氯氣液化裝置的安全生產(chǎn)與節(jié)能分析

盧波君

摘要：氯氣采用氟利昂制冷液化將氟利昂汽化潛熱與氯氣熱交換達(dá)到液化的目的。汽化后氟利昂使用螺桿壓縮機(jī)壓縮冷卻之后變成液體循環(huán)，之后進(jìn)入液化器中與氯氣換熱達(dá)到理想效果。在氯氣液化裝置生產(chǎn)過(guò)程中，主要集中在安全生產(chǎn)、節(jié)約能耗兩個(gè)方面，文章結(jié)合實(shí)踐分析，氯氣液化裝置如何實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、節(jié)能。

關(guān)鍵詞：氯氣;裝置;生產(chǎn);節(jié)能效益

氯氣裝置運(yùn)行主要是由氣體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w， 依靠電能壓縮與冷卻循環(huán)水來(lái)帶走熱能。進(jìn)入新時(shí)期之后資源能源管理成為社會(huì)發(fā)展中的重點(diǎn)，在資源能源需求量大的背景下，裝置設(shè)備的安全生產(chǎn)、節(jié)能成為主要趨勢(shì)，因此本文結(jié)合氯氣液化裝置生產(chǎn)操作流程，為裝置的安全生產(chǎn)與節(jié)能分析提供合理的參考意見(jiàn)。

一、氯氣液化裝置

某化工集團(tuán)公司，氯氣生產(chǎn)經(jīng)過(guò)干燥處理后，經(jīng)過(guò)氯氣站壓縮氯氣，直到將氯氣液化，機(jī)械能液氯包裝，這個(gè)環(huán)節(jié)尚未被包裝的液氯會(huì)被送入到下一個(gè)工序中，合成形成鹽酸。氯氣由氣體變成液體后依靠電能運(yùn)用制冷劑氟利昂與冷循環(huán)水帶走系統(tǒng)內(nèi)的熱能。氟利昂隨著冷卻潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑油進(jìn)入到壓縮機(jī)內(nèi)[1]。隨著設(shè)備的運(yùn)行，氣體進(jìn)入油分離器中，油與氟利昂分離，油進(jìn)入冷卻器;與循環(huán)冷卻水換熱，系統(tǒng)循環(huán)后進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)。氟利昂進(jìn)入油冷卻器之后與循環(huán)水交換，在換熱之后返回壓縮機(jī)中，此次使用循環(huán)冷卻水換熱成為液體，進(jìn)入到氯氣液化器中被蒸發(fā)，熱量被吸收，這個(gè)過(guò)程中超過(guò)90%左右的氯氣液化汽化，汽化后的氟利昂氣體融入系統(tǒng)返回到壓縮機(jī)內(nèi)。氯經(jīng)過(guò)分離器之后進(jìn)入被排放出去，送往鹽酸崗位，液氯進(jìn)入到存儲(chǔ)罐中，經(jīng)過(guò)三氯化氮在設(shè)備中定期排污處理，排污蒸發(fā)之后大量的液化氣體進(jìn)入到堿液中和槽。

二、安全生產(chǎn)

1 液氮與氯氣的安全生產(chǎn)

其一，重視日常生產(chǎn)安全管理。結(jié)合上述分析，高濃度液氮實(shí)際上是重大危險(xiǎn)源，微量泄露就會(huì)產(chǎn)生大量的氯氣量。在汽化后常溫常壓下氯氣的體積會(huì)增加400倍以上。氯氣含有毒性，工作場(chǎng)所對(duì)氯氣含量有較高的要求，所允許濃度不允許超過(guò)1mg/m3，因此需要確保安全生產(chǎn)[2]。需要注意幾個(gè)方面做好安全管理，重視日常生產(chǎn)的安全管理，在設(shè)備的生產(chǎn)中需要定時(shí)、不定時(shí)巡檢檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)液氯泄露情況，一旦出現(xiàn)微小的泄露也必須在最短時(shí)間內(nèi)處理。在生產(chǎn)中部分鉀堿在液氯存儲(chǔ)槽、中間槽、液化氣等多臺(tái)設(shè)備中，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)街锌谼CS中，當(dāng)DCS監(jiān)測(cè)出氯氣質(zhì)量濃度情況，一旦超出標(biāo)準(zhǔn)之后再報(bào)警，方便提醒崗位及時(shí)查找泄露點(diǎn)，同時(shí)也可以在第一時(shí)間內(nèi)處理完畢。其二 ，做好日常檢修、維護(hù)。在設(shè)備生產(chǎn)中，生產(chǎn)管理單位也需要做好日常管理，每年應(yīng)該使用大量時(shí)間檢修液氯存儲(chǔ)罐 、中間槽、液化器等所有的設(shè)備管道，重視日常檢修、維護(hù)。在有條件的基礎(chǔ)上，應(yīng)該重視資金成本的投入，及時(shí)改造生產(chǎn)，為起到保護(hù)環(huán)境和安全生產(chǎn)的需求，應(yīng)及時(shí)將液氯罐區(qū)改造為封閉生產(chǎn)環(huán)境，設(shè)置與廢氣處理崗位相關(guān)的管道方便處理系統(tǒng)生產(chǎn)的廢氣，同時(shí)實(shí)現(xiàn)緊急事故處理。在生產(chǎn)中一旦出現(xiàn)氯氣泄露的現(xiàn)象，必須要及時(shí)將就近部位的抽負(fù)管轉(zhuǎn)移到泄露的位置，抽負(fù)管是閥門(mén)后的軟管，借助軟管來(lái)做好泄露封堵，同時(shí)及時(shí)開(kāi)啟應(yīng)急風(fēng)機(jī)處理，將其送往到廢氣處理。如果一旦存在大量氯氣泄露，使用罐區(qū)頂部的噴淋裝置來(lái)吸收氯氣。為了能夠安全處理氯氣泄漏事故，崗位操作人員在操作之前需要做好防護(hù)，尤其是使用過(guò)濾式防毒面具來(lái)防護(hù)，貯罐區(qū)、液化區(qū)等都應(yīng)該配置裝配處理裝置，箱內(nèi)配備多個(gè)濾毒罐、面罩等，方便應(yīng)急使用。其三，嚴(yán)格規(guī)范生產(chǎn)。在生產(chǎn)中需要嚴(yán)格規(guī)范操作，熟記操作流程并且認(rèn)真執(zhí)行。在工廠生產(chǎn)中，氯氣泄露多發(fā)生在包裝崗位的生產(chǎn)中，包裝崗位包裝的時(shí)候液氯泵運(yùn)行正常，避免因?yàn)椴僮魅藛T忘記打開(kāi)回流閥而導(dǎo)致液氯膨脹，反而導(dǎo)致壓力增大，在這個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生液氯的泄露現(xiàn)象。

