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氧化反應(yīng)的安全技術(shù)要點(diǎn)1狹義的氧化反應(yīng)是物質(zhì)與氧化合的反應(yīng)是氧化。廣義的氧化反應(yīng)是失去電子的作用是氧化,得到電子的作用是還原。氧化還原反應(yīng)是電子的傳遞,電子得失的數(shù)目必須相等。常用的氧化劑有:空氣、氧氣、雙氧水、氯酸鉀、高錳酸鉀、鉻酸酐、硝酸鹽等。氧化反應(yīng)的安全技術(shù)要點(diǎn)1432(1)乙烯氧化制環(huán)氧乙烷;(3)對二甲苯氧化制備對苯二甲酸;(2)甲醇氧化制備甲醛;(4)異丙苯經(jīng)氧化-酸解聯(lián)產(chǎn)苯酚和丙酮;典型的氧化工藝(5)環(huán)己烷氧化制環(huán)己酮;(7)丁烯、丁烷、C4餾分或苯的氧化制順丁烯二酸酐;(6)天然氣氧化制乙炔;(8)鄰二甲苯或萘的氧化制備鄰苯二甲酸酐;典型的氧化工藝典型的氧化工藝01(9)均四甲苯的氧化制備均苯四甲酸二酐;(10)苊的氧化制1,8-萘二甲酸酐;(11)3-甲基吡啶氧化制3-吡啶甲酸(煙酸)(12)4-甲基吡啶氧化制4-吡啶甲酸(異煙酸);@@分析(13)2-乙基已醇(異辛醇)氧化制備2-乙基己酸(異辛酸);(14)對氯甲苯氧化制備對氯苯甲醛和對氯苯甲酸;(15)甲苯氧化制備苯甲醛、苯甲酸;典型的氧化工藝(16)對硝基甲苯氧化制備對硝基苯甲酸;(17)環(huán)十二醇/酮混合物的開環(huán)氧化制備十二碳二酸;(18)環(huán)己酮/醇混合物的氧化制己二酸;(19)乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸;(20)丁醛氧化制丁酸;(21)氨氧化制硝酸等。典型的氧化工藝8危險因素被氧化的物質(zhì)大部分是易燃易爆物質(zhì)。物質(zhì)火災(zāi)危險性,有可能生成危險性較大的過氧化物氧化反應(yīng)需要加熱,反應(yīng)過程又會放熱。特別是催化氣相氧化反應(yīng)一般都是在250~600℃的高溫下進(jìn)行。反應(yīng)條件溫度被氧化物氧化劑氧化產(chǎn)品具有很大的火災(zāi)危險性。某些氧化過程中還可能生成危險性較大的過氧化物,如乙醛氧化生產(chǎn)醋酸的過程中有過醋酸生成,性質(zhì)極不穩(wěn)定,受高溫、摩擦或撞擊便會分解或燃燒。典型的氧化工藝氧化反應(yīng)釜內(nèi)溫度和壓力;氧化反應(yīng)釜內(nèi)攪拌速率;氧化劑流量;反應(yīng)物料的配比;氣相氧含量;過氧化物含量等。重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)①氧化反應(yīng)需要加熱,反應(yīng)過程又會放熱。特別是催化氣相氧化反應(yīng)一般都是在250~600℃的高溫下進(jìn)行。有的物質(zhì)的氧化(如氨、乙烯和甲醇蒸氣在空中的氧化),其物料配比接近于爆炸下限,倘若配比失調(diào),溫度控制不當(dāng),極易爆炸起火。②列管式固定床反應(yīng)器防止反應(yīng)失控而產(chǎn)生飛溫的措施有:在原料氣中加入微量抵制劑,使催化劑部分毒化;在原料氣入口處附近的反應(yīng)管上層,放置些被惰性載體稀釋的催化劑或已被部分老化的催化劑;采用分段冷卻法,提高換熱速率。③流化床反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置的U形冷卻管要有足夠的冷卻面積,要確保連續(xù)供給冷卻劑,同時可通過原料氣的預(yù)熱溫度來調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度。④當(dāng)液相氧化反應(yīng)器的單位體積所需傳熱面很大時,不宜將傳熱裝置設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi),應(yīng)采用外循環(huán)冷卻器,尤其在大規(guī)模生產(chǎn)中應(yīng)采用。1.氧化溫度控制(是氧化反應(yīng)器主要控制參數(shù))(1)被氧化的物質(zhì):大部分是易燃易爆物質(zhì)。如乙烯氧化制環(huán)氧乙烷,乙烯是易燃?xì)怏w;甲苯氧化制苯甲酸,甲苯是易燃液體;甲醇氧化制甲醛則甲醇是易燃液體,其蒸氣與空氣的爆炸極限為6~36.5%。(2)氧化劑:具有很大的火災(zāi)危險性。如氯酸鉀,高錳酸鉀、鉻酸酐等具有很強(qiáng)的助燃性,遇高濕或受撞擊、摩擦以及與有機(jī)物、酸類接觸,均能引起燃燒或爆炸;有機(jī)過氧化物不僅具有很強(qiáng)的氧化性,而且大部分是易燃物質(zhì),有的對溫度特別敏感,遇高溫則爆炸。2.氧化物質(zhì)的控制2.氧化物質(zhì)的控制(3)氧化產(chǎn)品有些具有火災(zāi)危險性:性質(zhì)極不穩(wěn)定,受高溫、摩擦或撞擊便會分解或燃燒。如乙醛氧化生產(chǎn)醋酸有過氧醋酸生成。某些強(qiáng)氧化劑如環(huán)氧乙烷是可燃?xì)怏w,硝酸是強(qiáng)氧化劑,含37.6%的甲醛水溶液是易燃液體。①在接近爆炸極限條件下進(jìn)行的氧化反應(yīng),應(yīng)嚴(yán)格控制原料氣與空氣或氧氣的混合比例??諝膺M(jìn)入反應(yīng)器之前應(yīng)經(jīng)過氣體凈化裝置,清除使催化劑活性↓的雜質(zhì)(灰塵、水汽、油污等),使起火和爆炸的危險↓。②氧化反應(yīng)器有立式和臥式2種,一般采用立式。對于放熱反應(yīng),應(yīng)控制防止超T、超p、混合氣處于爆炸范圍。在反應(yīng)器前后管道及放空管上安裝阻火器,反應(yīng)器應(yīng)有泄壓裝置。生產(chǎn)裝置要采用自動控制,組分分析的安全聯(lián)鎖警報裝置。③固體氧化劑應(yīng)粉碎后最好呈溶液狀態(tài)使用,反應(yīng)時要不間斷地攪拌。④使用氧化劑氧化無機(jī)物,如使用氯酸鉀氧化制備鐵藍(lán)顏料時,應(yīng)控制產(chǎn)品烘干溫度不超過燃點(diǎn),在烘干之前用清水洗滌產(chǎn)品,將氧化劑徹底除凈。特別要注意有機(jī)物在高溫下的氧化反應(yīng)可能在設(shè)備及管道內(nèi)產(chǎn)生焦化物,應(yīng)及時清除以防自燃,清焦一般在停車時進(jìn)行。3.氧化過程的控制⑤氧化反應(yīng)使用的原料及產(chǎn)品,應(yīng)按有關(guān)危險品的管理規(guī)定,采取相應(yīng)的防火措施,如隔離存放、遠(yuǎn)離火源、避免高溫和日曬、防止摩擦和撞擊等。⑦反應(yīng)釜溫度和壓力的報警和聯(lián)鎖;反應(yīng)物料的比例控制和聯(lián)鎖及緊急切斷動力系統(tǒng);緊急斷料系統(tǒng);緊急冷卻系統(tǒng);緊急送入惰性氣體的系統(tǒng);氣相氧含量監(jiān)測、報警和聯(lián)鎖;安全泄放系統(tǒng);可燃和有毒氣體檢測報警裝置等。⑥如是電介質(zhì)的易燃液體或氣體,應(yīng)安裝能導(dǎo)除靜電的接地裝置。在設(shè)備系統(tǒng)中宜設(shè)置氮?dú)?