氯化氢的合成
实验室中制备氯化氢的几种方法_File-2012-3
实验室中制备氯化
氯化氢气体可用作催化剂、有机合成原料和超纯试剂的原料, 还可用纯水吸收制得高纯度盐酸，
应用于试剂、食品工业、精细化工、医药等，具有广阔的应用前景。其中电子级氯化氢HCl (纯度≥
99.995% )用于医药、化工、半导体行业, 需求量越来越大。氯化氢是盐酸的溶质，是重要的化工
15(1): 58-63. [7] 人民教育出版社化学社．高中化学教材第一册(必修)．第一版2003： 64—68. [8] 人民教育出版社化学社．高中化学教材第一册(必修)．第一版，2003： 20一24. [9] 北京师范大学，华中师范大学，南京师范大学．无机化学教研室，无机化学， 下册， 第四版．
3. 将磷酸滴入氯化钠中 采用高沸点非氧化性酸制低沸点酸的原理。反应的方程式是：
2NaCl+ H3PO4 (浓)═△═Na2HPO4 +2HCl↑ 实验步骤是按用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的实验装置组装，在烧瓶中加入氯化钠晶体， 在分液漏斗中注入浓磷酸。最后点燃酒精灯，用向上排气法收集氯化氢气体。尾气则用 30%氢氧化 钠溶液吸收。 无论是用用磷酸还是硫酸来制取HCl气体，并不是浓度越大越好。浓度越大，吸水性越强，且 酸多数以分子形式存在电离出来的氢离子很少。氯化钠也难电离出氯离子，从而导致产生的HCl气 体的速度较慢。结果显示H2SO4浓度较大时(70%以上)都会有SO2气体伴随生成，是因为H2SO4浓 度较高时，其氧化性比较强，和氯化钠发生氧化还原反应，所以有SO2杂气体生成。H2SO4浓度较 低时，虽没有SO2杂气体生成，但是产气速度较慢，是因为氢离子的浓度下降，导致氢离子与氯离 子结合生成HCl气体的机会小 所以产气速度较慢。对于用H3PO4时，其浓度范围襁’59%—80%时 产气速度较适宜，其中在60%—75%这个浓度范围产生气体较平稳，并且无杂质气体产生，是因 为磷酸是非氧化性酸，又可以提供足够的氢离子。且具有强吸水性，有利于气体的逸出。 H3PO4和NaCl晶体在加热条件下制取HCl气体时，H3PO4的物质的量应相对过量，NaCl晶体中 加入少量水稀释情况下反应更快，H3PO4和NaCl混合均匀产生的气体较平稳些。 用磷酸代替硫酸，生成HCl气体的纯度高。磷酸浓度范围相对于硫酸要宽一些，装置中减少了 除SO2的净化装置，装置简易，但由于H3PO4的价格约是H2SO4的5倍，从而使成本提高了。 采用浓度在50%—80%范围的H3PO4和5g氯化钠(按照需求量按照比例反应)在加热的条件下 反应制取HCl气体较好。
氯化氢合成反应原理
同学们大家好，今天我们一起来学习一下氯化氢的生产原理由电解工序来的氢气，经水分离器、氢气除雾器、阻火器与电解送来的原氯以（1.05:1）-（1.1:1）的摩尔比，在“二合一”蒸汽炉内燃烧，生成氯化氢气体，经冷却后通过氯化氢缓冲罐分离冷凝酸，纯度大于94%的气体氯化氢送往聚氯乙烯合成工段。
（一）合成反应的基本原理氯气和氢气只有在加热或阳光照射下或氯化汞催化剂的存在下，才会迅速反应生产氯化氢，主反应为：氢气和氯气生成氯化氢，氢气在氯气中燃烧大量放热，燃烧时最高温度可达2000 ℃。
必须将此热量移走，否则可能发生爆炸。
主反应发生的同时还伴有下列副反应发生。
副反应会影响氯化氢的纯度，还会影响温度的控制。
合成反应属于自由基反应机理，自由基连锁反应，可分为链引发、链传递和链终止三个过程。
1、链引发氯分子吸收热或光量子的能量后，首先受激发而被解离为两个活性氯自由基，成为连锁反应的开始。
2、链传递活性氯自由基Cl·与氢分子作用，生成氯化氢分子和活性氢自由基H·，后者再与氯分子作用，生成一个氯化氢分子和一个活性的氯原子，就如接力赛跑一样一个一个地传递下去，构成连锁反应，如此继续，即一个光量子可使数以万计的分子化合，同时放出大量热。
3、链终止当受到外界能与Cl·或H·结合的物质或基团影响时，则使自由基失去活性而发生链终止。
如原料气带入氧气、或自由基自身结合为气体分子，活性自由基与合成炉的壁面碰撞也会发生链终止。
（二）氢气、氯气纯度对反应的影响1.氢气纯度对反应的影响根据电解生产经验，若氢气纯度低，氢气中必定含有较多的空气和水分。
当氢气中含氧量达到5%以上时，则会形成氢气与氧气的爆炸混合物，不利于安全生产。
当氢气中含有少量水分时，虽然有利于氢气和氯气的合成反应，但水分的存在会造成合成炉等设备的腐蚀。
空气中惰性气体的存在会影响氯化氢纯度及氯乙烯合成和精馏系统的收率，造成精馏尾气放空惰性气体量和含氯乙烯与乙炔浓度的增加。
氯化氢
第一节：氯化氢合成工艺技术1 生产能力1.1 设计能力1.1.1 十万吨系统设计能力：6.7万吨HCl/年1.1.2 五万吨系统设计能力：4.7万吨HCl/年1.2 实际生产能力1.2.1十万吨系统有三台石墨合成炉及其配套设备，满负荷运行日产氯化氢气体198.67吨，单台炉产能66.22吨/日。
