氯氢处理装置工艺

1、君正化工氯碱分厂君正化工氯碱分厂氯氢处理装置工艺氯氢处理装置工艺氯碱分厂氯碱分厂 陈陈 林林20122012年年3 3月月1616日日学习主要内容学习主要内容1.氯氢处理装置生产特点2.氯氢处理装置划分3.氯气处理工序4.氢气处理工序5.事故氯处理工序6.联锁说明7.故障原因及处理方法8.安全注意事项9.事故案例10.设备结构示意图1.1.氯氢处理装置生产特点氯氢处理装置生产特点 氯氢处理装置是一个有毒有害，易燃易爆，接触腐蚀性化学物品，高压供电，高速运转的装置。 有毒有害氯气 易燃易爆氢气 腐蚀性化学物品15%16%氢氧化钠、硫酸（75%78%稀硫酸、98%浓硫酸）、次氯酸钠 高压供电，高速

2、运转氯气压缩机2.2.氯氢处理装置划分氯氢处理装置划分氯氢处理装置划分3个工序：（1）氯气处理工序（2）氢气处理工序（3）事故氯处理工序3.3.氯气处理工序氯气处理工序 3.13.1氯气处理工序的任务氯气处理工序的任务 本工序的任务是处理电解送来的高温湿氯气，先用氯水进行洗涤冷却，除去氯气中夹带的盐雾，同时使湿氯气的温度下降，从而使湿氯气中的大部分水被冷凝下来。再经过冷却进一步降低氯气中的含水量，然后将氯气通入干燥塔，利用硫酸的吸水性进行干燥。最后用氯气压缩机将氯气增压后送至合成与液氯装置，并保持电解槽阳极室压力稳定。 1.除杂质 2.降温除水 3.压缩 4.保持电解槽压力稳定3.23.2氯气

3、的性质氯气的性质3.2.13.2.1物理性质：物理性质： 外观-黄绿色气体，具有刺激性臭味的有毒气体，密度比空气重，可沿地面流动，空气中最大允许浓度为1mg/L，微溶于水，易溶于二硫化碳和四氯化碳等有机溶剂。3.2.23.2.2化学性质：化学性质： 湿氯气性质极为活泼，但干燥氯气在低温下则不活泼。氯气不可燃，但可增进其它物质燃烧，禁止与易燃物质、乙炔、氨接触。3.33.3氯气的用途氯气的用途1.用于上下水的消毒，对污染源进行处理。2.用于纸浆及棉纤维、化学纤维的漂白，氯化纸浆的制造，糖的精制。3.用于镁铝的冶炼和精制。4.制造各种无机氯化物，如漂白剂、三氯化铝、氯酸钾、盐酸、四氯化硅等。5.制

4、造各种有机氯化物，如农药、溶剂、塑料、合成橡胶、合成纤维、医药、制冷等。3.4氯气处理工序分四个部分氯气处理工序分四个部分四个部分是洗涤、冷却、干燥、压缩氯氯气气洗洗涤涤塔塔水水雾雾捕捕集集器器填填料料干干燥燥塔塔钛钛管管冷冷却却器器A/B泡泡罩罩干干燥燥塔塔氯氯气气压压缩缩机机分分配配台台酸酸雾雾捕捕集集器器洗涤洗涤 冷却冷却冷却冷却干燥干燥压缩压缩来自电解湿氯气去合成去液氯去事故氯去回流3.4.13.4.1氯气洗涤冷却氯气洗涤冷却 从电解槽出来的湿氯气温度较高，几乎为水蒸气所饱和。湿氯气所带的水蒸气量与温度有关，温度越高所带的水蒸汽量也越大，温度越低所带的水蒸汽量则越小。因此，采取冷却降温