、水蒸汽滅火裝置,以便能及時撲滅火災(zāi)。將氧化反應(yīng)釜內(nèi)溫度和壓力與反應(yīng)物的配比和流量、氧化反應(yīng)釜夾套冷卻水進(jìn)水閥、緊急冷卻系統(tǒng)形成聯(lián)鎖關(guān)系,在氧化反應(yīng)釜處設(shè)立緊急停車系統(tǒng),當(dāng)氧化反應(yīng)釜內(nèi)溫度超標(biāo)或攪拌系統(tǒng)發(fā)生故障時自動停止加料并緊急停車。3.氧化過程的控制還原反應(yīng)的安全技術(shù)分析知識目標(biāo):能陳述還原反應(yīng)的安全技術(shù)要點(diǎn)能力目標(biāo):能針對具體的反應(yīng)崗位制定合理的安全技術(shù)措施還原反應(yīng)的安全技術(shù)1996年,山東省某制藥廠新開發(fā)的山梨醇于7月15日開始投料生產(chǎn)。8月12日零時山梨醇車間乙班接班,氫化崗位的氫化釜處在加氫反應(yīng)過程中。氫化釜在加氫反應(yīng)過程中,氫氣不斷的加入,調(diào)壓閥處于常動狀態(tài)(工藝條件要求氫化釜內(nèi)的工作壓力為4MPa),由于尾氣緩沖罐下端殘?zhí)腔厥臻y處于常開狀態(tài),氫氣被送3號高位槽后,經(jīng)槽頂呼吸管排到室內(nèi)。因房頂全部封閉,又沒有排氣裝置,致使氫氣沿房頂不斷擴(kuò)散集聚,與空氣形成爆炸混合氣,達(dá)到了爆炸極限。二層樓平面設(shè)置了產(chǎn)品質(zhì)量分析室,常開的電爐引爆了混合氣,發(fā)生了空間化學(xué)爆炸。1號、2號液糖高位槽封頭被掀裂,3號液糖高位槽被炸裂,封頭飛向房頂,4臺沉降槽封頭被炸擠壓入槽內(nèi),6臺尾氣分離器、3臺緩沖罐被防爆墻掀翻砸壞,室內(nèi)外的工藝管線、電氣線路被嚴(yán)重破壞。一、案例事故原因:安全技術(shù)操作規(guī)程沒有論證審定,沒有尾氣緩沖罐回收閥操作程序規(guī)定;工藝設(shè)計不符合規(guī)范要求;沒有按“三同時”要求進(jìn)行安全衛(wèi)生初步設(shè)計、審查和竣工驗收。一、案例二、還原反應(yīng)的安全技術(shù)要點(diǎn)011.利用初生態(tài)氫還原的安全技術(shù)鐵粉和鋅粉在潮濕空氣中遇酸性氣體時可能引起自燃,在儲存時應(yīng)特別注意。反應(yīng)時酸、堿的濃度要控制適宜,反應(yīng)溫度也不宜過高,反應(yīng)過程中應(yīng)注意攪拌效果,以防止鐵粉、鋅粉下沉。防止造成沖料。反應(yīng)結(jié)束后,反應(yīng)器應(yīng)放入室外儲槽中,加冷水稀釋并導(dǎo)出氫氣,再加堿中和。不要急于中和以防燃燒爆炸。@@@①有機(jī)合成等過程中,催化劑雷尼鎳(是一種鎳鋁合金固體催化劑,最早由美國工程師莫里·雷尼在植物油的氫化過程中使用。其制備過程是把鎳鋁合金用濃氫氧化鈉溶液處理,大部分的鋁會和氫氧化鈉反應(yīng)而溶解掉,留下了很干燥的活化后的雷尼鎳)和鈀炭在空氣中吸潮后有自燃的危險。鈀炭更易自燃,平時不能暴露在空氣中,而要浸在酒精中。反應(yīng)前必須用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)器的全部空氣,經(jīng)測定證實含氧量降低到符合要求后,方可通入氫氣。反應(yīng)結(jié)束后,應(yīng)先用氮?dú)獍褮錃庵脫Q掉,并以氮封保存。2.在催化劑作用下加氫的安全技術(shù)②無論是利用初生態(tài)氫還原,還是用催化加氫,都是在氫氣存在下,并在加熱、加壓條件下進(jìn)行。操作中要嚴(yán)格控制溫度、壓力和流量。廠房的電氣設(shè)備必須符合防爆要求,且應(yīng)采用輕質(zhì)屋頂,開設(shè)天窗或風(fēng)帽,使氫氣易于飄逸。尾氣排放管要高出房頂并設(shè)阻火器。加壓反應(yīng)的設(shè)備要配備安全閥,反應(yīng)中產(chǎn)生壓力的設(shè)備要裝設(shè)爆破片。2.在催化劑作用下加氫的安全技術(shù)3.使用其他還原劑還原的安全技術(shù)常用還原劑中火災(zāi)危險性大的還有硼氫類、四氫化鋰、氫化鈉、保險粉(連二亞硫酸鈉Na2S2O4)、異丙醇鋁等。①硼氫化鉀通常溶解在液堿中比較安全。它們都是遇水燃燒物質(zhì),在潮濕的空氣中能自燃,遇水和酸即分解放出大量的氫,同時產(chǎn)生大量的熱,可使氫氣燃爆。要儲存于密閉容器中,置于干燥處。在生產(chǎn)中,調(diào)節(jié)酸、堿度時要特別注意防止加酸過多、過快。3.使用其他還原劑還原的安全技術(shù)3.使用其他還原劑還原的安全技術(shù)01②四氫鋰鋁有良好的還原性,但遇潮濕空氣、水和酸極易燃燒,應(yīng)浸沒在煤油中儲存。使用時應(yīng)先將反應(yīng)器用氮?dú)庵脫Q干凈,并在氮?dú)獗Wo(hù)下投料和反應(yīng)。反應(yīng)熱應(yīng)由油類冷卻劑取走,不應(yīng)用水,防止水漏入反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生爆炸。@@3.使用其他還原劑還原的安全技術(shù)01③用氫化鈉作還原劑與水、酸的反應(yīng)與四氫化鋰鋁相似,它與甲醇、乙醇等反應(yīng)相當(dāng)激烈,有燃燒、爆炸的危險。④保險粉(連二亞硫酸鈉Na2S2O4)是一種還原效果不錯且較安全的還原劑。它遇水發(fā)熱,在潮濕空氣中能分解析出黃色的硫磺蒸氣。硫磺蒸氣自燃點(diǎn)低易自燃。使用時應(yīng)在不斷攪拌下將其緩溶于冷水中,待溶解后再投入反應(yīng)器與物料反應(yīng)。@@3.使用其他還原劑還原的安全技術(shù)01⑤異丙醇鋁常用于高級醇的還原,反應(yīng)較溫和。但在制備異丙醇鋁時須加熱回流,將產(chǎn)生大量氫氣和異丙醇蒸氣,如果鋁片或催化劑三氯化鋁的質(zhì)量不佳,反應(yīng)就不正常,往往先是不反應(yīng),溫度升高后又突然反應(yīng),引起沖料,增加了燃燒、爆炸的危險性。⑥在還原過程中采用危險性小而還原性強(qiáng)的新型還原劑,如用硫化鈉代替鐵粉還原,可避免氫氣產(chǎn)生,同時也消除了鐵泥堆積問題。@@硝化反應(yīng)安全技術(shù)2003年,江蘇省某廠三硝基甲苯(TNT)生產(chǎn)線硝化車間發(fā)生特大爆炸事故。爆炸事故發(fā)生后,該車間及其內(nèi)部40多臺設(shè)備蕩然無存,現(xiàn)場留下一個方圓約40m2、深7m的鍋底形大坑,坑底積水2.7m深,據(jù)估算這次事故爆炸的藥量約為40tTNT當(dāng)量。爆炸不僅使工房被摧毀,而且精制、包裝工房,空壓站及分廠辦公室遭到嚴(yán)重破壞,相鄰分廠也受到嚴(yán)重影響。位于爆炸中心600m范圍內(nèi)的建筑物均遭嚴(yán)重破壞;1200m范圍內(nèi)的建筑物局部破壞,門窗玻璃全被震碎,3000m范圍內(nèi)的門窗玻璃部分震碎。在爆炸中心四周的近千株樹木被毀。爆炸飛散物大多拋落在300m半徑范圍內(nèi),遠(yuǎn)的飛落至1685m處;一個數(shù)十噸重的鋼筋混凝土塊被拋落在487m處,一個數(shù)十千克重的水泥墻殘塊飛至310m,砸穿工房的屋頂,將室內(nèi)2名女工砸成重傷。案例后果:事故中死亡17人、重傷13人、輕傷94人;報廢建筑物約5×104m2,嚴(yán)重破壞的5.8×104m2,一般破壞的17.6×104m2;設(shè)備損壞951臺(套),直接經(jīng)濟(jì)損失2266.6萬元。此外由于停產(chǎn)和重建,間接損失更加巨大。事故原因:工藝設(shè)計有問題,硝化反應(yīng)前移,管理混亂,違反操作規(guī)程等。
