氯氣液化裝置的安全生產與節能分析

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到液化的目的。汽化后氟利昂使用螺桿壓縮機壓縮冷卻之后變成液體循環，之后進入液化器中與氯氣換熱達到理想效果。在氯氣液化裝置生產過程中，主要集中在安全生產、節約能耗兩個方面，文章結合實踐分析，氯氣液化裝置如何實現安全生產、節能。

關鍵詞：氯氣;裝置;生產;節能效益

氯氣裝置運行主要是由氣體轉變為液體， 依靠電能壓縮與冷卻循環水來帶走熱能。進入新時期之后資源能源管理成為社會發展中的重點，在資源能源需求量大的背景下，裝置設備的安全生產、節能成為主要趨勢，因此本文結合氯氣液化裝置生產操作流程，為裝置的安全生產與節能分析提供合理的參考意見。

一、氯氣液化裝置

某化工集團公司，氯氣生產經過干燥處理后，經過氯氣站壓縮氯氣，直到將氯氣液化，機械能液氯包裝，這個環節尚未被包裝的液氯會被送入到下一個工序中，合成形成鹽酸。氯氣由氣體變成液體后依靠電能運用制冷劑氟利昂與冷循環水帶走系統內的熱能。氟利昂隨著冷卻潤滑劑潤滑油進入到壓縮機內[1]。隨著設備的運行，氣體進入油分離器中，油與氟利昂分離，油進入冷卻器;與循環冷卻水換熱，系統循環后進入壓縮機內。氟利昂進入油冷卻器之后與循環水交換，在換熱之后返回壓縮機中，此次使用循環冷卻水換熱成為液體，進入到氯氣液化器中被蒸發，熱量被吸收，這個過程中超過90%左右的氯氣液化汽化，汽化后的氟利昂氣體融入系統返回到壓縮機內。氯經過分離器之后進入被排放出去，送往鹽酸崗位，液氯進入到存儲罐中，經過三氯化氮在設備中定期排污處理，排污蒸發之后大量的液化氣體進入到堿液中和槽。

二、安全生產

1 液氮與氯氣的安全生產

其一，重視日常生產安全管理。結合上述分析，高濃度液氮實際上是重大危險源，微量泄露就會產生大量的氯氣量。在汽化后常溫常壓下氯氣的體積會增加400倍以上。氯氣含有毒性，工作場所對氯氣含量有較高的要求，所允許濃度不允許超過1mg/m3，因此需要確保安全生產[2]。需要注意幾個方面做好安全管理，重視日常生產的安全管理，在設備的生產中需要定時、不定時巡檢檢查，及時發現液氯泄露情況，一旦出現微小的泄露也必須在最短時間內處理。在生產中部分鉀堿在液氯存儲槽、中間槽、液化氣等多臺設備中，系統將數據信息傳輸到中控DCS中，當DCS監測出氯氣質量濃度情況，一旦超出標準之后再報警，方便提醒崗位及時查找泄露點，同時也可以在第一時間內處理完畢。其二 ，做好日常檢修、維護。在設備生產中，生產管理單位也需要做好日常管理，每年應該使用大量時間檢修液氯存儲罐 、中間槽、液化器等所有的設備管道，重視日常檢修、維護。在有條件的基礎上，應該重視資金成本的投入，及時改造生產，為起到保護環境和安全生產的需求，應及時將液氯罐區改造為封閉生產環境，設置與廢氣處理崗位相關的管道方便處理系統生產的廢氣，同時實現緊急事故處理。在生產中一旦出現氯氣泄露的現象，必須要及時將就近部位的抽負管轉移到泄露的位置，抽負管是閥門后的軟管，借助軟管來做好泄露封堵，同時及時開啟應急風機處理，將其送往到廢氣處理。如果一旦存在大量氯氣泄露，使用罐區頂部的噴淋裝置來吸收氯氣。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，尤其是使用過濾式防毒面具來防護，貯罐區、液化區等都應該配置裝配處理裝置，箱內配備多個濾毒罐、面罩等，方便應急使用。其三，嚴格規范生產。在生產中需要嚴格規范操作，熟記操作流程并且認真執行。在工廠生產中，氯氣泄露多發生在包裝崗位的生產中，包裝崗位包裝的時候液氯泵運行正常，避免因為操作人員忘記打開回流閥而導致液氯膨脹，反而導致壓力增大，在這個環節產生液氯的泄露現象。

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，極不穩定。一旦不穩定受到振動、光、熱等極為容易發生爆炸。在安全生產中，需做好各方面的管理：①根據原料鹽的總氨含量進行合理處理，定期從液氨分離器位置處將該黏稠液體排到緩沖罐內，在常溫情況下，大部分氣體蒸發到液化尾氣當中，剩余底部排放到盛有堿性液體的中和槽中，中和槽會將分解氣體，消除隱患。在安全生產當中，需要小心謹慎，避免晃動、振動，劇烈敲擊等。在大型檢修的時候要檢查分離器、存儲罐、中間槽等，及時清理殘存液體，消除三氯化氮。同時在檢修的時候及時清理液氮，讓殘液從底部排除清除液體。

三、節能設計

1節省耗電量

在生產中，循環水加熱、系統運行等需要消耗大量資源，需要做好耗電量的管理。液化裝置運行中，要做好理論計算，最大程度減少耗電量。另外，做好對氟利昂、閥門裝備的保溫，減少能量的損耗，提高設備的生產能力[3]。

2提高能源利用率

提高資源利用率是實現節能的重要標準，除了電氣使用節能電動機之外，需要從多方面入手。首先，確保制冷劑使用量合理，一旦出現不足的現象就要及時補充;其次，加強油分離處理，保持較高的油質。制冷劑攜帶油膜會在一定程度上影響制冷劑的換熱質量，在冷凝器、液化器中油膜是重要影響要素。螺桿制冷壓縮機因為噴入大量潤滑油、制冷劑一起排出，因此在壓縮機和冷凝器之間設置高效臥式分離器來分離壓縮機排氣所攜帶的潤滑油，壓縮機排出氣體。

3及時清洗

設備在運行一段時間之后，在冷卻水側的換熱管壁結上污垢，污垢導熱系數小會降低傳熱系數，導致換熱效果變差。因此及時適當清洗換熱器，及時檢查列管的質量。

結束語：

綜上，在生產中液化機組負荷增大會增加損耗，有時候對生產力需求較高，可以采取合理的手段來提高生產力。比如夏季采取遮蓋管道的方式來節能，或者是降低循環水的溫度或者適當降低壓縮機的吸氣壓力來提高液化效率。

參考文獻：

[1]黃健， 錢彤， 朱生貴，等. 淺談氯氣液化系統螺桿式冷水機組優化的安全運行和維護[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現氯氣零液化[J]. 氯堿工業， 2019， 55（11）：4-4.

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