氯化氢工段工艺规程

1氯化氢工段工艺规程1、范围本标准介绍了无色盐酸的物理化学性质和生产原理；规定了无色盐酸生产过程的实际生产条件和安全注意事项。2、产品说明2.1、产品名称：本产品名称为五色盐酸，分子式为HCL，分子量为36.568。2.2、氯化氢及盐酸的物理性质2.2.1、氯化氢a）氯化氢是一种无色有刺激性臭味、易溶于水的气体，在标准状态下重度为1.639㎏/m3;在0.1MPa压力下溶点为-144℃，沸点-85℃；b）氯化氢气体对动、植物有害，对人体也有害，它能刺激并破坏粘膜及呼吸系统，如眼、鼻、咽喉、气管等。C）氯化氢在水中的溶解度很大，在潮湿的空气中能形成酸雾。在压力为0.1MPa，温度为0℃时，1体积水能溶解507体积氯化氢；在18℃时能溶解402体积氯化氢；d)氯化氢溶于水，放出大量的热。2.2.2、无色盐酸a)采用石墨设备及工艺管道生产出来的氯化氢水溶液是无色透明的，故称为无色盐酸。而一般工艺盐酸中常含有铁、氯及有机杂质，故多显淡黄色；b）盐酸对人体皮肤有灼伤性；c)盐酸的沸点随浓度而变化，成品盐酸（31%）在0.1MPa下，沸点为83.1℃，比重为1.157（15℃），随温度升高比重减少，随浓度增加比重增大；d)盐酸与水组成恒沸混合物，当压力为0.1MPa时，恒沸点为110℃，混合物含氯化氢20.24%（重量）；c)盐酸在加热时，分解逸出氯化氢气体，氯化氢气体与空气中的水分结合成盐酸，浓盐酸在空气中发白烟，故称为发烟验算。2.3氯化氢及无色盐酸的化学性质2.3.1氯化氢a)干燥的氯化氢气体几乎不与金属起作用，而潮湿的氯化氢气体对金属有严重的腐蚀作用；b)氯化氢与有机化合物的烯、炔类在触煤的存在下起加成反应；CH≡CH+HClCH2=CHClCH2=CH2+HClCH3-CH2Cl2c)氯化氢与氨气反应生成氯化铵NH3+HClNH4Cl2.3.2盐酸的化学性质a）盐酸与大多数金属作用生成盐类（贵金属如金铂除外）。如：Zn+2HCl=ZnCl2+H2三分盐酸与一份硝酸的混合物称为“王水”,能溶解金与铂。b)盐酸与金属氧化物作用生成氯化物和水。如:Fe2O3+6HCl=ZnCl3+3H2Oc)盐酸和许多盐类如二氧化锰、过氧化铝等能与盐酸作用，生成游离状态的氧。如：2MnO2+8HCl=MnCl4+2H2O+MnCl2+Cl2d）盐酸和许多盐类如磷酸盐、硼酸盐、硅酸盐等相互作用能取代所含之酸而使其游离。如：Ca3(PO4)2+6HCl=2H3PO4+3CaCl3e)盐酸与碱起中和作用。如：NaOH+HCl=NaCl+H2Od)盐酸对一般金属均能有强烈腐蚀性，所以在氯化氢生产中一般都选用陶瓷、玻璃、石英、橡胶、硬聚氯乙烯、不透性石墨及法奥力特等耐酸材料制造管道设备或衬里，而不使用金属材料。盐酸对植物纤维和动物纤维斗有强烈的腐蚀性，所以我们穿的布衣物要注意防盐酸腐蚀。3、产品质量标准3.1、盐酸按GB-320-64国家标准，应符合如下要求：外观：无色或淡黄色透明液体。指标名称指标备注浓度≥31%含铁≤0。02%铁设备生产含硫酸根≤0.007%含砷≤0.00002%3.1、氯化氢气体厂规定指标名称指标备注纯度≥90%含游离氯＜0.05%34、包装贮运盐酸可用衬里防腐的火车槽车、玻璃钢汽车或陶制酸坛包装运输。坛盖必须用封料封严，以免盐酸气外逸或被雨水渗入导致浓度变化。5、盐酸用途盐酸是一种重要的工业原料。广泛用于制药、染料、有机和无机化合物制照，许多工业产品和中间产品的处理和精制；冶金工业用于湿法冶金；钢铁、电镀工业大量用于金属的清洗、除锈；轻工业方面用于染色、鞣革；食品工业用于味精的主要原料。6、原材料规格序号名称检查项目备注1氯气纯度≥85%氯含氢＜3.5%厂指定2氢气纯度≥98%7、生产基本原理和化学反应过程7.1、氯化氢合成原理氯气和氢气在合成炉中燃烧，合称为氯化氢气体，经冷却，清水吸收而得无色盐酸。反应如下：Cl2+H2=2HCl+Q这个反应是在高温下进行的，氯与氢的反应速度是很慢的。当有光线照射或热的作用时则氯与氢的反应速度则是非常激烈的，这一反应属于链式反应。其反应机理是：氯化氢在受光线的作用以后，氯分子吸收光量子而被离解成为两个活化的氯原子。这两个活化的氯原子(Cl.)再与氢分子作用生成一个氯化氢分子和一个活性氢原子（H.）,这个活化的氢原子又与一个氯分子作用，生成一个氯化氢分子和一个活性的氯原子。