合成一車間工藝安全信息

1、三乙醇胺裝置工藝安全信息 生產(chǎn)部三乙醇胺裝置采用釜式反應(yīng)器。氨水、環(huán)氧乙烷在一定溫度壓力條件下反應(yīng)合成三乙醇胺產(chǎn)品。本工藝安全信息從物料的危害信息、工藝技術(shù)信息和工藝設(shè)備信息三方面進(jìn)行了完整、準(zhǔn)確和全面的闡述。這些信息可以為管理、技術(shù)、操作和維修等人員在施工作業(yè)與工藝安全活動(dòng)中進(jìn)行分析、判斷、決策提供特定的工藝安全信息，為合理的決策和安全的施工提供相應(yīng)的保障。1. 物料的危害性1.1液氨的危害性1.1.1液氨的物化性質(zhì)液氨，又稱為無(wú)水氨，是一種無(wú)色液體，有強(qiáng)烈刺激性氣味。氨作為一種重要的化工原料，為運(yùn)輸及儲(chǔ)存便利，通常將氣態(tài)的氨氣通過(guò)加壓或冷卻得到液態(tài)氨。氨易溶于水，溶于水后形成銨根離子NH4

2、+、氫氧根離子OH-，呈堿性的堿性溶液。液氨多儲(chǔ)于耐壓鋼瓶或鋼槽中，且不能與乙醛、丙烯醛、硼等物質(zhì)共存。液氨在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，具有腐蝕性且容易揮發(fā)，所以其化學(xué)事故發(fā)生率很高。液氨為無(wú)色氣體,有刺激性惡臭味。相對(duì)密度0.7714g/l。熔點(diǎn)-77.7。沸點(diǎn)-33.35。自燃點(diǎn)651.11。蒸氣密度0.6。蒸氣壓1013.08kPa(25.7)。蒸氣與空氣混合物爆炸極限1625%(最易引燃濃度17%)。氨在20水中溶解度34%,溶于氯仿、乙醚,它是許多元素和化合物的良好溶劑。水溶液呈堿性,PH值為11.1。1.1.2液氨的危害性1.1.2.1吸入吸入是接觸的主要途徑。氨的刺激性是可靠的有害濃度報(bào)警

3、信號(hào)。但由于嗅覺疲勞，長(zhǎng)期接觸后對(duì)低濃度的氨會(huì)難以察覺。(1)輕度吸入氨中毒表現(xiàn)有鼻炎、咽炎、氣管炎、支氣管炎?；颊哂醒首仆?、咳嗽、咳痰或咯血、胸悶和胸骨后疼痛等。(2)急性吸入氨中毒的發(fā)生多由意外事故如管道破裂、閥門爆裂等造成。急性氨中毒主要表現(xiàn)為呼吸道粘膜刺激和灼傷。其癥狀根據(jù)氨的濃度、吸入時(shí)間以及個(gè)人感受性等而輕重不同。(3)嚴(yán)重吸入中毒可出現(xiàn)喉頭水腫、聲門狹窄以及呼吸道粘膜脫落，可造成氣管阻塞，引起窒息。吸入高濃度可直接影響肺毛細(xì)血管通透性而引起肺水腫。1.1.2.2皮膚和眼睛接觸低濃度的氨對(duì)眼和潮濕的皮膚能迅速產(chǎn)生刺激作用。潮濕的皮膚或眼睛接觸高濃度的氨氣能引起嚴(yán)重的化學(xué)燒傷。皮膚接

4、觸可引起嚴(yán)重疼痛和燒傷，并能發(fā)生咖啡樣著色。被腐蝕部位呈膠狀并發(fā)軟，可發(fā)生深度組織破壞。高濃度蒸氣對(duì)眼睛有強(qiáng)刺激性，可引起疼痛和燒傷，導(dǎo)致明顯的炎癥并可能發(fā)生水腫、上皮組織破壞、角膜混濁和虹膜發(fā)炎。輕度病例一般會(huì)緩解，嚴(yán)重病例可能會(huì)長(zhǎng)期持續(xù)，并發(fā)生持續(xù)性水腫、疤痕、永久性混濁、眼睛膨出、白內(nèi)障、眼瞼和眼球粘連及失明等并發(fā)癥。多次或持續(xù)接觸氨會(huì)導(dǎo)致結(jié)膜炎。1.1.3液氨危害的預(yù)防措施 1.1.3.1密閉操作，局部排風(fēng)； 1.1.3.2空氣中濃度超標(biāo)時(shí)，應(yīng)該佩戴防毒面具。緊急事態(tài)搶救或逃生時(shí)，佩戴自給式呼吸器； 1.1.3.3戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡； 1.1.3.4穿相應(yīng)的防護(hù)服； 1.1.3.5必要

