溴素的生产工艺及生产过程危害因素分析

溴素的生产工艺及生产过程危害因素分析溴素的生产工艺及生产过程危害因素分析宁汲化

INingboChemicalIndustry2010年第l甥

溴素的生产工艺及生产过程危害因素分析

刘黎艳1,慧2

(1.宁波市化_I二研究设计院有限公司,宁波315040:2.宁波远东化_丁=集团有限公州,宁波3l5040)

摘要:澳索作为一种重要的基础性化_T原料,广泛应用于阻燃剂,石油开采,精细化T等

领域.利用我围庞人的自然资源生产澳素,实现了资源的综合利用,符合国家能源综合利用的产

业政策.本文介绍_r澳索的生产-T艺及生产过程中的危害因素分析. 关键词:溴素;生产T艺;危害因素

中图分类号:TQ124.5文献标识码:A

溴的天然资源主要存在丁海水,地下浓缩卤水

利古海洋的沉积物岩盐矿以及盐湖水中.由于海水

量巨人,海水中的溴含量占地球上总资源量的

99%.海水中溴的浓度约为65ppm,而岩盐矿中溴

的含量仅有0.1ppm,某些地区地下卤水溴含量为

200~300ppm(如山东渤海湾地区的地下卤水).

溴素作为一种重要的基础性化:71原料,广泛应

用丁阻燃剂,石油开采,精细化f等领域.利川我

国庞人的自然资源生产溴素,实现了资源的综合利

用,符合国家能源综合利川的产业政策.

1溴素生产工艺

经过近儿十年的研究及生产,目前国内外卤水

捉溴的生产主要有以'卜儿种Ii艺:

1)空气吹出法:用硫酸酸化卤水,然后与氯

气一并送至溴游离塔进行氧化,用纯碱吸收,最后进行蒸馏,冷凝,分离制得.

2蒸汽蒸馏法:将提取氯化钾后的卤料液加入溴反应塔,与氯气平?蒸汽进行反

应将溴氧化置换山米,而后进行蒸馏,冷凝,分离制得.

3)二氧化硫法:将含溴的空气与二氧化硫进行还原反应,J{j水吸收溴化氢气体,经蒸馏制得溴素.

本文所阐述的生产方法是在二氧化硫法艺的基础上进行改进,建立新的生产方法.该方法的一

1O.

特点是:生产成本低,l:艺简单,废气少,生产周 _期短,生成的产品纯度高.

1.1生产工艺流程简述

向管道内加入废卤水泵将卤水抽至输送管道,

酸(当酸度达不到pH值要求时加入稀释后的硫酸),在酸性环境下通入氯气,在管道内发生氧化反应,反应如下:

2Br-+C12————2C1.+Br2

卤水输送至吹山塔后,刚鼓风机向吹出塔鼓空气,Br'从卤水中分离并进入吸收塔,捕沭塔,塔底的脱溴卤水排向盐田.

二氧化硫(硫磺经密闭燃烧氧化生成)在吸收塔瞬间负压状态下吸入,同时加水,含溴空气与二氧化硫进行还原反应,水吸收溴化氢气体成为氢溴酸母液,母液池收集一定量的氢溴酸母液后进入蒸馏.1段.

Br2+SO2+2H20—————2HBr+H2804

川泵将母液池内的氢溴酸母液送入蒸馏塔(常压蒸馏),同时向塔内通氯气,把溴重新置换出米, 经蒸馏,冷凝制得溴素成品,蒸山的废酸进入酸池, 循环使川.

2HBr+C12————Br2+2HCI I艺流示意图见t,-.

宁波化77.NingboChemicalIndustry2010年第l甥卤水

浓硫酸

液氯铡瓶硫磺

r1,蒸氯

汽化器脱溴废水去盐田燃硫炉汽气 ?

