1、1、定義氯化是指以氯原子取代有機化合物中氫原子的反應，根據氯化反應條件的不同，有熱氯化、光氯化、催化氯化等，在不同條件下，可得不同產品。廣泛應用的氯化劑有：液態氯、氣態氯、氣態氯化氫、各種濃度的鹽酸、磷酰氯、硫酰氯、三氯化磷等。2、應用氯化反應廣泛應用于制造溶劑、各種殺蟲劑、醫藥、農藥、精細化工原料及中間體。3、氯化反應的危險性分析（1）氯化反應的各種原料原料、中間產物中間產物及部分產品部分產品都是有不同程度的火災危險性。如烷烴、芳烴等。（2）氯化劑氯化劑具有極大的危險性，氯氣為強氧化劑，能與可燃氣體形成爆炸性氣體混合物，能與可燃烴類、醇類、羧酸和氯化烴等形成二元混合物，極易發生爆炸。氯氣與烯

2、烴形成的混合物，在受熱時可自燃；與乙炔的反應更為激烈，有氧氣存在時，甚至在-78的低溫也可發生爆炸。（3）氯化反應是放熱反應放熱反應，有些溫度高達500，甚至更高，如反應失控，可造成超壓爆炸。某些氯化反應可自行加速，導致爆炸危險。（4）液氯氣化時高熱使液氯劇烈氣化，可造成內壓過高內壓過高而爆炸。工藝操作不當使反應物倒灌至液氯鋼瓶，則可能與氯發生激烈反應引起爆炸。（5）氯化氫吸收裝置如發生故障，不能完全被吸收，大量氯化氫逸出會造成中毒事故及腐蝕腐蝕事故的發生。（6）氯氣緩沖罐氯氣緩沖罐若不定期排放三氯化氮，可能因三氯化氮積聚造成爆炸事故的發生。本課主講本課主講甲烷氯化甲烷氯化制甲烷氯衍生物。制甲

3、烷氯衍生物。甲烷氯化制甲烷衍生物，可以采用熱氯化法和光氯化法兩種。熱氯化法熱氯化法主要是為了獲得低級氯化物，即CH3Cl和CH2Cl2；光氯化法主要是為了獲得高級氯化物，如CHCl3和CCl4。甲烷的氯化產物總是四種氯代甲烷的混合物，其產物組成與反應溫度有關，但主要取決于氯對甲烷的用量比。要使主要產物為一氯甲烷，甲烷必須大大過量以抑制多氯甲烷的生成，當氯和甲烷的用量比高時可獲得較多的三氯甲烷和四氯化碳，但甲烷氯化是強放熱反應，生成的多氯衍生物愈多，放出的熱量愈大，反應愈劇烈，反應難以控制。如果溫度上升至500就會發生爆炸性分解反應，即CH4+2Cl2=C+4HCl+292.2kj故工業上甲烷的

4、熱氯化總是采用大量過量甲烷，CH4和Cl2摩爾比為（34）：1或更高，氯化產物以一氯甲烷和二氯甲烷為主。要獲得多氯甲烷，往往將部分熱氯化產物采用液相光氯化法進一步氯化而獲得。本課主講本課主講熱氯化法制甲烷氯衍生物熱氯化法制甲烷氯衍生物的的相關安全技術相關安全技術。2 222ClCH1、工藝流程圖：甲烷、氯和循環氣以一定的比例在混合器中混合后，進入絕熱式反應器，在380450進行反應，反應產物經空氣冷卻器冷卻和水洗（除去HCl）及堿洗（中和酸性氣體）后，進行壓縮、冷凝冷卻，使四種甲烷氯衍生物都冷凝下來，不凝氣體70%左右為甲烷，其余為氮和少量氯甲烷，少部分放空，其余循環。冷凝液經精餾分別得到一氯

