第二章 液氯生产安全管理
一、液氯生产安全技术 (一)物料的安全要求 1、氯气与液氯
氯气:氯含量≥93%(V/V),氯内氢<0.4%(V/V),含水量<0.04%(M/M)。液氯:氯含量≥99.5%(V/V),含水量<0.04%(M/M)。液化尾气:氯含量≤80%(V/V),氯内氢<4%(V/V)。
氯气在常温下为黄绿色气体,具有毒性和强烈的刺激性,生产过程中应避免泄漏。液化系统必须密封良好,不得有泄漏,并经试压验收能承受一定压力。液氯贮槽、液氯钢瓶、氯冷凝器等应置于阴凉通风处,液化系统及存放钢瓶场地附近不应堆放易燃物品。
氯气在生产、使用、贮存、运输等方面的安全要求应符合《氯气安全规程》(GB11984-89)。氯气钢瓶的充装、运输、保管、使用和检验应符合《气瓶安全监察规定》(国家质监总局令2003第46号)。
2、氨气及液氨
含氨量≥96%,氨循环系统必须密封良好,不得有泄漏,经试压并能承受一定压力。氨气钢瓶的充装、运输、保管、使用和检验应符合《气瓶安全监察规定》(国家质监总局令2003第46号)。
3、氟里昂22(一氯二氟甲烷)
分子量86.47,含量≥99.5%,无色,有轻微甜味的不燃气体。
氟里昂致冷系统必须密封良好,防止泄漏。氟里昂钢瓶运输、保管和使用应符合《气瓶安全监察规定》(国家质监总局令2003第46号)。
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(二)安全生产技术要求 1、氯气 原料氯气 氯气纯度 氯内氢 2、液氯 液氨 液氯纯度 尾氯含氢 液化效率 3、氨致冷
氨纯度:≥96%,氨贮槽压力≤1.5Mpa,-30℃≤液化槽温度≤-25℃。 4、氟里昂22致冷
(1)低(高)压机吸气温度:-5-5℃/30℃ (2)低(高)压机排气温度:<60℃/150℃
(3)低(高)压机吸气压力:0.11-0.2 Mpa /0.3-0.4 Mpa (4)低(高)压机排气压力:0.3-0.4 Mpa /1.1-1.4 Mpa 5、包装
气体包装压力≤1Mpa;
劳伦斯泵出口压力≤1.5Mpa,劳伦斯泵氮封压力>1.5Mpa,劳伦斯泵空气封压差Δp>0.15Mpa,紧急氮封压力>0.5Mpa。
6、职业危害
氯气属Ⅱ级(高度危害)物质,氨属Ⅳ级(轻度危害)物质,生产中应特
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隔膜法 ≥93%(V/V) <0.4% V/V) 离子膜法 ≥95%(V/V) <0.13% V/V) 隔膜法 ≥99.6%(V/V) <4% V/V) 75-85% 离子膜法 ≥99.6%(V/V) <4% V/V) 75-85% 别注意安全,以防职业性中毒及职业病的发生。工作区中氯的最高允许度为1mg/m3,氨为20mg/m3。
7、爆炸极限
氯气和氢气混合气体的爆炸极限上限为氢87.5%(V/V)、氯12.5%(V/V), 下限为氢5%(V/V)、氯95%(V/V).生产上一般采用控制液化效率来控制氯内含氢。
氨和空气混合,氨的爆炸浓度最低为15.5%(V/V)、最高为27%(V/V)。氨系统检修前,必须将管道设备中的氨气抽出再用氮气置换,并分析合格出具报告单。
8、生产中应控制每台氯冷凝器的氯气流量均匀,以保证其操作条件相同(液化效率相同),液化后尾氯中含氢<4% V/V)。
9、系统开车时原氯纯度达60%以上时,才能进氯冷凝器进行液化。 10、液氯贮槽、包装槽及钢瓶等容器不能超装,液氯贮槽、包装槽、管道等须进行保温,并设置于阴凉通风处,以防受热超压而引发危险。
11、定期对排污器进行带液氯排污,并测量三氯化氮含量是否超标。 12、定期对液氯贮槽、包装槽、钢瓶等容器进行清洗,以防三氯化氮积累。 (三)安全管理要求