1.2.2 五万吨系统共有5台钢制合成炉及其配套设备，正常生产时运行4台合成炉，运行负荷日产氯化氢气体156吨，单台炉产能39吨/日。
12.3 五万吨系统通过改造，新增两台二合一副产蒸汽石墨合成炉及其配套设备，日常开一备一，满负荷运行日产氯化氢气体150吨，单台炉产能150吨/天。
系统在满负荷运行状态下，可副产压力在0.8-1.0 MPa饱和蒸汽4.375吨/h，装置年开工率按8000h计，年产蒸汽3.5万吨。
1.2.4因原料气含有一定量的水份，故生产系统在正常运行时产生一定量的冷凝酸（盐酸），其产量约为：十万吨系统5吨/日，氯化氢气体损耗量约为日产总量的0.78%；五万吨系统 3.5吨/日，氯化氢气体损耗量约为日产总量的0.52%。
1.2.5 如后工序生产出现异常，本装置生产的氯化氢气体将部分或全部倒入吸收系统制取盐酸，五万吨系统满负荷运行每小时生产氯化氢气体约3800m3 /h，用水吸收制取浓度31%盐酸可生产20.08T/h；十万吨系统满负荷运行每小时生产氯化氢气体约5500 m3 /h，用水吸收制取浓度31%盐酸可生产28.02 T/h。
1.2.6根据实际生产情况，五万吨合成系统仍有一定的生产余量，但吸收装置受设备自身因素影响已满负荷运行，如全部降量制取盐酸，前系统必须降电流；十万吨系统合成系统已趋于满负荷，无法对现有装置进行提量，如全部降量制取盐酸，三套吸收装置无法全部吸收，前系统必须降电流，将氯化氢产量降至3200 m3 /h。
2 产品及副产品2.1 本装置的产品：氯化氢气体，副产品：盐酸（合成酸、高纯酸）、蒸汽产品名称：氯化氢气体；分子式：HCL ；分子量36.5682.2 氯化氢的性质2.2.1 物理性质2.2.1.1 氯化氢是一种有毒、有害、有强烈刺激性气味的气体。
氯化氢合成工艺流程图合成法(3篇)
摘要：氯化氢（HCl）是一种重要的无机化工原料，广泛应用于合成盐酸、氯气、合成纤维、塑料、染料、农药等领域。
氯化氢的合成方法主要有合成氨法、盐酸合成法、氢气氯化法等。
本文主要介绍氢气氯化法合成氯化氢的工艺流程图及其合成方法。
一、引言氯化氢是一种无色、有刺激性气味的气体，具有强烈的腐蚀性。
在工业生产中，氯化氢的合成方法多种多样，其中氢气氯化法因其原料易得、工艺简单、生产成本低等优点而被广泛应用。
本文将详细介绍氢气氯化法合成氯化氢的工艺流程图及其合成方法。
二、氢气氯化法合成氯化氢的原理氢气氯化法合成氯化氢的原理是：在高温、高压、催化剂的作用下，氢气与氯气反应生成氯化氢。
反应方程式如下：H2 + Cl2 → 2HCl三、氢气氯化法合成氯化氢的工艺流程图1. 原料准备（1）氢气：选用高纯度的氢气，一般要求氢气纯度大于99.99%。
（2）氯气：选用高纯度的氯气，一般要求氯气纯度大于99.5%。
2. 氢气与氯气混合将氢气与氯气按一定比例混合，混合比一般为1:1。
3. 催化剂准备选用合适的催化剂，如钼催化剂、钴催化剂等。
催化剂的活性对氯化氢的合成反应速率和产率有很大影响。
4. 反应将混合好的氢气与氯气送入反应器，在高温、高压、催化剂的作用下进行反应。
反应温度一般在400-500℃，压力一般在1-5MPa。
反应生成的氯化氢气体在冷凝器中冷凝成液体，同时分离出未反应的氢气和氯气。
6. 分离将冷凝后的氯化氢液体进行分离，得到氯化氢产品。
7. 废气处理未反应的氢气和氯气在废气处理系统中进行处理，如吸收、吸附等，以达到环保要求。
四、氢气氯化法合成氯化氢的合成方法1. 反应器设计选用合适的反应器，如固定床反应器、流化床反应器等。
反应器的设计应满足高温、高压、催化剂的要求。
2. 催化剂选择与制备根据反应条件，选择合适的催化剂。
催化剂的制备方法有浸渍法、溶胶-凝胶法等。
3. 反应条件优化通过实验研究，优化反应温度、压力、催化剂用量等条件，以提高氯化氢的产率和反应速率。
氯化氢合成及盐酸合成技术方案
天成化工氯化氢合成技术方案编号：ntxqlhqhc-2012-12-30买方：天成化工卖方：南通星球石墨设备有限公司日期：二0一二年十二月三十日一.装置配置描述1.1.根据用户的要求，为用户选用我公司生产的组合式二合一副产蒸汽石墨合成炉，生产HCl气体高纯盐酸及普通盐酸。
1.2.按SZL-1500型组合式二合一副产蒸汽石墨氯化氢合成炉。
配置，数量：4台，开3备1。
1.3.设置配套盐酸吸收系统：5套其中一套是专门用来生产高纯盐酸，4套用来生产工业盐酸。
采用二级降膜吸收+尾气塔吸收，满足高纯盐酸和普通盐酸的生产。
1.4操作弹性范围：30％～110％。
1.5年操作时间：按8000小时/年设计。
1.6产能:（1）、高纯盐酸:35000吨/年（2）、氯化氢：120000吨/年二.主产品及副产品技术规格2、1，31%高纯盐酸规格：指标名称单位标准要求总酸度（HCl）≥mg/L mg/L 31钙质量浓度（以Ca计）≤mg/L mg/L 0.2镁质量浓度（以Mg计）≤mg/L mg/L 0.05铁质量浓度（以Fe计）≤mg/L mg/L 0.3游离氯≤mg/L mg/L 20蒸发残渣≤mg/L mg/L 15外观为无色透明液体2.2.工业盐酸：指标名称单位标准要求总酸度（HCl）≥31铁质量浓度（以Fe计）≤% 0.006硫酸盐（以SO4计）≤% 0.005砷% 0.0001灼烧残渣≤% 0.08氯化物（以CL计）≤% 0.0052.3.氯化氢气体：纯度：≥96%(vol)H2≤3.5%(vol)水≤0.5%压力：0.15－0.2MPa2.4.副产蒸汽：压力：0.5MPa三.合成炉及吸收器的能力描述3.1.HCL合成炉：单台合成炉正常生产氯化氢能力120t/d，对应387td普通盐酸能力。