案例一、硝化反應(yīng)簡介01定義:在有機(jī)化合物分子中引入硝基(-NO2)取代氫原子而生成硝基化合物的反應(yīng),稱為硝化。反應(yīng)方程式:@@@31危險因素如甲苯、苯酚都是易燃、易爆、有毒等物質(zhì)物質(zhì)強(qiáng)烈的爆炸性,受熱、摩擦或撞擊可能引起爆炸,硝化產(chǎn)物蒸氣和粉塵毒性都很大。硝化反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng),熱量過多導(dǎo)致反應(yīng)失控需加熱,加熱溫度過高、過快,攪拌中斷都會導(dǎo)致反應(yīng)過快失控、產(chǎn)生副反應(yīng),生成新的危險物質(zhì)。硝化反應(yīng)一般在較低溫度下便會發(fā)生反應(yīng)條件泄料超壓爆炸:反應(yīng)失控產(chǎn)生大量氣體物料漏出與漏入溫度硝酸在一定溫度下分解為氧化氮,二氧化氮刺激性、一氧化氮麻醉性等副反應(yīng)壓力有機(jī)物硝化劑硝化產(chǎn)物濃硝酸、混酸。強(qiáng)氧化性、強(qiáng)腐蝕性,混酸制備過程放熱性,投料順序異常引起沖料、灼燙等硝化反應(yīng)危險因素分析MDI是二苯基甲烷二異氰酸酯(純MDI),含有一定比例純MDI與多苯基多亞甲基多異氰酸酯的混合物(聚合MDI)以及純MDI與聚合MDI的改性物的總稱,是生產(chǎn)聚氨酯最重要的原料。MDI用途聚氨酯既有橡膠的彈性,又有塑料的強(qiáng)度和優(yōu)異的加工性能,尤其是在隔熱、隔音、耐磨、耐油、彈性等方面有其它合成材料無法比擬的優(yōu)點(diǎn),是繼聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和ABS后第六大塑料,已廣泛應(yīng)用于國防、航天、輕工、化工、石油、紡織、交通、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域,成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活不可缺少的新興材料。
MDI和TDI(甲苯二異氰酸酯)互為替代品,都是生產(chǎn)聚氨酯的原料。目前MDI的價格略貴一些,但毒性比TDI低,同時MDI形成的聚氨酯產(chǎn)品的模塑性相對較好。2.在催化劑作用下加氫的安全技術(shù)MDI生產(chǎn)工藝流程圖加料比例:混酸中硫酸量與水量的比例應(yīng)當(dāng)計算。加料量:混酸中硝酸量不應(yīng)少于理論需要量,實際上稍稍過量1~10%。加料順序:將硫酸投入到水中。嚴(yán)格控制溫度。(機(jī)械攪拌與冷卻)二、硝化反應(yīng)的安全技術(shù)要點(diǎn)(1.混酸配制的安全技術(shù))攪拌條件:在攪拌條件下進(jìn)行硝化反應(yīng)。連續(xù)硝化:采用多段式硝化器可使硝化過程達(dá)到連續(xù)化。硝化器夾套中冷卻水壓力微呈負(fù)壓,在水引入管上,必須安裝壓力計,在進(jìn)水管及排水管上都需要安裝溫度計。應(yīng)嚴(yán)防冷卻水因夾套焊縫腐蝕而漏入硝化物中,因硝化物遇到水后溫度急劇上升,反應(yīng)進(jìn)行很快,可分解產(chǎn)生氣體物質(zhì)而發(fā)生爆炸。為便于檢查,在廢水排出管中,應(yīng)安裝電導(dǎo)自動報警器,當(dāng)管中進(jìn)入極少的酸時,水的導(dǎo)電率即會發(fā)生變化,此時,發(fā)出報警信號。另外對流入及流出水的溫度和流量也要特別注意。2.硝化器的安全技術(shù)①為了嚴(yán)格控制消化反應(yīng)溫度,應(yīng)控制好加料速度,硝化劑加料應(yīng)采用雙重閥門控制。設(shè)置必要的冷卻水源備用系統(tǒng)。反應(yīng)中應(yīng)持續(xù)攪拌,保持物料混合良好,并備有保護(hù)性氣體(惰性氣體氮等)攪拌和人工攪拌的輔助設(shè)施。攪拌機(jī)應(yīng)當(dāng)有自動啟動的備用電源,以防止機(jī)械攪拌在突然斷電時停止而引起事故。攪拌軸采用硫酸做潤滑劑,溫度套管用硫酸作導(dǎo)熱劑,不可使用普通機(jī)械油或甘油,防止機(jī)油或甘油被硝化而形成爆炸性物質(zhì)。3.硝化過程的安全技術(shù)3.硝化過程的安全技術(shù)②硝化器應(yīng)附設(shè)相當(dāng)容積的緊急放料糟,準(zhǔn)備在萬一發(fā)生事故時,立即將料放出。放料閥可采用自動控制的氣動閥和手動閥并用。硝化器上的加料口關(guān)閉時,為了排出設(shè)備中的氣體,應(yīng)安裝可移動的排氣罩。設(shè)備應(yīng)當(dāng)采用抽氣法或利用帶有鋁制透平的防爆型通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)。3.硝化過程的安全技術(shù)01③溫度控制是硝化反應(yīng)安全的基礎(chǔ),應(yīng)當(dāng)安裝溫度自動調(diào)節(jié)裝置,防止超溫發(fā)生爆炸。④取樣時可能發(fā)生燒傷事故。為了使取樣操作機(jī)械化,應(yīng)安裝特制的真空儀器,此外最好還要安裝自動酸度記錄儀。取樣時應(yīng)當(dāng)防止未完全硝化的產(chǎn)物突然著火。例,當(dāng)攪拌器下面的硝化物被放出時,未起反應(yīng)的硝酸可能與被硝化產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)等。@@3.硝化過程的安全技術(shù)01⑤往硝化器中加入固體物質(zhì),必須采用漏斗或翻斗車使加料工作機(jī)械化。自加料器上部的平臺上將物料沿專用的管子加入硝化器中。⑥對于特別危險的硝化物(如硝化甘油),則需將其放入裝有大量水的事故處理槽中。為了防止外界雜質(zhì)進(jìn)入硝化器中,應(yīng)仔細(xì)檢查硝化器中半成品。@@⑦由填料落入硝化器中的油能引起爆炸事故,因此,在硝化器蓋上不得放置用油浸過的填料。在攪拌器的軸上,應(yīng)備有小槽,以防止齒輪上的油落入硝化器中。⑧硝化過程中最危險的是有機(jī)物質(zhì)的氧化,其特點(diǎn)是放出大量氧化氮?dú)怏w的褐色蒸氣以及使混合物的溫度迅速升高,引起硝化混合物從設(shè)備中噴出而引起爆炸事故。仔細(xì)地配制反應(yīng)混合物并除去其中易氧化的組分、調(diào)節(jié)溫度及連續(xù)混合是防止硝化過程中發(fā)生氧化作用的主要措施。3.硝化過程的安全技術(shù)⑨在進(jìn)行硝化過程時,不需要壓力,但在卸出物料時,須采用一定壓力,因此,硝化器應(yīng)符合加壓操作容器的要求。