5、甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，若要獲得更多的三氯甲烷、四氯化碳，可將分出一部分二氯甲烷后的釜液，送至第二氯化反應器，再進行光氯化。：此方法生產甲烷氯衍生物，副產物HCl沒有充分利用，氯的利用率只有50%。：為了合理利用副產物HCl，工業上采用甲醇與HCl反應生成一氯甲烷和一氯甲烷再光氯化制取四種甲烷氯衍生物的工藝。CH3OH+HCl=CH3Cl+H2O反應可在氣相中進行，也可在液相中進行。氣相反應所用的催化劑為Al2O3、ZnCl2/浮石、Cu2Cl2/活性炭等，反應溫度340350，壓力0.30.6MPa。液相反應是在氯化鋅水溶液中進行，反應溫度100150。2、甲烷熱氯化反應中的物質

6、物質物質理化特性理化特性危險特性危險特性甲烷無色無臭氣體，微溶于水，易溶于乙醇乙醚，有微毒性，易燃易爆。引燃溫度537，爆炸極限：5.315%易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇熱源及明火有爆炸的危險。與氯氣、次氯酸等強氧化劑接觸劇烈反應。氯氣黃綠色有毒氣體，有刺激性氣味，易液化，熔沸點較低，沸點：-34.6，可溶于水，易溶于有機溶劑。本身不會燃燒，但可助燃，一般可燃物大都能在氯氣中燃燒，一般易燃氣體或蒸氣也都能與氯氣形成爆炸性混合物，對金屬或者非金屬都有腐蝕作用。鹽酸無色或微黃色發煙液體，有刺鼻的酸味。與堿可發生中和反應，放出大量的熱，具有較強的腐蝕性。堿液無色液體，熔點318.4，沸點1

7、390，易溶于水、甘油、乙醇，不溶于丙酮。與酸發生中和反應并放熱遇潮時對鋁、鋅和錫有腐蝕性，并放出易燃易爆的氫氣，本品不會燃燒遇水和水蒸氣大量放熱形成腐蝕性溶液，具有強腐蝕性。物質物質理化特性理化特性危險特性危險特性一氯甲烷無色易液化的氣體，有乙醚的氣味和甜味，熔點-97.6，沸點-23.76，臨界溫度143，臨界壓力6.6MPa，微溶于水，易溶于氯仿，乙醚等無腐蝕性，有可燃性，與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限8.1-17.2，高溫時水解成甲醇和鹽酸。二氯甲烷無色透明易揮發的液體，有類似醚的氣味和甜味，熔點-96.7，沸點40.4。微溶于水，易溶于其他氯代溶劑，乙醚和乙醇。二氯甲烷與高濃度氧混

8、合后會形成爆炸性混合物，但不易燃，中毒性小，二氯甲烷在一定溫度下會與水發生水解反應。三氯甲烷常溫下無色、透明、易揮發的液體，有特殊香甜氣味；沸點61.2，熔點63.5，微溶于水，易溶于乙醇、乙醛、苯等溶劑中，有麻醉性。與火焰接觸會燃燒，并放出光氣；在光的作用下，能被空氣中的氧氣氧化生成氯化氫和劇毒的光氣在氯甲烷中最易水解成甲酸和鹽酸，穩定性差，450以上發生熱分解，能進一步氯化為四氯化碳。四氯化碳無色透明易揮發的液體，具有特別的，無刺激性的氣味，熔點-22.9，沸點76.72。不易燃，微溶于水，能與大多數有機溶劑互溶。在四種氯代甲烷中毒性是最大的。與空氣不形成爆炸性混合物，在一定溫度下，遇水會

9、發生分解。3、單元裝置該工藝流程中主要的單元裝置：混合器、反應器、空冷器、水洗滌塔、堿洗滌塔、壓縮機、冷凝冷卻器、分離器和蒸餾塔等。通過PHA分析發現，反應分析發現，反應器為本工藝流程中最需要器為本工藝流程中最需要監控裝置監控裝置，因此本課主要選取反應器進行危險源辨識及相關安全措施的設計。反應器主要由鍋體，鍋蓋，攪拌器，加熱夾套，支承及傳動裝置，軸封裝置等組成。本反應器中主要反應組成為：氯氣、甲烷氯化物、氯化氫、過量的甲烷、惰性氣體和微量的游離氯。反應溫度為380450。反應釜主要結構結構圖1、危險源辨識（1）第一類危險源：甲烷氯化物、氯化氫、甲烷、氯氣；攪拌機、電機電。（2）第二類危險源：