3.2.配套吸收系统，普通盐酸共4套，单套吸收装置吸收能力满足387t/d的盐酸产量,高纯盐酸一套，每天吸收能力满足：105t/d,年产高纯盐酸35000吨/年。
氯化氢合成装置工艺PPT课件
3、平衡氯气。将氯乙烯净化尾气变压吸附提氢 装置送来的氢气并入系统使用，保证全厂正 常生产。
3
（二）、产品简介
1、氯化氢气体（HCl）
（1）、物理性质 在常温下为无色、有刺激性气味的气体，
比重1.3，极易溶于水，并强烈地放热，其水 溶液就是盐酸，是常用的无机强酸之一。纯 的盐酸是无色液体，工业盐酸由于有铁、氯 或有机杂质存在而呈黄色。20℃时，浓度 31%的盐酸比重为1.1543，浓度为36%的盐 酸比重为1.1789。饱和的或浓的盐酸在空气 中能挥发出氯化氢气体。氯化氢极易与潮湿 空气中的水分生成白色的烟雾。
14
一级降膜吸收器的HCl气体吸收后，再进入一 级降膜吸收器，与来自合成炉的HCl气体吸收， 最终成为31%的合格盐酸。尾气吸收塔（T703A~F）中未被吸收的微量氯化氢及惰性气 体，与来自稀盐酸循环槽（V-705）经稀盐酸 循环泵（P-702A~C）加压后的稀盐酸一起进 入水力喷射器（P-701A~F）吸后流入稀盐酸 循环罐（V-705）。未被吸收的尾气通过水封 槽（V-704A~F）放空管道排入大气。
氯化氢合成炉夹套内的纯水由纯水罐（V-709） 流出经纯水泵（P-707A/B）加压后供给。纯 水吸收氯化氢合成时的反应热最终成为蒸汽， 经管道进入蒸汽分配台（V-710）后，分配给 各用户。补充稀盐酸循环槽（V-705）中的纯 水由界区内纯水总管供给。
16
尾气吸收塔 二级降膜吸收器 一级降膜吸收器
氯化氢合成装置工艺
氯碱分厂
二○一二年五月五日
1
讲述内容
1、本装置生产任务及产品简介 2、氯化氢合成的原理 3、工艺流程 4、点炉及停炉步骤 5、主要设备结构及其原理 6、主要控制指标 7、常见事故及处理方法 8、联锁说明 9、应急处理操作
氯化氢合成工段操作规程
第一章产品及原料概述一原料氯气1、分子式：Cl22、分子量：35.53、物理性质：氯气在常温、常压下为黄绿色气体，具有强烈的刺激性气味，对肺和呼吸道粘膜有损害作用。
略重于空气，微溶于水，氯气的水溶液叫氯水，氯水具有氧化性，氯气与水在低于9.6℃时形成黄色水合物（Cl·8H2O）。
4、化学性质：氯气化学性质活泼，具有较强的氧化性，能与许多单质及化合物起反应，因此，具有强烈的腐蚀性。
二、原料氢气1、分子式：H22、分子量：23、性质：氢气是一种无色、无味、易燃的气体，具有还原性，在水中及其它溶液中溶解度极小。
液态氢具有超导性质。
氢是最轻的物质，在空气中体积含量为4—74%时，即形成爆炸性混合气体。
三、产品氯化氢：1、分子式：HCl2、分子量：36.463、物理性质：密度：气态氯化氢在标准状况下的密度为1.63Kg/m3，相对密度（与空气密度之比）为1.2679。
溶解度：气态氯化氢极易溶解于水，在20℃，101.325Kpa下，1体积水能溶解442体积的氯化氢气体，但氯化氢在水中的溶解度随温度的升高而逐渐下降。
表1—1 在不同的温度和压力下（101.325KP）下氯化氢在水中的溶解度4、化学性质：（1）、氯化氢为共价极性分子，化学性质活泼，具有强烈的腐蚀性，但在较高温度特别是在最高露点108.65℃以上时，几乎对碳钢无显著腐蚀作用，若温度保持在108.65—250℃之间，氯化氢对碳钢的腐蚀速度可保持在适度的范围之内。
另外，石英、石棉、酚醛树脂、耐酸陶瓷、耐酸人造树脂、塑料以及一些金属合金比较耐氯化氢气体的腐蚀。
（2）、加聚反应氯化氢气体再有机合成中的一类主要反应为加成反应═CHCL→ CH—CHCL nCH≡CH+HCL→nCH2此反应为工业制PVC的基本反应，氯化氢工段合成氯化氢的目的也在于此。
四、产品盐酸氯化氢的水溶液，即盐酸，是一种重要的工业原料和化学试剂，用于制造各种氯化物，常用的浓盐酸的质量百分数为37% ，密度1.1g.cm-1，浓度12mol.l-1.工业上生产的盐酸质量浓度为31% ，可广泛用于冶金工业中金属清洗，电力工业中锅炉除垢。
氯化氢生产工艺
氯化氢生产工艺氯化氢是一种无色、刺激性气味的气体，具有很强的腐蚀性和毒性。
它广泛用于制备氯化物、有机氯化合物等。
下面介绍氯化氢的工业生产工艺。
1. 直接合成法：氯化氢的直接合成法是目前最常用的工业生产方法。
该方法通过氯气与氢气进行直接反应制得氯化氢。
反应方程式如下：H2 + Cl2 -> 2HCl这种方法的反应速度较快，可以通过控制反应温度、压力和催化剂的使用来调节反应速率。
