一 氯气处理工序改造前存在的问题
金川集团公司化工厂由于一直以来所用原盐品种单一、产能低，在几次扩能改造中，氯气处理工序沿用传统的氯气干燥工艺，即从电解槽出来的温度为85℃左右的湿氯气，伴有大量的水蒸气、盐雾和少量的有机物等杂质，首先，进入一段、二段钛管冷却器降温至18℃以下，然后，进入水雾扑集器，在除去大量的水蒸气和盐雾杂质后，进入干燥塔，利用浓硫酸干燥除去氯气中剩余的水蒸气，*后，经过酸雾扑集器，进入氯气压缩机送入后续工序。此流程存在以下几个方面的问题。
1. 水损失
电解槽产生的湿氯气，温度为85℃左右，此时，氯气被水蒸气饱和，其含水量达到22%左右.不同温度下饱合湿氯气的含水指标见表1.由此推算出，在生产99.6%液氯产品过程中，年排放含氯废水达11700t/a（36t/d）。这部分含氯废水无法直接进入集团公司现有的生产下水系统（即中水系统），造成了水资源的流失，同时，排放过程局部会有二次环境污染的风险。
2. 氯损失
氯气处理系统产生的含氯废水（即氯水），脱氯前的含氯量为0.6g/L，亦即在6万t/a烧碱规模下，年损失氯量为11700×0.6=7020（kg）。
3. 盐雾夹带及设备负荷增大
现有系统未设氯水洗涤装置，致使钛冷却器的负荷较重，尤其在夏季高温期间，氯处理系统必须增开冷水机组和多台氟压机，才能勉强维持连续运行。另外，湿氯气夹带盐分，易与干燥塔内的硫酸反应形成硫酸钠堵塞填料，或带到透平压缩机中，堵塞叶轮、涡室，降低压缩机的输送能力，并且硫酸钠会吸附在透平压缩机中间冷却器的列管上，降低冷却器的传热系数，严重影响冷却器或过滤器的效果。
4. 三氯化氮的富集与危害
氯碱生产过程中，由于盐水中存在铵、胺等含氮化合物（来自原盐、卤水、生产水、运输过程等），这些含氮化合物遇到Cl2、HClO等含氯强氧化剂时，在酸性条件下生成NCl3.由于以前产量低，原盐来源渠道单一，原盐质量稳定，原盐中铵、胺等含氮化合物含量较低（＜0.0013%）。产能扩大后，原盐用量扩大，来源渠道增多，运输量增加，原盐质量波动大，造成原盐中铵、胺等含氮化合物含量增加（＜0.014%），带入盐水中含氮化合物含量也随之增加，*终造成系统中三氯化氮含量增大。三氯化氮的相对密度比液氯大，易在液氯储槽、储罐、钢瓶等装置底部慢慢沉积，当大量液氯被抽提或蒸发后，剩余液氯中的三氯化氮就会因富集而引发爆炸事故。如2006年10月4日化工厂液氯岗位2#输氯泵槽就因NCl3在槽底弯管部富集，发生爆炸泄漏事故。
二 氯气处理工序改造
虽然可以通过质量控制手段降低原盐中铵（胺）含量，但不能做到完全杜绝，因此，三氯化氮在系统中的存在是无法回避的。然而采取必要技术手段，可以防止或控制三氯化氮的富集。氯水的排放一方面会产生一定的环境污染，另外还会腐蚀设施。设法减少外排氯水中的含氯量，实现达标排放是保护环境、治理安全隐患的必然要求和有效方法.氯碱行业一般采取以下几种方法对三氯化氮进行分解，防止其在液氯中的富集。
1. 排污法
（1）设备内的液氯任何时候都不能用完，一定要保持一定液位，以稀释三氯化氮的浓度。（2）一定要带液氯排污，绝对禁止“干排”。（3）加强监测，视NCl3的浓度调整排放频率。（4）选择在避开阳光直射的时段进行排污，排污管线要设静电接地装置，不要使用胶管胶垫。
2. 次氯酸钠分解法
在碱性条件下（pH值为9），利用NaClO或游离氯与铵反应生成一氯化铵、二氯铵或氮气。
3. 催化分解法
当NCl3分子扩散到催化剂表面时，先被催化剂物理吸附，再进行化学吸附。2NCl3=N2+3Cl2催化分解有蒙乃尔合金法和AC催化分解法。
4. 热分解法
NCl3在50℃时就开始分解（可逆反应），当达到100℃时，只需1min就可全部分解。并且，NCl3在OH-催化下，可加速分解，但是这种方法需在高温及催化剂条件下进行，而且具有一定的危险性。
