氯氢硅安全生产培训手册

三氯氢硅安全生产培训手册协成硅业三氯氢硅生产简述三氯氢硅的生产大多采用沸腾氯化法，主要包括氯化氢合成、三氯氢硅合成、三氯氢硅精制等工序。氯气和氢气在氯化氢合成炉内通过燃烧反应生成氯化氢，氯化氢气体经空冷、水冷、深冷和酸雾捕集脱水后进人氯化氢缓冲罐，然后送三氯氢硅合成炉。硅粉经过干燥后加入到三氯氢硅合成炉，与氯化氢在320左右的高温下反应，生成三氯氢硅和四氯化硅。生成的粗三氯氢硅气体经沉降器，过旋风分离和除尘过滤后，进入列管冷凝器进行水冷和深冷，不凝气通过压缩机加压冷凝，尾气送入洗涤塔，处理后达标排放，冷凝液送入精馏塔分离提纯，通常采用多塔连续提纯方法，出来高纯三氯氢硅产品送入还原工。一、主要原材料规格及物化性质1、氢气（H2）分子量:2.016 标况下的密度：0.0899kg/m3液氢的密度：0.070g/cm3 气液容积比(15，100kPa)： 974L/L熔点：-259.14 沸点：-252.4三相点：-254.4 比热熔(标况)： 5.987m3/kg氢气在通常状况下为无色、无气味的气体。是最轻的气体(密度最小)，微溶于水(0时，每体积水溶解0.0214体积氢气)。氢气有可燃性，它在空气中燃烧生成水并放出大量的热，H2在的爆炸极限为4.175(体积百分比)，H2和O2的爆炸极限为5.095.5%，H2和Cl2的爆炸极限为12.595.0%。氢气的规格要求：氢含量99.0，含水0.06%。2、氯气（Cl2）氯气分子量：70.906 标准状况下的比重：3.214kg/m3,相对密度：(水=1)1.47 (空气=1)2.48；熔点：-101 沸点：-34.5。蒸汽压： 506.62kPa(10.3)Cl2和H2的爆炸范围为：(氯中含氢）5.087.5%。常温常压下，Cl2是一种黄绿色气体，具有独特的刺鼻臭味，有剧毒。常温时压缩至0.81.2MPa或常压下冷却到-35-40即成黄绿色液体。人体吸入氯气轻者刺激粘膜和呼吸道，重者可引起肺水肿、支气管炎、严重的甚至死亡。Cl2易溶于水、碱液。主要用于漂白，制造氯化合物、盐酸、聚氯乙烯等。危险标记 6(有毒气体)。氯气规格要求：本装置采用液氯，液氯符合GB/T513896标准要求。氯含量99.6%，水份含量0.04%。3、氯化氢（HCL）氯化氢合成方程式：Cl2+H22HCl 氯化氢分子量：36.461 标准状态下密度：1.00045克/升 熔点：-114.80 沸点：-84.9无色有刺激性气味，在空气中发白雾，溶于乙醇、乙醚，极易溶于水。 氯化氢在干燥状态下几乎不与金属反应，但含水时腐蚀性很强，与金属化合生成氯化物。 4、硅粉（Si）分子量：28 密度：2.33g/cm3熔点：1410 沸点：2355，水中溶解度：不溶于水。硅粉的规格要求：（符合GB/T2881-91标准要求）Si98.5%， Fe0.5%， Al0.3% ，Ca0.2%，粒度：20120目。5、三氯氢硅（HSiCl3）反应方程式为：SiHCl3+O2SiO2+HCl+Cl2；分子量：135.45 相对密度1.34kg/L，熔点：-128.2 沸点：31.8。燃点：-27.8 自燃点104.4。三氯氢硅溶于CS2、CCl4、Cl+Cl3、苯,遇水分解；易燃、在空气中能自燃，与空气的爆炸极限为20.233.2%。