5、措施，降低湿氯气的温度，减少饱和蒸汽分压，降低湿氯气的含水量。 我公司氯气冷却方法采用闭路循环氯水直接冷却和间接冷却两种方法相结合的形式 A.氯气洗涤塔闭路循环氯水直接冷却方 法，即直接冷却。 直接冷却方法优点：a.接触面积大 缺点：a.氯水产量大 b.换热效果好 b.氯气损失量大 c.除杂质效果好B.一、二级钛管冷却器间接冷却方法 间接冷却方法 优点：a.氯水产量小 缺点：a.接触面积小 b.氯气损失少 b.换热效果差 3.4.23.4.2氯气的冷却氯气的冷却 通过一级、二级钛管冷却器降温，将氯气温度控制在1215之间，温度过高，水分多，干燥耗酸量大；而温度太低，如在9.6时，湿氯气中的水蒸

6、气会与氯气生成Cl2.8H2O结晶，造成设备、管道的阻塞并损失氯气，还可能造成钛冷却器的“燃烧”。温度过低含水量少，氯气与钛发生化学反应。 CL2+TiTiCL23.4.33.4.3氯气的干燥氯气的干燥 冷却后的氯气中依然存在少量雾滴状冷凝水，通过氯气水雾捕集器后，氯气中的水分被除去99%以上，在经过填料干燥塔、泡罩干燥塔与硫酸接触，氯气中的水分被硫酸吸收从而达到干燥效果。 硫酸吸收湿氯气中水分的过程，称之为扩散过程，即一种物质（水分）以扩散作用从一相（气相）转移到另一相（液相硫酸）的过程。也称作物质传递过程，简称为传质过程，吸收操作是传质过程中的一种。用浓硫酸（浓度98%）作干燥的优点 浓硫

7、酸不与氯气反应； 浓硫酸脱水率高，脱水的效果好； 浓硫酸对钢铁设备腐蚀小； 稀硫酸可回收利用； 浓硫酸价廉易得；3.4.43.4.4氯气的压缩输送氯气的压缩输送 氯气压缩机是借助于叶轮的高速旋转，所产生的离心力对氯气作功，使之获得动能和静压能，从而使氯气压力升高，满足合成与液氯使用要求。3.5氯处理工艺流程氯气洗涤塔正水封 负水封氯水泵氯水冷却器一钛二钛水雾捕集器填料干燥塔稀酸泵稀酸冷却器泡罩干燥塔酸雾捕集器浓硫酸高位槽浓硫酸贮槽卸酸泵浓酸泵浓酸冷却器氯压机一氯压机一级进口级进口一级一级 出口出口氯气中氯气中冷却器冷却器二级二级 出口出口氯气后氯气后冷却器冷却器氯气分配台氯气进口去事故氯去液氯

8、大回流去合成装置电机油冷却器油冷却器油泵油泵油过滤器油过滤器油箱油箱油系统油系统 油箱内的润滑油通过油泵加压后，进入油冷却器内油箱内的润滑油通过油泵加压后，进入油冷却器内与循环水热交换，降温后的润油进入油过滤器内过滤，与循环水热交换，降温后的润油进入油过滤器内过滤，过滤润滑油内的杂质，过滤后一部分进入增速箱内润过滤润滑油内的杂质，过滤后一部分进入增速箱内润滑、降温齿轮及轴承，然后回去油箱内，另一部分润滑、降温齿轮及轴承，然后回去油箱内，另一部分润滑油进入油高位槽，再溢流至油箱内。滑油进入油高位槽，再溢流至油箱内。氯气压缩机主要氯气压缩机主要由由:电机、增速箱、电机、增速箱、离心式压缩机、离心式