5、時(shí)戴防化學(xué)手套；1.1.3.6工作現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁吸煙，進(jìn)食和飲水。工作后，淋浴更衣。注意個(gè)人清潔衛(wèi)生。1.1.4液氨的急救處理 1.1.4.1皮膚接觸：脫去污染的衣著，立即用流動(dòng)清水徹底沖洗。若有灼傷，就醫(yī)治療； 1.1.4.2眼睛接觸：立即提起眼瞼，用流動(dòng)清水徹底沖洗。就醫(yī)。 1.1.4.3吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。呼吸困難時(shí)給輸氧。呼吸停止時(shí)，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。1.1.4.4食入：誤服者立即漱口，給飲大量溫水、催吐、就醫(yī)。1.1.5液氨的防火、防爆1.1.5.1液氨的儲(chǔ)存注意事項(xiàng)氨為易燃?jí)嚎s氣體，應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的倉(cāng)間內(nèi)。倉(cāng)間不宜超過(guò)30。遠(yuǎn)離火種、熱源。防止陽(yáng)光直

6、射。應(yīng)與氧氣、壓縮空氣、氧化劑等分開存放。儲(chǔ)存間內(nèi)的照明、通風(fēng)等設(shè)施必須采用防爆型，開關(guān)設(shè)在倉(cāng)外。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材。罐儲(chǔ)時(shí)要有防火防爆技術(shù)措施。露天貯罐要有降溫措施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。瓶裝品驗(yàn)收時(shí)，要注意品名，驗(yàn)瓶日期，先進(jìn)倉(cāng)先發(fā)用，禁止撞擊和震蕩。1.1.5.2液氨的操作處置注意事項(xiàng)密閉操作，全面通風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過(guò)濾式防毒面具（全面罩），穿防靜電工作服，戴橡膠耐油手套。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。防止蒸氣泄漏到工作場(chǎng)所空氣中。搬運(yùn)時(shí)要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應(yīng)品種

7、和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。1.2環(huán)氧乙烷的危害性1.2.1環(huán)氧乙烷的物化性質(zhì)環(huán)氧乙烷為無(wú)色液體，屬易燃、易爆、有毒介質(zhì)。熔點(diǎn)-112.2，沸點(diǎn)10.4，閃點(diǎn)小于-17.78，飽和蒸汽壓145.91KPa/20，臨界溫度195.8，引燃溫度429，臨界壓力7.19MPa，燃燒熱1262.8KJ/mol，液體相對(duì)密度（水=1）0.87，氣體相對(duì)密度（空氣=1）1.52，爆炸極限3.0-100，空氣中最高容許濃度5mg/m3，易溶于水，多數(shù)有機(jī)溶劑。禁忌物：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑、熱、氯化鐵、氯化鋁、鐵和堿金屬。環(huán)氧乙烷的化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡芘c許多化合物發(fā)生開環(huán)加成反應(yīng)。環(huán)氧乙烷能還原硝酸銀

8、。受熱后易聚合，在有金屬鹽類或氧的存在下能分解。1.2.2環(huán)氧乙烷的危害性1.2.2.1健康危害：是一種中樞神經(jīng)抑制劑、刺激劑和原漿毒物。急性中毒：患者有劇烈的搏動(dòng)性頭痛、頭暈、惡心和嘔吐、流淚、嗆咳、胸悶、呼吸困難；重者全身肌肉顫動(dòng)、言語(yǔ)障礙、共濟(jì)失調(diào)、出汗、神志不清，以致昏迷。還可見心肌損害和肝功能異常。搶救恢復(fù)后可有短暫精神失常，遲發(fā)性功能性失音或中樞性偏癱。皮膚接觸迅速發(fā)生紅腫，數(shù)小時(shí)后起泡，反復(fù)接觸可致敏。液體濺入眼內(nèi)，可致角膜灼傷。慢性影響：長(zhǎng)期少量接觸，可見有神經(jīng)衰弱綜合癥和植物神經(jīng)功能紊亂。1.2.2.2環(huán)境危害：對(duì)環(huán)境有危害。1.2.2.3燃爆危險(xiǎn)：該品易燃，有毒，為致癌物，

