二合一石墨炉氯化氢操作规程
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二合一石墨炉氯化氢合成操作规程
一、物质介绍
1、原材料
1.1 氯气分子式:Cl2分子量:70.9
比重:3.214kg/m3 (标况下)
液氯沸点:-34.5℃(0.1MPa)
溶解度:1.462g/100gH2O(标况)
1.1.1性质:氯主要以钠、钾、钙、镁的无机盐形式存在于海水中,其中以NaCl含量最高。
氯为双原子分子、熔点、沸点较低,常温下氯是气体,加压降温后变成黄色液体,可装在钢瓶中储存,氯气为黄绿色气体,具有刺激性气味,有毒。
氯气的化学性质很活泼,易与各种金属和非金属反应生成各种化合物。并易与氢化合,在常温下反应较缓慢,但在光照射线或加热至250℃时,反应瞬间即完成,燃烧并可能发生爆炸,同时放出大量的热。
氯气能与氨发生强烈反应,产生爆炸性化合物NH4Cl,这就是用氨水检查氯气管道是否泄漏的依据。
氯气与烧碱反应生成次氯酸钠,这是用碱处理废氯即生产漂液的依据。
H2↑+Cl2=2HCl↑
12NH3↑+6Cl2=9NH4Cl+NCl3+N2↑
2NaOH+Cl2↑=NaClO+H2O+NaCl
1.1.2 氯气技术条件
(1)合成盐酸用:正常开车:≥68%(体积百分比)
含氢≤0.4%
含H2O≤0.04%
(2)氯乙烯用:Cl2纯度≥92%
含氢<0.4%
含H2O≤0.04%
1.2 氢气:分子式H2分子量:
2.016
比重:0.0897kg/m3(标况)
1.2.1 性质:
空气中氢的含量极微,在自然界中氢主要以化合物形态存在,氢气在氧气中(或在空气中)燃烧生成水,在氯气中燃烧生产氯化氢。
2H2+O2=2H2O+Q……….(合成付反应)
H2+Cl2=2HCl+Q………..(合成主反应)
氢能自燃,但不能助燃,在常温时与氧化合较缓慢,在空气中最低发火温度是530℃,在氯气中的最低发火温度是440℃(均在爆炸极限范围之内)。
H2在空气中爆炸极限为 4.1%~74.2%,在氯气中爆炸极限5%~87.5%在Cl、HCl环境中爆炸极限5%~13% (Cl: 2~14%, HCl: 73%)
1.2.2 氢气的技术条件
H2纯度≥98%(体积)
2、产品介绍
氯化氢是无色主体,具有刺激性臭味,对人和动、植物有害,在空气中易与水蒸汽结合形成白色酸雾,极易溶于水,其水溶液称为盐酸。
2.1 氯化氢分子式HCl 分子量36.46
比重:1.639kg/m3(0℃)
烙点:-114.8℃
沸点:-84.9℃
2.1.1 性质
盐酸为无色或微黄色发烟液体,有刺鼻酸味,具有挥发性是重要的化工原料和化学试剂,用于制造各种氯化物染料,也可用于食品工业(合成酱油,生产味精,葡萄糖)及从矿物中提取稀有金属等。
氯化氢在干燥状况下,常温与金属基本上不反应,当HCl气体伴有微量水份时,对金属腐蚀性加强,当温度升至120℃时,则腐蚀性显著减弱。
工业用合成盐酸标准(GB320-93)
二、生产技术工艺
1、生产的基本原理及影响条件
1.1氯化氢的合成
氯气和氢气是按分子比1:1进行化合的,但由于Cl2价格贵,极易影响成品质量,故一般保持氢过量,分子比控制在H2:Cl2=1.1~1.05:1范围之内。
1.2 氯化氢的吸收
从石墨炉出来年氯化氢气体,经过石墨冷凝器,根据转子流量给水计量吸收塔吸收,做成盐酸,并随时测定盐酸比重,控制盐酸温度。
2、工艺流程简述
来自氯氢干燥工段的H2、经过缓冲罐、阻火器、流量计,并保持压力0.04~0.09MPa,通过调节阀进入石墨合成炉,氯气来自氯氢干燥工段经氯气缓冲罐,并保持压力0.12~0.20Mpa进入合成炉,两种气体在石墨炉内三层管的灯头上燃烧化合,生成HCl气体,进入炉顶石墨管在水箱中冷却至500度左右,HCl气体经石墨冷凝器进入氯化氢分配台送乙烯或做酸。
做酸吸收过程:
吸收水经转子流量计计量,由尾气吸收塔从二次吸收塔顶部注入,吸收来自降膜吸收塔的尾气,制得稀酸,经过“U”型弯液封进入降膜吸收塔顶部,与来自氯化氢分配台的HCl气体全顺流吸收,在吸收塔石墨管内成膜状流下,氯化氢气体在管中通过,向稀酸中扩散,其溶解热由夹套中的冷却水带走,制得31%以上,温度约45℃
的盐酸,经“U”型液封进入贮槽,氯化氢中不凝性气体在二次塔废气出口被水流泵抽走排空。
2.2 工艺控制指标
(1) H2压力:0.04~0.09Mpa 纯度≥98%
Cl2压力:0.12~0.20Mpa 纯度原氯≥92%
含H2<0.4% 石墨炉水套压力≤0.15Mpa
(2) H2:Cl2=1.05~1.1:1(摩尔比) 火焰呈乳白色
(3) HCl:纯度:94~96%(氯乙烯用) 不含游离氯
压力:≤0.06Mpa
做酸:1~11Kpa
(4) 温度:石墨炉出口炉温≤600℃冷凝器入口温度≤500℃
HCl冷却后温度≤45℃
三、岗位及操作:
1、岗位任务:
由氯氢干燥工段送来的合格的氯气、氢气按照一定配比送入二合一石墨合成炉进行燃烧,生成的合格的氯化氢气体送树脂车间氯乙烯工段与乙炔气混合做生产氯乙烯单体的原料。在氯乙烯停车或氯乙烯降量生产时氯化氢气体经降膜吸收塔生产盐酸。为确保安全生产需精心操作,达到最低消耗,最高收率,获得最佳的经济效益和社会效益。
2、工艺操作
2.1 开车准备
(1)按生产工艺流程全面检查本工段的设备、管道、阀门、管件