乙炔厂工艺操作规程

岗位操作规程（乙炔）编制：审核：批准：发布日期：一、产品说明1、产品简介化学名称：乙炔俗称：电石气英文名：Ａｃｅｔｙlｅｎｅ分子式：C２H２结构式：H－C≡C－H分子量：26.0262、性质2.1、乙炔在常温常压下为无色气体，含有硫化物，磷化物时有特殊的刺激性嗅味，极易燃烧爆炸，微溶于水及乙醇，能溶于丙酮、氯仿和苯。2.2、乙炔与水接触时，在适宜条件下生成C2H2·６H2O雪花状白色晶体。2.3、乙炔分子化学性质活泼，易发生加成、聚合、取代等多种反应。2.4、理化常数：密度：（0℃，10５Pａ）1.171g/l比重：ⅰ）对空气：0.9056ⅱ）对氧气：0.8194比热：（20℃，10５Pａ）ⅰ）等压比热（CP）：1680.36J/kg℃ⅱ）等容比热（CV）：1358.5J/kg℃溶点（或凝固点）：（1.2×10５Pａ）－85℃沸点（或冷凝点）：（1.2×10５Pａ）－83.66℃闪点：－17.78℃闭口自燃点：305℃气化热：827640J/kg生成热：225720J/mol产生最大爆炸压力的浓度：14.5％最大爆炸压力：1.01MPａ燃烧热（25℃）：1298349.8J/mol最小引燃能量：1.9×10－５J临界温度：35.5℃临界压力：62.5×10５Pａ乙炔在各种溶剂中的溶解度（１体积溶剂中乙炔体积）如以下各表：表１乙炔在水中的溶解度温度℃溶解度温度℃溶解度温度℃溶解度01.73250.93700.2551.49300.84800.15101.31400.65900.05151.15500.50201.03600.37表２乙炔在丙酮中的溶解度温度℃溶解度温度℃溶解度温度℃溶解度-20520332020-15475292518-104210263016-53715233514.5表3乙炔在多种溶剂中的溶解度溶剂温度℃溶解度溶剂温度℃溶解度饱和食盐水250.32苯154.0石灰乳150.75乙醇186.0汽油152.7工业醋酸甲酯514.82.5、危险特性：2.5.1遇火有燃烧爆炸危险。2.5.2与空气混合在含乙炔2.3～81％（V）范围内，特别在含乙炔7～13％（V）时产生爆炸。2.5.3与氧气混合在含乙炔2.5～93％（V）范围内，特别在含乙炔30％（V）时产生爆炸。2.5.4与铜、汞、银能形成爆炸性的化合物：C2H2+2Cu→CuC≡CCu↓(砖红色)+2H+2.5.5与氟、氯发生爆炸性反应：C2H2+Cl2→C2H2Cl2C2H2Cl2与碱中和时进一步生成C2HCl2ClCH＝CHCl+NaOH→CH≡CCl+NaCl+H2O3、产品规格：（厂标准）纯度：≥99％（体积）氧含量：≤0.3％（体积）硫、磷、砷等杂质含量，用硝酸银试纸检验不变色。4、用途：用于合成多种塑料、树脂，合成橡胶，合成纤维及溶剂，应用范围很广，工业上还用于烧焊，故乙炔在国民经济中占很重要的地位。二、原料说明乙炔站主要原料是电石，另外在清净系统中还用氯气、烧碱等。1、电石：化学名称：碳化钙或二碳化钙俗称：电石英文名：CalciumCarbide分子式：CaC2分子量：64.101.1、性质：1.1.1化学纯的碳化钙几乎是无色透明晶体，工业碳化钙（即电石）是灰色、棕黄色或黑色硬块，碳化钙含量高时呈紫色。电石暴露于空气中极易吸潮而失去光泽变为灰色，电石与水作用发生乙炔气。1.1.2理化常数：比重：2.0～2.8，（随CaC2含量减少而增高）。熔点：约2300℃1.1.3危险特性：1.1.3.1本品往往含有磷、硫等杂质，与水作用会放出磷化氢和硫化氢，当磷化氢含量超过0.08％，硫化氢含量超过0.15％时，容易引起自燃爆炸。1.1.3.2本品与水反应放出大量乙炔气，在一定条件下产生危险。1.4、规格GB10665－89指标名称粒度（mm）国家标准优级品一级品二级品三级品发气量1/kg81-15030529528025551-803052952802552-50300290275250乙炔中PH3含量体积%≤0.060.080.080.08乙炔中H2S含量体积%≤0.100.100.150.15粒度：＜５０ｍｍ小粒与粉末不得集中使用。