加壓卸料時可能造成有害蒸氣泄入操作廠房空氣中,造成事故。為了防止此類事件的發(fā)生,可用真空卸料。裝料口經(jīng)常打開或者用手進(jìn)行裝料,特別是在壓出物料時,都可能散發(fā)出大量蒸氣,應(yīng)當(dāng)采用密閉化措施。由于設(shè)備易腐蝕,必須經(jīng)常檢修更換零部件,這也可能引起人身事故。3.硝化過程的安全技術(shù)⑩由于硝基化合物具有爆炸性,因此必須特別注意處理此類物質(zhì)過程中的危險性。例如,二硝基苯酚甚至在高溫下也無多大的危險,但當(dāng)形成二硝基苯酚鹽時,則變?yōu)榉浅NkU的物質(zhì)。三硝基苯酚鹽(特別是鉛鹽)的爆炸力是很大的。在蒸餾硝基化合物(如硝基甲苯)時,必須特別小心,因蒸餾在真空下進(jìn)行,硝基甲苯蒸餾后余下的熱殘渣能發(fā)生爆炸,這是由于熱殘渣與空氣中氧相互作用的結(jié)果。硝化設(shè)備應(yīng)確保嚴(yán)密不漏,防止硝化物料濺到蒸氣管道等高溫表面上而引起爆炸或燃燒。如管道堵塞時,可用蒸氣加溫疏通,千萬不能用金屬棒敲打或明火加熱。3.硝化過程的安全技術(shù)3.硝化過程的安全技術(shù)車間內(nèi)禁止帶入火種,電氣設(shè)備要防爆。當(dāng)設(shè)備需動火檢修時,應(yīng)拆卸設(shè)備和管道,并移至車間外安全地點(diǎn),用水蒸汽反復(fù)沖刷殘留物質(zhì),經(jīng)分析合格后,方可施焊。需要報廢的管道,應(yīng)專門處理后堆放起來,不可隨便拿用,避免意外事故發(fā)生。硝化車間爆炸案例2007年5月11日13時28分,河北滄州市中國化工滄州大化集團(tuán)TDI分公司硝化車間發(fā)生爆炸。造成5人死亡,80人受傷。廠區(qū)內(nèi)供電系統(tǒng)和DCS控制系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p壞,附近村莊幾千名群眾疏散轉(zhuǎn)移事故經(jīng)過:5月10日16時許,由于蒸汽系統(tǒng)壓力不足,氫化和光氣化裝置相繼停車;20時許,硝化裝置由于DNT儲罐液位過高而停車,但甲苯供料現(xiàn)場手閥沒有關(guān)閉,調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏,導(dǎo)致甲苯漏入系統(tǒng);22時許,氫化和光氣化裝置正常后,硝化裝置準(zhǔn)備開車時發(fā)現(xiàn)物料變黑,有絡(luò)合物生成,遂根據(jù)操作規(guī)程采取頂酸操作,并一直持續(xù)到5月11日上午,歷時約12小時,期間出現(xiàn)多次系統(tǒng)溫度偏高、跳車等異常工況。5月11日10時54分,硝化裝置在系統(tǒng)溫度正常后開車;13時02分,廠區(qū)消防隊接到輸送泵出口發(fā)生著火的報警;分廠區(qū)消防車立即到達(dá)現(xiàn)場并迅速將火撲滅;13時23分現(xiàn)場開始準(zhǔn)備排料;13時27分,硝化裝置部分設(shè)備和廢酸罐發(fā)生起火爆炸,并引發(fā)附近一個甲苯緩沖罐爆炸。硝化車間爆炸案例事故直接原因:硝化裝置在處理黑色物料中的絡(luò)合物異常時,頂酸操作使系統(tǒng)硝酸過量,混酸的硝化能力過強(qiáng),使泄漏進(jìn)入系統(tǒng)的甲苯深度硝化在甲苯投料后,導(dǎo)致系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)生過硝化反應(yīng),反應(yīng)放出的大量的熱,致使靜態(tài)分離器紊亂,失去正常分離作用,有機(jī)相和無機(jī)相發(fā)生混料。混料流入MNT槽和廢酸儲罐,并分別在MNT槽和廢酸儲罐中繼續(xù)反應(yīng),溫度快速上升。雖然采取停車操作并準(zhǔn)備排料,但為時已晚,最終硝化物在高溫下著火、爆炸。事故間接原因:事故單位在執(zhí)行工藝操作規(guī)程不嚴(yán)格,操作不精心,生產(chǎn)、技術(shù)管理有漏洞。在生產(chǎn)裝置較長時間處于非正常狀態(tài)下,未能及時采取果斷而有效的措施。硝化車間爆炸案例2005年11月13日13時40分左右,地處吉林省吉林市的中石油吉林石化公司101廠(雙苯廠)一化工車間(硝基苯精餾塔)連續(xù)(5次)發(fā)生爆炸(5人死亡、1人失蹤)。案例——吉林雙苯廠爆炸事故錯誤關(guān)了進(jìn)料,沒關(guān)蒸汽閥,導(dǎo)致T101溫度升高。11月13日,因苯胺二車間硝基苯精餾塔塔釜蒸發(fā)量不足、循環(huán)不暢,班長組織停硝基苯初餾塔和硝基苯精餾塔進(jìn)料,排放硝基苯精餾塔塔釜?dú)堃?,降低塔釜液位?0時10分,徐某組織人員進(jìn)行排殘液操作。在進(jìn)行該項操作前,錯誤地停止了硝基苯初餾塔T101進(jìn)料,沒有按照規(guī)程要求關(guān)閉硝基苯進(jìn)料預(yù)熱器E102加熱蒸汽閥,導(dǎo)致進(jìn)料溫度升高,在15分鐘時間內(nèi)溫度超過150℃量程上限。11時35分左右,徐某回到控制室發(fā)現(xiàn)超溫,關(guān)閉了硝基苯進(jìn)料預(yù)熱器蒸汽閥,硝基苯初餾塔進(jìn)料溫度開始下降至正常值?!臼鹿式?jīng)過與原因】再次組織進(jìn)料時,沒有按照“先冷后熱”的原則進(jìn)行操作,導(dǎo)致冷料進(jìn)入超溫容器,物料急劇氣化。13時21分,在組織T101進(jìn)料時,再一次錯誤操作,沒有按照“先冷后熱”的原則進(jìn)行操作,而是先開啟進(jìn)料預(yù)熱器的加熱蒸汽閥,7分鐘后,進(jìn)料預(yù)熱器溫度再次超過150℃量程上限。13時34分啟動了硝基苯初餾塔進(jìn)料泵向進(jìn)料預(yù)熱器輸送粗硝基苯,當(dāng)溫度26℃粗硝基苯進(jìn)入超溫的進(jìn)料預(yù)熱器后【事故經(jīng)過與原因】由于溫差較大,加之物料急劇氣化,造成預(yù)熱器及進(jìn)料管線法蘭松動,導(dǎo)致系統(tǒng)密封不嚴(yán),空氣被吸入到系統(tǒng)內(nèi)(T101塔為負(fù)壓操作),與T101塔內(nèi)可燃?xì)怏w形成爆炸性氣體混合物,引發(fā)硝基苯初餾塔和硝基苯精餾塔相繼發(fā)生爆炸?!臼鹿式?jīng)過與原因】【事故經(jīng)過與原因】引起T101塔、T102塔發(fā)生爆炸,隨后致使與T101、T102塔相連的兩臺硝基苯儲罐及附屬設(shè)備相繼爆炸,隨著爆炸現(xiàn)場火勢增強(qiáng),引發(fā)裝置區(qū)內(nèi)的兩臺硝酸儲罐爆炸,并導(dǎo)致與該車間相鄰的55#灌區(qū)內(nèi)的一臺硝基苯儲罐、兩臺苯儲罐發(fā)生燃燒。吉林石化公司雙苯廠爆炸事故直接元示意圖氯化反應(yīng)安全技術(shù)分析知識目標(biāo)、能力目標(biāo)見書。內(nèi)容:1.氯氣的安全使用2.氯氣反應(yīng)過程的安全3.氯化反應(yīng)設(shè)備腐蝕的預(yù)防MDI用途江蘇省某化工公司的1號生產(chǎn)廠房由硝化工段、氟化工段和氯化工段三部分組成。