目前常用的催化剂包括二氧化硅、金属氯化物和活性炭等。
2. 硫酸-氯化法：硫酸-氯化法是一种间接制取氯化氢的方法。
首先将氢气与硫酸反应生成硫酸氢气:H2 + H2SO4 -> 2H2O + SO2然后将硫酸氢气与氯化钠或氯化钾反应生成氯化氢和硫酸：2HCl + Na2SO4 -> 2NaCl + H2SO4HCl + KCl -> KCl + H2SO4这种方法的优点是反应条件温和，不易产生副产物，但是硫酸气体具有强腐蚀性，对设备材料要求高。
3. 溴化氢-铝粉法：溴化氢-铝粉法是一种由溴化氢和铝粉反应制取氯化氢的方法。
首先将溴化氢溶液与铝粉反应生成氯化氢气体：6HBr + 2Al -> 3H2 + 2AlBr3然后通过冷凝和净化等步骤获得氯化氢纯品。
这种方法的优点是简单、易于操作，但产生的溴化铝固体废料需要处理。
总的来说，氯化氢的生产工艺主要包括直接合成法、硫酸-氯化法和溴化氢-铝粉法。
不同的方法具有各自的优缺点，可以根据实际需求选择合适的工艺。
在生产过程中需要注意对环境的保护和工人的安全，避免氯化氢泄漏和中毒事故的发生。
工业合成氯化氢精品PPT课件
10/26/2020
学科：化学 姓名：张旋
10/26/2020
氯化氢的制备原理的选择
学法指导：理论指导实践
原理一 H2＋Cl2 点燃 2HCl 现象：安静燃烧，苍白色火焰，大量白雾 原理二 H2＋Cl2 光照 2HCl 现象：爆炸，大量白雾
10/26/2020
氯化氢的合成
•HCl合成炉结构
10/26/2020
学法指导：牛刀小试
氯化氢的合成
•HCl合成炉结构
HCl
思维训练
2、生产操作中，调节氯气、氢气阀门操作 （2）降量生产
先缓慢减小氯气流量，还是先缓慢减小 氢气流量，为什么？
H2
冷凝酸
Cl2
10/26/2020
学法指导：融会贯通
氯化氢的合成
•HCl合成炉结构
HCl
思维训练
根据原理：H2＋Cl2 点燃 2HCl 工业上制备2molHCl，需要H2、Cl2 的物质的量一样多吗？
H2
冷凝酸
Cl2
10/26/2020
学法指导：从定性到定量
小星星
归纳 总结
工业合成氯化氢， 先通氢气氯后行。 少通氯气多通氢， 绿色安全有保证！
10/26/2020
THANKS!
课件下载后可自由编辑，使用上如有不理 解之处可根据本节内容进行提问
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HCl
问题引领
氯化氢合成
氯化氢合成、冷冻工艺介绍第一章氯化氢合成岗位任务1.氯化氢合成的任务调节氢气与氯气配比，通过燃烧合成合格的氯化氢气体，供转化工序使用，或用水吸收制成合格的盐酸。
2.罐区岗位任务将转化回收酸及二合一工业酸回收至罐区贮槽，然后利用二合一工业酸将回收酸配制成浓度≥28%的盐酸送盐酸解析。
第二章氯化氢合成岗位工作原理1.反应方程式H2+Cl2 2HCl↑+44.126J2H2+O2 2H2O+Q3Cl2+2Fe 2FeCl3+Q2.氢气的纯度对合成反应的影响如果氢气纯度低，氢气中必定含有较多的空气和水分。
当氢气中含氧达到5%以上时则形成氢气与氧气的爆炸混合物，不利于安全生产。
氢气中含少量水分，虽然可以促进氢气与氯气的合成反应，但含水分过高则会造成合成炉等设备的腐蚀。
此外，更重要的是，氢气纯度(主要含氮气、氧气)将影响到合成和干燥后产品氯化氢的纯度，降低石墨换热器的传热系数，最终影响到氯乙烯合成和精馏系统的收率。
造成精馏尾气放空惰性气体量和含氯乙烯与乙炔浓度的增加。
3.氯气的纯度对合成反应的影响若氯气纯度低，氯气中必定含有较多的氢气与水分，当氯气中含氢量达到5%以上时，则形成氢气与氯气的爆炸混合物，不利于安全生产。
含水分和纯度对氯乙烯生产的影响如2所述4.氢气与氯气的配比对合成反应的影响根据氢气与氯气反应方程式，两者理论是按照1﹕1分子比合成的，但工业上都是控制氢气过量的。
一般在氯化氢合成中控制分子比为氢气﹕氯气=（1.05～1.1）﹕1。
在合成盐酸的合成炉中，氢气过量还多些。
氢气过量最多不能超过10%，不然会造成产品氯化氢纯度下降，乃至影响氯乙烯收率。
而氢气过量超过20%则有可能形成爆炸混合物，不利于安全生产。
但如果氯气过量，则游离氯易与炉壁以及冷却管等反应生成黄色结晶氯化铁而腐蚀设备。
游离氯还将在降膜式吸收塔中与水反应生成次氯酸，对不透性石墨起缓慢的局部氧化作用。
即使少量的游离氯，也将在氯乙烯合成的混合器中与乙炔发生气相反应，生成极易爆炸的氯乙炔，造成氯乙烯合成系统的爆炸。
氯化氢气体的制备
氯化氢气体的制备氯化氢气体可用作催化剂、有机合成原料和超纯试剂的原料，还可用纯水吸收制得高纯度盐酸,应用于试剂、食品工业、精细化工、医药等,具有广阔的应用前景.其中电子级氯化氢HCl(纯度99。
995%)用于医药，化工,半导体行业,需求量越来越大。
