氯化工艺

氯化是化合物的分子中引入氯原子的反应,包含氯化反应的工艺过程为氯化工艺,包括取代氯化、加成氯化、氧氯化等。

典型工艺:氯气、乙烯生产二氯乙烷

Cl2+乙烯—->二氯乙烷(氯化反应)–裂解–>氯乙烯+HCl–分离–>氯乙烯,HCl参与氧氯化反应

乙烯+O2+HCl—->二氯乙烷(氧氯化反应)

(1)反应类型:放热反应

(2)工艺危险特点

  1. 氯化反应,放热速度快、放热量较大。
  2. 所用的原料大多具有燃爆危险性。
  3. 常用的氯气本身为剧毒化学品,氧化性强,储存压力较高,多数氯化工艺采用液氯生产是先汽化再氯化,一旦泄漏危险性较大。
  4. 氯气中的杂质如水、氢气、氧气、三氯化氮等,特别是三氯化氮*积累后,容易引起爆炸危险。
  5. 生成的氯化氢气体遇水后腐蚀性强。
  6. 氯化反应尾气可能形成爆炸性混合物。

*三氯化氮是危险且不稳定的物质,气体在气相中体积分数为5%~6%时存在潜在爆炸危险。在密闭容器中60℃时受震动或超声波条件下,可分解爆炸。换热器使用热水加热,水温一般控制在50℃。

(3)重点监控单元:氯化反应釜、氯气储运单元

(4)重点监控工艺参数

  1. 氯气杂质含量(水、氢气、氧气和三氯化氮);
  2. 反应物料的配比;
  3. 氯化剂进料流量;
  4. 氯化反应釜温度和压力;
  5. 氯化反应釜搅拌速率;
  6. 冷却系统中冷却介质的温度、压力和流量;
  7. 氯化反应尾气组成。

(5)安全控制的基本要求

  1. 反应釜温度和压力的报警和联锁;
  2. 反应物料的比例控制和联锁;
  3. 进料缓冲器;
  4. 搅拌的稳定控制;
  5. 紧急进料切断系统;
  6. 紧急冷却系统;
  7. 安全泄放系统;
  8. 事故状态下氯气吸收中和系统;
  9. 可燃和有毒气体检测报警装置等。

(6)宜采用的控制方式

  1. 将反应釜内温度、压力与釜内搅拌、氯化剂流量、氯化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,设立紧急停车系统。
  2. 安全设施,包括安全阀、高压阀、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧急切断装置。

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