10、攪拌機轉速不穩定，導致反應釜內溫度、壓力過高，從而可能發生釜體破裂、泄漏事故； 絕緣保護失效，可能導致觸電事故； 直接接觸，可能發生燙傷、機械打擊等事故； 原料配比不合理，可能導致反應的失衡，導致反應釜內溫度、壓 力夠高，發生釜體破裂、泄漏事故； 原料的進出料流量控制失誤，導致突入進入、突出泄漏等問題； 進出料管的老化，導致物料的泄漏。 冷卻未開啟或冷卻效果不理想，導致釜內溫度、壓力過高。上述可以總結為人員誤操作類和機器本身危險。人員操作失誤類：a、進出料流量未協調好，突入進入導致反應釜內產生過高溫高壓，導致釜體破裂泄露。 b、未開啟冷卻，溫度過高導致反應失衡，壓力表爆表。 c、攪拌器未開啟，

11、導致反應不徹底，大量未反應物質流入單元裝置。 d、人員誤停機，導致大量反應物質滯留反應釜，造成壓力升高。反應釜本身危險：a、反應釜本身溫度較高，可能導致燙傷。 b、反應釜有傳動裝置可能造成機械打擊傷害。 c、反應釜部件由電力驅動，可能造成觸電傷害。 d、若反應釜部件老化，如法蘭，可能導致泄露等危險。2、對應的相關安全措施a、為避免由于員工誤操作而引起的危險，應對員工加強相關安全教育。b、應按照規章制度去操作反應釜。c、定期維護維修反應釜。d、設置相關警示標語和安全色，提醒操作人員注意。如，給危險部位涂上紅色涂料。e、將氯化反應釜內溫度、壓力與釜內攪拌、氯化劑流量、氯化反應釜夾套冷卻水進水閥形成

12、聯鎖關系，設立緊急停車系統f、設置自動報警裝置，如泄露報警器，超壓超溫報警器等。3、反應器中的主要反應方程CH4+Cl2=CH3Cl+HCl+100.0kjCH3Cl+Cl2=CH2Cl2+HCl+99.2kjCH2Cl2+Cl2=CHCl3+HCl+100.4kjCHCl3+Cl2=CCl4+HCl+102.1kj甲烷熱氯化法主要獲得低級氯化物，即前兩個反應式為主要反應式。反應溫度控制在380450之間。（1）車間廠房車間廠房設計應符合國家爆炸危險場所安全規定。應嚴格控制各種點火源，車間內電氣設備要防爆，通風良好。易燃易爆設備和部位應安裝可燃氣體監測報警儀，本崗位采用自動控制、自動報警、自動

13、泄壓等方法以提高安全度，并設置完善的消防設施。（2）最常用的氯化劑是氯氣。在化工生產中，氯氣通常液化儲存和運輸液化儲存和運輸，常用的容器有儲罐、氣瓶和槽車等。儲罐中的液氯進入氯化器之前必須先進入蒸發器使其汽化。在一般情況下不能不能把儲存氯氣的氣瓶或槽車當儲罐使用，否則有可能使被氯化的有機物質倒流進氣瓶或槽車，引起爆炸。一般情況下，氯化器應裝設氯氣緩沖罐，以防止氯氣斷流或壓力減小時形成倒流。氯氣本身的毒性較大，屬劇毒化學品，須避免其泄漏。在使用、儲存場所設置堿水事故應急池，在有氯氣泄漏的場所應設置有毒氣體監測報警器毒氣體監測報警器。（3）液氯的蒸發汽化裝置蒸發汽化裝置，一般采用水汽混合（熱水）作為熱源進行升溫，加熱溫度一般不超過50。嚴禁用蒸汽、明火直接加熱鋼瓶。（4）氯化反應是一個放熱過程放熱過程，氯化反應設備必須具備良好的冷卻系統；必須嚴格控制投料配比投料配比、進料速度進料速度和反應溫度反應溫度等，氯化生產工藝過程應實行自動控制，設置自動聯鎖控制裝置自動聯鎖控制裝置。尤其在較高溫度下進行氯化，反應更為劇烈。例如在環氧氯丙烷生產中，丙烷預熱至300左右進行氯化，反應溫度可升至500，在這樣的高