液氯充装及接卸改造与运行

马立文，刘　广，杨元福（山东滨化东瑞化工有限公司，山东滨州256600）

液氯充装及接卸改造与运行

马立文，刘广，杨元福
（山东滨化东瑞化工有限公司，山东滨州256600）

介绍了液氯充装工艺选择、充装安全控制、液氯接卸工艺改进及充装站的日常管理工作。

液氯；充装；接卸；安全

山东滨化东瑞化工有限公司25万t/a离子膜烧碱装置2008年7月投产，由于受下游氯产品生产企业的影响，电解装置不能满负荷运行。为消除氯产品对装置负荷的影响，增加液氯充装，增加了装置生产负荷。经初步测算液氯充装量为6.5 t/h，满足6万t/a烧碱产量的要求，使电解装置达到25万t/a的满负荷状态，项目从2009年初投产，现在装置运行较好。

2011年由于耗氯产品的持续好转，氯气的需求量增加，氯碱装置满负荷仍不能满足下游耗氯装置的需求。根据公司要求对液氯充装进行改造。

在改造过程中，对国内多个充装接卸工艺进行分析，对装置的安全设计参照国家各安全生产管理部门的要求进行，使目前的操作工艺简单方便且安全易用。

1　改造前的工艺对比

液氯充装方法有很多种，在考虑充装及接卸方式时进行了反复论证。液氯充装方案在当时考虑了屏蔽泵工艺。为适应充装需要分别设置了钢瓶充装及槽车充装2间厂房。封闭结构内部设置抽风装置，钢瓶充装厂房设置地下碱池，槽车充装厂房设置碱液喷淋吸收装置，厂房外设置吸收塔及风机。利用钢瓶厂房的碱池碱泵进行喷淋循环。

液氯卸车工艺改造，考虑了3种方案。第一种是采用汽化氯升压连接槽车气相管线进行升压液相管线连接液氯储槽。该工艺仍然存在液氯汽化升压问题，有一定的安全风险；第二种是液氯从槽车进入中间缓冲罐，由液氯输送泵送入液氯储槽。曾经与厂家交流利用液氯输送泵直接抽槽车的液氯送液氯储槽，但考虑液氯在槽车的液相管线流动时可能会汽化，影响液氯输送泵的运行，故必须采用中间槽方式；第三种是氮气充压方式卸车。该方式工艺较为复杂，但由于是氮气升压，运行较为安全，易于实现自控。缺点是槽车再次装车时需排放部分废气。综合考虑以上方案，为保证安全和控制的要求，同时结合现有装置情况，采用第三种工艺。

2　主要改造内容

（1）液氯储槽的最大库存能力。目前共有3台储槽，其中2台20 t的储槽，1台50 t的储槽，3台储槽考虑80%的储量，最大储量为72 t。液氯储槽正常时有10～20 t库存，保留40 t的缓冲余量。拟新增1台50 t储槽 （该储槽作为事故应急储槽使用，平常为低压状态）；

（2）液氯的充装建议采用槽车充装和钢瓶充装2种形式。槽车充装时，公司租用不低于3台槽车，按每台槽车充装23 t计算，1台外出送货，1台备用，1台随时充装，必需保持2台槽车在现场，共有60个钢瓶周转。液氯储槽正常时有10～20 t库存，保留40 t的缓冲余量；