氯化氢气体的制备方法1、工业制干燥的HCL是将浓盐酸滴入浓硫酸中(吸热），经过浓硫酸干燥和一个缓冲罐缓冲就可以了.由于氯化钠和浓硫酸产生的混合物坚硬，所以不是好的办法.2、大规模的工业制造方法是通过电解氯化钠溶液产生氢气和氯气，然后再合成炉中燃烧生成氯化氢气体;你若需求量较小可以向氯碱厂购买盐酸溶液（31％)，然后气提产生氯化氢气体，再通过浓硫酸或冷冻干燥产生干燥的氯化氢气体即可;3、工业生产常用浓盐酸,HCl刚瓶成本高，生产也不方便，NaCl操作不方便4、用氯磺酸滴加到盐酸中,再用浓硫酸干燥。
5、在非氯碱企业，一般用三氯化磷滴加盐酸得方法制备氯化氢，同时副产亚磷酸。
全国就有一家获得授权销售氯化氢气体钢瓶，使用氯化氢气体钢瓶确实非常方便，就是价格高了些。
6、最好是用浓盐酸往浓硫酸中滴，生成氯化氢气体参与反应.可以带压操作（2KG左右压力）或用氮气带氯化氢。
氯化氢气体的制备仪器：三口烧瓶1000ml 恒压滴液漏斗250ml 抽滤瓶250ml 乳胶管2米操作：1.三口烧瓶内先放入氯化钠500克（一袋食盐）2。
中间一口接恒压滴液漏斗，内放入硫酸200ml3。
抽滤瓶内放入浓硫酸100ml，一玻璃管通入液面下1cm处，玻璃管上端接烧瓶内产生出来的氯化氢气体,抽滤瓶边口用乳胶管边一根乳胶管,另一头边玻璃管，通入反应瓶中,4。
通气速度以恒压滴液漏斗的阀门来控制硫酸的滴加量,进而控制氯化氢气体的生成量。
备注：a。
以补加硫酸或氯化钠来增加氯化氢气体的生成量b。
不用后,用大量清水冲洗，可将生成的硫酸钠固体冲掉(固体很硬) c。
生成的氯化氢气体通入浓硫酸是为了干燥氯化氢气体。
氯化氢合成2009.6.9
氯化氢合成1、产品概述高纯盐酸是离子膜制碱工艺不可缺少的化学品之一，它主要用于调整进入离子膜电解槽盐水的酸度及PH值、螯合树脂塔中树脂的再生和脱氯淡盐水的酸化。
1.1高纯盐酸的性质高纯盐酸顾名思义，就是纯度高的盐酸，它所含的杂质要比普通的工业盐酸少得多，其物理性质与普通工业盐酸基本相同，化学性质具备一切强酸的特性。
1.1.1外观无色透明的液体，具有刺激的臭味。
1.1.2沸点盐酸溶液的沸点见表1-1表1-1在大气压下盐酸溶液的沸点在101.3kpa压力下，氯化氢和水的共沸点是110℃，其浓度是20.24％。
在不同的压力下氯化氢和水共沸混合物的组成见表1-2。
表1-2在不同的压力时HCl+H2O共沸物的组成1.1.3扩散系数在0℃及101.3kpa压力下，氯化氢在空气中的扩散系数为0.156cm2/S。
氯化氢在水中的扩散系数见表1-3表1-3氯化氢在水中的扩散系数1.1.4密度氯化氢在标准状态下密度为1.639kg/m3 ,相对密度（与空气密度之比）为1.2679，表1-4所列为盐酸的密度。
表1-4盐酸的密度（15℃时）1.1.5氯化氢在水中的溶解度见表1-5、表1-5在不同的温度下（101.3kpa）HCI在水中的溶解度1.1.6 盐酸浓度及吸收温度的关系盐酸的最大浓度决定于吸收温度和气体中氯化氢的浓度，见表1-6表1-6盐酸浓度与吸收温度的关系2.原辅材料规格2.1 HCI2.2高纯盐酸的质量规格（HG/T2778-1996）2.3产品用途氯化氢及高纯盐酸除了上述用于离子膜制碱工艺外，还可以稍加处理制成试剂级盐酸。
由于它的纯度高，在制造高品位的调味粉、酱油等食品工业及电子工业中有着广泛的应用。
此外，它可以应用在化学工业中，生产无机氯化物、有机氯化物如聚氯乙烯和氯丁橡胶等。
在冶金工业中，如湿法冶金，用于钻采和提取稀有金属；在纺织工业中，作织物漂白液的分解促进剂；在造纸工业、医药工业中应用也很广泛。
高纯氯化氢气体的制备方法综述
高纯度氯化氢气体的制备方法综述高纯度氯化氢气体用途广泛，可用于制染料，香料，药物等，又是集成电路生产过程中硅片蚀刻，敦化和外延的工艺的重要材料，也可用于合成催化剂，金属冶炼等领域。
随着各行业的发展，高纯度氯化氢的需求量原来越大。
对获得高纯度氯化氢的方法做进一步探讨。
目前国内外高纯度氯化氢的制备方法主要有以下几种。
1.解吸法。
用浓硫酸与烘干的氯化钾反应，生成高纯氯化氢气体，用压缩机压入钢瓶中。
即曼海姆法硫酸钾联产氯化氢气体。
解吸法生产的氯化氢纯度高(体积分数≥99)，纯度波动小，不含游离氯，有利于氯乙烯合成实现分子比自控，可使氯乙烯合成的过量氯化氢的量降低到2%-5%，减少了氯化氢的消耗定额。
由于该工艺生产的氯化氢纯度高，几乎不含惰性气体，减少了氯乙烯精馏尾气的放空损失，提高了精馏系统的总收率。
解吸法生产氯化氢是在高温下进行的，高温条件下浓盐酸具有更强的腐蚀性，因此对设备与管道材质的要求比较苛刻，成本增加，并且高温下法兰垫片容易老化发生盐酸渗漏，具有危险性，并且使开停车次数频繁，影响生产。
2.盐酸脱析法。
将浓盐酸置于脱析塔中加热脱析制氯化氢气体。
盐酸脱吸法制高纯氯化氢广泛应用于 PVC、氯丁二烯和高纯盐酸等的生产中。
脱析法生产的氯化氢纯度高(体积分数≥99)，设备投资管理要求不高，操作比较简单，对环境和人体损害较低，整个生产费用相对较低，但是原料消耗很高而相对于其他方法其安全生产措施就简单多了, 只是为防止原料酸储槽和稀酸储槽在进酸过程中气体氯化氢外逸污染环境, 其出气经尾气中和槽内的碱液洗涤吸收后排入大气。
此方法所副产的稀盐酸量较大,可用于内部其他生产。