由前兩個工段生產(chǎn)的2,4-二硝基氟苯,在一定溫度下通入氯氣反應(yīng)生成最終產(chǎn)品2,4-二氯氟苯。2006年7月27日15:10,首次向氯化反應(yīng)塔塔釜投料。17:20通入導(dǎo)熱油加熱升溫;19:10塔釜溫度上升到130℃,此時開始向氯化反應(yīng)塔塔釜通氯氣;20:15操作工發(fā)現(xiàn)氯化反應(yīng)塔塔頂冷凝器沒有冷卻水,于是停止向釜內(nèi)通氯氣,關(guān)閉導(dǎo)熱油閥門。28日4:20,在冷凝器仍然沒有冷卻水的情況下又開始通氯氣,并開導(dǎo)熱油閥門繼續(xù)加熱升溫;7:00,停止加熱;8:00,塔釜溫度為220℃,塔頂溫度為430℃;8:40,氯化反應(yīng)塔發(fā)生爆炸。據(jù)估算,氯化反應(yīng)塔物料的爆炸當(dāng)量相當(dāng)于406kgTNT,爆炸半徑約為30m,造成1號廠房全部倒塌,死亡22人,受傷29人,其中3人重傷。案例事故原因:管理混亂,責(zé)任心淡??;不嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程;指示儀器失效。案例一、氯化反應(yīng)簡介01氯化是指向化合物分子中引入氯原子的反應(yīng),主要類型有取代氯化、加成氯化、氧氯化等。氯化方法有:熱氯化、光氯化、催化氯化、氧氯化熱氯化法:熱氯化法是以熱能激發(fā)氯分子,使其分解成活潑的氯自由基(?Cl)進(jìn)而取代烴類分子中的氫原子,而生成各種氯衍生物。工業(yè)上將甲烷氯化制取各種甲烷氯衍生物,丙烯氯化制取a-氯丙烯,均采用熱氯化法。@@@光氯化:光氯化是以光能激發(fā)氯分子,使其分解成氯自由基,進(jìn)而實現(xiàn)氯化反應(yīng)。光氯化法主要應(yīng)用于液氯相氯化,例如苯的光氯化制備農(nóng)藥等。催化氯化法:催化氯化法是利用催化劑以降低反應(yīng)活化能,促使氯化反應(yīng)的進(jìn)行。在工業(yè)上均相和非均相的催化劑均有采用,例如將乙烯在FeCl2催化劑存在下與氯加成制取二氯乙烷,乙炔在HgCl2活性炭催化劑存在下與氯化氫加成制取氯乙烯等。氧氯化法:氧氯化法以HCl為氯化劑,在氧和催化劑存在下進(jìn)行的氯化反應(yīng),稱為氧氯化反應(yīng)。一、氯化反應(yīng)簡介(1)取代氯化氯取代烷烴的氫原子制備氯代烷烴;乙醇和氯反應(yīng)生產(chǎn)氯乙烷等。(2)加成氯化乙烯與氯加成氯化生產(chǎn)1,2-二氯乙烷;乙炔和氯化氫加成生產(chǎn)氯乙烯等。(3)氧氯化乙烯氧氯化生產(chǎn)二氯乙烷;甲烷氧氯化生產(chǎn)甲烷氯化物;丙烷氧氯化生產(chǎn)丙烷氯化物等。(4)其他工藝硫與氯反應(yīng)生成一氯化硫;黃磷與氯氣反應(yīng)生產(chǎn)三氯化磷、五氯化磷等。典型氯化工藝氯化反應(yīng)危險因素危險因素比較重要的有甲烷、乙烷、戊烷、天然氣、苯、甲苯及荼等易燃、易爆、有毒物質(zhì)物質(zhì)一氯取代物之外,總是含有二氯及三氯取代物易燃、有毒物質(zhì)等,還有氯化氫氣體產(chǎn)生氯化反應(yīng)是一個放熱過程(有些是強(qiáng)放熱過程,如甲烷氯化,每取代一原子氫,放出熱量100kJ以上),尤其在較高溫度下進(jìn)行氯化,反應(yīng)更為激烈反應(yīng)條件由于氯氣本身的毒性較大(被列入劇毒化學(xué)品名錄),儲存壓力較高一旦泄漏是很危險的。溫度不僅原料與氯化劑發(fā)生作用,而且所生成的氯化衍生物與氯化劑同時也發(fā)生作用,因此在反應(yīng)物中除一氯取代物之外,總是含有二氯及三氯取代物副反應(yīng)壓力被氯化物氯化劑氯化產(chǎn)物液態(tài)或氣態(tài)的氯、氣態(tài)氯化氫和各種濃度的鹽酸、磷酰氯(三氯氧化磷)、三氯化磷(用來制造有機(jī)酸的酰氯)、硫酰氯(二氯硫酰)、次氯酸鈣等氯氣的相關(guān)知識特別警示劇毒,吸入高濃度氣體可致死;包裝容器受熱有爆炸的危險。理化特性常溫常壓下為黃綠色、有刺激性氣味的氣體。常溫下、709kPa以上壓力時為液體,液氯為金黃色。微溶于水,易溶于二硫化碳和四氯化碳。分子量為70.91,熔點(diǎn)-101℃,沸點(diǎn)-34.5℃,氣體密度3.21g/L,臨界壓力7.71MPa,臨界溫度144℃,飽和蒸氣壓673kPa(20℃)主要用途:用于制造氯乙烯、環(huán)氧氯丙烷、氯丙烯、氯化石蠟等;用作氯化試劑,也用作水處理過程的消毒劑。氯氣危險性相關(guān)知識01【燃燒和爆炸危險性】本品不燃,但可助燃。一般可燃物大都能在氯氣中燃燒,一般易燃?xì)怏w或蒸氣也都能與氯氣形成爆炸性混合物。受熱后容器或儲罐內(nèi)壓增大,泄漏物質(zhì)可導(dǎo)致中毒。
@@氯氣危險性相關(guān)知識01【理化危險性】強(qiáng)氧化劑,與水反應(yīng),生成有毒的次氯酸和鹽酸。與氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿反應(yīng)生成次氯酸鹽和氯化物,可利用此反應(yīng)對氯氣進(jìn)行無害化處理。液氯與可燃物、還原劑接觸會發(fā)生劇烈反應(yīng)。與汽油等石油產(chǎn)品、烴、氨、醚、松節(jié)油、醇、乙炔、二硫化碳、氫氣、金屬粉末和磷接觸能形成爆炸性混合物。接觸烴基膦、鋁、銻、胂、鉍、硼、黃銅、碳、二乙基鋅等物質(zhì)會導(dǎo)致燃燒、爆炸,釋放出有毒煙霧。潮濕環(huán)境下,嚴(yán)重腐蝕鐵、鋼、銅和鋅。@@氯氣危險性相關(guān)知識【健康危害】氯是一種強(qiáng)烈的刺激性氣體,經(jīng)呼吸道吸入時,與呼吸道粘膜表面水分接觸,產(chǎn)生鹽酸、次氯酸,次氯酸再分解為鹽酸和新生態(tài)氧,產(chǎn)生局部刺激和腐蝕作用。急性中毒:輕度者有流淚、咳嗽、咳少量痰、胸悶,出現(xiàn)氣管-支氣管炎或支氣管周圍炎的表現(xiàn);中度中毒發(fā)生支氣管肺炎、局限性肺泡性肺水腫、間質(zhì)性肺水腫或哮喘樣發(fā)作,病人除有上述癥狀的加重外,還會出現(xiàn)呼吸困難、輕度紫紺等;重者發(fā)生肺泡性水腫、急性呼吸窘迫綜合征、嚴(yán)重窒息、昏迷或休克,可出現(xiàn)氣胸、縱隔氣腫等并發(fā)癥。吸入極高濃度的氯氣,可引起迷走神經(jīng)反射性心跳驟?;蚝眍^痙攣而發(fā)生“電擊樣”死亡。眼睛接觸可引起急性結(jié)膜炎,高濃度氯可造成角膜損傷。皮膚接觸液氯或高濃度氯,在暴露部位可有灼傷或急性皮炎。氯氣危險性相關(guān)知識慢性影響:長期低濃度接觸,可引起慢性牙齦炎、慢性咽炎、慢性支氣管炎、肺氣腫、支氣管哮喘等。可引起牙齒酸蝕癥。列入《劇毒化學(xué)品目錄》。職業(yè)接觸限值:MAC(最高容許濃度)(mg/m3):1?!窘】滴:Α俊窘】滴:Α咳梭w對氯的嗅閾值為0.06mg/m3;90mg/m3,可致劇咳;120~180mg/m3,30~60min可引起中毒性肺炎和肺水腫;300mg/m3時,可造成致命損害;3g/m3時,危及生命;高達(dá)30g/m3時,一般濾過性防毒面具也無保護(hù)作用。(1)過濾式防毒呼吸器過濾式防毒呼吸器主要分兩類:①過濾式防毒面具②過濾式防毒口罩過濾式防毒面具由面罩、吸氣軟管、濾毒盒組成?!