第二章 氯化氢合成

一、氯化氢的性质

氯化氢（HCl）分子量36.5，密度1.63g/L，是无色具有刺激性臭味的气体，极易溶于水，在标准条件下1体积水中可溶解500体积的HCl气体。干燥的HCl腐蚀性较小，而HCl溶液（盐酸）却有强腐蚀性，原因是在水分子的作用下HCl发生了电离，产生大量的CL+，CL+可与多种物质发生反应，特别是和金属发生化学反应。因此，为了使设备不受盐酸腐蚀，具有更长的使用寿命，生产HCl时应该用干燥的氢气和氯气进行反应。

二、氯化氢合成对氢气、氯气的要求（依据工艺包的定） 名称 品种规格 消耗量吨/年 氯气 1、氯气≥99.8% 2、水和其它含氧杂质（质量）≤ 3、NCL3（质量）≤ 4、不挥发的残余物%（质量）≤ 氢气 1、H2（质量）≥99.9997% 2、O2（质量）≤ 3、露点 -60℃ 备注 三、氯化氢合成原理 HCL合成是采用氢气在氯气中不爆炸的条件下进行的方法来制备。 反应式：H2 + CL2--HCL

该反应的发生需要一定的前提条件，即提供一定的能量，在光照或加热的情况下，二者能迅速反应，并释放出大量的热。

四、氯化氢合成工艺流程及设备 1、氯化氢合成工艺流程图

防爆膜排放 去尾气淋洗塔 CDI回收氢 氢气缓冲罐

废HCL缓冲罐 空冷器 电解氢

阻火器合成炉 盐酸槽 HCL 回收自用或处理 HCL 空冷器 去三氯氢硅合成炉

HCL贮罐 水冷器 氯气 氯气缓冲罐

氯化氢合成是由两套相同的合成炉系统，H2、CL2缓冲罐，事故排放接收设备组成（其中H2、CL2缓冲罐及事故排放装置为两套合成炉系统共用）。

来自氯碱装置的氢气及从三氯氢硅合成工序返回的循环氢气输送入氢气缓冲罐。出氢气缓冲罐的氢气分别去两条生产线的氯化氢合成炉01R0301a。

来自液氯汽化工序的氯气穿过01V0302氯气缓冲罐，分别去两条生产线的氯化氢合成炉 01R0301a。

经缓冲罐后的氯气和氢气分别经过氯气阻火器和氢气阻火器，然后按一定的流量比进入氯化氢合成炉01R0301，在炉内进行燃烧，生成氯化氢气体，生成的HCL经管道冷却和水冷却器（01E0301a\\b），进入HCL缓冲罐（01V0303a\\b），然后送到三氯氢硅合成工序。 2、设备明细表

位号 名称 HCL合成炉 HCL空气冷却器 换热器 阻火器 HCL储罐 废HCL储罐 阻火器 HCL储罐 CL2缓冲灌 废CL2缓冲灌 H2缓冲罐 数量 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 规格 材质 五、氯化氢合成的技术条件 1、原料配比

2、原料压力：0.5MPa 3、合成温度：250～450℃ 4、产品质量的控制要素

5、炉压及氯化氢输送 六、氯化氢合成的操作

（一）、开车前的准备（氮气置换）

1、检查整个系统设备、管道、阀门和仪器仪表完全正常 2、系统试压检漏，达到开车要求。

3、系统气体置换：缓冲罐用氮气置换3～4次。其中，氢气缓冲罐还需进一步用氢气置换，置换的废气经过淋洗塔后排空。合成炉和HCL缓冲罐先用氮气吹扫后再用空气吹扫，直到爆炸分析数据符合安全限值（没有爆炸危险）。

4、缓冲罐充压：气体置换完成，氯气、氢气缓冲罐分别充氯气和氢气到规定值，并启动压力控制设备。 5、检查吸收塔循环冷却水系统完全正常。 （二）、开车操作 1、启动HCL吸收系统

点火前，还必须保证HCL合成炉、HCL缓冲罐到淋洗塔的管路畅通，淋洗塔处于工作状态。点火方式有两种：

⑴ 人工点火

经手孔插入燃烧着的点火器，点火器的燃料是氢气。从辅助氢气管通入氢气，点燃后取出点火器，关闭手孔。随后逐渐从燃烧器通入氢气，稳定燃烧后关闭辅助氢气管的气源。从燃烧器通入氯气，其量比氢气少5～10%。火焰稳定燃烧后关闭吹扫空气。

⑵ 遥控点火

用专用的管道向合成炉内通入氩—甲单硅烷混合气，该混合气在空气中自然。燃烧器供应氢气，稳定燃烧后停止氩—甲单硅烷混合气。氩—甲单硅烷混合气管与合成炉断开（阀门）后，需用氮气吹扫。向燃烧器通入氯气，其量比氢气少5～10%，并关闭吹扫空气。

（三）、正常操作（工艺包定）