有刺激性气味；有毒，吸入三氯氢硅气体损伤呼吸道。6、四氯化硅（SiCl4）反应方程式为：3SiCl4+2N2+6H2=Si3N4+12HCl分子量：169.90 相对密度：1.483kg/L熔点：-70 沸点：57.57无色透明发烟液体具有难闻的窒息性气味，溅上皮肤会坏死。在湿空气中水释放出HCl气体，遇氨气及胺剧烈反应生成氮化硅。二、工艺过程简述1、氢气送入本装置，经阻火器、缓冲罐后和送来的干燥氯气在氯化氢合成炉内反应，生成氯化氢气体，经冷却和-35冷冻脱水，再经过四氯化硅脱水和干燥预热的硅粉在流化床进行流态化反应，反应合成气经沉降器除尘，旋风分离除尘和硅尘过滤器除尘后再经空冷器去除杂质氯化物，在低温下冷凝的三氯氢硅粗品经计量化验后，放入储罐。尾气经回收系统加压回收三氯氢硅粗料。2、三氯氢硅合成产生合成尾气经回收冷凝器回收后，氢气再经回收捕集器送入回收缓冲罐经自动调节阀按要求送入HCI合成炉(注：尾气主要是大量氢气及少量氯硅烷)，沉降器和硅尘收集器及硅尘过滤器的硅尘吸入收集器，大部份经水洗塔处理合格后流入下水。氯化氢干燥生成的少量盐酸可作产品出售。3、粗三氯氢硅用泵打入储罐，供精馏用，经精馏提纯，检验合格后送入还原高纯三氯氢硅储罐,四氯化硅检验合格后压入储罐氢化及外买出厂。4、岗位任务：公司电解氢气站送来氢气经本岗位氢气缓冲罐和阻火器，同公司液氯气化岗位送来干燥氯经本岗位缓冲罐后送入氯化氢合成岗位，以制取适合使用的氯化氢供三氯氢硅合成岗位。5、流程概述：电解氢气经总管由阻火器，缓冲罐先放空置换，然后送往氯化氢岗位。氯气则由总管经缓冲罐，直接送入氯化氢合成岗位。三、工艺流程简图四、开车前的准备和检查1、设备完好，管路通畅，电器仪表正常，无缺损件，不泄漏，氢气,氯气纯度及压力达到要求。2、工器具及所需备件、防护用品、记录文具齐全，消防器材及设施随时可用。3、氯化氢及合成岗位已作好开车准备，尾气处理系统正常，氯气、氢气能保证供给。水、电、汽、制冷、热水、氮气供应正常。4、如系统新开车或维修后开车，氯气总管用抽取硅粉的水环泵从缓冲罐压力表接口用软管将其中空气抽出至真空度0.07Mpa以上。5、氢气系统则从阻火器送入氮气对总管和后面系统进行置换。五、开车操作1、报告厂调，送入氯气、氢气及水、蒸汽、仪表气等。2、先小开氯气总阀，待氯气缓缓通入总管和缓冲罐至规定压力，检查无泄漏后再开大氯气总阀。3、小开氢气总阀，从阻火器、缓冲罐后排出，将氢气排放置换10min后，再打开自动调节阀至橡胶管排出置换的氢气，放空10-20分钟，取样检查合格后，等待下一步工作完成。六、停车操作(一)正常停车不正常情况及处理1、突然停电或停氢，按紧急停车处理。2、防爆膜破裂或漏氢严重应紧急停车。3、如进口氢气压力低于=水柱，应开大回流，保持进口正压，继续运行，并立即报厂调采取措施，通知氯化氢岗位，如进口不能保持正压，紧急停车。4、如氢气泄漏引起燃烧，应站上风处用干粉或二氧化碳灭火器扑灭，如火势大，应关断氢气进口，紧急停车，必要时，向系统充氮。5、氯气泄漏，如无法堵漏，应紧急停车，关断总阀，系统余氯，设法在氯化氢合成炉内生成氯化氢，或用10%液碱吸收。6、如氯化氢岗位紧急停车，视情况，本岗位可停泵氢气流动，并小量放空，也可关断进出总阀，使本岗位全部停车。