（3）液氯通过屏蔽泵（在现液化装置区）由管道送至充装站进行液氯充装。液氯的输送基本有3种工艺：汽化加压、液下泵和屏蔽泵。屏蔽泵工艺相对较为简洁；

（4）新增抽真空系统（真空泵及相应管线）。满足钢瓶充装及槽车充装过程中连接管线的抽空；

（5）新建充装区、槽车充装平台及槽车充装臂，能够满足2台槽车同时充装需要新建3个钢瓶充装口，新建1个钢瓶复磅系统，新建液氯槽车停放区，液氯钢瓶存放区；

（6）新建风机抽风系统及碱液喷淋吸收系统。包括风机、地下碱池及吸收塔；新建液氯钢瓶吸收碱池；

（7）增加充装流量检测及超量切断控制系统；

（8）增加视频监控、氯气报警系统及氯气扑消装置；

（9）液氯卸车工艺增加了氮气增压机，简单的管线切换功能。

3　安全环保要求

（1）设置可以满足液氯充装事故状态下的事故氯气吸收装置。主要考虑1只液氯钢瓶或1辆槽车泄漏时能够满足吸收要求的碱液存量。钢瓶泄漏量较大时，设置地下吸收碱池，这也是液氯充装多年来的常规做法。但该方案仅适合满瓶且大量泄漏的应急。并非很好的液氯钢瓶泄漏处理方案。吸收1 t氯气约需15%的碱液7.5 t，为安全起见，设置20 m3吸收碱池。在碱池上方设置相应密闭防护设施，保证正常运行时碱气不散发到空气中。同时上部防护罩设隔离门，在钢瓶有问题时能够顺利将钢瓶推入。针对槽车泄漏采取的方案，设置全密闭厂房，车辆进出采用电动遥控门，槽车充装时将门关闭。室内设置吸风装置。与槽车相连有直接去废气吸收系统的紧急开启切断阀，遇槽车泄漏时剩余氯气可紧急排往独立的吸收系统。

（2）在液氯缓冲槽的四周布置碱液喷淋设施，当任一设备发生事故泄露时，碱液迅速喷淋吸收氯气，吸收后的废碱液由地沟收集后，用于生产次氯酸钠。液氯缓冲槽室内布置，并单独为该系统设置废气吸收装置，出现氯气泄漏时，联锁引风机，将厂房内气体引入废气吸收装置，吸收处理。

（3）氯气输送选用的屏蔽泵，具有运行稳定性高，全自动控制，联锁系统完善等特点，输送系统安全可靠。

（4）按照规范要求在装置现场设置氯气泄漏监测仪，并与装置建立联锁，可有效控制氯气外逸。

（5）高压氮气系统采用氮气增压，与系统的联锁隔绝等自控技术，保证氮气及氯气系统的安全

（6）为保证以上措施可靠地投入运行，本装置单独引进建设应急电源系统。DCS控制系统、UPS电源均双备份配置，保证了控制的可靠性和电源有效供给。

4　充装流程描述

由液氯贮槽来的液氯经过屏蔽泵加压到1.0～1.20 MPa后进入液氯冷却器，用冷冻水将液氯换热到14℃左右，进入液氯钢瓶充装平台或槽车充装平台。液氯钢瓶充装前要检验员负责逐只进行检查（内检和外检），达到充装标准。液氯钢瓶检验合格后进入液氯钢瓶充装，用行车将检查好的液氯钢瓶吊到磅秤上，接上充装管，开启充装分配台上的抽空阀片刻，关闭阀门；缓慢开启充装分配台上的钢瓶阀门，在自动充装程序系统下进行液氯充装，待磅秤显示达到定量后，由自动切断系统控制关闭充装阀门及钢瓶阀门，然后打开抽空阀，抽空充装管线的液氯。由钢瓶和槽车充装管线的废氯气经真空缓冲罐及真空泵抽真空后进入废气吸收塔，用循环碱液对废氯气进行喷淋吸收，吸收尾气从塔顶去废气处理工序。槽车充装采用多节充装臂模式，2个充装臂分别接槽车气相及液相管线，初始充装时如果槽车压力高可通过气相管线适当排压降低罐内压力到0.8 MPa以下，然后再开始充装。

液氯卸车系统在原充装系统上进行改造，增加了氮气增压，屏蔽泵回流等部分管线。装卸车平台共用，储槽共用等，实现了充装与卸车的简易切换。

5　应急处理措施

5.1基本情况

液氯包装过程中，若出现管线沙眼、管道连接法兰垫片损坏、液氯包装设备故障等情况，都有可能造成液氯泄漏。

5.2可能产生的环境影响

若发生液氯泄漏，会造成环境污染和人身中毒伤害事故。液氯为黄绿色有刺激气味的气体，对眼睛、呼吸系统粘膜有刺激作用。轻者使人咳嗽，恶心、流泪、胸痛，重度中毒者可造成昏迷或休克，有时发生喉头痉挛水肿，造成人员窒息。还可引起反射性呼吸抑制，发生呼吸骤停而死亡，对环境和人都造成影响。

