氯化氫的合成
氯化氫的合成工段亦稱(chēng)“二合一”工段。本工段的任務(wù)是通過(guò)調(diào)節(jié)H2與Cl2配比，燃燒合成合格的氯化氫氣體，供轉(zhuǎn)化工序使用，或用水吸收制成合格的鹽酸出售。氯化氫的合成反應(yīng)是在高溫下進(jìn)行的，這給本工段的安全生產(chǎn)帶來(lái)了許多不利因素：第一，高溫對(duì)設(shè)備有一定的要求，合成爐的防爆膜在一定的溫度和壓力下容易爆裂；第二，在一定濕度下，氯化氫與水生成鹽酸，加快了對(duì)鋼材的腐蝕，減弱了鋼材的強(qiáng)度。氯化氫合成采用塊孔式石墨冷凝器，為不受壓設(shè)備，一旦受壓，容易引起石墨設(shè)備損壞。
一、主要物料的物性
氯氣
Cl2屬有毒氣體，外觀(guān)為黃綠色，有刺激性氣味。相對(duì)于水的相對(duì)密度為1.47，相對(duì)于空氣的相對(duì)密度為2. 48；飽和蒸氣壓為506. 62kPa (10.3℃)；本品略溶于水，易溶于堿液遇水時(shí)有腐蝕性。本品不會(huì)燃燒，但它是一種強(qiáng)氧化劑，可助燃，一般可燃物大都能在Cl2中燃燒，一般易燃?xì)怏w或蒸汽也都能與Cl2形成爆炸性混合氣體；Cl2能與許多化學(xué)品如乙炔、松節(jié)油、乙醚、氨、燃料氣、烴類(lèi)、Hz、金屬粉末等猛烈反應(yīng)發(fā)生爆炸或生成爆炸性物質(zhì)；與H2生成IICI，Cl2與H2的混合物置于日光下或點(diǎn)燃時(shí)，會(huì)劇烈化合甚至發(fā)生爆炸
（混合氣中含H2為59~～86%，體積分?jǐn)?shù)）；它幾乎對(duì)金屬和非金屬都有腐蝕作用。本品主要用于漂白和消毒，制造鹽酸、聚氯乙烯等氯化物。
（二）氫氣
本品為無(wú)色無(wú)臭氣體，相對(duì)于水的相對(duì)密度為0. 07（-252℃），相對(duì)于空氣的相對(duì)密度為0. 07；飽和蒸氣壓為13. 3kPa（一257.9℃），燃燒熱241．Okj/mol；引燃溫度分?jǐn)?shù)400℃，最小點(diǎn)火能0.019n~，最大爆炸壓力0.720MPa，其與空氣混合爆炸極限為4.1%～
74.1%（體積分?jǐn)?shù)）。
（三）氯化氫
本品為無(wú)色非可燃性氣體，有毒，有極刺激性氣味；相對(duì)于空氣的相對(duì)密度為1. 26，在空氣中呈白色的煙霧；易溶于水，生成鹽酸，有強(qiáng)腐蝕性，干燥的氯化氫無(wú)腐蝕性；能與多種金屬反應(yīng)產(chǎn)生Hz，與空氣形成爆炸性混合物；遇氰化物產(chǎn)生劇毒氰化氫。
-、氯化氫合成原理及主要影響因素
（一）化學(xué)反應(yīng)方程式
氫氣和氯氣只有在加熱、明亮的光線(xiàn)照射下或觸媒存在的條件下，才會(huì)迅速反應(yīng)生產(chǎn)氯化氫，其主反應(yīng)式為：H2 +CIz—一2HC1十+44. 126J ，副反應(yīng)式為：
原料純度對(duì)合成反應(yīng)的影響
I-12純度低，Hz中必定含有較多的空氣和水分；當(dāng)H2中含氧氣量達(dá)到5%（體積分?jǐn)?shù)）以一I：時(shí)，易形成Hz與02的爆炸性混合物，不利于生產(chǎn)。H2中含少量水分，雖然可以促進(jìn)H2與Cl2的合成反應(yīng)，但含水分過(guò)高則會(huì)造成合成爐等設(shè)備的腐蝕，更重要的是，H2純度（主要含氮?dú)?、氧氣）將影響到合成和干燥后產(chǎn)品HC1的純度，降低石墨換熱器的傳熱系數(shù)，最終影響到氯乙烯合成和精餾系統(tǒng)的收率，造成精餾尾氣放空惰性氣體量和氯乙烯、乙炔含量的增加。若Cl2純度低，Cl2中必定含有較多的Hz與水分，當(dāng)CL2中含氫氣量達(dá)到5%（體積分?jǐn)?shù)）以上時(shí)，則形成H2與Cl2的爆炸性混合物，不利于安全生產(chǎn)。
（三）H2與CI2的配比對(duì)合成反應(yīng)的影響
H2與Cl2理論上是按1:1（物質(zhì)的量比）進(jìn)行反應(yīng)；工業(yè)生產(chǎn)上采用Hz過(guò)量的方法進(jìn)行反應(yīng)，在HC1合成中控制H2與Cl2配比為H2：Cl2=(1. 05～1.1) ：lo H2過(guò)量不能超過(guò)10%，否則會(huì)造成產(chǎn)品氯化氫純度下降，乃至影響氯乙烯收率；H2過(guò)量超過(guò)20%則有可能形成爆炸性？昆合物。但如果Cl2過(guò)量，則游離氯易與爐壁以及冷卻管等反應(yīng)生成黃色結(jié)晶氯化鐵而腐蝕設(shè)備，游離氯還將在降膜式吸收塔中與水反應(yīng)生成次氯酸，對(duì)不透性石墨起緩慢的局部氧化作用，即使少量的游離氯也能在氯乙烯合成的混合器中與乙炔發(fā)生氣相反應(yīng)，生成極易爆炸的氯乙炔，造成氯乙烯合成系統(tǒng)的爆炸。因此，為杜絕氯化氫中產(chǎn)生游離氯，合成反應(yīng)中嚴(yán)格控制Hz過(guò)量，一般控制過(guò)量在s~6～10%（體積分?jǐn)?shù)）范圍內(nèi)，還要隨時(shí)注意氯、氫流量和視鏡中燃燒火焰的顏色變化。