9、具刺激性，具致敏性。1.2.3環(huán)氧乙烷危害的預(yù)防措施 1.2.3.1密閉操作，局部排風(fēng)； 1.2.3.2空氣中濃度超標(biāo)時(shí)，應(yīng)該佩戴防毒面具。緊急事態(tài)搶救或逃生時(shí)，佩戴自給式呼吸器； 1.2.3.3戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡； 1.2.3.4穿相應(yīng)的防護(hù)服； 1.2.3.5必要時(shí)戴防化學(xué)手套；1.2.3.6工作現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁吸煙，進(jìn)食和飲水。工作后，淋浴更衣。注意個(gè)人清潔衛(wèi)生。1.2.4環(huán)氧乙烷的急救處理1.2.4.1 皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動(dòng)清水沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。1.2.4.2眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動(dòng)清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。1.2.4.3吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至

10、空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。呼吸心跳停止時(shí)，立即進(jìn)行人工呼吸和胸外心臟按壓術(shù)1.2.5環(huán)氧乙烷的防火、防爆1.2.5.1消防措施危險(xiǎn)特性：其蒸氣能與空氣形成范圍廣闊的爆炸性混合物。遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。若遇高熱可發(fā)生劇烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。接觸堿金屬、氫氧化物或高活性催化劑如鐵、錫和鋁的無(wú)水氯化物及鐵和鋁的氧化物可大量放熱，并可能引起爆炸。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會(huì)著火回燃。有害燃燒產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳。滅火方法：切斷氣源。若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器，可能的話將容器從

11、火場(chǎng)移至空曠處。滅火劑：霧狀水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。1.2.5.2泄露應(yīng)急處理迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并立即隔離150m，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。用工業(yè)覆蓋層或吸附/ 吸收劑蓋住泄漏點(diǎn)附近的下水道等地方，防止氣體進(jìn)入。合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。噴霧狀水稀釋、溶解。構(gòu)筑圍堤或挖坑收容產(chǎn)生的大量廢水。如有可能，將漏出氣用排風(fēng)機(jī)送至空曠地方或裝設(shè)適當(dāng)噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗(yàn)后再用。1.2.5.3儲(chǔ)存注意事項(xiàng)儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。避免光照。庫(kù)溫不宜超過(guò)30。應(yīng)與酸類、堿類、醇類、食用化學(xué)品

12、分開存放，切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行極毒物品“五雙”管理制度。1.2.5.4操作注意事項(xiàng)密閉操作，局部排風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過(guò)濾式防毒面具（全面罩），穿防靜電工作服，戴橡膠手套。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。防止氣體泄漏到工作場(chǎng)所空氣中。避免與酸類、堿類、醇類接觸。在傳送過(guò)程中，鋼瓶和容器必須接地和跨接，防止產(chǎn)生靜電。禁止撞擊和震蕩。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。1.3三乙醇胺的危害性1.3.1三乙醇胺的物化性質(zhì)無(wú)

13、色至淡黃色透明粘稠液體，微有氨味，低溫時(shí)成為無(wú)色至淡黃色立方晶系晶體。分子式：C6H15NO3，分子量：149.1882，沸點(diǎn)（,101.3kPa）：360，熔點(diǎn)（）：21.2，相對(duì)密度（g/ml,20/20）：1.1258，相對(duì)蒸汽密度（g/ml，空氣=1）：5.14，折射率（20）：1.4821.485，黏度（mPa·s,35）：280，閃點(diǎn)（，開口）：179臨界溫度（）：514.3，臨界壓力（mPa）：2.45，蒸氣壓（kPa,20）：0.0013。露置于空氣中時(shí)顏色漸漸變深。易溶于水、乙醇、丙酮、甘油及乙二醇等，微溶于苯、乙醚及四氯化碳等，在非極性溶劑中幾乎不溶解。5時(shí)的溶解

