液氯培训手册

.海南浆林100MTPDNaOH液氯工序培训手册图号：E03007-0-40-0570编制：王琼校核：曾宇峰审核：杨萍中国成达化学工程公司二OO四年四月海南浆林100MTPDNaOH液氯工序培训手册E03007-0-40-0570目-1文件产权属CHENGDA所有,未经CHENGDA书面许可不准复制或转让第三方.目录1.本工序的任务及生产原理...............................................................12.工艺流程叙述..........................................................................................33.控制指标....................................................................................................53.1主要控制项目......................................................................................54.化学品性质及安全防护知识..........................................................65.主要生产设备..........................................................................................85.1氯气液化设备......................................................................................85.2液氯汽化设备......................................................................................8海南浆林100MTPDNaOH液氯工序培训手册E03007-0-40-0570文件产权属CHENGDA所有,未经CHENGDA书面许可不准复制或转让第三方.11.本工序的任务及生产原理本工序的任务是将氯气液化成液氯，液氯装瓶后作为商品运出界区，或者当下游用户需要时，将液氯汽化为汽化氯送出界区。纯氯气的压力与液化温度之间成单值函数关系，一定的氯气压力，具有一定的液化温度，压力上升液化温度随之上升，压力下降，氯气的液化温度随之下降。但是工业上生产的氯气都含有O2、H2、N2、CO2、H2O等等，不纯氯气的压力与温度为氯的分压与其冷凝温度成单值函数关系。PCl2=PxCCl2，其中：PCl2---混合气中氯的分压，P---混合气的总压，CCl2---混合气中氯的体积百分数。本工序是用来自氯氢处理工序的原料氯气经过高压氯气压缩机将氯气加压到1.2Mpa.g，然后经氯气液化器与冷却水间接换热后，使氯气冷到低于该压力下的临界温度（约38℃），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，小部分不凝性气体作为液氯尾气送往盐酸工序。氯氢处理工序来的原料氯气是一种多组份的气体。由于氯气的临界温度比其它易挥发性气体组份的临界温度高，当氯气液化时，其它易挥发性气体组份仅有少量被液化，它们中的大部分将存在于不凝性尾气中。随着液化率增大，液氯中其它易挥发性组份的含量也相应增大，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，以保证尾气中的含氢量不大于4%(vol)。在原料氯气中通常含有少量的氢气，而氢与氯在一定的混合程度下，是一种爆炸性的气体混合物。在液化前，由于氢在氯中的比例较小，没有达到爆炸下限，所以他们的存在是不会爆炸的。但当氯气液化时，氢气没有液化，它将在不凝性气体中存在，随着氯气的液化，不凝性气海南浆林100MTPDNaOH液氯工序培训手册E03007-0-40-0570文件产权属CHENGDA所有,未经CHENGDA书面许可不准复制或转让第三方.2体中氢气的含量就会不断升高，以至达到爆炸范围之内，威胁生产的安全。所以在制造液氯的过程中，必须根据不凝性气体（或称液化尾气）中的氢含量来控制氯液化的程度，因此氯气的液化程度就受到一定的限制。氯气的液化程度通常称为液化效率。它是液氯生产中的一个主要控制指标，是表示已被液化的氯气的质量与原料氯气中氯气的质量之比。在实际生产中，可通过下式计算：η=[1-(100-C1)/C1*C2/(100-C2)]*100%其中：C1---原料氯气中氯气的体积百分含量C2---液化尾气中氯气的体积百分含量CH2---原料氯气中氢气的体积百分含量如前所述，液化效率要受到尾气中含氢量的限制。当尾气中氢气的含量达到4%时的液化效率称为最大液化效率，也可通过下式计算：ηmax=[100*(4-CH2)/4*C1]*100%液氯的汽化是利用液氯与热水间接换热，液氯吸收热水的热量而汽化成汽化氯送出界区。液氯是极易汽化的物质，因而汽化生产中必须严格控制加热温度和汽化压力。NCl3是一种很危险的物质，极易爆炸，易液化但难以汽化，容易在液氯中累积，而达到爆炸浓度。它来自电解槽，所以为防止NCl3爆炸，首先要控制电解用超纯盐水中含无机铵≤1mg/l，总铵≤4mg/l，每天分析一次。一旦超纯盐水中含铵量超标，应立即查找原因。同时，在液氯生产中，在液氯分离器底部和尤其是汽化器底部都很可能积累NCl3，因为液氯汽化时，NCl3的分离系数为6~10，即汽化氯中NCl3的含量为1，而液体中NCl3的含量为6~10，所以NCl3大部分存留在未汽化的液氯残留液中，液氯总量越来越少时，积累在其中的NCl3含量越来越高，当NCl3在液氯中的浓度超过5%时既有爆炸危险。