1、加强企业安全管理,严格执行国家安全生产法律法规、标准规范,取得危险化学品安全生产许可证。
2、建立健全安全生产责任制,建立完善企业各项安全管理制度和各岗位工艺操作规程、安全操作规程。
3、设置安全管理机构并配备专职安全生产管理人员,负责企业的安全生产管理。
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4、加强安全教育培训,企业主要负责人、安全管理人员必须经安监部门考核合格,取得安全资格证书和执业资格证书,企业其他从业人员经安全培训,考核合格后持证上岗。
5、每年对氯气液氯生产装置进行一次安全评价,安全评价报告书报市安监部门备案。
6、定期开展安全检查,加强对重大危险源的管理,氯气等剧毒化学品以及储存数量构成重大危险源的储存场所应当到当地安监部门备案。
7、编制危险化学品事故应急救援预案并报市安监部门备案,配备必要的事故应急救援器材、设备,定期开展事故应急救援演练。
8、为职工配备符合标准的人体防护用品,并能熟练使用,掌握本岗位一般事故处理方法。
9、生产中突然停电,应立即与调度联系,如能立即送电,要注意系统压力变化及设备运行是否正常,如不能立即恢复供电,则配合氯处理工序将电解余氯排至次氯酸钠工序。
二、液氯工艺安全管理 (一)工艺概述 1、氯气液化工艺
由于氯气的液化温度与氯气压力成单值函数关系,一定的氯气压力有一定的液化温度,压力上升液化温度随之上升,压力下降氯气液化温度也随之下降,因此工业上采用三种氯气压力生产液氯即高压法、中压法、低压法。
高压法:氯气压力1.0-1.6 Mpa(表压) 液化温度+35-+50℃ 中压法: 氯气压力0.3-0.5 Mpa(表压) 液化温度+5-+10℃ 低压法: 氯气压力0.15-0.3 Mpa(表压) 液化温度-25--5℃。
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三种工艺的比较:
(1)高压法:将氯气加压到一定压力,使其在常温下就可以液化.该工艺流程短\\操作简单、能耗最低,但对压缩设备的村质、结构等方面有很高的技术要求,同时对原料氯气要求较高,含水量应<100ppm以下,且不能含有固体颗粒及有机杂质。尽管如此,由于其能耗低、工艺简单,该工艺是液氯生产中最先进且最有推广价值的生产方法。
(2)中压法、低压法:两种工艺均需有配套的致冷装置,使氯气在较低的温度下冷却液化。相对于高压法,这两种方法均要二次加压,流程长、设备多、能耗高、检修工作量大,但目前国内绝大多数氯碱企业现有装置都采用中压法或低压法。
2、致冷工艺
一般采用三种致冷方式:氨致冷、氟里昂致冷、溴化锂吸收致冷。 (1)氨致冷工艺:氨致冷生产液氯的工艺要使用冷媒,为减少氯气与氨直接接触的可能性,一般采用氯化钙盐水作为冷媒。该工艺由于干燥和氨均不腐蚀碳钢,因此可采用廉价的碳钢设备,大多数企业均采用了这种工艺。
但各企业的生产流程不尽相同,一般又分为两种。一种是传统的方箱式液化槽生产工艺,该工艺将氨蒸发器与氯气冷凝蛇管放在同一个箱式槽中,槽内装满氯化钙盐水,盐水借助螺旋推进器流动,完成致冷剂与冷媒、冷媒与氯气的热交换,使氯气温度降低而被液化。该方法由于冷媒的流动速度较低,传热系数较小,且设备是常压敞开式,冷量损失较大,因此能耗相对较高。但是由于致冷剂和氯气压力都大于冷媒压力,一旦发生泄漏,较容易发现,且彻底杜绝了氨进入氯气系统而产生三氯化氮的问题,因此相对比较安全。
另一种方式是为了提高传热效率,使氨蒸发与氯气冷凝在两个设备中完成,
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