重点监管危险化工工艺安全评价要点探讨

重点监管危险化工工艺安全评价要点探讨

王雪松

吉林众望安全环境技术有限公司  吉林省吉林市 132001

摘要:化工工艺的生产过程中，操作复杂，并且对生产制造的连续性要求很高。因此稍有不慎，就会出现错误。而且化工工艺的原材料大多是有毒物质，甚至有一些易燃易爆，操作中稍有不慎就会导致非常严重的后果，还有可能带来人身伤害等事故，甚至给社会和人民造成生命和财产的伤害。从化工工艺入手，谈一谈化工工艺中的风险识别和安全评价。

关键词:化工工艺，风险识别，安全评价

化学工业是众多工业的基础，但是不同于其他工业制造的是，化学工业的化工工艺的生产过程更为复杂，且生产过程中风险更高。在近些年的发展中，化工工艺的风险评估也是重点研究对象。因为在化学工业的制造中，一旦出现错误，将会造成不可预测的损失和后果。所以化工工艺的风险评估也取得了一定的成果。当然化学工业生产过程中的风险防控还是存在一些漏洞和缺陷的，这将严重影响化工工艺的风险评估，甚至对工作人员造成严重的伤害和后果。因此，对化工工艺的风险识别和安全评价依旧是不可或缺的重点研究对象。

1化工工艺的概念

化工工艺的化学过程，可以从技术角度分为三点:(1)选择原材料;(2)物质间的化学反应;(3)提纯目标产物。在化学工艺的生产过程中，第一步是选择原材料。我们都知道有一些因素可以影响化学反应的速率，所以为了保证反应过程的良好，大多会对原材料进行处理，比如研磨、清洁或者混合处理。这样可以更好地保证化学反应过程中的质量。第二步是化学反应中最核心的一个步骤:化学反应。因此需要工作人员对这一反应过程格外细心，确保反应物充分进行反应，最终得到目标产物。最后一步就是提纯，将反应后的反应物进行提纯，最终得到符合标准的目标产物。

2具备危险的化工工艺

在众多化工工艺中，有一些是具备很大程度危险系数的化工工艺。比如化学反应过程中有可能产生大火，或者材料放射物使人体产生的中毒现象。在一般化学反应过程中，大约有十几种容易造成危险的类型，如电解反应、硝化反应等。因此，制订规范的化学反应的风险防控流程和标准，就显得尤为重要。近些年来，很多国家都在这个领域进行了深入的研究。通过大量的投入，很多国家取得了相应的不错的成果。针对那些发达国家的研究，我国并不可以直接套用。我们需要结合国内实际的化工工艺的情况，借鉴先进的理论和技术，总结出自己的化工工艺中的风险识别和安全评价的体系。随着我国化工工艺的不断发展，我国在不断地对其他国家化工工艺中的风险识别和安全评价进行修改。同时帮助我国化学工艺行业的整体发展。规范的技术体系可以更好地提升化学材料的利用率和管理，同时提高化工工艺生产过程中的风险识别和安全评价的完善，使我国的化学工业有更大的进步,

3化工行业事故基本特征

化工行业所用的原料、中间体甚至是最终产品,有70%以上具有易燃、易爆或有毒有害的性质, 生产大多在高温、高压、高速、有毒等苛刻条件下进行,经常因处理不当而发生安全事故,其事故特点有:

3.1火灾爆炸中毒事故居多

据近30年的统计资料表明,化工行业火灾爆炸事故死亡人数占因工死亡总人数的138%, 位居第一位;其次, 中毒窒息事故致死人数占总人数的12%,位居第二位;其他为高空坠落和触电事故,分别占第三、四位。化工原料的易燃性、反应性和毒性决定了上述事故的频繁发生和后果的严重性。

3.2事故的集中性和多发性

化工行业生产装置中的许多关键设备、特别是高负荷的塔罐、反应釜、压力容器经常性开闭的阀门等,运转一定时间后,由于设备进入寿命周期的故障频发阶段, 常会出现集中发生故障或多发故障的情形,给安全生产带来严重影响。

