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2000ta三氯乙酰氯生產(chǎn)工藝中氯氣使用安全設(shè)計(jì)

文檔作者：宋春元文檔來源：鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月11日
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化工設(shè)計(jì)通訊第４０ 卷第５ 期
Chemical Engineering Design Communications ２０１４ 年１０ 月
設(shè)計(jì)總結(jié)
2 000 t ／a 三氯乙酰氯生產(chǎn)工藝中氯氣使用安全設(shè)計(jì)
宋春元
（鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇鹽城?。玻玻矗埃埃担?
收稿日期： ２０１４‐０８‐０６
作者簡(jiǎn)介： 宋春元（１９６７ － ） ，男，江蘇常州人，副教授，高級(jí)工程師，主要從事化工、安全教學(xué)及研究。
　　摘　要： 以２０００ t／a 三氯乙酰氯裝置為例，簡(jiǎn)介其工藝流程，并從液氯鋼瓶的管理，氯氣汽化器、氯
氣緩沖罐、氯化釜、精餾釜的制造、選材及工況等方面入手，闡述生產(chǎn)工藝中氯氣使用的安全設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞： 三氯乙酰氯； 氯氣； 液氯鋼瓶； 氯氣汽化器； 氯氣緩沖罐； 氯化釜； 精餾釜； 安全設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)： TQ４５３暢２＋ １ 　　文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B 　　文章編號(hào)： １００３‐６４９０（２０１４）０５‐００８２‐０２
The Chlorine Use Safety Design in the 2000 t/ a Trichloroacetyl Chloride Production Process
SONG Chun‐yuan
(Yancheng Institute of Industry Technology , Yancheng Jiangsu ２２４００５ ,China) Abstract :Take the example of the ２ ０００ t/a trichloroacetyl chloride unit to describe it＇s process ,
and describe the chlorine use safety design from the following aspects in the production process ,which
including the liquid chlorine cylinder management ,the manufacture of chlorine carburetor ,chlorine
buffer vessel ,chlorination reactor and distillation kettle ,the material and working condition ,etc . Key words : trichloroacetyl chloride ; chlorine ; liquid chlorine cylinder ; chlorine carburetor ;
chlorine buffer vessel ; chlorination reactor ; distillation kettle ; safety design
　　三氯乙酰氯是生產(chǎn)農(nóng)藥毒死蜱的重要中間
體。其主要生產(chǎn)工藝為二氯乙酰氯在催化劑作用
下進(jìn)行氯化得粗品， 再進(jìn)行精餾得產(chǎn)品。主要反
應(yīng)方程式為Cl２ CHCOCl ＋ Cl２ Cl３ CCOCl ＋
HCl 。該工藝操作穩(wěn)定， 產(chǎn)品收率較高， 產(chǎn)品質(zhì)
量穩(wěn)定； 在下游產(chǎn)品毒死蜱的生產(chǎn)過程中， 具有
三氯乙酰氯消耗低、安全性能較好等特點(diǎn)， 并有
穩(wěn)定的客戶源。
1 　生產(chǎn)工藝（圖１）簡(jiǎn)介
液氯鋼瓶中液氯經(jīng)過氯氣汽化器汽化后， 進(jìn)
入氯氣緩沖罐， 再通過流量計(jì)控制氯氣進(jìn)入氯化
釜， 與二氯乙酰氯在催化劑作用下反應(yīng)得粗品三
氯乙酰氯， 粗品經(jīng)精餾釜精餾獲取成品。
2 　氯氣使用安全設(shè)計(jì)
2暢1 　液氯鋼瓶的安全管理
（１） 液氯屬于危化品， 根據(jù)枟危險(xiǎn)化學(xué)品重
大危險(xiǎn)源辨識(shí)枠（GB１８２１８ － ２００９） ， 氯氣儲(chǔ)存量
超過５ t 的單元就構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。因此， 氯氣
鋼瓶庫(kù)存超過５ t 時(shí)要進(jìn)行重大危險(xiǎn)源管理。
圖１ 　三氯乙酰氯生產(chǎn)工藝流程框圖
（２） 根據(jù)枟劇毒化學(xué)品目錄枠（２０１２ 版） ，
氯氣屬于劇毒氣化學(xué)品， 液氯鋼瓶使用場(chǎng)所要加
裝監(jiān)控探頭。
（３） 氯氣鋼瓶泄漏的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［１ ］ 。氯氣理化
