液氯生产工艺规程

QB 柳州东风化工有限责任公司企业标准
S/ LZDH—2005 氯碱分厂液化岗位生产工艺规程
2005－04－01发布2005－05－01实施
柳州东风化工有限责任公司发布
液氯生产工艺规程
1、范围
本标准介绍了液氯的物理性质和化学性质及产品质量标准，以及生产原理和安全原则。

2、产品说明
2.1、名称：液氯
分子式：Cl2
分子量：70.906
2.2、物理性质和化学性质
2.2.1、物理性质
外观：液氯味黄绿色油状液体。

熔点：-100.5℃（大气压下）
沸点：-34.05℃（大气压下）
比热：Cp=0.947J/kg.k
液氯易于气化为氯气，氯气为黄绿色气体，有强烈的刺激性臭味，剧毒。

比空气重二2．4 9倍，在标准状态下氯气的临界温度为14 4C，临界压力为7 6．1大气压。

临界密度为573kg／
m3。

2.2.2、化学性质
氯的化学性质极为活泼。

2.2.2.1、氯气在一大气压和9．6℃时，能与水生成黄绿色的结晶水合物（CI。

·8H2O）会堵塞设备、管道。

2.2.2.2、氯气能与许多金属（M）直接化合成含属氯化物，其反应通式为:
nCI2十2 M＝2 MCln
如氯气与银反应生成氯化银：
CI2＋2Ag=2 AgCI
氯气与金属反应，在水存在时，能生成盐酸。

而促使其腐蚀。

如：3CI2＋2Fe—一2FeCI3
FeCl3＋3H2O Fe（OH）。

＋3HCl
完全干燥的氯气或液氯在常温下几乎不与金属作用，但也有例外。

如钛（Ti）与湿氯气不起反应，而与干燥氯气生成氯化物:
Ti十XC12—一TiC12，TiC13，TiC14
2.2.2.3、氯气与氢气化合，可制造氯化氢：
高温
C12十H2 2 HCl
2.2.2.4、氯气与氨反应生成氯化铵或生成具有爆性的三氯化氮：
3CI2＋8NH3—一一6NH4CI＋N2（氨过量时）
3 CI2＋
4 NH3—一3 NH4CI＋NCI3（氯过量时）
2.2.2.5、氯气溶解在水里时，发生反应生成次氯酸和盐酸，而次氯酸在热或光的作用下会分解，生成盐酸和初生态氧。

CI2＋H2O—一一HOCI＋HCI
HOCI——一一HCI十〔O〕
盐酸、次氯酸均能腐蚀钢制设备和管道，但干燥氯对金属腐蚀不大，故制造液氯的氯气必须干燥，含水在0。

05%以下。

2.2.2.6、氯气与无机化合物的反应：如氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠：Cl2
＋2NaOH—一一NaOCl＋NaCl＋H2O
2.2.2.7、氯气与有机化合物反应：如氯气与苯反应生成六六六、氯苯：
光
3Cl2＋C6H6C6H6。

Cl6（加成反应）。

六氯环已烷（即六六六）
CI2＋C6H6—一一C6H5Cl＋HCI （置换反应）
与醋酸反应生成一氦醋酸：
CI2＋CH3COOH—一一CH2CICOOH＋HCl
2.3、产品质量标准
2.4、包袋及贮遗
可用液氯槽车、大、小液氯钢瓶（1000kg、500kg、80kg、50kg、3okg）包装。

在运输和存放过程中必须防止撞击、曝晒和高温。

钢瓶装卸、搬运时，必须戴好瓶帽、防震圈，严禁使用叉
车装卸。

机动车辆运输应严格遵守当地公安、交通部门规定时行车路线，不得在人口稠密区和有明火等场所停靠。

2.5、用途
氯气是重要的化工原料，它广泛地应用干工业的各个领域，在国民经济中占据重要地位。

主要用于生活自来水的杀菌消毒、纸浆及棉纤维、化学纤维的漂白，氯化纸浆的制造（用以除去纤维中的木质素），有机氯化物、塑料、农药、溶剂以及无机氯化物的制造等。

3、原材料规格
4、生产基本原理
4.1 液化的目的
氯气液化的目的是提高氯纯度和便于运输及贮存，其原理是根据氯气在一定的压力、温度下易于液化，而其他杂质气体在同样条件下不易液化这一特点，使氯气得以液化提纯。