3.合成法合成法的基本原理原理非常简单，即氢气在氯气中均衡燃烧，生成氯化氢气体，反应式如下：CI2+H2=2HCl+1.84×105J合成法生产氯化氢是目前国内大型的氯化氢生产装置所采用的生产工艺，由于该工艺成熟稳定，并且在生产过程中积累了大量的实践经验，有利于生产长期稳定的运行。
二合一石墨炉氯化氢操作规程
二合一石墨炉氯化氢合成操作规程一、物质介绍1、原材料份子量：70.91.1 氯气份子式：Cl2比重：3.214kg/m3 (标况下)液氯沸点：-34.5℃(0.1MPa)溶解度：1.462g/100gHO(标况)21.1.1 性质：氯主要以钠、钾、钙、镁的无机盐形式存在于海水中，其中以NaCl 含量最高。
氯为双原子份子、熔点、沸点较低，常温下氯是气体，加压降温后变成黄色液体，可装在钢瓶中储存，氯气为黄绿色气体，具有刺激性气味，有毒。
氯气的化学性质很活泼，易与各种金属和非金属反应生成各种化合物。
并易与氢化合，在常温下反应较缓慢，但在光照射线或者加热至250℃时，反应瞬间即完成，燃烧并可能发生爆炸，同时放出大量的热。
氯气能与氨发生强烈反应，产生爆炸性化合物NH Cl ，这就是用4氨水检查氯气管道是否泄漏的依据。
氯气与烧碱反应生成次氯酸钠，这是用碱处理废氯即生产漂液的依据。
H 2 ↑+Cl 2=2HCl ↑12NH 3 ↑+6Cl 2=9NH 4Cl+NCl 3+N 2 ↑2NaOH+Cl 2 ↑=NaClO+H 2O+NaCl1.1.2 氯气技术条件(1) 合成盐酸用：正常开车：≥68%(体积百分比)含氢≤0.4%含 H 2O ≤0.04%(2) 氯乙烯用： Cl 2 纯度≥92%含氢＜0.4％含 H 2O ≤0.04%1.2 氢气：份子式 H 份子量：2.0162比重： 0.0897kg/m 3(标况)1.2.1 性质：空气中氢的含量极微， 在自然界中氢主要以化合物形态存在， 氢 气在氧气中(或者在空气中)燃烧生成水，在氯气中燃烧生产氯化氢。
2H 2+O 2=2H 2O+Q ……… .(合成付反应) H 2+Cl 2=2HCl+Q ……… ..(合成主反应)氢能自燃，但不能助燃，在常温时与氧化合较缓慢，在空气中最 低发火温度是 530℃， 在氯气中的最低发火温度是 440℃(均在爆炸极 限范围之内)。
氯碱分厂氯化氢合成工序操作法
氯化氢合成工序操作法X公司发布前言 (2)1 范围 (3)2 规范性引用文件 (3)3 术语和定义 (3)4 符号和缩略语 (3)5 岗位职责 (3)6 生产组织协作关系 (3)7 生产流程及所管设备范围 (4)8 生产工艺控制指标 (5)9 生产操作法 (6)10 不正常现象的原因及处理方法 (9)11 交接班制度 (10)12 巡回检查制度 (11)13 安全技术和劳动保护 (12)14 主要设备及其维护保养和使用 (14)15 原始记录 (15)16 原料、材料、工具的保管、使用 (15)17 消防器材、防护器材的使用和保管 (15)18 环保要求 (15)图1氯化氢岗位巡回检查路线图 (12)图2 氯碱厂氯化氢岗位钢合成炉工艺流程图 (17)图3 氯碱厂氯化氢岗位石墨合成炉工艺流程图 (18)表1设备一览表 (4)表2高纯盐酸产品质量标准 (6)表3不正常现象的原因及处理方法 (9)表4氢气和其他气体形成爆炸混合物的浓度范围 (12)前言本标准有X公司烧碱分厂起草。
本标准编写人：本标准校核人：本标准审核人：本标准审定人：本标准批准人：批准执行人：氯化氢岗位试行操作法1 范围本标准明确了氯碱厂氯化氢岗位的职责、生产组织和协作关系，规定了生产的操作方法、操作人员应遵守的有关制度和安全操作的要求。
本标准适用于氯碱厂氯化氢岗位的操作。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
本操作法根据Q/DHGS G04 06-2017标准进行编写3 术语和定义设备润滑管理规定确立的及下列缩略语适用于本标准。
三细细听、细摸、细看三不放过发现疑点不搞清楚不放过；解决问题不彻底不放过；处理完毕不达标不放过。
氯化氢合成过程关键技术点分析
39一、氯化氢合成过程概述氯化氢的合成过程主要是氯化氢合成及盐酸制备。
主要的流程为原料氢气和原料氯气分别通过压力调节等工艺经过一系列设备进入合成炉中，按照一定的比例燃烧后生成氯化氢气体，氯化氢气体与工业水逆向吸收制成盐酸。
二、氯化氢合成过程关键技术研究现状1.氯化氢合成过程关键技术特征分析氯化氢是重要的工业生产燃料之一，在氯化氢的生产过程中存在着以下特征：（1）氢气、氯气是易燃易爆、有毒有害气体，在生产过程中容易因意外因素引起事故，因此生产过程中要对其安全性进行有效的控制；（2）在氯化氢合成反应中受到的影响变量较多，比如氯氢纯度、流量、冷却水流量、压力等，这些变量都是不断动态变化的，因此要进行科学合理的控制；（3）由于需要的盐酸浓度不同，以及生产条件变化，吸收水量也需要针对性的进行控制；（4）由于氯化氢合成反应不是完全反应，在生产过程中会产生游离氯，在电石法氯乙烯生产中，氯化氢作为氯乙烯生产的原料氯化氢中游离氯会与乙炔反应会生成氯乙炔爆炸性气体，对安全生产造成极为严重的威胁。
