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PLC合成法生产氯化氢工艺设计+源程序 第5页

更新时间:2016-10-29:  来源:毕业论文
3 氯、氢合成所需的注意问题
3.1 氢气纯度
根据电解生产经验,若氢气纯度低,氢气中必定含有较多的空气和水分。当 氢气中含氧量达到 5%以上时,则形成氢气与氧气的爆炸混合物,不利于安全生产。氢气中含有少量水分,虽然可以促进氢气和氯气的合成反应,但含水分过高 则会造成合成炉等设备腐蚀。此外,更重要的是,氢气纯度将影响到合成和干燥 后产品氯化氢的纯度, 降低石墨换热器的传热系数,最终影响到氯乙烯合成和精 馏系统的收率,造成精馏尾气放空惰性气体量和含氯乙烯与乙炔浓度的增加。例如,对于月产9000t聚氯乙烯工厂的测算表明,随着氯化氢含惰性气体量的增加,精馏尾气中的氯乙烯含量急剧上升,显著增加了精馏尾气的处理 难度和成本。氯化氢含惰性气体/% 尾气氯乙烯含量/(吨/月)氯化氢含惰性气尾气氯乙烯含量关系5 49 10 425 15 850 20 1550也就是说,减少电解系统泄漏,提高氢气及氯化氢气的纯度,将能减少氯乙烯生产过程中精馏尾气中氯乙烯、乙炔含量,降低尾气处理的成本,降低原料电 石的消耗定额。

3.2 氯气纯度
若氯气纯度低,氯气中也必定含有较多的氢气和水分,当氯气中含氢量达到5%以上时,则形成氢气与氯气的爆炸混合物,不利于安全生产。含水分及纯度对氯乙烯生产的影响亦如上述1所述。
3.3 氢气和氯气的配比
根据氢气与氯气合成反应式,两者理论配比是按1:1分子比合成的,但工业生产上都是控制氢气过量的。一般在氯化氢合成炉中控制摩尔比(也即体积比)为:氢气/氯气=(1.05~1.1)/1;在合成盐酸的合成炉中,氢气过量还多些。氢 过
量最多不得超过 10%,不然会造成产品氯化氢纯度下降,乃至影响氯乙烯收率,而氢气过量超过20%则有可能形成爆炸混合物,不利于安全生产。但若氯 气过量,则游离氯易与炉壁以及冷却管等反应生成黄色结晶氯化铁而腐蚀设备。在石墨炉中,氯将与炉外壁渗入的冷却水生成次氯酸,这是腐蚀性介质;氯还将在膜式吸收塔中与水生成次氯酸,对不透性石墨起缓慢的局部氧化作用。更重要的是即使少量的游离氯, 也将在氯乙烯合成的混合器中与乙炔发生气相反应,生成极易爆炸的氯乙炔,造成氯乙烯合成系统的爆炸。因此,为杜绝氯化氢中产生游离氯,合成反应中严格控制氢气过量,并限制在5%以下,应随时注意氯、氢流量计和视镜中燃烧火焰的颜色变化。
3. 4 安全技术
氯化氢生产过程中的安全问题,主要是和原料氢气的易燃易爆性质开的,气和氯气、 氧气、 空气乃至氯气与氯化氢的混合气, 都能形成爆炸混合物, 它们在合成炉高温操作条件下, 是很容易爆炸燃烧的,国内外已有多次合成炉爆 炸的事例。 虽然合成炉顶部设置有酚努膜, 可以使危害和损失降低到较低的水平, 但在点火、紧急熄火或氯氢配比突然波动时,仍应特别注意“氯内含氢”和“氢 内含氧”,严格控制氯内氢0.4%,操作中防止氢中混入空气,具体举例说明如下:
(1)合成炉点火时,点火人不可正对点火孔,以免火焰喷出灼伤头部,点不着火时,必须等氢气切断后才可抽出点火棒。点火棒取出后,须经鼓风机或水流泵抽10min以上方可重新点炉。 否则若剩余氢气没抽净,再点炉时容易引起炉子爆炸。

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