1

c-z

Tll,S02Jr

输送管道———.1吹u塔十——吸收塔H蒸塔. t窄气T土I

陵池l冷凝器l

+lI废酸

ll

配

睃

罐

1.2消耗定额

图1溴素生产工艺流程

n屯产品艺消耗定额见下表:

表1吨产品T艺消耗定额

1.3主要设备选择

本项目采川的主要_l:艺没备由蒸馏塔,吹出塔,吸收塔,冷凝器,鼓风机,泵等

设备组成. 11吹山塔:

在吹山塔中,当液体喷淋密度为35m3/m'.h,同时气液比为5O:1时,溴素的吹山率可达剑95%以 I.

由酸性卤水和氯气,溴等介质对普通金属材料的强烈腐蚀,吹出塔的材料为混

凝_十塔体,玻璃钢衬里.

2)蒸馏塔

__l:业上常川的蒸馏设备有泡罩塔,筛板塔,填料塔等,各种塔均有独自的特点,填料塔结构简单, 流体阻力小,可以选不同的陶瓷材料做填料. .

】1一

溴素的生产__=l二艺致生产过程危害因袭分析2010年第l

根据本装置介质的特点,选用填料塔.

2生产过程中危害因素分析

本艺涉及到的原,辅材料,产品及中间产物为液氯,液溴,硫磺,硫酸,二氧化硫,氢溴酸, 均属丁危险化学.按《危险化学品名录(2002版)》中确定,液氯归类为有毒气体,液溴,硫酸,氢溴酸,盐酸归类为酸性腐蚀品,硫磺归类为易燃物品, _二氧化硫归类为有毒气体.根据《剧毒化学品目录》 (2002年版),氯气属丁剧毒品;根

据《易制毒化学品管理条例》,硫酸属于第三类易制毒化学品. 溴素装置由于其生产艺的特点,决定了在生产过中存在着一些潜在的危险.在整个生产操作过中,始终存在着易中毒,易燃,易爆等危险冈

素,同时冈生产_l:艺连续性强,设备长期承受内部介质的冲刷,渗透和外部环

境的腐蚀等,可能导致事故的发生,尤其是氯气中毒事故的发生. 2.1中毒危险分

析

本装置涉及人量有毒物质,其中使量较人的原料氯气还为剧毒品,中间产品二

氧化硫,溴化氢及产品溴素也为毒害性物品.在运输,储存和生产操作过程中存在中毒的危险.

液氯钢瓶瓶阀长期使川,出现密封不严维修不及时,出现泄;液氯汽化过程中,

明火加热导致容器爆炸,物料泄漏;设备,管道冈质量不好或安装不当发生故障泄漏;设备,管道检修时,没有进行彻底的置换,清洗,生产过中人量使川玻璃部件,极易破损.损坏后引起泄漏,有发生中毒的危险.

2.2火灾与爆炸危险分析

且与生产生产过中使刚的硫磺为易燃同体,

原料氯气,产品溴接触能剧烈反应;硫磺粉尘也能与空气或氧化剂形成爆炸性

混合物,有爆炸的危险.

生产所川的原料氯气可助燃,一般可燃物人都能在氯气中燃烧,一般易燃气体

或蒸气也都能与氯 .

12.化

气形成爆炸性混合物.油类,棉纱等易燃物和与氯气易发生反应的物品放在氯

气管道,钢瓶附近,容易引发爆炸;氯化设备中,使川与氯气发生化学反应的润滑剂,容易引发爆炸.

液溴为强氧化剂,与易燃物(如苯)和可燃物

(如糖,纤维等)接触会发生剧烈反应,甚至引发火灾爆炸.

生产中能引起火灾的火源种类较多,分布也较 Jr'.常见的主要有明火(如蒸汽

锅炉及检修中的电, 气焊作业等),高温物质及电气所产生的火花等. 2.3锅炉及容器超压爆炸危险

生产及贮存过程中使J=Ij蒸汽锅炉,使川的液氯钢瓶,液氯汽化器为压力容器,输送蒸汽,氯气的管道为压力管道,如因存在设计,制造或施一T质量缺陷,腐蚀导