2.氯化氢合成过程关键技术存在的问题探究氯化氢合成过程中最大的问题是安全威胁，由于氯化氢合成过程中影响安全的因素众多，在其合成过程的关键技术中一定要控制好风险。
氯化氢合成过程中，游离氯造成的风险极大，因此氯化氢合成过程中要以游离氯的控制为主，加强对紧急情况下的应急操作培训、演练，提高应对异常的能力。
此外合成炉主要通过火焰视镜直观反应氯氢的配比情况，但是由于氯、氢气含杂质、合成炉长时间运行炉胆渗漏等原因火焰视镜一段时间后粘附一层酸雾看不清楚。
三、氯化氢合成过程关键技术1.氯化氢合成工艺根据氯化氢合成工艺，原料氢气经缓冲罐、阻火器、调节阀稳压后进入合成炉。
原料氯气经稳压后进入原氯缓冲罐与氯气液化送来的废氯经稳压后在混合器混合。
混合后的氯气进入混合氯缓冲罐，经稳压后合成炉与氢气在合成炉石英灯头内燃烧，燃烧比Cl 2 ：h 2=1.00:1.05-1.00:1.10.合成的氯化氢气体经冷却送氯乙烯工序。
HcL合成流程图
盐酸工段一概况任务：通过调节进入合成炉的氢气与氯气的流量配比，合成合格的氯化氢气体工艺流程简述：来自氯氢处理工段的氯气、氢气，经过冷却器、缓冲器、调节阀（二合一炉还经过孔板流量计、自控调节阀、快速切断阀)阻火器进入合成炉灯头混合燃烧，生成氯化氢气体自炉顶排除，经空气冷却器（二合一炉经过浸泡在水槽中的石墨管）进入石墨冷却器，冷却后氯化氢气体通过分配台经过氯化氢预冷器送氯乙烯工段作原料，多余部分用水吸收制成盐酸。
反应为：Cl2+H2======2HcL+Q（条件为在合成炉中燃烧）工艺流程图如下：开车条件：氢气纯度：大于等于90% 操作压力：0.11~0.13MPa氯气纯度：大于等于98% 操作压力：0.05~0.079MPa夹套炉：含氢：小于等于0.4% 合成炉出口含氢：小于等于0.4% 水压：大于等于0.3MPa二合一炉：炉含氢;小于等于0.4% 合成炉出口含氢：小于等于0.4% 水压：大于等于0.3MPa生产控制指标A 原氯：纯度：大于等于95%（分析8次每班）含氢：小于等于0.4% 含水：小于等于300ppm尾氯；大于等于85% 含氢：小于等于3%氯气压力：0.11~0.13MPaB 氢气：纯度：大于等于98% 压力：0.05~0.079MPaC 夹套合成炉：出口压力：0.026~0.06MPa 石墨冷却器进口口温度：108~180C二合一合成炉：出口压力：小于等于60kPa 石墨冷却器进口口温度：360~400C氯化氢出口温度：小于等于400CD 吸收塔：出口温度：小于等于50C产品技术指标氯化氢：纯度：大于等于93% 氢气：小于等于5% 过氯量：小于等于0.04%盐酸：HCl：大于等于31%氢气、氯气分别从两个不同管道送入合成炉，在合成炉中合成氯化氢。
合成的产物先经过初步冷却然后进入石墨冷却器，再次冷却。
接着产物进入分配台，一部分用于转化，另一部分进入吸收塔。
在吸收塔中水从上边进入，由上到下喷淋产物，吸收产物。
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第二章氯化氢合成
一、氯化氢的性质
氯化氢（HCl）分子量36.5，密度1.63g/L，是无色具有刺激性臭味的气体，极易溶于水，在标准条件下1体积水中可溶解500体积的HCl气体。
干燥的HCl 腐蚀性较小，而HCl溶液（盐酸）却有强腐蚀性，原因是在水分子的作用下HCl 发生了电离，产生大量的CL+，CL+可与多种物质发生反应，特别是和金属发生化学反应。
因此，为了使设备不受盐酸腐蚀，具有更长的使用寿命，生产HCl 时应该用干燥的氢气和氯气进行反应。
二、氯化氢合成对氢气、氯气的要求（依据工艺包的定）
名称品种规格消耗量吨/年备注
氯气1、氯气≥99.8%
2、水和其它含氧杂质（质量）≤
3、NCL
3
（质量）≤
4、不挥发的残余物%（质量）≤
氢气1、H
2
（质量）≥99.9997%
2、O
2
（质量）≤
3、露点 -60℃
三、氯化氢合成原理
HCL合成是采用氢气在氯气中不爆炸的条件下进行的方法来制备。
反应式：H
2 + CL
2
--HCL
该反应的发生需要一定的前提条件，即提供一定的能量，在光照或加热的情况下，二者能迅速反应，并释放出大量的热。
四、氯化氢合成工艺流程及设备 1、氯化氢合成工艺流程图
防爆膜排放 去尾气淋洗塔 CDI 回收氢
电解氢
回收自用或处理
去三氯氢硅合成炉
氯气
氢气缓冲罐 HCL 贮罐 水冷器 氯气缓冲罐
HCL 合成炉 阻火器 空冷器 HCL 空冷器 废HCL 缓冲罐 盐酸槽
氯化氢合成是由两套相同的合成炉系统，H2、CL2缓冲罐，事故排放接收设备组成（其中H2、CL2缓冲罐及事故排放装置为两套合成炉系统共用）。
来自氯碱装置的氢气及从三氯氢硅合成工序返回的循环氢气输送入氢气缓冲罐。
出氢气缓冲罐的氢气分别去两条生产线的氯化氢合成炉01R0301a。
来自液氯汽化工序的氯气穿过01V0302氯气缓冲罐，分别去两条生产线的氯化氢合成炉01R0301a。