因而必须建立严格的规海南浆林100MTPDNaOH液氯工序培训手册E03007-0-40-0570文件产权属CHENGDA所有,未经CHENGDA书面许可不准复制或转让第三方.3章制度，定期分析液氯分离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NCl340g/l。当排污液中的NCl3达到60g/l时，必须加强排污，并立即查找原因，制定解决措施。在液氯生产中要求液氯中NCl350ppmwt。汽化器中的液氯不得完全汽化，必须保留15~20%，避免NCl3的浓度过高。任何液氯容器，其充填系数不得超过80%。因为液氯开始进入容器时温度低，例如38℃时，其压力为1.0Mpa.g。假若液氯处于静止不流动状态，由于液氯会不断吸收外界空气中的热量使温度上升，而发生汽化致使体积膨胀；如果液氯在容器内被装满，没有自由空间允许其膨胀，液体又具有不可压缩的性质，这时液氯随着温度上升就会产生巨大的压强，使容器爆破。假如液氯容器是装满的，不能自由膨胀，当温度上升到50℃，压力可达到50Mpa.g。这将大大超过一般压力容器所能承受的允许压力。液氯钢瓶也严禁充填系数超过80%，要求对计量用的磅秤，每月校验一次，并对每个钢瓶建立档案记载。本工序的生产操作必须严格遵守国家《氯气安全规程》等相关规定。事故氯气抽除系统能及时处理该封闭区域内由于液氯贮槽等泄漏产生的氯气，尽可能的将事故的危害控制在最小范围内。本工序采用高压法生产液氯，因而生产中更应加倍注意安全。2.工艺流程叙述自氯氢处理工序来的原料氯气（约0.3MPa.G,45℃）进入高压氯气压缩机(6141E0306ab)压缩到约1.2MPa.G，再经酸除雾器（6141T1144）进入氯气液化器（6141H1510ab），与循环上水换热后约在38℃下大部分液化，液化器（6141H1510ab）的液化效率靠调节不凝气量来控制。出液化器（6141H1510ab）的液氯与不凝气（少量未被液化的氯气与其它先杂质气体）进入液氯分离器（6141T1136ab），在液氯分离器海南浆林100MTPDNaOH液氯工序培训手册E03007-0-40-0570文件产权属CHENGDA所有,未经CHENGDA书面许可不准复制或转让第三方.4（6141T1136ab）中进行气液分离，分离后的液氯流入液氯贮槽（6141T1137a~d），不凝气与液氯贮槽进料时排出的氯气一起被送往废气处理工序。液氯贮槽(6141T1137a~d)中的液氯利用自身压力或者出高压氯气压缩机的约1.2MPa.G的氯气压料，压出的液氯一部分去包装，另一部分去液氯汽化器(6141H1511ab)。用热水泵(6141U1267ab)向液氯汽化器的加热室的壳程送入约50℃的热水，使液氯汽化器管程中的液氯汽化成约0.32MPa.G的汽化氯，汽化氯再经汽化氯缓冲罐(6141T1142)后经氯氢处理工序的氯气分配台送往用户。热水的温度靠调节阀(TICA-1720)调节低压蒸汽的流量进行控制；汽化氯的压力靠调节阀(PICA-1623)调节进入液氯汽化器的热水的量进行控制。两台汽化器交替操作，当一台运行时，另一台则泄压、排污并作好运行准备。泄压排出的氯气与其它废氯气（通过液氯贮槽(6141T1137a~d)安全阀排放的氯气、通过汽化缓冲罐(6141T1142)安全阀排放的氯气、排污槽（6141T1138）排出的不凝气、抽钢瓶的氯气等）混合后送往废气处理工序。高压氯气压缩机和液环泵所需的98%硫酸，由氯氢处理工序送来，当氯气压缩机和液环泵中循环酸浓度降至95%时，须进行换酸，所换的酸回到氯氢处理工序的氯气干燥塔底部。在生产过程中，液氯分离器、汽化氯缓冲罐和液氯汽化器底部会积存NCl3，形成安全隐患。因而必须定期将其排放到排污槽（6141T1138），并分析其中的NCl3含量。在排污槽中含NCl3的液氯与碱液发生反应，NCl3被碱液分解吸收，液氯被碱液吸收。事故时泄漏出的氯气通过布置在该封闭区域内的环形管道由废氯气风机（6141F0402）抽出，并送往废气处理工序的吸收塔。用户返回的钢瓶须经检验并整理好后方可包装，包装时切忌超重。海南浆林100MTPDNaOH液氯工序培训手册E03007-0-40-0570文件产权属CHENGDA所有,未经CHENGDA书面许可不准复制或转让第三方.53.控制指标3.1主要控制项目序号检测项目控制地点(仪表位号)正常控制范围最高限最低限1液化尾气的压力指示、调节控制室PIC-16210.3MPa.G2出高压氯气压缩机的氯气压力指示、报警控制室PIA-16221.2MPa.G1.3MPa.G1.1MPa.G3出液氯汽化器的氯气压力指示、调节、报警控制室PICA-16230.32MPa.G0.3MPa.G4液氯贮槽压力指示控制室PI-16241.2MPa.G1.3MPa.G5汽化氯缓冲罐压力指示控制室PI-16250.3MPa.G6液氯贮槽液位指示、报警控制室LIA-1520a~d2.1m7液氯汽化器液位指示、报警控制室LIA-15213.5m8热水温度指示、调节、报警控制室TICA-172050℃52℃9出液化器的液氯温度指示控制室TI-172138℃10出液氯汽化器的热水pH指示、报警控制室AIA-1110711出液化器的循环回水pH指示、报警控制室AIA-11117海南浆林100MTPDNaOH液氯工序培训手册E03007-0-40-0570文件产权属CHENGDA所有,未经CHENGDA书面许可不准复制或转让第三方.6序号检测项目控制地点(仪表位号)正常控制范围最高限最低限12钢瓶充装量磅秤称量按照有关安全规定严格执行，不得超装13排污液氯汽化器1~2次/周14排污液氯分离器汽化氯缓冲罐根据分析结果，确定排污周期15清洗液氯贮槽1次/年4.化学品性质及安全防护知识4.1液氯4.1.1规格Cl296%(vol)，H2O0.015%(wt)4.1.2性质黄绿色透明液体，相对密度1.468（0℃），沸点-34.5℃，熔点-100