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2000ta三氯乙酰氯生产工艺中氯气使用安全设计

文档作者：宋春元文档来源：盐城工业职业技术学院		点击数：	更新时间： 2022年12月11日
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化工设计通讯第４０ 卷第５ 期
Chemical Engineering Design Communications ２０１４ 年１０ 月
设计总结
2 000 t ／a 三氯乙酰氯生产工艺中氯气使用安全设计
宋春元
（盐城工业职业技术学院，江苏盐城　２２４００５）
收稿日期： ２０１４‐０８‐０６
作者简介： 宋春元（１９６７ － ） ，男，江苏常州人，副教授，高级工程师，主要从事化工、安全教学及研究。
　　摘　要： 以２０００ t／a 三氯乙酰氯装置为例，简介其工艺流程，并从液氯钢瓶的管理，氯气汽化器、氯
气缓冲罐、氯化釜、精馏釜的制造、选材及工况等方面入手，阐述生产工艺中氯气使用的安全设计。
关键词： 三氯乙酰氯； 氯气； 液氯钢瓶； 氯气汽化器； 氯气缓冲罐； 氯化釜； 精馏釜； 安全设计
中图分类号： TQ４５３畅２＋ １ 　　文献标志码： B 　　文章编号： １００３‐６４９０（２０１４）０５‐００８２‐０２
The Chlorine Use Safety Design in the 2000 t/ a Trichloroacetyl Chloride Production Process
SONG Chun‐yuan
(Yancheng Institute of Industry Technology , Yancheng Jiangsu ２２４００５ ,China) Abstract :Take the example of the ２ ０００ t/a trichloroacetyl chloride unit to describe it＇s process ,
and describe the chlorine use safety design from the following aspects in the production process ,which
including the liquid chlorine cylinder management ,the manufacture of chlorine carburetor ,chlorine
buffer vessel ,chlorination reactor and distillation kettle ,the material and working condition ,etc . Key words : trichloroacetyl chloride ; chlorine ; liquid chlorine cylinder ; chlorine carburetor ;
chlorine buffer vessel ; chlorination reactor ; distillation kettle ; safety design
　　三氯乙酰氯是生产农药毒死蜱的重要中间
体。其主要生产工艺为二氯乙酰氯在催化剂作用
下进行氯化得粗品， 再进行精馏得产品。主要反
应方程式为Cl２ CHCOCl ＋ Cl２ Cl３ CCOCl ＋
HCl 。该工艺操作稳定， 产品收率较高， 产品质
量稳定； 在下游产品毒死蜱的生产过程中， 具有
三氯乙酰氯消耗低、安全性能较好等特点， 并有
稳定的客户源。
1 　生产工艺（图１）简介
液氯钢瓶中液氯经过氯气汽化器汽化后， 进
入氯气缓冲罐， 再通过流量计控制氯气进入氯化
釜， 与二氯乙酰氯在催化剂作用下反应得粗品三
氯乙酰氯， 粗品经精馏釜精馏获取成品。
2 　氯气使用安全设计
2畅1 　液氯钢瓶的安全管理
（１） 液氯属于危化品， 根据枟危险化学品重
大危险源辨识枠（GB１８２１８ － ２００９） ， 氯气储存量
超过５ t 的单元就构成重大危险源。因此， 氯气
钢瓶库存超过５ t 时要进行重大危险源管理。
图１ 　三氯乙酰氯生产工艺流程框图
（２） 根据枟剧毒化学品目录枠（２０１２ 版） ，
氯气属于剧毒气化学品， 液氯钢瓶使用场所要加
装监控探头。
（３） 氯气钢瓶泄漏的风险评价［１ ］ 。氯气理化