9、压缩机、油泵、油冷却器、油泵、油冷却器、油过滤器、油高油过滤器、油高位槽，氯气中、位槽，氯气中、后冷却器、各类后冷却器、各类联锁、管路、阀联锁、管路、阀件、紧固件、机件、紧固件、机组底座构成。组底座构成。压缩机压缩机增速箱增速箱3.7氯压机开机、并机、停机操作步骤3.7.1氯压机开机氯压机开机 1.通知调度联系电气人员查看氯压机是否送电。 2.检查氯压机进口阀、出口阀、本机回流阀前后手动阀是否全开。 3.当油温355，油压0.130.175MPa时，进口自控阀、出口自控阀全关，本机回流自控阀全开，可以启动起氯压机。 4.氯压机启动后，调节油温、油压、打开中、后冷却器的循环水，氯压机运行稳定，待

10、调度通知并氯压机。3.7.2氯压机并机氯压机并机1.接到调度通知后开始进行并氯压机。2.主控缓慢打开氯压机进口阀，慢慢关小回流阀，通知现场缓慢打开跑氯阀。3.主控通过本机回流阀调节氯气总管压力。4.跑氯阀开约10分钟左右开始慢慢关闭跑氯阀，缓慢打开出口阀，本机回流调节氯气压力，直至出口阀全开，压力稳定后并机完成。3.7.3氯压机倒机及停机氯压机倒机及停机1. 接到调度通知后开始进行停氯压机。2.慢慢关闭进口阀，缓慢开本机回流阀，缓慢关小其他氯压机回流阀，保持氯气压力稳定。3.直到进口阀全关，本机回流阀全开，出口阀全关，氯压机处于空载状态，已经切除系统。4.打开进口氮气阀，跑氯阀开始对氯压机系统

11、置换，置换30分钟左右，通知调度停氯压机，氯压机中、后冷却的循环水关闭，油泵待2小时后停，停机结束。4.4.氢气处理工序氢气处理工序 4.14.1氢气处理工序的任务氢气处理工序的任务 本工序的任务是对电解送来的高温湿氢气进行洗涤冷却（除去氢气中夹杂的碱雾）、加压除水雾送至合成装置,同时保证电解槽阴极室压力稳定。4.24.2氢气的性质氢气的性质4.2.14.2.1物理性质：物理性质： 通常状况下，氢气是一种无色，无味、易燃易爆的气体。氢气分子具有最大的扩散速度，容易通过各种细小空隙，所以氢气处理场所严禁烟火和远离易燃物，氢气排入大气时要经过阻火器，标准状况下氢气的密度为0.08987Kg/m3。

12、4.2.24.2.2化学性质：化学性质： 在常温下氢气性质稳定，但在点燃或加热等条件下，能够跟许多物质发生化学反应。 如： 2H2+O22H2O H2+Cl22HCl 注：不纯的氢气点燃时会发生爆炸，当空气中所含氢气的体积占混合体积的4.174.2%时，点燃都会产生爆炸，这个体积分数范围叫爆炸极限。当氢气的纯度达到74.2%以上时点燃只会燃烧不会产生爆炸。 氢气在氯气中爆炸极限为氢气在氯气中爆炸极限为5%-87.5%5%-87.5%，在氧气中，在氧气中爆炸极限为爆炸极限为4.5%-95%4.5%-95%。 4.34.3氢气的用途氢气的用途 氢气的用途是由氢气的性质决定的。 氢气密度是所有气体中

13、最小的，可将氢气充 入探空气球； 氢气跟氧气反应时放出大量的热，用于焊接或切割金属、做高能燃料； 利用氢气的还原性，可以冶炼重要的金属。4.44.4氢处理工艺流程氢处理工艺流程 水封槽氢气洗涤塔氢气冷凝液泵冷凝液冷却器氢气后冷却器氢气水雾捕集器氢气液封放空槽4.5氢气压缩机组成 氢气压缩机包括：电机、减速箱、水环压缩机、气液分离器、循环液冷却器，各类管路、阀件、紧固件、机组底座构成。4.6氢压机开机、并机、停机操作步骤氢压机开机、并机、停机操作步骤4.6.1氢压机开机氢压机开机 1.通知调度联系电气人员查看氢压机是否送电。 2.检查氢压机各个阀门状态，氢压机进口阀全关、出口阀全关或全开、本机回