5.3应急预案人员的组成和职责

总负责人及现场应急负责人；以运行四班为单位，分成甲、乙、丙、丁4个组。工段长负责对工段成员进行预案培训，组织工段成员演练液氯外溢应急预案，指挥处理液氯外溢应急事故；每班的班长为现场应急指挥负责人，和班组成员一起进行液氯外溢事故紧急措施的具体实施工作。

5.4应急处理

应急处理项目情况主要有以下几种。

（1）当班班长立即打电话向调度报警，通知当班横班长；（2）指挥无关人员马上撤离氯氢装置区；（3）当班班长根据情况通知车间主任；通知安保部门及有关厂领导；（4）当班班长同时指挥当班人员先戴上头罩式防毒面具等劳保用品，用氨水确定液氯系统漏点；（5）若现场泄漏轻微，当班班长应确定堵漏方案，班长协调配合实施；（6）若现场泄漏严重，班长及横班长应果断协调组织停车，并根据漏点位置确定堵漏措施；（7）主操要尽快戴好防毒面具确定故障设备，主操情况查明后，通知副操。副操戴上防毒面具配合主操关闭事故设备的出入口阀门；（8）若有人员因吸入液氯引起不适时，应迅速离开现场，转移到空气新鲜处，并注意保暖；（9）轻微咳嗽者可服用少量止咳糖浆，呼吸困难者给予吸氧，并立即就医；（10）若有人员被液氯伤及眼睛时，立即将患者转至空气新鲜处，提起眼睑，用流动的清水或生理盐水冲洗至少11 min，严重者迅速就医；（11）若有人员被液氯伤及皮肤时，立即脱去污染的衣物，用水冲洗11 min。被灼伤时进行现场紧急处理并就医。

5.5条件保障

要保证救援人员各司其职；保证通讯畅通；配齐劳保用品；工段保证有卡、油棉等应急用品。废气吸收装置保证装置运行完好，对备用泵做到定时巡检。

5.6培训与演练

液氯工段要做好培训工作，确保每位职工都了解应急预案的内容和各自的相关职责。工段每半年进行一次液氯外溢应急预案的演练，并有相关记录。

5.7预案的评估与修改

根据工艺和实际情况的改变，对已有的预案及时修改，使预案的演练符合实际情况。

该公司独立设计实施的液氯槽车充装及卸车系统经过几年的运行安全可靠操作方便。装置设计之初严格按国家及省市各级安全管理部门的要求，结合实际操作需要，安全设计逐条落实，充分运用DCS控制、视频监控、现场报警等多种技术，采用适合该公司实际运行的安全控制工艺，经过几年的运行获得较好的运行效果。在运行过程中对槽车及钢瓶的前期检查，包括液氯采购证、道路运输证、驾驶证、押运证、车辆及槽车的检验合格证必须符合要求。槽车外观附件检查、罐内剩余液氯检查，有任何一项不合格都不予充装。几年来一直严格执行，每次充装及接卸的切换都要进行培训。通过几年的运行，液氯充装及接卸有一套完善的装置固然重要，日常运行管理更是重中之重。液氯充装流程示意图见图1。

Reviews of process renovation and operation for liquid chlorine filling and discharge

MA Li-wen，LIU Guang，YANG Yuan-fu
（Shandong Befar Dongrui Chemical Co.，Ltd.，Binzhou 256600，China）

The following were introduced，liquid chlorine filling process selection，filling safety control，liquid chlorine discharged process renovation and filling station daily management.

liquid chlorine；filling；discharge；security

图1　液氯充装流程示意图

TQ124.4+16

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1009-1785（2016）06-0012-03

2015-05-07