七、其它1、氢氯易燃易爆，应严格遵守操作规程及安全卫生规定等制度。2、氯气毒性较大，要做好设备维护，严防泄漏，如有中毒情况，应离开现场，在上风处休息，重者应就医。2、本岗位属甲级防火防爆，无关人员，不要入内。八、氯化氢制备1、岗位任务：将氯氢岗位送来的氯气和氢气经本岗位合成为氯化氢气再冷却脱水供三氯氢硅合成岗位使用。2、流程慨述：氯气和氢气均按一定流量在氯化氢合成炉内反应生成氯化氢气，先由空气冷却，再进入石墨冷却器分别用循环水和冷冻水冷却后经除雾器去除酸雾的干燥氯化氢送入三氯氢硅合成岗位。九、主要指标1、氢气压力0.15Mpa2、氯化压力0.2Mpa3、氢气流量？m3（供二台氯化氢合成炉）4、氯化氢纯度： 95%；含水量：0.1%、无游离氯。 5、硅粉Si98.5%， Fe0.5%， Al0.3% ，Ca0.2%，粒度：20120目。十、开车前的准备和检查1、同氯氢岗位1-2条2、氯氢岗位及合成岗位已作好开车准备，水、电、制冷供给正常。3、如系统新开车或维修后开车，用水流泵抽气和通入冷盐水检查系统有无泄漏和故障，并活动所有阀门（特别是控制流量的氯、氢主阀）。十一、开车操作1、报告厂调度和车间，并通知有关部门，送入氯气、氢气、冷却水、冷冻盐水。2、向石墨冷凝器送入冷却水。除雾器小开冷冻盐水，关闭所有排酸阀。3、开水流泵用水，氯化氢炉门阀，及氯化氢分配台去水流泵阀，对氯化氢炉用空气置换30分钟，并从炉门检查气体应畅通。4、擦净窥孔镜片。取出点火棒，用胶塞封住点火口，关炉门阀。5、气小量放空10分钟后，取样检验，合格后小开进炉氢气，用点火器将氢点燃。6、观察火焰颜色、亮度，逐渐加大和调整氯、氢量，HCL纯度85-90%，正常后，再将氢转子逐渐提高，供两台合成炉使用。7、运行正常后，经常观察窥孔火焰，氯、氢压力及流量，供水、供冷情况。每小时检查一次设备运行状况和冷却温度，每班排放1-2次盐酸。十二、停车操作（一）正常停车：、按车间及厂调指令停车，并待合成及氯氢岗位已作好停车准备后，进行本岗位停车。、开水流泵用水，再开氯化氢分配台去水流泵阀，同时关进合成炉阀。、先关紧氯化氢炉氯气阀，并立即关紧氢气阀，在水流泵运行下，炉冷却1小时后，开炉门置换30分钟以上。（二）紧急停车：、立即关闭氯气和氢气到三氯氢硅合成炉的氯化氢阀门，开到水流泵阀门和水流泵进水。、如短期不能恢复，按正常停车处理。十三、不正常情况处理、停氯、停氢、停水、系统泄漏，防爆膜破裂，氢气燃烧等应紧急停车。、氯气或氢气压力波动较大，流量不稳定，短期能恢复正常，可降低氯、氢流量，氯化氢放空到水流泵，进行不熄火处理。如短期不能恢复，则停炉。、冷冻盐水不正常短期不能恢复，应停炉。、如合成岗位紧急停车，视情况本岗位停车，或将氯化氢放空入水流泵。小流量维持炉内不熄火，保持反应。十四、安全及其他、同氯化氢岗位-条。、氯化氢对呼吸器官和粘膜有强烈刺激，副产盐酸浓度较高，腐蚀性较强。要作好设备维护，防止泄漏，操作时应配戴眼镜，胶手套等必需防护用具。、点火棒不能对人和物，点火时应戴皮手套，在上风处侧后点火，若点火未成功，应打开炉门阀，抽空置换30小时以上。十五、主要工艺指标：、氯化氢流量（3600-4000）？格、硅粉干燥时间2小时，后期温度10010、硅粉每次加入量600公斤、合成炉反应温度32010。pa、过滤器阻力0.03 Mpa、粗三氯氢硅纯度80%以上。