硝基苯催化加氫制苯胺安全技術(shù)分析
?苯胺是重要的有機(jī)化工中間體,廣泛地應(yīng)用于橡膠助劑、染料、感光化學(xué)品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、炸藥及聚氨酯等行業(yè)。由于市場(chǎng)需求較大,近幾年改建、擴(kuò)建及新建一批苯胺生產(chǎn)裝置。但在苯胺及配套裝置生產(chǎn)過(guò)程中使用大量易燃易爆、有毒有害的危險(xiǎn)化學(xué)品,加之生產(chǎn)工藝條件苛刻,裝置及控制技術(shù)要求嚴(yán)格,使其生產(chǎn)過(guò)程事故具有突發(fā)性、災(zāi)害性的特點(diǎn)。因此,有必要對(duì)苯胺的安全生產(chǎn)問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)真剖析并提出具體的對(duì)策。
1?苯胺生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介
以目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)的35000t/a硝基苯催化加氫制苯胺生產(chǎn)裝置為例。苯胺生產(chǎn)中的原料氫與系統(tǒng)中的循環(huán)氫混合經(jīng)氫壓機(jī)增壓至0.2MPa后,與來(lái)自流化床頂?shù)母邷鼗旌蠚庠跓峤粨Q器中進(jìn)行熱交換,被預(yù)熱到約180oC進(jìn)入硝基苯汽化器,硝基苯經(jīng)預(yù)熱后在汽化器中汽化,與過(guò)量的氫氣合并過(guò)熱至180oC~200oC,進(jìn)入流化床反應(yīng)器,與催化劑接觸。硝基苯被還原,生成苯胺和水并放出大量熱,利用流化床反應(yīng)器中的余熱鍋爐中的軟水汽化產(chǎn)生蒸氣帶走反應(yīng)熱來(lái)控制反應(yīng)溫度在250oC~270℃。反應(yīng)后的混合氣與催化劑分離,進(jìn)熱交換器與混合氫進(jìn)行熱交換,用水冷卻,粗苯胺及水被冷凝,與過(guò)量的氫分離,過(guò)量氫循環(huán)使用,粗苯胺與飽和苯胺水進(jìn)入連續(xù)分離器,粗苯胺進(jìn)入脫水塔脫水,然后進(jìn)精餾塔精餾得到成品苯胺。苯胺水進(jìn)共沸塔回收苯胺,廢水中含苯胺≤500mg/L,去污水車(chē)間進(jìn)行二級(jí)生化處理。
2?苯胺生產(chǎn)中的主要危險(xiǎn)介質(zhì)分析
苯胺生產(chǎn)中的危險(xiǎn)介質(zhì)主要是硝基苯、氫氣和苯胺。
2.1?硝基苯
硝基苯的分子式為C6H5NO2,相對(duì)分子質(zhì)量為123.11,淡黃色透明油狀液體,有苦杏仁味,能溶于苯、乙醇及乙醚,難溶于水。有毒,多量吸人蒸氣或經(jīng)皮膚吸收都會(huì)引起中毒,在車(chē)間空氣中的最高容許濃度為5mg/m3。
常用的理化數(shù)據(jù):相對(duì)密度1.205(25℃),熔點(diǎn)5.7℃,沸點(diǎn)210.9℃,閃點(diǎn)87.8℃(閉杯),爆炸下限1.8%(93.3℃),自燃點(diǎn)482℃,蒸氣密度4.25g/L。
危險(xiǎn)特性:有毒,遇火種、高熱能引起燃燒爆炸,與硝酸反應(yīng)強(qiáng)烈。
儲(chǔ)運(yùn)注意事項(xiàng):儲(chǔ)存于通風(fēng)陰涼的倉(cāng)間內(nèi),遠(yuǎn)離火種、熱源,避免日光曝曬并且與氧化劑、硝酸分開(kāi)存放;搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸,防止破漏,引起中毒;誤觸皮膚立即用肥皂水洗滌。