14、度：苯4.2%、乙醚1.6%、四氯化碳0.4%、正庚烷小于0.1%。呈強(qiáng)堿性，0.1mol/L的水溶液pH為10.5。有刺激性。具吸濕性。能吸收二氧化碳及硫化氫等酸性氣體。純?nèi)掖及穼?duì)鋼、鉄、鎳等材料不起作用，而對(duì)銅、鋁及其合金有較大腐蝕性。與一乙醇胺及二乙醇胺不同之處是，三乙醇胺與碘氫酸（HI）能生成碘氫酸鹽沉淀?？扇肌５投?。避免與氧化劑、酸類接觸。三乙醇胺的堿性比氨弱（pKa7.82），具有叔胺和醇的性質(zhì)。與有機(jī)酸反應(yīng)低溫時(shí)生成鹽，高溫時(shí)生成酯。與多種金屬生成24個(gè)配位體的螯合物。用次氯酸氧化時(shí)生成胺氧化物。用高碘酸氧化分解成氨和甲醛。與硫酸作用生成嗎啉代乙醇。三乙醇胺在低溫時(shí)能吸收酸性氣

15、體，高溫時(shí)則放出。1.3.2三乙醇胺的危害性三乙醇胺對(duì)水有稍微的危害。三乙醇胺對(duì)眼睛有刺激性，但比一乙醇胺弱，對(duì)皮膚的刺激性也很小。吸入性中毒的可能性小，但如沾染和接觸該品，手和前臂的背面可見皮炎和濕疹。1.3.3三乙醇胺儲(chǔ)存運(yùn)輸注意事項(xiàng)儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。應(yīng)防潮、避光、密封貯存。遠(yuǎn)離火種、熱源。氧化劑、酸、銅及鋁類分開存放，切忌混儲(chǔ)。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。2. 工藝技術(shù)信息 2.1 三乙醇胺裝置生產(chǎn)工藝路線簡(jiǎn)介三乙醇胺裝置采用釜式反應(yīng)器。氨水、環(huán)氧乙烷在一定溫度壓力條件下反應(yīng)合成三乙醇胺產(chǎn)品。液氨由汽車槽車運(yùn)回，經(jīng)泵P103打入貯罐V1

16、02，再經(jīng)泵P-104A/B送入配氨罐，液氨貯罐為50M3臥式罐，配氨罐為5M3和15M3 立式罐。環(huán)氧乙烷由汽車?yán)?，用氮?dú)夂捅肞101送至環(huán)氧乙烷貯罐V101，再用泵P102A/B打入環(huán)氧乙烷計(jì)量罐V401。環(huán)氧乙烷貯罐為100M3臥式罐，環(huán)氧乙烷計(jì)量罐為8M3立式罐。先將反應(yīng)釜R401用真空泵抽至負(fù)壓，再通過(guò)下部進(jìn)料閥加入催化劑，然后將配制好的氨水（濃度約25-30%（wt），由配氨水泵泵入到反應(yīng)釜R401A/B/C中，重量由V402電子稱計(jì)量（以液位為參考），在氨水打入反應(yīng)釜大約500KG時(shí)，開始R401攪拌。反應(yīng)前先打開蒸汽閥門，將氨水加熱到4050,關(guān)閉蒸汽。將計(jì)量罐V401 N2

17、閥門打開，利用自調(diào)閥充入N2,使其與反應(yīng)釜壓差保持在0.1-0.15MPa，開啟V401下部出料閥、R401 EO進(jìn)料閥，壓入環(huán)氧乙烷進(jìn)行反應(yīng)。當(dāng)溫度達(dá)到50左右時(shí)，停止攪拌。開啟外循環(huán)循環(huán)泵，反應(yīng)時(shí)，溫度上升，開啟外循環(huán)冷卻水和反應(yīng)釜冷卻盤管、夾套冷卻循環(huán)水，維持壓力在0.20.35MPa（表壓），溫度8090,直至EO加入完畢，然后再循環(huán)15分鐘，直至反應(yīng)徹底完成，同時(shí)排掉反應(yīng)釜冷卻盤管、夾套冷卻循環(huán)水。開啟攪拌，打開真空冷凝器循環(huán)進(jìn)出水，反應(yīng)釜R401通蒸汽加熱，使釜內(nèi)溫度緩慢上升，當(dāng)溫度達(dá)到80，開啟真空機(jī)組K401,將蒸出來(lái)氨氣和水，先通過(guò)真空冷凝器冷凝，冷凝液進(jìn)入真空冷凝器V403