ぁぁV毒罐中的吸附(吸收)劑:活性炭、化學(xué)吸收劑等?!ぁぁぁ逗粑雷o(hù)用品的選擇使用與維護(hù)》GB/T18664-2002···使用條件:①有毒氣體含量<1%,空氣中含氧量>18%;②溫度-30~45℃;③不能用于槽、罐等密閉環(huán)境;④正確選用濾毒罐;⑤氣密性試驗良好。(1)過濾式防毒呼吸器過濾式防毒面具的起源第一次世界大戰(zhàn)期間,德軍曾與英法聯(lián)軍在比利時伊泊爾地區(qū)激戰(zhàn),雙方對峙半年之久。1915年,德軍為了打破僵持的局面,第一次使用了化學(xué)毒劑。在陣地前沿設(shè)置了5730個氯氣鋼瓶,把180噸氯氣釋放出去。頓時,一片綠色煙霧騰起,并以每秒三米的速度向?qū)Ψ降年嚨仫h移,一直擴(kuò)散到聯(lián)軍陣地縱深達(dá)25公里處,結(jié)果致使5萬英法聯(lián)軍士兵中毒死亡,戰(zhàn)場上的大量野生動物也相繼中毒喪命??墒瞧婀值氖?,這一地區(qū)的野豬竟意外的生存下來。這件事引起了科學(xué)家的極大興趣。經(jīng)過研究終于發(fā)現(xiàn)是野豬喜歡用嘴拱地的習(xí)性使它們免于一死。當(dāng)野豬聞到強(qiáng)烈的刺激性氣味后,就用嘴拱地,以搪避氣味對鼻子的刺激。而泥土被野豬拱動后其顆粒就變得較為松軟,對毒氣起到了過濾和吸附的作用。由于野豬巧妙地利用了大自然賜予它的防毒面具,所以它們能在這場氯氣的浩劫中幸免于難。氯氣的殺菌消毒原理01目前我國飲用水消毒主要是用氯消毒法氯氣加入水中之后,在幾秒鐘內(nèi)很快水解而產(chǎn)生次氯酸,其反應(yīng)如下:
C12+H2O
=HClO+HCl@@氯氣的殺菌消毒原理01氯的殺菌作用,主要是靠次氯酸HClO,它能很快擴(kuò)散到細(xì)菌表面,并透過細(xì)菌的細(xì)胞壁而穿透到細(xì)菌的內(nèi)部,以氯的強(qiáng)氧化作用來破壞細(xì)菌賴以生存的酶系統(tǒng),從而阻止細(xì)菌吸收葡萄糖,停止新陳代謝,使細(xì)菌死亡。氯氣的殺生效果與水的pH值等有關(guān),pH值低時效果較好,這是因為次氯酸不穩(wěn)定,當(dāng)pH值大于7時逐漸離解為無殺菌能力的次氯酸根,所以在加氯時應(yīng)將pH值控制在5.5~6.5。次氯酸鈣也稱漂白粉,為固體殺生劑。@@二、氯化反應(yīng)安全技術(shù)要點(diǎn)1、氯氣的安全使用(1)一般要求①操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)。②工作場所有充分的局部排風(fēng)和全面通風(fēng),有安全淋浴和洗眼設(shè)備。③生產(chǎn)、使用氯氣的車間及貯氯場所應(yīng)設(shè)置氯氣泄漏檢測報警儀,配備兩套以上重型防護(hù)服。戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡,穿防靜電工作服,戴防化學(xué)品手套。工作場所濃度超標(biāo)時,操作人員必須佩戴防毒面具,緊急事態(tài)搶救或撤離時,應(yīng)佩戴正壓自給式空氣呼吸器。④貯罐中的液氯在進(jìn)入氯化器使用之前必須先進(jìn)入蒸發(fā)器使其氣化。⑤在一般情況下不能把儲存氯氣的氣瓶或槽車當(dāng)貯罐使用,因為這樣有可能使被氯化的有機(jī)物質(zhì)倒流進(jìn)氣瓶或糟車,引起爆炸。⑥對于一般氯化器應(yīng)裝設(shè)氯氣緩沖罐,防止氯氣斷流或壓力減小時形成倒流。二、氯化反應(yīng)安全技術(shù)要點(diǎn)④嚴(yán)禁在泄漏的鋼瓶上噴水。⑤充裝量為50kg和100kg的氣瓶應(yīng)保留2kg以上的余量,充裝量為500kg和1000kg的氣瓶應(yīng)保留5kg以上的余量。充裝前要確認(rèn)氣瓶內(nèi)無異物。⑥充裝時,使用萬向節(jié)管道充裝系統(tǒng),嚴(yán)防超裝。①氯化設(shè)備、管道處、閥門的連接墊料應(yīng)選用石棉板、石棉橡膠板、氟塑料、浸石墨的石棉繩等高強(qiáng)度耐氯墊料,嚴(yán)禁使用橡膠墊。②采用壓縮空氣充裝液氯時,空氣含水應(yīng)≤0.01%。采用液氯氣化器充裝液氯時,只許用溫水加熱氣化器,不準(zhǔn)使用蒸汽直接加熱。③液氯氣化器、預(yù)冷器及熱交換器等設(shè)備,必須裝有排污裝置和污物處理設(shè)施,并定期分析三氯化氮含量。(2)特殊要求萬向充裝管道系統(tǒng)代替充裝軟管國務(wù)院安全生產(chǎn)監(jiān)督管理委員會辦公室2008年9月14日發(fā)布的安委辦〔2008〕26號
文【關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)危險化學(xué)品安全生產(chǎn)工作的指導(dǎo)意見】第16條指出:“在危險化學(xué)品槽車充裝環(huán)節(jié),推廣使用萬向充裝管道系統(tǒng)代替充裝軟管,禁止使用軟管充裝液氯、液氨、液化石油氣、液化天然氣等液化危險化學(xué)品?!钡?4條指出:新建的涉及危險工藝的化工裝置必須裝備自動化控制系統(tǒng)。萬向充裝管道系統(tǒng)是由多個旋轉(zhuǎn)接頭、多節(jié)管徑相同或不同、長短不一的管道、管件、球閥、法蘭、快裝接頭、松套法蘭、防靜電裝置、彈簧缸平衡裝置等組成的管道系統(tǒng)(見右圖),可實現(xiàn)一組管道在三維空間完成指定運(yùn)動。用于汽車槽車、火車槽車、槽船等的流體裝卸。
萬向充裝管道系統(tǒng)代替充裝軟管案例:光氣貯槽爆炸,致7人死亡
1997年3月29日,某廠光氣(COCl2,又稱碳酰氯,劇毒)貯槽發(fā)生爆炸,造成7人死亡,裝置停產(chǎn)6個月。光氣貯槽位于隔離體內(nèi),由于原料和操作上的問題,使光氣中含有Cl2和H2,在靜電火花下發(fā)生劇烈爆炸。爆炸將隔離體墻壁炸開縫隙,光氣由墻上的縫隙泄漏。生產(chǎn)控制室的進(jìn)風(fēng)口正位于光氣泄漏處附近,由于光氣量較大以及檢修更換問題,控制室進(jìn)氣系統(tǒng)的活性炭保護(hù)措施失效,光氣進(jìn)入控制室,導(dǎo)致7人死亡。改進(jìn)措施是將控制室換氣的進(jìn)口移至安全位置,遠(yuǎn)離光氣隔離體。2.氯化反應(yīng)過程的安全(1)氯化反應(yīng)是一個放熱過程,尤其在較高溫度下進(jìn)行氯化,反應(yīng)更為劇烈,速度快,放熱量較大。例如在環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)中,丙烯預(yù)熱至300℃左右進(jìn)行氯化,反應(yīng)溫度可升至500℃,在這樣的高溫下,如果物料泄漏就會造成燃燒或引起爆炸。因此,氯化反應(yīng)設(shè)備必須具備良好的冷卻系統(tǒng),并嚴(yán)格控制氯氣的流量,以避免因流量過快,溫度劇升而引起事故。(4)氯氣中的雜質(zhì),如水、氫氣、氧氣、三氯化氮等,在使用中易發(fā)生危險,特別是三氯化氮積累后,易引發(fā)爆炸危險。(2)所用的原料大多具有燃爆危險性。