、冷冻盐水温度-30-35四、开车前的准备和检查、同氯化氢岗位-条。、氯化氢岗位已运行或准备开车，水、电、汽、冷冻系统、及真空、热水、氮气等系统正常，粗品贮罐容积不少于20m3，硅粉贮量不少于5吨。、硅粉已按规定干燥，可随时使用。、启闭各主要物料管线球阀2-3次，使其松活，防止卡死。、新开车或检修后开车需从合成炉底部通入氮气5-10m3，从水洗塔排出，对系统置换。十六、开车操作、关闭干燥器放空、真空、进料等阀门，将器内硅粉用氯化氢送入合成炉内，每次为300公斤。、将合成炉内硅粉加热到40020。、开通系统物料气到水洗塔所有球阀，开冷凝器冷冻盐水，水洗塔洗涤水并检查关闭其他阀门。、将已达要求的氯化氢送入合成炉内，并关紧到水流泵的球阀。、开始反应，由于放热，合成炉内温度开始上升，应及时小开降温热水，仔细将炉温控制在32010。六、正常操作、和氯化氢岗位密切配合，使各台合成系统HCL流量保持均衡和稳定。、调节好降温热水，保持合成炉温度在32010。、补充硅粉时，同时吹扫过滤器，、正常运行时，应经常观察系统压力，温度及HCL流量，每小时巡回检查一次出料情况，冷凝器，计量罐，水洗塔的运行状况。十七、停车操作：（一）正常停车：、将合成炉内硅粉尽量反应干净。、氯化氢气去水流泵，关进合成炉氯化氢，停止热水供应。、关闭系统物料气管所有球阀、及冷却水，冷盐水，蒸汽，尾气等阀门。、视情况吹扫过滤器及硅粉过滤器。、如停车时间较长，可将合成炉内硅渣放出，并清洗喷板，复位后，用氮气置换系统5-10m3 保压0.02Mpa不能是负压。（二）紧急停车、立即将氯化氢气排入水流泵，关进入合成炉阀门，停降温热水，并通知有关部门。、如能短期恢复，应开合成炉电加热。如短期不能恢复，参照正常停车处理。十八、硅粉干燥操作：、向合成炉加入硅粉后，应尽快向干燥器补充硅粉。、启动真空，关干燥器放空阀，开进料，真空阀，待真空度达-0.05Mpa时，开抽料球阀，吸入硅粉，每次300公斤。、硅粉吸入后，停真空，关真空及进料阀，开放空阀。、开干燥器电加热，温升到10010。保温待用。十九、不正常情况及处理、停氯、停氢、或较长时间停电、停水及冷冻盐水，或系统严重泄漏，着火爆炸，均应紧急停车，通知有关单位。、如上述停车事出有因时间较短，可视情况对合成炉加热保温，或降低氯、氢量作维持性生产（如短期停水、停电）。、合成炉内温度异常，如温度差距较大，应检查床层压差，如温度过高，可加大降温水量，或降低HCL气纯度。如温度均低，应减少或关闭降温水。如温度已低于280，应该开电热，或提高HCL纯度，应检查HCL是否过量。二十、安全及其他、三氯氢硅燃点低，闪点为28，属甲类易爆物，它和氯化氢都是有毒有害气体，卫生特征属二级。应严格遵守“操作规程”和“安全规定”等制度。、设备检修前需用氮气置换，与相邻设备断开，配备安全帽，防毒面具等保护用品。、水洗塔堵塞疏通，必须先断开进口管道，穿帆布工作服，或安全帽和面罩，用木制工具，并有人监护。、空冷器和冷凝器中的固形物能自燃，应用蒸汽处理和清除。、除尘器除渣应在检修时进行，先折开进、出口和手孔，使其吸潮1-2日，戴好防护用品，用木制工具耙出粉尘，再用塑料袋封装。、吹扫和置换用氮，缓冲罐压力一般为0.3Mpa，最高不得超过0.4Mpa。协成硅业2009.6，13