氯化反应主要危险及控制措施学习教案

1、会计学1氯化反应氯化反应(fnyng)主要危险及控制措施主要危险及控制措施第一页，共23页。京沪高速淮安段京沪高速淮安段液氯泄漏事故液氯泄漏事故 2005 2005年年3 3月月2929日，一辆液氯槽罐车在京沪高速淮安段发生交通事故，引发日，一辆液氯槽罐车在京沪高速淮安段发生交通事故，引发罐内液氯大量泄漏，造成罐内液氯大量泄漏，造成2929人死亡，人死亡，436436名村民和抢救人员名村民和抢救人员(rnyun)(rnyun)中毒住中毒住院治疗，院治疗，1050010500多名村民被迫疏散转移，直接经济损失多名村民被迫疏散转移，直接经济损失17001700余万元，京沪高速余万元，京沪高速（宿迁

2、（宿迁宝应）约宝应）约110110公里关闭公里关闭2020小时。小时。第1页/共23页第二页，共23页。重庆天原重庆天原“416”爆炸事故爆炸事故 2004年年 4月月15日日21：00，重庆天原化工总厂氯氢分厂氯冷凝器列管，重庆天原化工总厂氯氢分厂氯冷凝器列管腐蚀穿孔，造成含铵的盐水泄漏到液氯系统，生成腐蚀穿孔，造成含铵的盐水泄漏到液氯系统，生成(shn chn)大量大量三氯化氮。三氯化氮。4月月16日凌晨发生排污罐爆炸，将地面炸出日凌晨发生排污罐爆炸，将地面炸出1个长个长9m、宽、宽4m、深、深2m的坑。此次事故造成的坑。此次事故造成9人死亡，人死亡，3人受伤，人受伤，15万名群众疏散，直

3、接万名群众疏散，直接经济损失经济损失277万元。万元。第2页/共23页第三页，共23页。什么什么(shn me)是氯？是氯？纯的氯有两种形态：气体(qt)和液体。在压力下氯气容易被液化。典型地，商用的氯钢瓶含有压力下液化的氯气。氯气有一种令人不愉快的、强烈的、刺激性的及渗透性的味道。在空气中氯气浓度超过1000ppm，会产生绿黄色。氯气在空气中低浓度时是无色的。氯气比空气重2.2倍，趋向于向下流动(lidng)并汇聚在较低区域。然而，风及天气将影响氯气云的扩散，它将向所有的方向扩散，甚至是向上部。第3页/共23页第四页，共23页。氯的危险氯的危险(wixin)氯是腐蚀性的氯是腐蚀性的它能灼伤湿

4、的身体它能灼伤湿的身体(shnt)(shnt)表面，如眼睛、鼻子、喉咙、肺及湿的皮表面，如眼睛、鼻子、喉咙、肺及湿的皮肤，因为它与水分反应形成有害的酸。肤，因为它与水分反应形成有害的酸。重复暴露不会产生免疫性及耐受性重复暴露不会产生免疫性及耐受性长时间暴露于低浓度氯中可能会导致肺功能逐渐长时间暴露于低浓度氯中可能会导致肺功能逐渐(zhjin)(zhjin)减减退。退。单次暴露于高浓度氯中可能导致同样后果。单次暴露于高浓度氯中可能导致同样后果。第4页/共23页第五页，共23页。氯的危险氯的危险(wixin)（续）（续）氯气暴露限值氯气暴露限值暴露浓度暴露浓度 暴露极限暴露极限0.2-0.35 p

5、pm 闻到气味（可产生一定的耐受性）1-3 ppm 轻微的钻膜刺激，可忍受1小时5-15 ppm 中度上呼吸道刺激30 ppm立即产生胸堵、呼吸困难、咳嗽、恶心、呕吐40-60 ppm 中毒性肺炎和肺水肿430 ppm30分钟以上死亡1000 ppm数分钟内死亡第5页/共23页第六页，共23页。氯的危险氯的危险(wixin)（续）（续）氯气浓度对人体产生的危害效应氯气浓度氯气浓度 效应效应0.5 ppm 8小时最大允许加权平均浓度1 ppm 短时间（15分钟）最大允许暴露浓度10 ppm or more 立即对生命及健康产生危险的浓度 第6页/共23页第七页，共23页。氯化反应氯化反应(fny

