氯氣生產及處理工藝流程簡述

        從鹽硝廠化鹽工段送來的鹽水通過鹽水精制后進入離子膜電解工段進行電解， 生產出燒堿、氯氣、氫氣，電解工段生產的濕氯氣通過管道送入氯氣處理裝置進行干燥加壓處理得到干燥的氣態氯氣，氯氣處理的干燥氯氣作為中間原料送入到下游裝置：合成鹽酸裝置、漂粉精廠、強氯精事業部，而作為外賣產品的氯氣通過氯氣液化裝置生產出液態氯氣，液態氯氣通過管道、液氯鋼瓶、液氯槽車輸送給用戶。 作為主要原料，氯氣流量檢測對于工藝控制和成本核算意義重大。

 

2 氯氣計量方式選擇

        氯氣由于性質特殊，流量檢測難度較大。多年來，我們對此問題作了許多研究和試驗 ，基 本 形成了一種較有效的氯氣計量方法。 下面針對氯堿裝置各種工藝狀態下的氯氣的計量方式分別進行了探討。

 

2.1 氣態氯氣的計量方式。 

        氯氣是一種強腐蝕性氣體， 密 度 為 3.21 kg/m3， 操作壓力一般為 0.1～0.3MPa。 由于氯氣的強腐蝕性，對測量儀表的材質要求較高。 在氣態氯的計量上我們使用了孔板流量計測量和渦街流量計測量方式。

 

2.1.1 孔板流量計測量氯氣流量。 

        在合成鹽酸裝置，氯氣和氫氣需要按一定的流量配比后送入合成爐燃燒制備氯化氫氣體，氯氣在這種情況下主要用于中間控制， 因此氯氣流量計量精度不需要很高，可以選用孔板流量計來測量氯氣流量。 由于氯氣對大部分金屬具有強腐蝕性， 取壓孔板選用比較重要：可以使用 316L、哈氏合金 C 及鉭材質來制作?？紤]到氯氣含水較低、孔板制作成本因素，我們選用316L 材質來制作孔板。

 

2.1.2 渦街流量計測量氯氣流量。 

        渦街流量計是一種流體振動型流量計，是應用流體振蕩原理來測量流量的。 江漢油田鹽化工總廠漂粉精廠、強氯精事業部所使用的原料之一為氣態氯氣，氯氣的計量采用了美國羅斯蒙特渦街流量計 8800D 系列。 主要原因有：（1） 由于通氯管道隔離閥內漏等故障使得反應釜內的漿料回流到氯氣管道，這種工藝狀況不能使用孔板流量計、 轉子流量計來測量氯氣流量，而渦街流量計儀表內腔介質的通過性好漿料的返流不會集聚在儀表里造成無法測量的故障；（2） 由于氯氣管道口徑為 50mm， 如果使用質量流量計來進行計量，成本高，性價比差。

 

        由此可見，選擇渦街流量計作為氯氣流量測量的方案為好優方案。 在這種工藝條件下，選用渦街流量計的關鍵點：（1）材質；（2）流量計前后直管段的要求；（3）溫度壓力補償儀表的安裝部位。 做到以上幾點就可以測量出比較精確穩定的流量值。 通過10 多年的使用來看，效果比較好。

 

2.2 液氯計量方法探討。 

        氯氣處理干燥后的氯氣送入氯氣液化裝置進行壓縮處理得到液態氯，液氯是一種黃綠色透明液體，通過液氯輸送泵把液氯從液氯儲罐充裝到液氯槽車、 通過管道送入液氯用戶、充裝到液氯鋼瓶，這三種方式對液氯都需要進行計量，計量方式各不一樣：液氯槽車充裝計量采用質量流量計、管道輸送計量采用質量流量計、液氯鋼瓶充裝采用電子秤計量。

 

2.2.1 液氯充裝過程中流量計量的重要意義。

        我國對液氯容器及其充裝有嚴格的規定 ， 并 有 公安、消 防、安監等部門在運輸環節上進行嚴格監督 檢 查，對過量充裝的處罰力度是相當大的。 為此，在液氯充裝時就要進行實時監控 ，防 止 過 量充 裝。 由 此 可 見，液氯充裝過程中的計量就顯得十分重要。

 

2.2.2 質量流量計在液氯充裝計量中的應用。

        江漢油田鹽化工總廠液氯槽車充裝量較大，充裝高峰時有 10 臺左右的液氯槽車需要充裝。 通過對其他廠家氯堿裝置的液氯計量儀表進行調研、 技術交流，目前能準確計量液氯流量的儀表好好的測量方式是使用質量流量計。目前國內質量流量計生產廠家由于起步晚，技術上達不到準確計量的目的，大多數氯堿裝置的液氯計量選用了德國 E+H 公司的質量流量計、美國艾默生高準科氏力質量流量計。 E+H 公司的質量流量計型號為 83F50,DN50, 哈 氏 C材 質 ， 精 度 為 0.1% ， 艾默生公司的選型為CFM200H，DN50,哈氏 C 材質，精度為 0.35%。 江漢油田鹽化工總廠液氯槽車充裝臺共安裝 4 臺質量流量計，滿足了充裝需求，提高了充裝效率和安全性，計量效果理想。 基于質量流量計的計量準確性和高精度，液氯裝置新增一液氯輸送管道至化工園區的用戶取代原利用液氯鋼瓶供氯，管道供氯計量也采用質量流量計進行計量， 選用艾默生 F100H型質量流量計計量，達到高精度計量的要求。 目前江漢油田鹽化工總廠在液氯裝置實現液氯充裝自動控制。

 

2.2.3 液氯鋼瓶的計量。 

        常情況下液氯鋼瓶的計量采用電子地上衡，一般使用專用的液氯鋼瓶秤。 而鋼瓶的復秤采用電子吊鉤秤。 液氯鋼瓶充裝量有500kg 和 1000kg 規格，我們選用梅特勒托利多推出的框架秤，專用于鋼瓶灌裝的稱重，這種秤的優點有：（1）帶有鋼瓶滾輪支架可放置多種規格的鋼瓶，并且方便鋼瓶轉動連接充裝管；（2） 采用 4 只專用橋式傳感器能耐沖擊，傳感器壽命長；（3）秤臺表面涂覆防腐涂料耐腐蝕；(4)稱重顯示儀能將信號傳入稱重顯示大屏和 DCS， 方便充裝工人監控充裝重量，信號接入 DCS 后能建成自動充裝系統，達到安全、高效的充裝工作。

 

3 結束語

        由于氯氣計量儀表的重要性，在各種工藝狀態下如何選擇計量儀表既要達到性價比高、 安全準確，也要在工藝控制中測量穩定、可靠，我廠儀表和計量人員一直在探索和實踐中，經過多年的經驗積累和應用效果檢驗，得到氯堿裝置氯氣計量的目前較為經濟合理的計量方案，為企業的生產工藝控制和氯氣貿易結算提供了可靠的保證，對江漢油田鹽化工總廠擴建和新建氯堿裝置的氯氣計量有借鑒意義，對其裝置也有一定的參考價值。