2、氯气：化学名称：氯英文名：Chloride分子式：Cl2分子量：70.912.1、性质2.1.1常温常压下为黄绿色有刺激性臭味，液化后为黄绿色透明液体。有剧毒，在空气中最大允许浓度为2毫克／米３。易溶于水和碱液，常温时加压到6～8个大气压或在大气压下冷却至－35℃～－40℃可液化。氯气化学性质很活泼，是强氧化剂，易与氧化合。与乙炔混合时在日光下能起爆炸反应，在氢气中可燃烧生成氯化氢，含水氯气腐蚀性也很强，０℃下可生成Cl2•8H2O黄绿色晶体。2.1.2理化常数：密度（标准状态下）：3.214kg/m3比重：（对空气）2.486沸点：（冷凝点）－34.5℃（10５Pａ）凝固点：－101.6℃（10５Pａ）临界温度：1444℃临界压力：7.71×106Pａ气化热：2.59×10５J/kg（36℃）溶解度：0.72％（20℃时在水中）2.1.3危险特性：与易燃气体（氢气、乙炔等）在日光下混合时会发生燃烧爆炸。气体外逸时会使人、畜中毒，甚至死亡。高温、高压时危险性增大。2.2、纯度：纯度：≥94％（体积）含氢：≤1.0％（体积）含水：≤0.01％3、碱液：化学名称：氢氧化钠俗称：烧碱；苛性钠；火碱。英文名：SodiumHydroxide分子式：NaOH分子量：40.013.1、性质：3.1.1固体为白色，易潮解，有块状、片状、棒状、粒状等几种。质脆，能溶于水，溶解时放出大量的热。水溶液为无色或淡蓝色液体，稀溶液对皮肤有滑腻感，浓溶液可烧伤皮肤。能吸收空气中二氧化碳，如：NaOH+CO2→NaHCO33.1.2理化常数：比重：2.12（20℃／4℃）溶点：318.4℃沸点：1390℃3.1.3危险特性：不会燃烧，固体遇水大量放热，液体具有腐蚀性，遇酸发生中和反应并放热。3.2、规格：氢氧化钠（NaOH）含量：≥32％氯化钠（NaCl）含量：≤2％碳酸钠（Na2CO3）含量：≤１％三氧化二铁（Fe2O3）含量：≤0.03％三、生产原理1、乙炔的发生1.1、反应机理：电石与水作用生成乙炔气并放出大量热量，由于电石中有多种杂质，也与水反应，生成相应的杂气。主要反应：CaC2+2H2O→Ca(OH)2↓+C2H2↑+127072J/克分子副反应：CaO+H2O→Ca(OH)2↓+62700J/克分子MgO+H2O→Mg(OH)2↓+40713.2J/克分子CaS+2H2O→Ca(OH)2↓+H2S↑Ca3P2+6H2O→3Ca(OH)2↓+2PH3↑Ca3N2+6H2O→3Ca(OH)2↓+2NH3↑Ca2Si+4H2O→2Ca(OH)2↓+SiH4↑Ca3As2+6H2O→3Ca(OH)2↓+2AsH3↑由以上可以看出，副反应生成大量气体，其中硫化氢、磷化氢等对合成氯乙烯的触媒有害，必须在送至合成工序之前加以清除。1.2、影响反应的主要因素：1.2.1电石粒度：粒度愈小，与水接触面愈大。水解速度也愈快，但粒度过小，可能引起局部过热而发生分解爆炸，而当电石粒度过大，水解速度缓慢，容易造成电石水解不完全而导致定额升高。因此，为防止事故和保证电石水解完全，故对电石的粒度有一定的要求。1.2.2电石纯度：纯度愈高，水解速度愈快。1.2.3水温及水量水温高，水解速度快，乙炔溶解度低，损失少。但水温过高又有发生爆炸危险，因此必须连续地通入新鲜水及时移出反应热和补充被乙炔气带走的水分，但水量不应过大以免过分降低温度影响水解速度，增加乙炔损失。1.2.4搅拌：搅拌的目的是破坏反应过程中生成的氢氧化钙对电石的包围，使接触面及时更新，提高水解速度，同时，搅拌可使料面均匀，防止局部过热。但搅拌速度要适中，速度过快反应不完全，易排出生电石，速度太慢反应时间长。2、乙炔的清净：2.1、机理：次氯酸钠清净剂的作用原理，是利用次氯酸钠的氧化性质，将乙炔中的硫化氢，磷化氢等杂质氧化成酸性物质而除去。