氯化苯生产高温氯化分析及应对措施

氯化苯生产高温氯化分析及应对措施

关键词：氯化苯生产高温氯化分析应对措施

一、高温氯化现象

氯化苯生产反应器内填充铁环，一是起催化作用，二是增加苯和氯气的接触面积，主要反应过程是：2fe+3cl2→2fecl3

c6h6+cl2 fecl3 c6h5cl+hcl+q

c6h5cl+cl2 →c6h4cl2 +hcl+q

正常反应时，反应温度控制在80℃左右，用增减反应物——苯的量来实现，生成的大量反应热主要由挥发的苯气带走。如果出现不能向反应器连续供苯而使反应器断苯的情况，则反应器内反应热不能及时排出，反应器内温度急剧升高，继续通入的氯气在高温情况下剧烈反应，苯被多次氯化、直至碳化。高温的铁环与氯气反应生成三氯化铁，让反应器的温度高到可以将铁环熔化的程度，而且高温还可以使反应器内衬瓷板脱落。多氯化物、碳化物、三氯化铁在尾部的管路及块孔式石墨冷凝器冷却下来，使管路及冷凝器堵塞，这时槽内压力大于氯气压力，氯气不能通入，反应也就结束了；即使尾部没堵死，也会因为铁和苯反应完后而停止反应。

二、高温氯化的危害

氯化反应器高温是威胁氯化苯生产安全的最大问题。

当高温反应发现的早，切断氯气终止反应，使高温反应停在某个阶段，最轻的是只有苯被多次氯化，生成白色或淡黄色针状结晶的多氯化物，堵住块孔式石墨冷凝器和回流管。但多数情况是苯被碳

化，生成黑色碳化物，而铁环没熔，即所谓的黑料。处于这阶段的氯化器如果不处理，再开车流出的氯化液是黑色的，影响氯化液的定性分析，看不清指示剂显示的颜色，易造成氯化液酸性。高温后流出的氯化液含有大量的多氯化物，比重较大，造成酸苯难分离，既容易损失苯，又容易使氯化液酸性。而且生成的复杂多氯化物易分解，也会使氯化液出现酸性，使管路和设备被损坏。高温后，黑色的氯化液到蒸馏，大量的黑色残渣又经常造成蒸馏塔堵或使浮阀塔的浮阀失灵，塔效率下降，分离不好，使塔顶及塔釜物料组分不合格，需要洗塔或拆塔清除。由于大量的多氯化物的带入，又易离解，常造成回收苯酸性，使整个氯化苯生产系统陷入被动。

如果高温反应发现较晚，就会出现铁环被熔化，氯化铁和苯的碳化物凝聚在尾部块孔式石墨冷凝器内的现象。处于这个阶段的氯化器，如果只简单地冲洗一下氯化器和块孔式石墨冷凝器，再开车，即使能开起来也会留下后患。一个是这台塔不能生产出质量较好的氯化液，另一个是容易高温。因为用简单的冲洗方法是不能处理干净的。

三、原因分析及应对措施

由上面分析可知，氯化反应器断苯，氯气继续通入反应器，是高温氯化必不可少的两个条件，缺一不可。

1.从生产工艺上来讲，尾气系统堵塞是造成氯化反应器断苯的主要原因。氯化反应器供苯是由苯高位槽靠液位差压进去的，尾部堵塞使反应器内压力增大，超过苯高位槽液位差，苯便加不进去了。

尾气系统堵塞是最不易解决的问题，因为尾气系统涉及面较广。在尾气系统上有两个主要工序，一是喷淋吸收工序，二是副产盐酸工序；涉及的设备管线也较多，有一段块孔式石墨冷凝器、二段块孔式石墨冷凝器、塔前相分离器、波纹塔、塔后相分离器、副产盐酸吸收塔、碱净化塔等。当氯化反应器加苯异常，尾气系统不畅通时，首先应该查看一、二段冷凝器下料视镜，下一个查看副产盐酸吸收塔下酸视镜，最后查看喷淋吸收工序，观察吸收液泵上料情况，再决定是放盐水还是拆塔。

2.氯气系统压力突然增大，也是造成高温的一个重要原因。氯气压力增大，使反应器内压力增大，当其压力大于苯高位槽液差压时，苯加不进去，造成反应器内断苯，同时因为氯气压力比正常大，通入的量比正常多，反应快，这样几分钟便可达到较高温度。氯气压力突然增大，一般有两个原因：一个是上游的烧碱装置突然升电流或出现故障，此时须提请烧碱装置迅速核实原因并排除故障，让氯气压力及时恢复正常；另一个原因就是本装置有氯化器突然氯气不进塔，把总压憋高，此时须迅速确认是哪台塔氯气不进塔并相应做停塔处理。此现象往往是进塔氯气阀门开启度小造成的，重新开车时须重点关注，并适时开大阀门引导氯气进塔，生产恢复正常。

3.严重的大帽积料往往也会造成氯化高温。大帽积料严重时，造成反应器内高压，进塔苯就会减少直至断苯，形成高温。大帽积料一般有三个原因：一是开车时铁触媒装载量过多，这时只需暂停开车取出过量触媒即可；二是氯化液液封管或下料总管被串入的铁环

堵，需要停车拆管清除；三是副产盐酸工序真空过大，使氯化液下料不畅，进塔物料失衡，解决办法就是关小真空到合适程度。

4.现在的氯化苯生产厂家多数利用氯化一、二段冷凝回流下来的酸苯继续进塔的方法来平衡生产、节约成本并保护环境。酸苯经酸苯分离器分离后回流进塔已成为氯化苯生产的重要一环。一旦正常生产过程中因酸苯进塔阀门忘开、倒塔过程中酸苯阀门倒错、酸苯分离器堵或气阻等操作失误和不当造成酸苯不进塔，那么氯化高温一般都会接踵而来。因此，在日常工作中，我们一定要时刻高度负责，认真检查和操作，及时巡检和消堵排阻，杜绝这种低等级的错误和失当，确保安全稳定持续生产。

5.氯化苯是生产染料、医药、农药和工程塑料等领域的重要有机中间体，也是用途较广的有机溶剂，因此它的生产指标和产品质量一般都要求较高。在这种情况下，有些班组在生产过程中为了片面追求较好的生产指标和较高的氯化液质量，往往会有意的压低加苯量、增大氯气量，这样一来，生产系统就会很脆弱，一旦哪个环节有一点微小的波动，都有可能氯化高温，被迫停车。所以，在生产过程中保持合适的进出料量，保证物料平衡、能量平衡是非常重要的。

四、结语

总之，氯化反应器出现高温后，不管发现的早还是晚，都要马上把出现高温的氯化反应器停下来，不能简单处理一下继续开车。要认真分析原因，找出问题症结所在，加以解决。要把块孔式石墨冷

凝器的上下口断开，检查一下有无堵塞物，有堵塞物马上清除，必要时换掉块孔冷凝器。如果问题严重，出现铁环烧结、内衬瓷板脱落现象，还要把氯化反应器道门拆开，扒出剩余的铁环、铁块、碳化物、瓷板，把坏的塔节换掉，待氯化反应器修好后，填充新的铁环。经这些处理才可重新开车，保证生产长期安全稳定。

参考文献

[1]孙哲，李学民.氯化苯生产事故原因及预防措施.中国氯碱，2002，（10）.