此过程仅发生相变，不起化学反应，所以是一物理过程。

4.2 液化的生产方法
气体受到的压力增加到一定的程度后，可以凝聚为液体；而气体的温度降到一定的程度后，也可以凝聚为液体。

而且在一定的压力下，它的液化温度也是一定的。

在液氯的生产中，
则利用了既增加压力又降低温度的办法。

根据具体的条件不同，制造液氯的工艺路线可以分为低温低压法、中温中压法和高温高压法。

在国内生产中采用的比较广泛的是前两种；在国外的液氯生产中，则普遍采用后两种或其它制造液氯的方法：
1、低温低压法：
在表压为0.1～0．2 MPa下进行氯气的液化。

当绝对压力为0.2MPa左右时（即表压为0．1MPa），纯氯气的液化温度约为-15℃左右。

但由于氯气不纯，而且随着液化过程的行进，氯气纯度会变得更低，所以，液化温度相应变低，一般须在-30℃左右。

2、中温中压法：
把氯气的液化压力提高到表压为 0.3～0.4 MPa左右，在这种情况下，液化温度一般在－5℃左右就可以液化了。

而冷冻机采取单级压缩就可以达到。

这样节省了一部分能耗。

3、高温高压法
把氯气的液化压力提高到1～1.4 MPa（表压），这样就不需经过冷冻，直接用15～25℃的冷却水进行冷却就可以制得液氯了。

从节约电能消耗情况看，则以后两种方法为好。

但由于氯气压缩机制造技术及氯含水的限
制，国内应用后两种方法尚有一定困难。

4.3不凝气
从理论上讲，如果压力足够高、温度足够低，任何气体都可以完全液化。

在液氯生产中，对于氯气液化而言，氯气中含有氢气，在液化前，氢气所占的比例很小，氯气液化时，氢气并不野花，因此，随着氯气液化量的增加，氢气和其他气体在剩余气体中的比例相对的就高了。

这部分剩余气体就称为不凝气或液氯废气。

4.4 液化效率
氯气液化时，不凝性气体中的氢气的含量会随着液氯数量的增加而升高，这样就有可能达到爆炸范围，给生产的安全带来威胁。

因此，液氯生产中必须根据不凝性气体中的氢含量来控制液化程度（一般不凝性气体中含氢量≤3.5%），而氯气的液化程度即为液化效率。

液化效率是液氯生产的一个重要控制指标.计算公式为：
原氯纯度-废氯纯度
液化率%=
（1-废氯纯度）×原氯纯度
当不凝气体中氢的含量超过4％（干基体积百分率）时，就有可能构成爆炸性气体，因此，氯的冷凝有一个限度。

若原料气体中含氧量为A％，含氢量为B％，最大允许液化率为：
最大允许液化率%=［1-（B/0.04）］/ A
5、生产工序和生产流程叙述
由氯氢处理工毁送来的干燥氯气进入原氯分配台分配，用于生产液氯的氯气进人列管式氯冷凝器（液化槽）的管间，与列管内-28～3O℃的氯化钙冷冻盐水进行热交换而冷凝成液氯。

冷冻盐水用循环泵循环输送。

液氯与未液化的不凝气体一并进入气液分离器（废气分离器），经分离后，气体送往废气分配台分配到氯化氢工段、次氯酸钠或废气处理及送往PVC车间乙炔站。

液氯则流入计量槽，达到一定贮量后，进行倒槽充装计量。

6、工艺指标和生产控制一览表
7、本岗位所管的主要设备本岗位所管的主要设备见表1
8、材料及动力消耗定额
10、生产安全基本原则
氯气是一种有毒气体，对人体呼吸器官和粘膜有刺激作用。

当空气中含氯达到0.25mg/l 在半小时到一个小时可以引起死亡，车间最高允许氯气浓度为1mg/m3，故操作人员必须检查管
道和阀门，防止漏气危害人体。

操作控制应注意：
1、有大量氯气外溢而需处理时，必须戴好防毒面具，非必要留在现场的人员，要往上风
向离开，不要顺风走。

2、氯和氢混合气体的爆炸范围为氢含量5～87.5%，故要求原氯含氢在0.4%一下，废氯含氢
在3.5%一下。

3、液氯包装是不许超过规定量（装入量按1.25kg/l计算）,并存放于35℃以下的场所，以
免温度升高时，体积膨胀，压力急骤上升，引起爆炸，后果足以使很大地区的生物被毒死或损伤。