反应式：4NaClO+H2S→H2SO4+4NaCl4NaClO+H3P→H3PO4+4NaCl4NaClO+H4Si→SiO2+2H2O+4NaCl4NaClO+H3As→H3AsO4+4NaCl反应中生成的酸，再用14％～17％碱液中和，其反应式如下：2NaOH+H2SO4→Na2SO4+2H2O3NaOH+H3PO4→Na3PO4+3H2O2NaOH+SiO2→Na2SiO3+H2O3NaOH+H3AsO4→Na3AsO4+3H2O2.2、影响反应的主要因素：2.2.1次氯酸钠的有效氯含量：有效氯高即次氯酸钠含量多，则氧化能力强，硫、磷等杂质除去得彻底，清净结果好，但有效氯含量过高，因氧化能力过强，反应过于激烈，副反应多，对乙炔反而有影响，生产操作也不安全。2.2.2次氯酸钠的PH值：PH值高说明碱性大，次氯酸钠在碱介质中稳定性大，而氧化能力低，清净效果差，若PH值低于７呈酸性，次氯酸钠氧化能力强，硫、磷等杂质除去得彻底，但反应太激烈，对安全有威胁，同时乙炔中生成的氯化物的含量增高，影响乙炔的质量。3、次氯酸钠溶液配制：用氯气与稀碱液配制而成。2NaOH+Cl2→NaCl+NaClO+H2O所用NaOH溶液浓度为1.4～1.7％，配制后酸碱度（PH）控制在7～9。次氯酸钠是强氧化剂，有强烈刺激性，对人体有害。附表一、表二：表一1.4％～1.7％碱液分析换算表HCl标准液（ml）35.5035.7636.0236.2836.5336.7937.05碱样品浓度（%）1.401.411.421.431.441.451.46HCl标准液（ml）37.3137.5737.8238.0838.3438.6038.86碱样品浓度（%）1.471.481.491.501.511.521.53HCl标准液（ml）39.1139.3739.6339.8940.1540.4140.66碱样品浓度（%）1.541.551.561.571.581.591.60HCl标准液（ml）40.9241.1841.4441.7041.9642.2242.48碱样品浓度（%）1.611.621.631.641.651.661.67HCl标准液（ml）42.7342.9943.25碱样品浓度（%）1.681.691.70用移管吸取10ｍl样品，注入三角瓶中，加少许水及３～４滴酚酞指示剂，用0.1NHCl标准溶液滴定至红色消失为止，同时测定样品比重ｄ。𝑁𝑎𝑂𝐻%=0.04VdV－滴定消耗HCl标准溶液体积（ｍｌ）N－HCl标准溶液当量浓度（0.1N）0.04－氢氧化钠毫克当量（克）表二次氯酸钠有效氯分析换算表Na2S2O3BY（ｍｌ）NaClO样品（％）Na2S2O3BY（ｍｌ）NaClO样品（％）Na2S2O3BY（ｍｌ）NaClO样品（％）0.10.000712.50.017754.90.034790.20.001422.60.018465.00.035500.30.002132.70.019175.10.036210.40.002842.80.019885.20.036920.50.003552.90.020595.30.037630.60.004263.00.021305.40.038340.70.004973.10.022015.50.039050.80.005683.20.022725.60.039760.90.006393.30.023435.70.040471.00.007103.40.024145.80.041181.10.007813.50.024855.90.041891.20.008523.60.025566.00.042601.30.009233.70.026276.10.043311.40.009943.80.026986.20.044021.50.010653.90.027696.30.044731.60.011364.00.028406.40.0454