18、，氨氣由真空機(jī)組抽至尾氣吸收罐V404A/B進(jìn)行尾氣吸收，直至尾氣排放達(dá)到合格。根據(jù)市場(chǎng)需要，將產(chǎn)品蒸至合格指標(biāo)，將蒸氨后的物料用氮?dú)鈴腞401底部全部壓入到TEA成品罐V210/ V211。蒸出來(lái)冷凝液，經(jīng)真空冷凝罐泵P403打到尾氣吸收罐;經(jīng)被尾氣吸收罐水吸收的氨水經(jīng)泵P404A/B打到配氨罐，再將液氨儲(chǔ)罐里的液氨壓入到配氨罐中，配成一定濃度（2530%）的氨水，由化驗(yàn)室取樣分析。 2.2反應(yīng)原理當(dāng)氨和環(huán)氧乙烷（EO）進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，氨分子上3個(gè)活潑的氫原子會(huì)逐個(gè)被羥乙基（CH2CH2OH）取代而相繼生產(chǎn)一乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）和三乙醇胺（TEA），反應(yīng)的催化劑是碳酸氫銨（NH4

19、HCO3）。 2.3化學(xué)反應(yīng)一乙醇胺生成反應(yīng)：CH2CH2O + NH3 NH2CH2CH2OH 環(huán)氧乙烷 + 氨 一乙醇胺二乙醇胺生成反應(yīng)：2CH2CH2O + NH3 NH（CH2CH2OH）2 2環(huán)氧乙烷 + 氨 二乙醇胺三乙醇胺生成反應(yīng)：3CH2CH2O + NH3 N（CH2CH2OH）3 3環(huán)氧乙烷 + 氨 三乙醇胺上述是生成乙醇胺三個(gè)主反應(yīng)，他們對(duì)于NH3而言是一組串聯(lián)的逐次反應(yīng)，對(duì)于EO則是一系列并行的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)，只要一起反應(yīng)，必然生成三種乙醇胺的混合物，想要單獨(dú)生成某種乙醇胺是不可能的。當(dāng)然，原料中NH3和EO的比例（NH3/EO摩爾比，稱氨烷比)還是可以在一定程度上影響三種乙

20、醇胺在產(chǎn)物中的相對(duì)比率。為了工藝的安全進(jìn)行，環(huán)氧乙烷必須完全反應(yīng)掉，通過(guò)過(guò)量氨水來(lái)解決。反應(yīng)剩余的氨通過(guò)蒸氨蒸出，用水吸收生成的稀氨水，再用液氨配成一定濃度循環(huán)使用。蒸餾過(guò)程帶出的水，少量一乙醇胺和二乙醇胺中間產(chǎn)物，隨水和氨一起循環(huán)（氨的沸點(diǎn)為-33.5，一乙醇胺的沸點(diǎn)為170，二乙醇胺的沸點(diǎn)為268.8，三乙醇胺的沸點(diǎn)為360）。非正常狀態(tài)下的氨，尾氣以及環(huán)氧乙烷等通過(guò)氨吸收塔吸收。 2.4工藝過(guò)程： 2.4.1醇胺反應(yīng)工序?qū)⑴浔群玫?5%的氨水通過(guò)泵加至密閉的反應(yīng)釜中，溫度加熱至50，通過(guò)向環(huán)氧乙烷計(jì)量罐補(bǔ)入N2形成壓力差，液態(tài)環(huán)氧乙烷由計(jì)量罐按一定流量加入反應(yīng)釜中，此過(guò)程為放熱反應(yīng)，需用循環(huán)水