经缓冲罐后的氯气和氢气分别经过氯气阻火器和氢气阻火器，然后按一定的流量比进入氯化氢合成炉01R0301，在炉内进行燃烧，生成氯化氢气体，生成的HCL经管道冷却和水冷却器（01E0301a\b），进入HCL缓冲罐（01V0303a\b），然后送到三氯氢硅合成工序。
2、设备明细表
位号名称数量规格材质
HCL合成炉 1
HCL空气冷却
1
器
换热器 1
阻火器 1
HCL储罐 1
废HCL储罐 1
阻火器 1
HCL储罐 1
CL
缓冲灌 1
2
缓冲灌 1
废CL
2
H
缓冲罐 1
2
五、氯化氢合成的技术条件
1、原料配比
2、原料压力：0.5MPa
3、合成温度：250～450℃
4、产品质量的控制要素
5、炉压及氯化氢输送
六、氯化氢合成的操作
（一）、开车前的准备（氮气置换）
1、检查整个系统设备、管道、阀门和仪器仪表完全正常
2、系统试压检漏，达到开车要求。
3、系统气体置换：缓冲罐用氮气置换3～4次。
其中，氢气缓冲罐还需进一步用氢气置换，置换的废气经过淋洗塔后排空。
合成炉和HCL 缓冲罐先用氮气吹扫后再用空气吹扫，直到爆炸分析数据符合安全限值（没有爆炸危险）。
4、缓冲罐充压：气体置换完成，氯气、氢气缓冲罐分别充氯气和氢气到规定值，并启动压力控制设备。
5、检查吸收塔循环冷却水系统完全正常。
（二）、开车操作
1、启动HCL吸收系统
点火前，还必须保证HCL合成炉、HCL缓冲罐到淋洗塔的管路畅通，淋洗塔处于工作状态。
点火方式有两种：
⑴人工点火
经手孔插入燃烧着的点火器，点火器的燃料是氢气。
从辅助氢气管通入氢气，点燃后取出点火器，关闭手孔。
随后逐渐从燃烧器通入氢气，稳定燃烧后关闭辅助氢气管的气源。
从燃烧器通入氯气，其量比氢气少5～10%。
火焰稳定燃烧后关闭吹扫空气。
⑵遥控点火
用专用的管道向合成炉内通入氩—甲单硅烷混合气，该混合气在空气中自然。
燃烧器供应氢气，稳定燃烧后停止氩—甲单硅烷混合气。
氩—甲单硅烷混合气管与合成炉断开（阀门）后，需用氮气吹扫。
向燃烧器通入氯气，其量比氢气少5～10%，并关闭吹扫空气。
（三）、正常操作（工艺包定）
点火成功后，依次增大氢气和氯气的流量达到规定的参数值。
并检测合成HCl 的质量，达到要求后向SiHCl3合成炉进气，系统投入正常运行，逐渐转入自动控制。
（四）、停车操作（工艺包定）
1、紧急停车
在设备故障或点火失败后，合成系统需紧急停车。
紧急停车，首先关闭HCl缓冲罐出气阀，系统切换到尾气淋洗塔，然后迅速关闭氯气进炉调节阀和氢气进气阀，接着向炉内通入氮气。
至少30分钟后才能开启手孔，送吹扫空气，并进入点火程序或备用，直到故障排除重新点火。
2、正常停车
切断SiHCl3合成炉进气阀，切换到尾气淋洗塔。
然后先慢慢减少氯气流量，再减少氢气流量，直到关闭（首先关闭氯气）。
火焰熄灭后从氢气进气管通入氮气对系统进行吹扫，3～4小时后系统密封备用或改为空气吹扫并开启手孔备用。
七、事故处理预案
1、火焰熄灭
火焰非正常熄灭后，需立即按顺序切断氯气、氢气进气阀，打开HCl 缓冲罐前放空阀，通入保安氮气，并关闭氢气和氯气管线上的手动阀。
在用氮气进行气体置换完成之前，禁止打开合成炉手孔。
火焰熄灭的主要原因是合成炉压力过高（接近氢气缓冲罐，氯气缓冲罐的储存压力），可能是系统出现堵塞或前端原料缓冲罐压力设定不合理。
对于前者，系统气体置换完成后排除故障；对于后者应修改原
料缓冲罐的设定值。
氢气和氯气流量配比失衡也是造成火焰熄灭的重要因素，在提量和降量过程中应注意增幅不能太大。
如果原料供应不足，原料缓冲罐压力下降到控制下限，系统自动联锁关闭氢气和氯气进气阀，也会造成火焰非正常熄灭。
为避免此种情况的发生，液氯库或供氢站应提前通知，使合成炉按正常停车程序进行。
2、防爆膜破裂
当合成炉的压力达到XXX Mpa.G以上时，防爆膜破裂。
引起合成炉超压的主要原因是合成炉内形成了爆炸性混合气，并被引燃。
这是极其危险的，在开车前和火焰熄灭后必须按要求进行气体置换，避免形成爆炸性混合气。
生产过程中始终保持氢气过量，也是为了防止形成爆炸性混合气。
火焰异常熄灭，提供保安氮气是必不可少的条件。
防爆膜破裂后，合成炉压力迅速下降，低于XXX Mpa.G时联锁切断氯气氢气进气阀，切断HCl缓冲罐前进气阀，打开保安氮气进气阀。
防爆膜必须定期更换，超期使用会使其承压能力下降，以致有可能在正常操作压力下出现破裂，给生产造成不必要的损失。
3、系统泄漏
在高温和HCl的腐蚀下，设备、管道、阀门、密封垫损坏造成泄漏是主要原因。
一旦出现泄漏，合成炉都应降量或停产，然后对该设备或该段管路进行气体置换，及时维修或处理。
4、原料供应不足
在得到通知的情况下，按正常停车处理；未得到通知，则按紧急停车处理。
5、阀门损坏
阀门损坏主要表现在阀门不能开启、不能关闭或内漏。
开车前应检查主工艺线上的开关阀是否能开启和关闭，及时更换已损坏的阀门。
开车前后注意尾气排放阀是否有内漏，一旦出现，应气体置换后及时更换。
必要时，HCl合成炉可降量或停产处理。
6、停电
停电时，按紧急停车处理：关闭氯气和氢气进气阀，关闭HCl出气阀，打开保安氮气进气阀，打开HCl缓冲罐后的放空阀。