應(yīng)嚴(yán)格控制各種點(diǎn)火源,電氣設(shè)備應(yīng)符合防火防爆的要求。(3)常用的氯化劑氯氣本身為劇毒化學(xué)品,氧化性強(qiáng),儲存壓力較高,多數(shù)氯化工藝采用液氯生產(chǎn)是先汽化再氯化,一旦泄漏危險性較大。2.氯化反應(yīng)過程的安全案例:光氣貯槽爆炸,致7人死亡(5)生成的氯化氫氣體遇水后腐蝕性強(qiáng),因此所用的設(shè)備必須防腐蝕,設(shè)備應(yīng)保證嚴(yán)密不漏。因為氯化氫氣體易溶于水,所以通過增設(shè)吸收和冷卻裝置可以除去尾氣中絕大部分氯化氫。(6)氯化反應(yīng)尾氣可能形成爆炸性混合物。(7)液氯汽化的安全要點(diǎn):液氯的蒸發(fā)汽化裝置,一般采用汽水混合辦法進(jìn)行升溫,加熱溫度一般不超過50℃(熱水),汽水混合的流量一般應(yīng)采用自動調(diào)節(jié)裝置。在氯氣的入口處,應(yīng)安裝有氯氣的計量裝置,從鋼瓶中放出氯氣時可以用閥門來調(diào)節(jié)流量。若需要?dú)怏w氯流量較大時,可并聯(lián)幾個鋼瓶,分別由各鋼瓶供氣。若果用此法氯氣量仍不足時,可將鋼瓶的一端置于溫水中加溫。液氯氣化器應(yīng)設(shè)安全閥、壓力表、液位計、溫度計,并應(yīng)裝有帶壓力、液位、溫度帶遠(yuǎn)傳記錄和報警功能的安全裝置以及與氯壓機(jī)、動力電源、管線壓力、通風(fēng)設(shè)施或相應(yīng)的吸收裝置的聯(lián)鎖裝置等。①氯化氫氣體可回收,因為氯化氫氣體極易溶于水中,通過增設(shè)吸收和冷卻裝置就可以除去尾氣中絕大部分氯化氫。②采用吸收法時,則須用蒸餾方法將被氯化原料分離出來,再次處理有害物質(zhì)。為了使逸出的有毒氣體不致混入周圍的大氣中,采用分段堿液吸收器將有毒氣體吸收。與大氣相通的管子上應(yīng)安裝自動信號分析器,借以檢查吸收處理進(jìn)行得是否完全3、氯化反應(yīng)設(shè)備腐蝕的預(yù)防案例:視鏡破裂,致1人死亡
1987年8月30日中班21時左右,某廠二車間703工號光化崗位由低溫光化釜向高溫光化釜轉(zhuǎn)送第三批低溫光化料過程中,低溫光化釜光氣回流管進(jìn)釜前視鏡玻璃突然破裂,視筒內(nèi)的液態(tài)光氣噴灑在當(dāng)班操作工王某的面部,王某吸入大量液態(tài)光氣,經(jīng)廠職工醫(yī)院全力搶救無效于8月31日凌晨3時10分死亡。調(diào)查表明:造成視鏡破裂的直接原因是視鏡玻璃材質(zhì)差、內(nèi)應(yīng)力大、質(zhì)量不符合要求。造成事故的主要原因是:①設(shè)計缺陷設(shè)計圖紙不完備,在設(shè)計圖上無視鏡質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)要求,只有尺寸大小規(guī)格。分析②管理上存在缺陷從視鏡的申請計劃、訂貨采購到入庫庫存管理中都忽視了視鏡玻璃質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)要求,入庫前沒有進(jìn)行檢查驗收,庫存管理中沒有進(jìn)行分類,只是把同尺寸規(guī)格的堆放在一起,發(fā)生事故的視鏡玻璃廠家無從查找。案例:視鏡破裂,致1人死亡催化反應(yīng)的安全技術(shù)分析知識目標(biāo):能陳述催化反應(yīng)的安全技術(shù)要點(diǎn)能力目標(biāo):能針對具體的反應(yīng)崗位制定合理的安全技術(shù)措施。MDI用途某年8月,美國石油公司印第安那州懷亭煉廠大型催化重整裝置發(fā)生一連串內(nèi)部爆震。主要爆炸出現(xiàn)在反應(yīng)器和高壓分離器內(nèi),完全毀壞了這些設(shè)備,裂片(尤其是反應(yīng)器的)散落在356m寬范圍。有的裂片剛好落在重整裝置北面的罐區(qū),引起許多罐著火,最后擴(kuò)及16.2公頃(1公頃=104m2),造成63個罐,以及大約20萬m3原油和各種油品完全毀掉。1塊60t重的碎片落在1個汽油罐上,將其嚴(yán)重?fù)魮p,并使罐中的汽油著火、飛濺。其他管線、換熱器、1個分離罐和1座吸收塔也發(fā)生了爆炸。
事故原因:循環(huán)氣線路中熱的爐管表面引燃可燃混合氣發(fā)生爆炸。一、案例1.反應(yīng)原料氣的控制在催化反應(yīng)中,當(dāng)原料氣中某種能和催化劑發(fā)生反應(yīng)的雜質(zhì)含量增加時,可能會生成爆炸性危險物。例如乙烯催化氧化合成乙醛,乙炔與亞銅反應(yīng)生成乙炔銅(Cu2C2),在干燥狀態(tài)下極易爆炸,在空氣作用下易氧化并易起火。烴與催化劑中的金屬鹽作用生成難溶性的鈀塊,不僅使催化劑組成發(fā)生變化,而且鈀塊也極易引起爆炸。2.反應(yīng)操作的控制在催化過程中若催化劑選擇的不正確或加入不適量,易形成局部反應(yīng)激烈;散熱不良、溫度控制不好等,很容易發(fā)生超溫爆炸或著火事故。催化過程中應(yīng)該注意正確選擇催化劑,保證散熱良好,催化劑不過量。嚴(yán)格控制溫度。如自動調(diào)節(jié)溫度,可以減少其危險性。二、催化反應(yīng)的安全要點(diǎn)3.催化產(chǎn)物的控制01在催化過程中有的產(chǎn)生氯化氫,氯化氫有腐蝕和中毒危險;有的產(chǎn)生硫化氫,則中毒危險更大,且硫化氫在空氣中的爆炸極限較寬(4.3%~45.5%),生產(chǎn)過程中還有爆炸危險;有的催化過程產(chǎn)生氫氣,著火爆炸的危險更大,尤其在高壓下,氫的腐蝕作用可使金屬高壓容器脆化,從而造成破壞性事故。@@@聚合反應(yīng)安全技術(shù)聚合反應(yīng):由低分子單體合成聚合物的反應(yīng)稱為聚合反應(yīng)。聚合是一種或幾種小分子化合物變成大分子化合物(也稱高分子化合物或聚合物,通常分子量為1×104~1×107)的反應(yīng),涉及聚合反應(yīng)的工藝過程為聚合工藝。聚合工藝的種類很多,按聚合方法可分為本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合、溶液聚合等。加聚反應(yīng):單體加成而聚合起來的反應(yīng)稱為加聚反應(yīng)。加聚物分子量是單體分子量的整數(shù)倍??s聚反應(yīng):除了生成聚合物外,同時還有低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生??s聚物的分子量不是單體分子量的整數(shù)倍。一、聚合反應(yīng)簡介一、聚合反應(yīng)簡介01本體聚合—不加任何其它介質(zhì)(如溶劑或稀釋劑或分散介質(zhì)),僅是單體在引發(fā)劑、熱、光或輻射源作用下引發(fā)的聚合反應(yīng)。本體聚合是在沒有其他介質(zhì)的情況下(如乙烯的高壓聚合),用浸在冷卻劑中的管式聚合釜(或在聚合釜中設(shè)盤管、列管冷卻)進(jìn)行的一種聚合方法。這種聚合方法往往由于聚合熱不易傳導(dǎo)散出而導(dǎo)致危險。