14、流阀全开、工作液循环阀开一半、气液分离器液位控制在15%左右，检查减速箱油液位和排水自控阀是否正常。 3.检查确认无误时，通知调度启氢压机。 4.氢压机开启后空载运行，气液分离器的液位控制在35%左右，观察运行情况，准备并机。4.6.2氢压机并机氢压机并机 1.并机前通知调度，并得到调度同意后方可并机。 2.现场慢慢关本机回流阀，关到剩3圈左右、气液分离器压力有上涨趋势时停止关闭回流阀。 3.通知主控注意观察氢气总管压力并保持压力稳定，准备开氢压机进口阀，缓慢打开进口阀，现场“U”型压力计有上涨现象，停止开进口阀，主控调稳压力后，继续开进口阀，进口阀开度为20%左右时，本机回流阀慢慢关闭，根据

15、“U”型压力计，缓慢开进口阀，直到进口阀全开，出口阀全开，本机回流阀全关，气液分离器液位37%左右时，并机完成。4.6.34.6.3氢压机倒机及停机氢压机倒机及停机1.停机前通知调度，并得到调度同意后方可停机。2.现场缓慢关进口阀，慢慢打开本机回流阀，主控根据总管压力进行调节压力，直到进口阀全关，本机回流阀全开，氢压机已经切除系统，待系统压力稳定后，开始停机。3.停机后将气液分离器内的循环液排净，关闭进气液分离器的冷凝水阀，循环工作液阀，停机完成。5.5.事故氯处理工序事故氯处理工序5.15.1事故氯处理工序的任务事故氯处理工序的任务 本工序的主要任务是及时处理装置内开、停车氯气及事故氯气，电

16、解装置开、停车产生的不合格氯气以及氯气在输送、处理过程中，因供电、设备等故障造成氯气压力突然升高，使氯气从安全装置排出系统，此时就需及时处理这部分氯气。 本工序设备要求24小时连续运转，因此本工序的一级碱液循环泵、二级碱液循环泵和钛引风机均配有事故电源。5.2事故氯处理工序的生产原理 循环液采用浓度为15%16%氢氧化钠吸收废氯气，生成次氯酸钠。反应原理如下： Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O 热量 此反应是放热反应，要及时移走反应热，否则会使循环液液温度上升，发生副反应： 3NaClO NaClO3+ 2NaCl 保持一定的过碱量可以抑制副反应的进行。5.3事故氯处理工艺流程一

17、级碱液循环槽一级废气吸收塔一级碱液冷却器一级碱液循环泵二级碱液循环槽二级废气吸收塔二级碱液冷却器二级碱液循环泵钛引风机次氯酸钠泵碱液配置槽碱液高位槽碱液配置泵6.联锁说明联锁说明6.1.启动氯压机的条件启动氯压机的条件（1）油泵全停，或者油压低，不允许启动氯压机。（2）油压正常并且油泵启动一台，允许启动氯压机。6.2. 油泵联锁油泵联锁（1）一台油泵正常运转时，油压0.14MPa，延时1秒钟，联锁投入情况下，启动另一台油泵。（2）运转油泵跳停，导致油压低，油压0.14MPa，如果3秒钟以后未检测到两台油泵运行信号，停氯压机。6.3.氯压机联锁（1）油压低，联锁投入，停氯压机。（2）轴瓦温度12

18、0（检测未断线情况下），联锁投入，停氯压机。（3）轴振动50m，联锁投入，停氯压机。（4）氯含水分析仪300ppm，联锁投入，氯压机全停。（5)辅油泵全停延时3秒，联锁投入，停氯压机。（6）全厂停车，联锁投入，氯压机全停。1.1.全厂停车，联锁投入全厂停车，联锁投入 氯压机本机回流阀全开；氯压机本机回流阀全开； 氯压机入口阀门全关；氯压机入口阀门全关； 氯压机出口阀门全关；氯压机出口阀门全关； 氯压机全停；氯压机全停； 氢压机全停；氢压机全停；6.4.公共联锁公共联锁2.2.氯压机全停，联锁投入，触发公用联锁，全厂停车。氯压机全停，联锁投入，触发公用联锁，全厂停车。3.3.氢压机全停，联锁投入

