尾氯在反应槽内与反应液进行氯化反应，生成次氯酸钠。
待反应槽内反应液含碱量0.1—2.0%，有效氯≥12%。
停止氯化反应利用循环泵打入成品罐，等待出售。
次钠反应过程中，反应槽内设有循环水盘管降温装置，控制反应温度≤40℃。
如超过40℃，次钠极易分解，应调节氯气量降低反应速度或加大循环水量。
次钠工序附带抽空设施。
主要设备为喷射泵。
循环泵从反应槽底部抽取反应液经喷射泵循环打入反应槽，通过喷射口产生高速下流液体后形成负压。
真空由真空分配台供应与液氯充装工序和部分设备检修时抽空置换。
5工艺控制指标
序号
岗位
控制项目
控制指标
检验次数
控制或取样点
备注
1
液
化
⑴原氯压力
0.155-0.180MPa
连续
原氯分配台
BC
⑵尾氯压力
0.140-0.170MPa
连续
尾氯分配台
BC
⑶原氯纯度
≥95%
1次/小时
原氯分配台
ABC
⑷原氯含氢
≤0.2%
2次/班
原氯分配台
ABC
⑸原氯纯度
≥85%
开车时
原氯分配台
ABC
⑹尾氯纯度
≥65%
1次/小时
尾氯分配台
ABC
⑺尾氯含氢
＜3.5%
2次/班
尾氯分配台
ABC
⑻贮槽压力
0.100-0.220MPa
（包装加压除外）
连续
贮槽
BC
⑼贮槽液位
≤80%
1次/小时
贮槽
C
⑽液化器液位
浮球液位计的1/2
经常
液化器
C
2
螺
杆
机
⑴排气压力
0.70-1.55MPa
1次/小时
贮槽
C
⑵吸气压力
0.05-0.20MPa
1次/小时
螺杆机
C
⑶油分离器油面
油视镜的1/2-2/3
1次/小时
油分离器
C
⑷油压
0.52-1.37MPa
1次/小时
螺杆机
C
⑸油压差
油压-排气压力=≥0.18MPa
1次/小时
螺杆机
C
⑹油温
35-60℃
运行时
螺杆机
C
⑺能量
0-100
运行时
螺杆机
C
⑻电流
160-380A8-16A
运行时
螺杆机
C
3
次
钠
⑴初始碱液配制
13-18%
配碱时
反应槽
B
⑵反应温度
≤40℃
连续
反应槽
B
⑶次钠成品
含碱0.1—2.0%
有效氯≥12%
出反应槽时
成品罐
A
⑷真空度
—0.04～—0.08MPa
连续
真空罐
B
4
包
装
岗
位
⑴充装压力
0.8-1.0MPa
包装时
泵出口
B
⑵充装量
1000±5Kg
包装时
包装磅及复称
A
⑶空瓶氯气纯度
≥98%
验瓶时
单瓶
A
6设备一览表
一期设备
设备位号
设备名称
规格型号
使用介质
主体材质
V0501
氯气缓冲罐
Φ1800×3200V=5m3
氯气
16MnR
V0502
氯气分配台
Φ800×1800V=1.3m3
氯气
16MnR
V0503A,B
气液分离器
Φ700×1600V=0.7m3
液氯、气氯
16MnR
V0504
废氯分配台
Φ500×3200V=0.55m3
氯气
16MnR
V0505
排污罐
Φ1200×1600V=1.2m3
液氯气氯
16MnR
V0506
真空分配台
Φ350×3200V=0.32m3
氯气
16MnR
V0507A~F
液氯贮槽
Φ2600×8300V=40m3
液氯
16MnR
V0509
真空罐
V=9.3m3
废氯气
16MnR
V0510
渣浆池
V=15m3
漂液
砼
L0501
单梁起重机
LD3
组合件
L0502
单梁起重机
LD3
组合件
L0503
单梁起重机
LD3
组合件
X0501A,B
氯气液化机组经济器冷凝机组
JLYLGF2.0ⅡF=180㎡JNZLG20ⅡF
氟
组合件
P0501A,B
液氯屏蔽泵
CNF40-250
液氯
316L
渣浆泵
IS80-50-200
液碱
铸铁
W0501A~F
地上衡
SG3
组合件
液氯钢瓶（157只）
1t
液氯
16MnR
液化器A/B
V=9.2m3
液氯、气氯、氟利昂
组合件
V0101A/B
次钠成品槽
Φ4400×4000V=60m3
NaCLO
Q236-A+钛
V0103
氯气缓冲罐
Φ1200×1700V=2.1m3
氯气
16MnR
V0104
氯气分配台
Φ350×1600V=0.15m3
氯气
16MnR
P0101A，B
次钠出料泵
IHF80-65-160
NaCLO
氟合金
P0102A，B
次钠循环泵
IHF80-50-200
NaCLO
氟合金
P0103A，B
次钠喷射泵
PSZB-180
NaCLO
R0101A，B
次钠反应槽
Φ3000×2900V=20.5m3
NaCLO+氯气+NaOH
Q236-A+钛
蛇管冷凝器
F=27㎡
NaCLO+水
钛
二期设备
设备位号
设备名称
规格型号
使用介质
主体材质
X0501A,B
氯气液化机组
W-JLYGF20IIIT/280
氟
组合件
V0501
氯气缓冲罐
Φ3000×5600V=35m3
氯气
16MnR
V0502
原氯分配台
Φ800×2900V=1.9m3
氯气
16MnR
V503A,B
液氯气液分离器
YLF900
氯气，液氯
16MnR
V504
废氯分配台
Φ500×3200V=0.73m3
氯气
16MnR
E-0501A,B
氯气液化器
LY260
氯气，液氯
16MnR
E-502A,B
氯气预冷器
Φ824×6450F=190m3
氯气
16MnR
V5B01A,B,C
液氯储槽
Φ4000×6000V=-93m3
液氯，氯气
16MnR
P0601A,B,C
次钠循环泵
IHF-80-65-160
次氯酸钠
氟合金
P0602A,B
次钠成品泵
IHF-80-65-160
次氯酸钠
氟合金
C0601
离心式钛风机
4-725A
空气，氯气
钛
T0601
填料吸收塔
Φ1600×1400
碱，次氯酸钠
PVC
T0602
泡罩吸收塔
Φ1600×1400
碱，次氯酸钠
PVC
E-0601
冷却器
HOPSL15C1-50M2
循环水，7℃水
组合件
E-0602
冷却器
HOPSL15C1-30M2
循环水，7℃水
组合件
V-601
碱液循环槽
DN4200×3800V=53m3
碱，次氯酸钠
PVC
V-602
碱液循环槽
DN4200×3800V=53m3
碱，次氯酸钠
PVC
P0501C,D
屏蔽泵
CNF40-250/N46R-2
液氯
316L
流体装卸臂
75558-F-6-50/50-C
氯气，液氯
16Mn
升级会员 