@@@一、聚合反應(yīng)簡介例如:在高壓聚乙烯生產(chǎn)中,每聚合1公斤乙烯會放出3.8MJ的熱量,倘若這些熱量未能及時移去,則每聚合1%的乙烯,即可使釜內(nèi)溫度升高12~13℃,待升高到一定溫度時,就會使乙烯分解,強(qiáng)烈放熱,有發(fā)生暴聚的危險。一旦發(fā)生暴聚,則設(shè)備堵塞,壓力驟增,極易發(fā)生爆炸。溶液聚合—單體和引發(fā)劑溶于適當(dāng)溶劑中.加入催化劑或引發(fā)劑進(jìn)行的聚合反應(yīng)。大多數(shù)情況下,生成的聚合物也溶于同一溶劑,整個聚合過程呈均相溶液。這種聚合方法在聚合和分離過程中,易燃溶劑容易揮發(fā)和產(chǎn)生靜電火花。一、聚合反應(yīng)簡介懸浮聚合——借助機(jī)械攪拌和懸浮劑的作用,使油溶性單體以小液滴(一般0.05~2mm)懸浮在水介質(zhì)中,形成穩(wěn)定的懸浮體進(jìn)行的聚合。它是利用有機(jī)分散劑或無機(jī)分散劑,把不溶于水的液態(tài)單體,連同溶在單體中的引發(fā)劑經(jīng)過強(qiáng)烈攪拌,打碎成小珠狀,分散在水中成為懸浮液,在極細(xì)的單位小珠液滴(直徑為0.1um)中進(jìn)行聚合,因此又叫珠狀聚合。這種聚合方法在整個聚合過程中,如果沒有嚴(yán)格控制工藝條件,致使設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常,則易出現(xiàn)溢料,如若溢料,則水分蒸發(fā)后未聚合的單體和引發(fā)劑遇火源極易引發(fā)著火或爆炸事故。一、聚合反應(yīng)簡介乳液聚合——借助機(jī)械攪拌和乳化劑的作用,使單體分散在水或非水介質(zhì)中形成穩(wěn)定的乳液(粒子直徑0.05~0.2um)而聚合的反應(yīng)。它在形式上和懸浮聚合同屬非均相聚合體系,但是由于乳液聚合有膠束存在,使其聚合機(jī)理和聚合反應(yīng)特征均和懸浮聚合顯著不同。這種聚合方法常用無機(jī)過氧化物(如過氧化氫)作引發(fā)劑,如若過氧化物在介質(zhì)(水)中配比不當(dāng),溫度太高,反應(yīng)速度過快,會發(fā)生沖料,同時在聚合過程中還會產(chǎn)生可燃?xì)怏w。一、聚合反應(yīng)簡介乳濁液在這種液體里分散著不溶于水的、由許多分子集合而成的小液滴。這種小液滴分散到液體里形成的混合物叫做乳濁液。分散質(zhì)粒子的直徑大于100nm,為很多分子的集合體。乳濁液不透明、不均一、不穩(wěn)定,能透過濾紙不能透過半透膜。靜置后會出現(xiàn)液體上下分層的現(xiàn)象。(在含有植物油的乳濁液中加入洗滌劑后,植物油就被分成無數(shù)細(xì)小的液滴,而不能聚集成大的油珠,這些細(xì)小的液滴能隨水流走,這個現(xiàn)象叫乳化現(xiàn)象。)(如65攝氏度以下苯酚在水中震蕩后形成乳濁液靜置后分層)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,為了合理使用農(nóng)藥,常把不溶于水的固體或液體農(nóng)藥,配制成懸濁液或乳濁液,用來噴灑受病蟲害的農(nóng)作物。這樣農(nóng)藥藥液散失得少,附著在葉面上的多,藥液噴灑均勻,不僅使用方便,而且節(jié)省農(nóng)藥,提高藥效。如油水混合物、石油原油、橡膠的乳膠、油漆就是乳濁液。一、聚合反應(yīng)簡介按單體和聚合物的溶解狀態(tài)分類01均相體系—在聚合反應(yīng)過程中,單體,引發(fā)劑和形成的聚合物均能完全溶解在反應(yīng)介質(zhì)中,或引發(fā)劑和形成的聚合物均溶于單體的本體聚合或熔融縮聚反應(yīng),整個聚合體系始終為均相的反應(yīng),如大多數(shù)本體聚合和溶液聚合。非均相體系—單體或聚合物不溶于介質(zhì),反應(yīng)體系存在兩相或多相,如懸浮聚合和乳液聚合一般為非均相聚合。@@(1)聚烯烴生產(chǎn)聚乙烯生產(chǎn);聚丙烯生產(chǎn);聚苯乙烯生產(chǎn)等。(2)聚氯乙烯生產(chǎn)(3)合成纖維生產(chǎn)滌綸生產(chǎn);錦綸生產(chǎn);維綸生產(chǎn);腈綸生產(chǎn);尼龍生產(chǎn)等(4)橡膠生產(chǎn)丁苯橡膠生產(chǎn);順丁橡膠生產(chǎn);丁腈橡膠生產(chǎn)等。(5)乳液生產(chǎn)醋酸乙烯乳液生產(chǎn);丙烯酸乳液生產(chǎn)等。一、聚合反應(yīng)簡介典型工藝01(6)涂料粘合劑生產(chǎn)醇酸油漆生產(chǎn);聚酯涂料生產(chǎn);環(huán)氧涂料粘合劑生產(chǎn);丙烯酸涂料粘合劑生產(chǎn)等。(7)氟化物聚合四氟乙烯懸浮法、分散法生產(chǎn)聚四氟乙烯;四氟乙烯(TFE)和偏氟乙烯(VDF)聚合生產(chǎn)氟橡膠和偏氟乙烯-全氟丙烯共聚彈性體(俗稱26型氟橡膠或氟橡膠-26)等。@@1990年,湖南省某化工廠聚氯乙烯車間1號聚合反應(yīng)釜13m3搪瓷釜,設(shè)計壓力(8±0.2)×l02kPa。該釜加料完畢后,18:40達(dá)到指示溫度,開始聚合;聚合反應(yīng)過程中,由于其間反應(yīng)激烈,注加稀釋水等操作以控制反應(yīng)溫度。早6:50,釜內(nèi)壓力降到3.42×102kPa,溫度51℃,反應(yīng)已達(dá)12h。取樣分析釜內(nèi)氣體氯乙烯、乙炔含量后,根據(jù)當(dāng)時工藝規(guī)定可向氯乙烯柜排氣到8:00,釜內(nèi)壓力為1.7×102kPa。白班接班后,繼續(xù)排氣到8:53,釜內(nèi)壓力降至1.5×102kPa,即停止排氣而開動空氣壓縮機(jī)壓入空氣向3號沉析槽出料。9:10,3號沉析槽泡沫太多,已近滿量,沉析崗位人員怕跑料,隨即通知聚合操作人員把出料閥門關(guān)閉,以便消除沉析槽泡沫,而后再啟動空氣壓縮機(jī)用壓縮空氣壓料,但由于出料管線被沉積樹脂堵塞,此時雖釜內(nèi)壓力已達(dá)到4.22×102kPa,物料仍然壓不過來,空氣壓縮機(jī)被迫停機(jī)。二、案例當(dāng)時聚合操作人員林某趕到干燥工段找回當(dāng)班班長廖某(代理值班長)共同處理,當(dāng)林某和廖某剛回到1號釜旁即發(fā)生釜內(nèi)爆炸,將人孔蓋螺栓沖斷,釜蓋飛出,并冒出火光及窒息性氣味的濃煙。爆炸事故造成2人死亡,2人輕傷,直接經(jīng)濟(jì)損失25萬元,車間停產(chǎn)3個月之久。事故原因:工藝不合理;事故處理措施不當(dāng)。二、案例危險因素物質(zhì)反應(yīng)條件溫度其他副反應(yīng)副反應(yīng)壓力聚合物單體產(chǎn)物易燃、易爆物質(zhì)易燃、易爆物質(zhì)加聚反應(yīng)一般都是放熱反應(yīng),縮聚反應(yīng)是吸熱反應(yīng),溫度較高高壓聚合反應(yīng)危險因素(3)部分聚合助劑危險性較大。(1)聚合原料具有自聚和燃爆危險性。(2)如果反應(yīng)過程中熱量不能及時移出,隨物料溫度上升,發(fā)生裂解和暴聚,所產(chǎn)生的熱量使裂解和暴聚過程進(jìn)一步加劇,進(jìn)而引發(fā)反應(yīng)器爆炸。工藝危險特點(diǎn)(因素)反
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