2 三氯化氮

三氯化氮主要集聚在液氯容器底部，濃度極高，是黃色黏稠液體，極不穩(wěn)定。一旦不穩(wěn)定受到振動(dòng)、光、熱等極為容易發(fā)生爆炸。在安全生產(chǎn)中，需做好各方面的管理：①根據(jù)原料鹽的總氨含量進(jìn)行合理處理，定期從液氨分離器位置處將該黏稠液體排到緩沖罐內(nèi)，在常溫情況下，大部分氣體蒸發(fā)到液化尾氣當(dāng)中，剩余底部排放到盛有堿性液體的中和槽中，中和槽會(huì)將分解氣體，消除隱患。在安全生產(chǎn)當(dāng)中，需要小心謹(jǐn)慎，避免晃動(dòng)、振動(dòng)，劇烈敲擊等。在大型檢修的時(shí)候要檢查分離器、存儲(chǔ)罐、中間槽等，及時(shí)清理殘存液體，消除三氯化氮。同時(shí)在檢修的時(shí)候及時(shí)清理液氮，讓殘液從底部排除清除液體。

三、節(jié)能設(shè)計(jì)

1節(jié)省耗電量

在生產(chǎn)中，循環(huán)水加熱、系統(tǒng)運(yùn)行等需要消耗大量資源，需要做好耗電量的管理。液化裝置運(yùn)行中，要做好理論計(jì)算，最大程度減少耗電量。另外，做好對(duì)氟利昂、閥門(mén)裝備的保溫，減少能量的損耗，提高設(shè)備的生產(chǎn)能力[3]。

2提高能源利用率

提高資源利用率是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的重要標(biāo)準(zhǔn)，除了電氣使用節(jié)能電動(dòng)機(jī)之外，需要從多方面入手。首先，確保制冷劑使用量合理，一旦出現(xiàn)不足的現(xiàn)象就要及時(shí)補(bǔ)充;其次，加強(qiáng)油分離處理，保持較高的油質(zhì)。制冷劑攜帶油膜會(huì)在一定程度上影響制冷劑的換熱質(zhì)量，在冷凝器、液化器中油膜是重要影響要素。螺桿制冷壓縮機(jī)因?yàn)閲娙氪罅繚?rùn)滑油、制冷劑一起排出，因此在壓縮機(jī)和冷凝器之間設(shè)置高效臥式分離器來(lái)分離壓縮機(jī)排氣所攜帶的潤(rùn)滑油，壓縮機(jī)排出氣體。

3及時(shí)清洗

設(shè)備在運(yùn)行一段時(shí)間之后，在冷卻水側(cè)的換熱管壁結(jié)上污垢，污垢導(dǎo)熱系數(shù)小會(huì)降低傳熱系數(shù)，導(dǎo)致?lián)Q熱效果變差。因此及時(shí)適當(dāng)清洗換熱器，及時(shí)檢查列管的質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上，在生產(chǎn)中液化機(jī)組負(fù)荷增大會(huì)增加損耗，有時(shí)候?qū)ιa(chǎn)力需求較高，可以采取合理的手段來(lái)提高生產(chǎn)力。比如夏季采取遮蓋管道的方式來(lái)節(jié)能，或者是降低循環(huán)水的溫度或者適當(dāng)降低壓縮機(jī)的吸氣壓力來(lái)提高液化效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃健， 錢(qián)彤， 朱生貴，等. 淺談氯氣液化系統(tǒng)螺桿式冷水機(jī)組優(yōu)化的安全運(yùn)行和維護(hù)[J]. 寧波化工， 2020（1）：2-2.

[2]舒晨， 谷正鳳， 張苛. 利用水電解制氫工藝實(shí)現(xiàn)氯氣零液化[J]. 氯堿工業(yè)， 2019， 55（11）：4-4.

[3]李寬. 利用未液化處理的工業(yè)氯氣制備三氯甲苯的工藝條件初步研究[J]. 中國(guó)氯堿， 2020（3）：2-2.