5. 喷淋洗涤法
有3种喷淋洗涤方法，即盐酸洗涤法、氯水洗涤法和液氯洗涤法。盐酸洗涤法和氯水洗涤法是在氯气处理工序中用盐酸或氯水喷淋洗涤湿氯气，NCl3与HCl或HClO发生反应而被除去。液氯洗涤法是在氯气进入压缩机或液化前，将干燥氯气用液氯喷淋洗涤，使氯气中的NCl3冷凝，从而达到去除的目的。
6. 氯水洗涤氯气工艺
利用系统产生的氯水对氯气进行洗涤处理，可降低成本，清洁生产，既对氯气进行了净化，减轻了氯气处理系统冷却、输送等设备的负荷和对下水可能造成的污染，又消除了系统内三氯化氮的富集，为氯碱系统安全运行提供了保障.氯水洗涤法工艺成熟，安全性高，成本低，已经被国内许多氯碱厂家广泛使用，金川公司目前在建的40万t/a离子膜烧碱项目，即采用氯水洗涤工艺来去除生产过程中产生的NC13.洗涤后的氯水采用真空闪蒸脱氯技术，充分利用系统氯气压缩机形成的负压，将外排氯水中的氯气脱出，系统中不再增设真空泵和相应设施，具有减少项目投资，运行过程节能的优点。真空与闪蒸的结合，可有效提高脱出率和脱出速度，具有工艺的创新性。脱气后的氯水中含氯的质量浓度可控制在30mg/L以下，满足氯水外排标准要求。
三 氯水洗涤工艺路线的设计
1. 工艺技术路线
由电解工序来的85℃的湿氯气首先进入氯气洗涤塔底部，用循环泵将35℃左右的氯水（部分来自冷却器）输送到塔顶，氯水与湿氯气逆流接触，进行洗涤和冷却降温，使出塔氯气温度控制为40～45℃，此时，氯气中大约85%～90%的水分通过冷凝脱出，同时，经过此过程，氯气中NCl3与氯水中HCl、HClO等反应得以分解。从氯水循环槽出来的外排氯水（温度约50℃），由氯水循环泵输送到氯水预热器，用低压蒸汽加热到87～89℃，然后，进入脱氯塔进行脱氯，脱出的氯气进入氯气总管，从闪蒸罐底部出来的氯水用氯水泵输送到化盐工序。
2. 氯水洗涤新工艺的特点及创新性
实现对氯水综合处理从氯水洗涤塔出来的氯气进入钛管冷却器及水氯水取样化验分析，改造前，氯水中的有效氯质量浓度250～300mg/L.定期排水得到解决。
3. 氯气含水对盐酸质量的影响合成盐酸生产对氯气纯度要求不高，可以使用原氯或尾氯生产，但对离子膜氯气的干燥效果有较高要求。氯气干燥效果不佳时，氯中含水偏高会造成合成炉系统碳钢管道腐蚀加快，使盐酸中铁离子超标。如果合成炉长时间停车，炉内酸性气体对进炉碳钢管道的腐蚀很大，形成大量铁锈，应将进炉的氯气管改为非金属材质。
四 合成盐酸系统停车分析
反复开停车不但会造成盐酸质量的波动，也对设备安全不利，在开停车过程中，温度变化会影响石墨合成炉炉体和石英灯头等内件的使用寿命，该公司石英灯头的平均使用寿命仅为10个月。该公司合成炉一年内共停车21次，停车原因包括电槽系统停车、盐酸系统泄漏、连锁跳车、氢压机故障及视镜开裂等。其中主要原因是电解系统停车和氢压机检修频繁。应延长氢压机的检修周期来避免合成炉反复开停车，减少盐酸质量的波动和对合成炉设备的损害。有的厂家采用电解系统氢气与氢压站（或氢气柜）氢气互相切换的方法解决这一问题，即通过连锁装置，在电槽或氢压机停车时切换到氢压站供氢气，维持合成盐酸的正常生产。
五 结语
该公司合成盐酸装置经过2年多的运行，通过自控系统改造、完善监控手段和优化操作工艺，盐酸质量合格，生产安全性大大提高，生产能力达到设计要求，2年内除发生一次防爆膜破裂外，未发生过其他炉内或尾气爆炸事故。但存在开停车频繁等问题，对合成炉的使用寿命有不利影响。由于氯气和氢气危险性大，对操作人员的操作熟练程度、安全意识要求高，必须严格执行各项工艺指标和操作规程，加强监控。
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