浅析光气生产及安全措施

２０１４年９
月浅析光气生产及安全措施
吕来军
张贵智（烟台巨力精细化工股份有限公司
山东莱阳２６５２０２）
摘要：本文介绍了光气的基本性质、用途及生产工艺，为保证
生产过程及使用中的安全所采用的相关措施，同时阐述了如何对含光气的尾气进行无害化处理，最后讲述了与光气泄漏相关的应急处理方法。

关键词：光气；生产工艺；安全措施；无害化处理；应急处理一、光气概述
光气（Ｐｈｏｓｇｅｎｅ），学名碳酰氯（ＣａｒｂｏｎｙｌＣｈｌｏｒｉｄｅ），又名氯代甲酰氯；氯甲酰氯；碳酰氯；碳酰二氯等，分子式ＣＯＣｌ２，分子量９８．９１６。

光气是无色、不燃、有特殊气味、剧毒、易液化的气体。

二、光气的生产工艺
目前，光气（ＣＯＣｌ２）的各种生产工艺条件略有不同，一般是由一氧化碳（ＣＯ）和氯气（Ｃｌ２）在活性炭存在下，快速反应生成。

流程示意图及反应方程式如下：
该反应为体积缩小的反应，因此，高压低温有利于反应的进行且可以缩小反应器的有效体积。

在原料一氧化碳和氯气中，含有微量杂质甲烷（ＣＨ４）、氢气（Ｈ２）、水（Ｈ２Ｏ）等，因此，同时有下列副反应发生：
４Ｃｌ２＋ＣＨ４→ＣＣｌ４＋４ＨＣｌＣｌ２＋Ｈ２→２ＨＣｌＣ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ＋Ｈ２Ｃ＋２Ｈ２→ＣＨ４ＣＯ＋Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋２ＨＣｌ
甲烷杂质和氯气反应生成四氯化碳，将会积累在异氰酸酯后续化学反应的溶剂中，对后续精制分离产生影响；原料气中如果氢气和甲烷超标，则在氯气、一氧化碳混合器中与氯气快速反应生成氯化氢，并放出大量的热。

由于放热温度高达约２５０℃以上，在高温下氯气和铁直接反应生成氯化铁，从而破坏设备；水会和反应器中的活性炭进行反应，消耗活性炭，减少催化剂使用寿命，同时水会和氯气等发生反应生成盐酸，对设备产生腐蚀，
影响设备寿命，装置安全。

因此，要尽可能减少原料气中的甲烷、氢气和水含量。

目前我国光气生产厂大多数使用气态光气。

除工艺简单外，在使用中也较液态光气安全。

因为一旦液态光气泄漏后会瞬间气化，造成所在区域空气中光气浓度很高，达到危险浓度。

三、光气生产过程中的安全措施
１．生产光气的装置应严格控制氯气流量、一氧化碳流量、反应温度以及原料气中杂质气体的含量，氯气、一氧化碳进料量等实现自动控制。

２．对光气反应过程的温度、压力等实行联锁切断控制以及超温报警。

３．对光气反应冷却系统中冷却介质的温度、压力、流量等应实现自动控制及联锁报警设置。

４．光气生产系统应设置事故紧急切断阀，但出现事故时，能使光气生产立即停止，并且把装置中的光气通过安全泄放系统排至尾气处理系统。

５．在生产或使用光气的场所和尾气处理装置的排空管口安装针对光气的有毒气体检测报警装置。

尾气排空口的有毒气体检测报警仪的设定值应为国家环保标准规定的光气排放标准（５．０ｍｇ／ｍ３或３．０ｍｇ／ｍ３）。

６．光气有毒气体检测报警装置应具有联锁处理功能。

当尾
气处理装置的排空管口处的光气含量超标时，应立即启动备用尾气处理设施。

７．光气合成装置必须具备双电源供电功能。

四、含光气废气的无害化处理
由于光气的剧毒性，含光气废气必须破坏处理后方可排空。

目前，工业上采用的含光气废气破坏处理方法主要有碱洗法和催化水解法。

装置安全泄压系统排气只能采用碱洗法破坏才能保障安全。

回收后的废气和抽吸气可采用上述任何一种方法处理。

1.碱洗法
１０～２０％的氢氧化钠水溶液与废气接触起碱解与水解作用，光气破坏生成氯化钠，碳酸钠等无机盐。

常用处理设备有多级鼓泡吸收器、填料喷淋塔等。

一般对光气的处理效果在８０％左右，最高能达到９０％。

碱洗法在我国普遍应用，缺点是耗碱量太大。

2.催化水解法
光气遇水生成二氧化碳和氯化氢，但速度很慢。

水解不完全。

用催化剂可全部水解。

工业上采用的主要方法有：
（１）活性炭法（２）氧化铝法
（３）ＳＮ７５０１催化剂法。

五、光气应急处理处置方法
1.泄漏应急处理
当一旦发生光气泄漏事故，应迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即进行隔离，小泄漏时隔离１５０米，大泄漏时隔离４５０米，严格限制出入。

应急处理人员必须戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。

从上风处进入现场。

尽可能切断泄漏源。

合理通风，加速扩散。

喷氨水或其它稀碱液中和。

构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。

漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。

2.防护措施
呼吸系统防护：正常作业时，应该佩戴过滤式防毒面具（全面罩）。

紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴空气呼吸器。

眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。

身体防护：穿胶布防毒衣。

手防护：戴橡胶手套。

其它：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。

实行就业前和定期的体检。

3.急救措施
皮肤接触：脱去被污染的衣着，用流动清水冲洗。

眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。

就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。

保持呼吸道通畅。

如呼吸困难，给输氧。

如呼吸停止，立即进行人工呼吸。

就医。

灭火方法：本品不燃。

消防人员必须佩戴过滤式防毒面具（全面罩）或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服，在上风处灭火。

切断气源。

喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。

万一有光气漏逸，微量时可用水蒸气冲散，较大时，可用液氨喷雾冲洗。

灭火剂：雾状水、干粉、二氧化碳。

结论
随着化工生产技术的不断更新，光气的生产技术也在不断创新，各种安全防护措施及应急处理方法也得到了完善。

近年来，随着异氰酸酯等光气化产品的迅速发展，光气以其特殊的化学活性在化工领域占有重要地位。

但是，随着人类对安全、环保要求的不断提高，光气的发展又面临一个新的历史时期。

目前光气生产工艺被列为１５种危险工艺之一。

因此，保障光气生产、贮存及使用过程中的安全，开拓光气生产安全新技术将是永恒的主题。

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