反应如此继续下去则成一个链锁性的反应。反应是：Cl2+(光子)=2ClCl.+H2=HCl+H.H.+Cl2=HCl+Cl.生产操作中氯气和氢气的反应并不是爆炸性的，而是使氢气通过合成炉的灯头在氯气中平静的燃烧。在燃烧前氯气与氢气没有混合，两种气体只是在灯头上方的燃烧区域内混合，所以不发生爆4炸性反应。氯与氢的反应是放热反应，反应放出的热量会使反应温度升高，由于受合成炉材料的限制，反应温度不能太高，必须给与合成炉适当的冷却。生产时是使氢气通过燃烧灯头在氯气中平静燃烧。为了充分利用较贵重的氯气，使氯化氢中不含游离氯，生产操作中往往使氢气过量，氢气过量值一般在10%～15%，不应超过15%以免尾气形成爆炸混合物。7.2、吸收氯化氢是易溶于水的气体，可直接用水吸收氯化氢气生产盐酸。当用水吸收氯化氢气时，放出大量热，会使盐酸温度升高，不利于氯化氢气体的吸收。为此，必须及时把热量移走，可采用绝热吸收或降膜吸收等方法。绝热吸收法：是在填料塔内，氯化氢与水进行对流吸收。8生产工序和生产流程叙述8.1生产流程叙述H2从氯氢处理工段送来，经冷却器冷却后，经气液分离器、阻火器、送至合成炉底部灯头处，与从液氯工段Cl2分配台送来的废Cl2混合在炉内燃烧，生成的氯化氢气体，经石墨冷却器冷却后，进入一段降膜吸收器吸收，生成的盐酸送盐酸计量槽，未吸收的氯化氢气体经二段降膜吸收器吸收，尾气经水流泵进行尾气处理，氯化氢水送往集中槽。二段吸收的低浓度盐酸返回一段继续吸收，合格盐酸经计量后送入盐酸贮槽。9、工艺控制指标：9．1、点炉条件：点炉条件见表2表2序号工艺指标控制范围1点炉抽空-20~-30mmHg2炉内负压-266~4kPa3氯气纯度≥85%4氢气纯度≥98%5氯气含氢≤1.21%此5项指标在点炉前20分钟内分析。9.2、操作指标：操作指标见表3表3序号工艺指标控制范围次数备注1氯气纯度≥95%42废氯纯度≥75%43氯含水≤0.05%4氯含氢≤3.5%455总管氢气压力0.03~0.08MPa经常6总管氯气压力0.12~0.2MPa经常7合成炉出口温度350~550℃经常指HCl气8石墨冷却器进口温度＜120℃经常指HCl气9石墨冷却器出口温度＜40℃经常指HCl气10HCl纯度≥92%（正常时）811HCl游离Cl2含量＜0.05%812H2过量10%~15%经常13炉压（送气）0.03~0.06Mpa（250~500mmHg）经常14炉压（吸收）0.01~0.03Mpa（60~200mmHg）经常15合成炉火焰青白色经常16水流泵尾水含酸＜1g/L217室内HCL含量＜0.015mg/L18盐酸指标含HCl31~31.5%，Fe＜0.01%，As＜0.00002%SO4-2＜0.007%19盐酸温度30℃~40℃经常10、设备一览表主要设备一览表见表1表1序号设备名称及规格单位数量材料备注1氢气冷却器台1钢2氢气水分离器Ф1000×1600台1钢3总管阻火器Φ650×650台1钢4氢气放空阻火器Φ400×400台1钢5氢气支管阻火器Φ630×630台3钢6合成炉Φ1400台3钢7石墨冷却器30m2台3混合8石墨吸收塔Φ600×1020台3混合9盐酸计量槽Φ1400×4000台2玻璃钢10一段降膜式吸收塔15m2台2混合11二段降膜式吸收塔10m2台2混合12陶瓷酸泵台2混合13集水槽台2硬PVC614循环水泵台2混合15凉水塔GBNL3-400型台1玻璃钢11、原材料及动力消耗定额序号原材料及动力名称单位规格按比31%盐酸产品计算设计定额备注工业品折100%1氯气t75%3502氢气t≥98%103水t204电Kw.h212、副产品及排出物一览表序号名称排出地点所含成分按比31%产品计排放何处1废水尾气水流泵HCl0.1%10下水道2废气尾气水流泵HCl.H2排空13、安全生产原则13.1、盐酸对人体皮肤有腐蚀作用，接触时间过长会引起严重溃烂。其蒸汽对人体的眼、鼻、气管等有强烈的刺激性，故在生产操作时，必须穿戴好防护用品。接触到盐酸后，应马上用大量的水冲洗。11.2、氢气极易燃烧，当其与空气、氯气等混合会形成爆炸性气体。其爆炸极限范围为：空气中含氢4.1∽74.2%,氯气中含氢5∽87.5%。故生产操作中必须注意氯含氢不得超过3.5%，尾气含氢应在50%以下，含氢在5%以下。