6、ng)主要危险主要危险氯化反应是化学工业多种工艺的一部分，以无机化学及有机化学氯化反应是化学工业多种工艺的一部分，以无机化学及有机化学(yu j hu xu)(yu j hu xu)方法来制造化工产品、特种化学品、农药及医方法来制造化工产品、特种化学品、农药及医药。药。氯化工艺氯化工艺(gngy)(gngy)的危害包括：的危害包括：气相爆炸气相爆炸失控反应或凝聚相的热爆炸失控反应或凝聚相的热爆炸第7页/共23页第八页，共23页。氯化反应氯化反应(fnyng)的种类的种类与氧十分相似 ，氯通常在一系列化工工艺中用作氧化剂，它与有机化合物或无机化合物反应生产出氯化产品或中间体。氯气涉及一系列广泛的

7、工艺包括在反应炉中或有催化剂时的气相反应；在一个(y )流化床进行的固/气反应；在一个(y )填充柱中进行的气/液反应；在一个(y )间歇式工艺或者一个(y )连续工艺中通过将氯气通入液相中的气/液反应。氯气的反应发生可没有催化剂，存在催化剂或者进行光化学反应。第8页/共23页第九页，共23页。氯气与氧气氯气与氧气(yngq)的区别的区别与纯氧相比较，氯气更具有反应性。气相有机蒸气与氯气混合物的自燃温度比那些(nxi)有机蒸气与氧气混合物更低。自然光能分解氯分子产生活泼的氯自由基。许多氯气的反应接近常温就可以进行。铁在氯气中的燃烧能在比100稍高的温度下开始。第9页/共23页第十页，共23页。

8、氯化反应中的失控氯化反应中的失控(sh kn)反应危险反应危险反应引发的延迟反应混合物不稳定产生不稳定类的化合物如：氯胺、三氯化氮、氯亚硝基混合物（亚硝酰氯）遇氯化反应在水溶液相中进行(jnxng)时，不稳定的化合物分层或分离，由于氯化反应产物比初始的反应物在水中有较低的溶解性第10页/共23页第十一页，共23页。氯化反应氯化反应(fnyng)工艺中凝聚相的热爆炸危险工艺中凝聚相的热爆炸危险 氯是一个强氧化剂。氯气及有机燃料的混合物可能具有高的能量并且不稳定。含氯凝聚相的不稳定性能出现(chxin)在不同的工艺条件下：当氯气通入一个液相反应混合物，氯化反应可能不会立即开始；这时氯气就会累积在反

9、应混合物中，当反应混合物中的氯气浓度已经很高时，氯化反应可能突然开始，并导致严重的失控反应以及产生大量的氯化氢气体。 避免这类由于氯化反应(fnyng)诱导期发生的事故，在容许大量的未反应(fnyng)氯气溶解在液相中前，反应(fnyng)开始前应核实检查。第11页/共23页第十二页，共23页。氯化反应氯化反应(fnyng)工艺中凝聚相的热爆炸危险工艺中凝聚相的热爆炸危险（续）（续） 当氯与一种有机燃料在液体混合物中反应，可能得到高浓度不稳定的取代(qdi)产物。这种工艺是危险的，一般有两种情形：如果一个高浓度的不稳定的氯化产物在凝聚相中获得；如果一个液体氯化产物从液体相中相分离出来通过“分离

10、”。 当有机反应物的水溶液氯化时，后面这种情形是频发的，因为氯化产物在水中的溶解性比初始的反应物差。 第12页/共23页第十三页，共23页。三氯化氮的危害三氯化氮的危害(wihi)分子式中含氮的有机化合物（胺、酰胺、氰化物）用氯气氧化生成(shn chn)不稳定的氯胺。最终得到十分不稳定的三氯化氮。三氯化氮仅微溶于水并且能从水溶液中分离出来形成十分敏感的浓厚的油状物。液体三氯化氮能导致爆炸。1811年，三氯化氮第一次由法国(f u)化学家皮埃尔路易杜隆（Pierre Louis Dulong ）(1785-1838) 通过氯化氯化铵溶液取得。在研究时发生了两次爆炸，炸瞎了他的一只眼睛，还炸坏了

