氯碱-PVC生产液氯工段安全操作和事故预防.doc

氯碱-PVC生产液氯工段安全操作及事故预防 一、生产特点 　　(一)氯气压力与液化温度的关系 　　气体液化的条件有两条：①把温度至少降低到一的数值，即称为临界温度tc;②增加压力，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Pc。 　　氯气液化同样需达到这两个条件。氯气的临界温度tc=144℃，Pc=76.1大气压。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。纯氯气的压力与液化温度之间成单值函数关系。压力上升，液化温度随之上升；压力下降，液化温度随之下降。 　　氯气压力与液化温度关系见表7-2。 表7—2氯气饱和蒸汽压力与温度的关系 HYPERLINK /UploadFiles/Tech/20115/201105021740288087.jpg \t _blank ? 　　表7-2所示的关系是对纯氯气而言，工业生产的氯气都含有少量的O2H2N2CO2H2O等等，不纯氯气的压力与温度氯的分压与其冷凝器温度成单值函数关系：Pcl=P×Ccl其中：Pcl2为混合气中氯分压(kPa);P为混合气的总压(kPa);Ccl2为混合气中氯的体积百分数(％)。 　　从上式可见，氯气在液化过程中．总压不变化，但氯气分压变化很大，使液化温度在液化过程中也有很大的变化。 　　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l.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0.15MPa(表压)，液化温度-30℃左右。 　　以上三种生产方法，以高压法流程最短，操作简单，能耗最低。表7—3为不同压力下生产液氯耗电的比较。 表7-3不同压力液氯生产工艺耗电比较表 HYPERLINK /UploadFiles/Tech/20115/201105021740295311.jpg \t _blank ? 　　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低压方向发展，生产综合能耗也随之明显下降。 　　(二)氯气的液化效率和氯内含氢的关系 　　液化效率也称为液化率，其定义为： 　　液化效率=以液化之液氯量／进入液化系统氯总量×100% 　　使用上式计算液化效率比较麻烦，由于分析进入液氯系统和出液氯系统的氯气成分比较容易，应用物料平衡可推导出下式，从而方便地计算出液化效率： 　　 　　式中：C1——进入液氯系统氯气的体积浓度（以小数表示）； 　　C2—出液氯系统氯气体积浓度(以小数表示)。 　　在液氯生产中，应该是液化效率越高越好，但实际情况并非如此。因为在一般电解槽生产氯气中总不可避免含有微量氢气，一般隔膜法电解氯气总管控制含氢不超过0.5%。这微量的氢与氯一同进入液氯冷却系统，在氯液化过程中氢总量不变化．而氯气总量却因为不断液化而减少，致使氯中含氢百分比不断上升，一旦氯气总氢量超过4％时，即有爆炸的危险(氯内含氢的爆炸范围为5~87.5％)。所以液化效率的极限为保证液氯尾气含氢不超过4％．这使液化效率一般控制在90%左右，不再进一步提高。以下为原料氯含氢量与液化效率的关系(氯气纯度为95%)： HYPERLINK /UploadFiles/Tech/20115/201105021740294056.jpg \t _blank ? 　　由上可知液氯尾气含氢高低主要和原料氯含氢量有关，同时也与原料氯纯度有关。当原料氯纯度高时，其中含氢高，尾气含氢超过4％的危险性越大。为此须根据料冬中含氢量、氯气压力来调节液化槽温度，控制液化效率．定时分析液氯中尾气含氢量。如超过3.5％时．应采用开大尾气阀门，降低液化效率的方法来孤低尾气含氢量。 (三)氯气液化对水分及杂质含量的要求 　　氯气含水量的高低，直接影响其化学活泼性。含水量越高，化学活泼性越，对碳钢的腐蚀速度也越快。以下为不同含水量氯气对碳钢腐蚀速率的影响： HYPERLINK /UploadFiles/Tech/20115/201105021740298294.jpg \t _blank ? 　　因此，进入液氯工段的氯气含水应严格控制在0.05％以下：即使如此-出于安全考虑。液化槽中氯气冷管的调换周期一般为2~3年，液氯包装管则每年调换一次。 　　此外，经干燥处理后的氯气中常含有一定量的盐雾(Nacl)及酸雾(H2SO4)。这些杂质不仅会滞留于液化槽的盘管内(或液化器的壳程内)，造成流通通道堵塞、冷凝面积减小生产能力下降，更严重的是经常堵塞计量槽、钢瓶等接管。造成管道堵塞、阀门密闭失灵、严重影响安全生产。 　　采用屏蔽泵输送