19、，触发公用联锁，全厂停车。氢压机全停，联锁投入，触发公用联锁，全厂停车。7.7.故障原因及处理方法1.氯气中的含水超过规定指标 原 因：a.干燥硫酸浓度过稀或酸不干净 b.加酸量过小或断酸 c.酸温高 d.进塔氯气温度高含水量大 e.分析或取样有误差 处理方法：a.检查硫酸浓度和纯度，及时更换 b. 调节下酸量 c.降低酸温 d.加强氯气冷却 e.重新分析 2.氯气冷却器冷凝氯水多，长流不断 原 因：冷却器列管损坏，水进入列管 处理方法：停车检查冷却器 3.停车后氯气管道爆炸 原 因：氯气含水多，停车后未能将氯气排 净，则氯气与金属发生作用放出氢气，氢气积累过多使氯内含氢高，形成爆炸 处理方法

20、：停车时间过长应将湿氯气排净 4.事故氯循环液变棕红色 原 因：a.循环碱含铁量高 b.循环液温度太高，引起次氯酸钠分解 处理方法： a.检查配碱槽碱含铁量 b.控制循环液温度 8.安全注意事项1. 氯气中毒，应怎样救护？ 对轻微中毒者，应迅速使其离开污染区，在上风向稍微休息并服用解毒药水；对于严重中毒者，应立即抬出现场送往医院救护，救护人员应具有护理知识，注意患者的保暖工作。2. 氢氧化钠灼伤应急处理方法 皮肤（眼睛）接触，用大量流动清水冲洗，涂抹硼酸溶液；若误食，用水漱口，饮牛奶或蛋清（等酸性无害食品）且需立即就医。 3.浓硫酸灼伤应急处理方法皮肤接触：大量硫酸与皮肤接触先用干布吸去，不能

21、用力按、擦，否则会擦掉皮肤；少量硫酸接触无需用干布，用大量冷水冲洗，再用3%-5%碳酸氢钠溶液冲洗，用大量冷水冲洗剩余液体，最后再用NaHCO3溶液涂于患处，就医。 眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟然后就医。 9.事故案例案例1.事故氯系统过氯，导致氯气外漏事故 2011年10月22日下午，氯碱分厂系统开车 ，氯系统大量氯气进入事故氯处理，循环碱液浓度迅速下降，未及时进行倒槽处理，导致部分氯气外漏，同时循环碱液温度升高，循环液在循环过程中产生大量泡沫，泡沫从循环槽溢流管溢出。预防措施：在系统开停车时，根据循环液浓度，及时进行倒槽处理。 案例二. 氯乙烯混合器

22、过氯爆炸事故 2009年10月30日，巡检工未及时发现氢压机异常情况，氢压机D机突然跳停，导致氯乙烯混合器因HCL过氯发生爆炸，同时引发乙炔总管、除雾器、中和塔着火。预防措施：加强对重点设备的巡检，发现异常情况及时汇报，增强对突发事故的应急处理能力案例三.并氢压机导致合成炉灭炉事故 2011年11月18日下午，因生产需要将5#氢压机并入系统，由于现场准备工作不充分、操作不当，致使主控调节系统压力不稳定，以致氢压机机后压力低于60KPa，导致合成装置5台合成炉联锁灭炉、VCM停车。预防措施：在并氢压机时，充分做好准备工作，现场与主控互相沟通，协调调节系统压力。案例四.切换油滤芯导致氯压机跳停事故 20