11、他的一只手。三氯化氮能通过含氨离子的水溶液氯化来获取。第13页/共23页第十四页，共23页。三氯化氮的危害三氯化氮的危害(wihi)（续）（续）2NCl3+ 4659.8 KJ三氯化氮是一种(y zhn)呈淡黄色或琥珀色的光敏性粘稠液体，密度：1.653g/cm3，熔点 - 40 C，沸点 71C，自燃自爆点95C，NCl3微溶于水，可溶于二硫化碳、三氯化磷、四氯化碳、氯仿、氯苯等。三氯化氮在氯气中的体积占5%6%时，就可能爆炸。三氯化氮在酸、碱介质中易分解，遇碱液迅速分解。NCl3 + 6 NaOH NCl3 + 3H2O NH3 + 3 HClO 第14页/共23页第十五页，共23页。三氯

12、化氮的危害三氯化氮的危害(wihi)（续）（续）三氯化氮的主要富集点：三氯化氮的主要富集点：液氯气液氯气(l q)化器化器气化后的氯气气化后的氯气(l q)缓冲罐缓冲罐避免三氯化氮累积避免三氯化氮累积(lij)的方法：的方法：定期排尽液氯气化器中的残液定期排尽液氯气化器中的残液每周排尽氯气缓冲罐中的积液至碱池每周排尽氯气缓冲罐中的积液至碱池第15页/共23页第十六页，共23页。氯化反应氯化反应(fnyng)中的气相爆炸危险中的气相爆炸危险当氯气与燃料气相混合，气体爆炸危险是存在的。燃料可以是氢气、一种(y zhn)溶剂或有机蒸气、氨气等。当氯气和燃料在反应器中反应时，如从氯气和氢气制造氯化氢或

13、者由氯气与烃制造氯化溶剂；大多数的事故发生(fshng)是当反应器在正常运转中，预热气体进炉子时。第16页/共23页第十七页，共23页。氯化反应氯化反应(fnyng)中的气相爆炸危险（续）中的气相爆炸危险（续）当氯气(l q)和一种燃料在催化剂床反应时，误操作将导致催化剂烧坏及/或在催化剂床前或后气相爆炸。这确定燃料气体在氯气(l q)中燃烧极限值是有意义的，可使得通入的燃料气体在正常工艺条件下不在燃烧范围内。当氯气通入或鼓入一个含反应物及/或溶剂的液相中，在气相中的氯气释放(shfng)可以与反应物、产品、溶剂或者反应混合物蒸气形成一个易燃混合物。这里与其它氧化工艺比较惰化是困难的，因为氧化

14、剂是鼓入液体反应的。第17页/共23页第十八页，共23页。氯化反应中的气相爆炸氯化反应中的气相爆炸(bozh)危险危险 (续续)建议尽可能将气相组分控制在燃烧范围外。不同的方法被采用：通过降低工艺温度来降低燃料蒸气压使得该燃料蒸气浓度低于其在氯气中的燃烧下限值。通过提高(t go)工艺温度来升高燃料蒸气压使得该燃料蒸气浓度高于其在氯气中的燃烧上限值。惰化气相通过向反应釜的气相通入惰性气体，如氮气、二氧化碳、氯化氢。该方法更安全，仅需要准确控制工艺该方法更安全，仅需要准确控制工艺(gngy)温度。温度。第18页/共23页第十九页，共23页。气体燃料在氯气气体燃料在氯气(l q)中的燃烧极限值中的

15、燃烧极限值第19页/共23页第二十页，共23页。通氯反应通氯反应(fnyng)中的常见问题中的常见问题氯气的泄漏 - 氯气钢瓶(n pn)的装/卸、厂内运输 - 通氯管道的选择 （铜管？高压金属软管？） - 液氯气化 （气化器的水温控制） - 液氯气化器在线监控装置氯气泄漏的应急处理 - 专用泄氯堵漏工具箱 （含专用针形阀压罩及附件） - 合适的正压式空气呼吸器 - 碱池？ - 专门的泄氯吸收装置第20页/共23页第二十一页，共23页。通氯反应通氯反应(fnyng)中的常见问题中的常见问题通氯站环形水幕喷淋装置氯气缓冲罐的安全阀安装位置/出口朝向氯化反应釜冷媒的低压报警系统氯化反应釜的尾气(wi q)处理/氯化氢气体输送管道及吸收系统的材质等氯气钢瓶秤的管理通氯管道上的流量计管理第21页/共23页第二十二页，共