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第５ 期　宋春元： ２ ０００ t／a 三氯乙酰氯生产工艺中氯气使用安全设计
数据： 分子量M ７１ ， 沸点t０ － ３４畅６ ℃ ， 液体平
均比热C ０畅９６ kJ／（kg · ℃ ） ， 汽化热Mq ２８９ kJ／
kg 。氯气危险浓度： 吸入５ ～ １０ min 致死的浓度
p 为０畅０９％ ； 吸入０畅５ ～ １ h 致死的浓度p 为
０畅００３ ５％ ～ ０畅００５％ ； 吸入０畅５ ～ １ h 致重病的浓
度p 为０畅００１ ４％ ～ ０畅００２ １％ 。
未采取任何防护措施， １ t 液氯全部泄漏造
成的危害， 据上述氯气理化数据计算在沸点下蒸
发蒸气的体积（取室温t ＝ ２０ ℃ ） ： Vg ＝ ２２畅４W C
（t － t０ ）／Mq × （２７３ ＋ t０ ）／２７３ ＝ ４９畅９６ m３ 。据浓度
不同， 有毒空气体积V ＝ Vg ／p ， 假设氯气以半
球形向地面扩散， 有毒空气体积V ＝ ２／３ ·π· R３ ；
据上述氯气危险浓度可计算出其扩散半径R（见
表１） 。
表１ 　氯气扩散半径R m
氯气浓度 ０畅 ０９ ％ ０畅 ００３ ５ ％ ～ ０畅 ００５ ％ ０畅 ００１ ４ ％ ～ ０畅 ００２ １ ％ ０畅 ０００ ０３１ ５ ％ 伤害半径 ２９畅 ８（致死） ８８（致死） １１９（致重病） ４２３（可能致病） 　　在工作场所， 液氯钢瓶泄漏存在极大的风
险， 距破裂中心４２３ m 范围以外才能达到车间允
许浓度０畅３１５ × １０ － ６ 。
因此， 安全设施中要装有毒气体泄漏报警
仪， 附近要设液碱池， 其水体容积必须达到２５
m３ 、１００％ 液碱１ ２００ kg ； 且控制气瓶漏点时要
将其浸没在水体中， 控制吸收水温度＜ ４５ ℃ ，
控制pH 值＞ ７ ， 并采取防止液氯气瓶漏点反喷
朝上的固定措施［２］ ， 此外， 还应配备正压式空气
呼吸器以及堵漏用的木塞。
2畅2 　氯气汽化器
采用盘管式氯气汽化器， 工作中用不超过
４０ ℃ 的热水加热， 加强对温度的监控， 装设压
力表、温度计； 其材料采用１６MnDG 无缝钢管。
2畅3 　氯气缓冲罐
氯气缓冲罐直径为１ ０００ mm 、体积为１畅０
m３ ， 工作温度为３０ ℃ ， 工作压力为０畅３ MPa（设
计压力１畅１ MPa） 。
氯气缓冲罐的设置， 是为了保持向氯化釜通
氯气时压力的平稳性。为了保证本质安全， 在设
计制造时就要予以考虑。尽管其压力属于低压范
畴， 但由于氯气是高度危害性物质， 据枟固定式
压力容器安全技术监察规程枠（ TSGR０００４ －
２００９） ， 氯气缓冲罐为第二类压力容器。设备材
料选用Q２４５R 。
氯气缓冲罐上装设防爆片， 其整定压力不超
过设计压力， 防爆片后管道连接到事故氯处理装
置（用碱液喷淋吸收） ； 氯气管道上加设止回阀，
防止物料倒流至缓冲罐内； 氯气缓冲罐下方装设
排污阀， 定期进行排污清洗， 防止三氯化氮积聚
而分解爆炸［３ ］ 。
2畅4 　氯化釜
氯气通过喷头进入氯化釜内， 与二氯乙酰氯
在催化剂的作用下进行反应得粗品三氯乙酰氯；
副产的氯化氢气体用２ 台石墨降膜吸收器吸收得
副产品盐酸， 并储存在玻璃钢储罐中。
为了深度氯化， 氯化釜选用细长型带夹套的
反应釜。氯化釜材质选用搪瓷， 氯气喷头采用
F４ 材料。
氯化釜在常压下使用， 设有液位计， 并加设
温度计、氯气流量计、冷凝器等以控制反应温
度。
2畅5 　精馏釜
粗品三氯乙酰氯进入精馏釜， 初期精馏时由
于有大量氯气存在， 尾气管道接入碱液喷淋装置
吸收。精馏釜上装设事故状态紧急泄压设施， 如
防爆片。
3 　结　语
在三氯乙酰氯生产的安全管理中， 我们要重
点加强对氯气的安全管理， 不仅要加强物（设备
设施）的安全状态管理， 还要从人的安全行为管
理上入手， 消除事故隐患， 确保安全生产。
参考文献：
［１］ 周德红， 张艳芳， 王红汉． 氯气泄漏扩散半径估算与应急
处置［J］ ． 工业安全与环保， ２００６ ， ３２ （８） ： ４ ～ ６畅
［２］ 中国氯碱工业协会． 关于氯气安全设施和应急技术的指导
意见［ （２０１０） 协字第０７０ 号］ ．
［３］ 液氯使用安全技术要求（AQ３０１４ － ２００８） ．
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