3.3材质和加工缺陷

化工行业的工艺设备一般都在严酷恶劣的生产条件下运行,工作介质的腐蚀作用、振动和压力波造成的疲劳作用、高低温工作环境均影响材质的性质,在安全方面应引起足够的重视。制造设备时除了正确选择材料外,还要合理选择加工工艺,以焊接为例,如果焊缝不良或未经过热处理,则会使焊区附近材料性能降低,使设备产生裂纹而导致破损。

3.4腐蚀危害的特点

化工设备的破损与应力腐蚀裂纹有很大关系,设备材质受制造时的残余应力、运转时拉伸应力的作用,在腐蚀环境中极易产生裂纹并逐渐发展,在特定的条件下引起脆性破裂,造成巨大的灾难性事故。

4厂址及平面布置评价

厂址及平面布置是安全评价的重要一环。厂址评价主要关注化工企业与周边环境的影响,以及周边环境对化工企业的影响,即对厂址安全条件进行评价。涉及重大危险源的还必须分析化工厂与周边居民区、学校、车站等八大场所的位置关系。在总体布局和工艺设备布置及防火设计中,首先要分析各建构筑物、生产装置和储存设施之间的安全间距,并严格执行《化工企业总图运输设计规范》、《工业企业总平面设计规范》、《石油化工企业设计防火规范》和《建筑设计防火规范》的有关规定,进行符合性评价。第二要进行区块划分,将工厂区分为工艺装置区、罐区、公用设施区、管理区等几大功能区块,这样不仅有助于安全生产, 同时便于生产管理和操作。

5 实例分析

以某公司6万t/a硝基氯苯生产项目为例,通过对其生产工艺、设备及安全控制设施等进行分析,辨识风险因素,并整体评估此硝化工艺风险程度,得出其风险等级。

5.1 工艺介绍

在绝热硝化工艺中,循环硫酸用泵从硫酸储罐中抽出,同加入的硝酸混合成含有质 量分 数3.0%~7.5%硝 酸、 58.5%~66.55%硫酸和28.0%~37.0%水的混合酸。混合酸加入到带搅拌器的串联反应器中。

氯苯进入反应器,同混合酸进行反应。为保证硝酸完全转化,氯苯进料量一般大于理论量的10%。在反应进行过程中,反应温度从90 ℃上升到135 ℃。由于反应温度升高,加快了反应速度,因此允许使用比等温系统酸浓度小的废酸进行生产。

反应后从酸相中分离出来的粗硝基氯苯,经热交换器与氯苯换热后进入洗涤器,洗涤除去无机酸和有机酸,并萃取回收未反应的氯苯,回收的氯苯再循环到反应过程中重新使用。硝基氯苯进入精馏、结晶工序进行提纯。

分离出的废酸进入内衬玻璃的装有钽卡口加热器的硫酸浓缩器中,在真空下重新浓缩。在蒸发浓缩过程中,尽管反应热提供了浓缩所需的大量热量,但还需要补充一些低压蒸汽。来自浓缩器的冷凝水则用于洗涤粗硝基氯苯,以减少生产用水。

硫酸浓缩到质量分数约为70%时,返回到硫酸储罐中。这种浓度的酸有助于生产过程保护。在生产中硝化反应放出热量会使反应温度大大超过正常操作的最高温度(135℃C)并在190 ℃时发生危险。

5.2风险分析

绝热制硝基氯苯工艺属于高度危险工艺,因此应严格控制反应的参数,及时热量移出,以避免反应温度上升,从而减少多硝化、氧化等副反应的发生,提高产品质量司时还可以防止可能因苯环π键断裂放出大量的热而发生冲料爆炸事故。

结语

在化工工艺中，危险因素的存在会导致化工工艺生产过程出现安全事故的概率增加，不利于化工工艺生产过程的有序进行。化工行业需要在化工工艺生产过程中仔细辨识这些危险因素，对工艺物料、化学反应装置进行仔细检查，结合具体的化工生产活动选择合适的工艺物料和反应装置。提高风险识别和对安全评价的完善，是对化工工艺事业最好的帮助，可以提升化工工艺的安全性，减少安全事故的发生概率。

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