氯气液化装置的安全生产与节能分析

卢波君

摘要：氯气采用氟利昂制冷液化将氟利昂汽化潜热与氯气热交换达到液化的目的。汽化后氟利昂使用螺杆压缩机压缩冷却之后变成液体循环，之后进入液化器中与氯气换热达到理想效果。在氯气液化装置生产过程中，主要集中在安全生产、节约能耗两个方面，文章结合实践分析，氯气液化装置如何实现安全生产、节能。

关键词：氯气;装置;生产;节能效益

氯气装置运行主要是由气体转变为液体， 依靠电能压缩与冷却循环水来带走热能。进入新时期之后资源能源管理成为社会发展中的重点，在资源能源需求量大的背景下，装置设备的安全生产、节能成为主要趋势，因此本文结合氯气液化装置生产操作流程，为装置的安全生产与节能分析提供合理的参考意见。

一、氯气液化装置

某化工集团公司，氯气生产经过干燥处理后，经过氯气站压缩氯气，直到将氯气液化，机械能液氯包装，这个环节尚未被包装的液氯会被送入到下一个工序中，合成形成盐酸。氯气由气体变成液体后依靠电能运用制冷剂氟利昂与冷循环水带走系统内的热能。氟利昂随着冷却润滑剂润滑油进入到压缩机内[1]。随着设备的运行，气体进入油分离器中，油与氟利昂分离，油进入冷却器;与循环冷却水换热，系统循环后进入压缩机内。氟利昂进入油冷却器之后与循环水交换，在换热之后返回压缩机中，此次使用循环冷却水换热成为液体，进入到氯气液化器中被蒸发，熱量被吸收，这个过程中超过90%左右的氯气液化汽化，汽化后的氟利昂气体融入系统返回到压缩机内。氯经过分离器之后进入被排放出去，送往盐酸岗位，液氯进入到存储罐中，经过三氯化氮在设备中定期排污处理，排污蒸发之后大量的液化气体进入到碱液中和槽。

二、安全生产

1 液氮与氯气的安全生产

其一，重视日常生产安全管理。结合上述分析，高浓度液氮实际上是重大危险源，微量泄露就会产生大量的氯气量。在汽化后常温常压下氯气的体积会增加400倍以上。氯气含有毒性，工作场所对氯气含量有较高的要求，所允许浓度不允许超过1mg/m3，因此需要确保安全生产[2]。需要注意几个方面做好安全管理，重视日常生产的安全管理，在设备的生产中需要定时、不定时巡检检查，及时发现液氯泄露情况，一旦出现微小的泄露也必须在最短时间内处理。在生产中部分钾碱在液氯存储槽、中间槽、液化气等多台设备中，系统将数据信息传输到中控DCS中，当DCS监测出氯气质量浓度情况，一旦超出标准之后再报警，方便提醒岗位及时查找泄露点，同时也可以在第一时间内处理完毕。其二 ，做好日常检修、维护。在设备生产中，生产管理单位也需要做好日常管理，每年应该使用大量时间检修液氯存储罐 、中间槽、液化器等所有的设备管道，重视日常检修、维护。在有条件的基础上，应该重视资金成本的投入，及时改造生产，为起到保护环境和安全生产的需求，应及时将液氯罐区改造为封闭生产环境，设置与废气处理岗位相关的管道方便处理系统生产的废气，同时实现紧急事故处理。在生产中一旦出现氯气泄露的现象，必须要及时将就近部位的抽负管转移到泄露的位置，抽负管是阀门后的软管，借助软管来做好泄露封堵，同时及时开启应急风机处理，将其送往到废气处理。如果一旦存在大量氯气泄露，使用罐区顶部的喷淋装置来吸收氯气。为了能够安全处理氯气泄漏事故，岗位操作人员在操作之前需要做好防护，尤其是使用过滤式防毒面具来防护，贮罐区、液化区等都应该配置装配处理装置，箱内配备多个滤毒罐、面罩等，方便应急使用。其三，严格规范生产。在生产中需要严格规范操作，熟记操作流程并且认真执行。在工厂生产中，氯气泄露多发生在包装岗位的生产中，包装岗位包装的时候液氯泵运行正常，避免因为操作人员忘记打开回流阀而导致液氯膨胀，反而导致压力增大，在这个环节产生液氯的泄露现象。

2 三氯化氮

三氯化氮主要集聚在液氯容器底部，浓度极高，是黄色黏稠液体，极不稳定。一旦不稳定受到振动、光、热等极为容易发生爆炸。在安全生产中，需做好各方面的管理：①根据原料盐的总氨含量进行合理处理，定期从液氨分离器位置处将该黏稠液体排到缓冲罐内，在常温情况下，大部分气体蒸发到液化尾气当中，剩余底部排放到盛有碱性液体的中和槽中，中和槽会将分解气体，消除隐患。在安全生产当中，需要小心谨慎，避免晃动、振动，剧烈敲击等。在大型检修的时候要检查分离器、存储罐、中间槽等，及时清理残存液体，消除三氯化氮。同时在检修的时候及时清理液氮，让残液从底部排除清除液体。

三、节能设计

1节省耗电量

在生产中，循环水加热、系统运行等需要消耗大量资源，需要做好耗电量的管理。液化装置运行中，要做好理论计算，最大程度减少耗电量。另外，做好对氟利昂、阀门装备的保温，减少能量的损耗，提高设备的生产能力[3]。

2提高能源利用率

提高资源利用率是实现节能的重要标准，除了电气使用节能电动机之外，需要从多方面入手。首先，确保制冷剂使用量合理，一旦出现不足的现象就要及时补充;其次，加强油分离处理，保持较高的油质。制冷剂携带油膜会在一定程度上影响制冷剂的换热质量，在冷凝器、液化器中油膜是重要影响要素。螺杆制冷压缩机因为喷入大量润滑油、制冷剂一起排出，因此在压缩机和冷凝器之间设置高效卧式分离器来分离压缩机排气所携带的润滑油，压缩机排出气体。

3及时清洗

设备在运行一段时间之后，在冷却水侧的换热管壁结上污垢，污垢导热系数小会降低传热系数，导致换热效果变差。因此及时适当清洗换热器，及时检查列管的质量。

结束语：

综上，在生产中液化机组负荷增大会增加损耗，有时候对生产力需求较高，可以采取合理的手段来提高生产力。比如夏季采取遮盖管道的方式来节能，或者是降低循环水的温度或者适当降低压缩机的吸气压力来提高液化效率。

参考文献：

[1]黄健， 钱彤， 朱生贵，等. 浅谈氯气液化系统螺杆式冷水机组优化的安全运行和维护[J]. 宁波化工， 2020（1）：2-2.

[2]舒晨， 谷正凤， 张苛. 利用水电解制氢工艺实现氯气零液化[J]. 氯碱工业， 2019， 55（11）：4-4.

[3]李宽. 利用未液化处理的工业氯气制备三氯甲苯的工艺条件初步研究[J]. 中国氯碱， 2020（3）：2-2.