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第５ 期　宋春元： ２ ０００ t／a 三氯乙酰氯生產(chǎn)工藝中氯氣使用安全設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)： 分子量M ７１ ， 沸點(diǎn)t０ － ３４暢６ ℃ ， 液體平
均比熱C ０暢９６ kJ／（kg · ℃ ） ， 汽化熱Mq ２８９ kJ／
kg 。氯氣危險(xiǎn)濃度： 吸入５ ～ １０ min 致死的濃度
p 為０暢０９％ ； 吸入０暢５ ～ １ h 致死的濃度p 為
０暢００３ ５％ ～ ０暢００５％ ； 吸入０暢５ ～ １ h 致重病的濃
度p 為０暢００１ ４％ ～ ０暢００２ １％ 。
未采取任何防護(hù)措施， １ t 液氯全部泄漏造
成的危害， 據(jù)上述氯氣理化數(shù)據(jù)計(jì)算在沸點(diǎn)下蒸
發(fā)蒸氣的體積（取室溫t ＝ ２０ ℃ ） ： Vg ＝ ２２暢４W C
（t － t０ ）／Mq × （２７３ ＋ t０ ）／２７３ ＝ ４９暢９６ m３ 。據(jù)濃度
不同， 有毒空氣體積V ＝ Vg ／p ， 假設(shè)氯氣以半
球形向地面擴(kuò)散， 有毒空氣體積V ＝ ２／３ ·π· R３ ；
據(jù)上述氯氣危險(xiǎn)濃度可計(jì)算出其擴(kuò)散半徑R（見
表１） 。
表１ 　氯氣擴(kuò)散半徑R m
氯氣濃度 ０暢 ０９ ％ ０暢 ００３ ５ ％ ～ ０暢 ００５ ％ ０暢 ００１ ４ ％ ～ ０暢 ００２ １ ％ ０暢 ０００ ０３１ ５ ％ 傷害半徑 ２９暢 ８（致死） ８８（致死） １１９（致重?。?４２３（可能致病） 　　在工作場(chǎng)所， 液氯鋼瓶泄漏存在極大的風(fēng)
險(xiǎn)， 距破裂中心４２３ m 范圍以外才能達(dá)到車間允
許濃度０暢３１５ × １０ － ６ 。
因此， 安全設(shè)施中要裝有毒氣體泄漏報(bào)警
儀， 附近要設(shè)液堿池， 其水體容積必須達(dá)到２５
m３ 、１００％ 液堿１ ２００ kg ； 且控制氣瓶漏點(diǎn)時(shí)要
將其浸沒在水體中， 控制吸收水溫度＜ ４５ ℃ ，
控制pH 值＞ ７ ， 并采取防止液氯氣瓶漏點(diǎn)反噴
朝上的固定措施［２］ ， 此外， 還應(yīng)配備正壓式空氣
呼吸器以及堵漏用的木塞。
2暢2 　氯氣汽化器
采用盤管式氯氣汽化器， 工作中用不超過
４０ ℃ 的熱水加熱， 加強(qiáng)對(duì)溫度的監(jiān)控， 裝設(shè)壓
力表、溫度計(jì)； 其材料采用１６MnDG 無縫鋼管。
2暢3 　氯氣緩沖罐
氯氣緩沖罐直徑為１ ０００ mm 、體積為１暢０
m３ ， 工作溫度為３０ ℃ ， 工作壓力為０暢３ MPa（設(shè)
計(jì)壓力１暢１ MPa） 。
氯氣緩沖罐的設(shè)置， 是為了保持向氯化釜通
氯氣時(shí)壓力的平穩(wěn)性。為了保證本質(zhì)安全， 在設(shè)
計(jì)制造時(shí)就要予以考慮。盡管其壓力屬于低壓范
疇， 但由于氯氣是高度危害性物質(zhì)， 據(jù)枟固定式
壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程?hào)槪?TSGR０００４ －
２００９） ， 氯氣緩沖罐為第二類壓力容器。設(shè)備材
料選用Q２４５R 。
氯氣緩沖罐上裝設(shè)防爆片， 其整定壓力不超
過設(shè)計(jì)壓力， 防爆片后管道連接到事故氯處理裝
置（用堿液噴淋吸收） ； 氯氣管道上加設(shè)止回閥，
防止物料倒流至緩沖罐內(nèi)； 氯氣緩沖罐下方裝設(shè)
排污閥， 定期進(jìn)行排污清洗， 防止三氯化氮積聚
而分解爆炸［３ ］ 。
2暢4 　氯化釜
氯氣通過噴頭進(jìn)入氯化釜內(nèi)， 與二氯乙酰氯
在催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)得粗品三氯乙酰氯；
副產(chǎn)的氯化氫氣體用２ 臺(tái)石墨降膜吸收器吸收得
副產(chǎn)品鹽酸， 并儲(chǔ)存在玻璃鋼儲(chǔ)罐中。
為了深度氯化， 氯化釜選用細(xì)長(zhǎng)型帶夾套的
反應(yīng)釜。氯化釜材質(zhì)選用搪瓷， 氯氣噴頭采用
F４ 材料。
氯化釜在常壓下使用， 設(shè)有液位計(jì)， 并加設(shè)
溫度計(jì)、氯氣流量計(jì)、冷凝器等以控制反應(yīng)溫
度。
2暢5 　精餾釜
粗品三氯乙酰氯進(jìn)入精餾釜， 初期精餾時(shí)由
于有大量氯氣存在， 尾氣管道接入堿液噴淋裝置
吸收。精餾釜上裝設(shè)事故狀態(tài)緊急泄壓設(shè)施， 如
防爆片。
3 　結(jié)　語
在三氯乙酰氯生產(chǎn)的安全管理中， 我們要重
點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)氯氣的安全管理， 不僅要加強(qiáng)物（設(shè)備
設(shè)施）的安全狀態(tài)管理， 還要從人的安全行為管
理上入手， 消除事故隱患， 確保安全生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)：
［１］ 周德紅， 張艷芳， 王紅漢． 氯氣泄漏擴(kuò)散半徑估算與應(yīng)急
處置［J］ ． 工業(yè)安全與環(huán)保， ２００６ ， ３２ （８） ： ４ ～ ６暢
［２］ 中國(guó)氯堿工業(yè)協(xié)會(huì)． 關(guān)于氯氣安全設(shè)施和應(yīng)急技術(shù)的指導(dǎo)
意見［ （２０１０） 協(xié)字第０７０ 號(hào)］ ．
［３］ 液氯使用安全技術(shù)要求（AQ３０１４ － ２００８） ．
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