2.2?氫?氣
氫氣為無(wú)色無(wú)臭氣體,極微溶于水、乙醇、乙醚,無(wú)毒、無(wú)腐蝕性,極易燃燒,燃燒時(shí)發(fā)出青色火焰,并發(fā)生爆鳴,燃燒溫度可達(dá)2000℃,氫氧混合燃燒火焰溫度為2100℃~2500℃,與氟、氯等能起猛烈的化學(xué)反應(yīng)。
理化常數(shù):密度0.0899g/L,熔點(diǎn)-259.18℃,沸點(diǎn)-252.8℃,自燃點(diǎn)400℃,爆炸極限4.1%~74.2%,最易引爆體積分?jǐn)?shù)24%,產(chǎn)生大量爆炸壓力的體積分?jǐn)?shù)32.3%,最大爆炸壓力0.73MPa,最小引燃能量0.019mJ,臨界溫度-239℃,臨界壓力1.307MPa。
危險(xiǎn)特性:與空氣混合能成為爆炸性混合物,遇火星、高熱能引起燃燒爆炸。在室內(nèi)使用或儲(chǔ)存氫氣,當(dāng)有漏氣時(shí),氫氣上升滯留屋頂,不易自然排出,遇到火星時(shí)會(huì)引起爆炸。
儲(chǔ)運(yùn)注意事項(xiàng):氫氣應(yīng)用耐高壓的鋼瓶盛裝;儲(chǔ)存于陰涼通風(fēng)的倉(cāng)間內(nèi),倉(cāng)溫不宜超過(guò)30℃,遠(yuǎn)離火種、熱源,切忌陽(yáng)光直射;應(yīng)與氧氣、壓縮空氣、氧化劑、氟、氯等分倉(cāng)間存放,嚴(yán)禁混儲(chǔ)、混運(yùn)。
2.3?苯?胺
苯胺為無(wú)色或淡黃色油狀液體,呈弱堿性,具有特殊臭味,微溶于水,能溶于醇及醚,露置在空氣中將逐漸變?yōu)樯钭厣?能被皮膚吸收而引起中毒,在車(chē)間空氣中的最高容許質(zhì)量濃度為5mg/m3。
理化常數(shù):相對(duì)密度1.02(水=1,20℃),凝固點(diǎn)-6.2℃,沸點(diǎn)184.4℃,閃點(diǎn)70℃(閉杯),自燃點(diǎn)為615℃,爆炸下限1.3%,燃燒熱3.39MJ/mol,蒸氣密度3.33g/L。
危險(xiǎn)特性:具有很高的毒性,易經(jīng)皮膚吸收以及經(jīng)呼吸道吸人而中毒;中毒現(xiàn)象為頭暈、乏力、嘴唇發(fā)黑、指甲發(fā)黑,甚至嘔吐;飲酒后更容易引起中毒,事先服用牛奶則有解毒作用;苯胺可燃,遇明火、強(qiáng)氧化劑、高溫有火災(zāi)危險(xiǎn)。
儲(chǔ)運(yùn)注意事項(xiàng):儲(chǔ)存于陰涼通風(fēng)的庫(kù)房?jī)?nèi),遠(yuǎn)離火種、熱源并且與氧化劑及食用原料隔離存放。
3?國(guó)內(nèi)苯胺生產(chǎn)裝置典型事故分析
國(guó)內(nèi)苯胺生產(chǎn)裝置在運(yùn)行中曾發(fā)生多起事故,主要為防爆膜爆炸事故、火警事故、溢料事故、中毒事故和一般事故。
3.1?氫氣柜浮筒脫軌似乎傾斜,被迫停工搶修
原因:(1)設(shè)計(jì)制造存在缺陷,該氣柜是工廠自行設(shè)計(jì)的第一臺(tái)氣柜,最初采用4條螺旋導(dǎo)軌,每條導(dǎo)軌對(duì)應(yīng)水槽上端只裝了一對(duì)導(dǎo)輪固定浮筒,再加上加工偏差超標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)軌與導(dǎo)輪配合不好,氣柜浮筒配重不均勻,浮筒升至高位時(shí),受力不均導(dǎo)致浮筒變形;(2)供氧速度過(guò)大,使氣柜浮筒上升速度太快,局部導(dǎo)軌與導(dǎo)輪受力不均,促使變形加大;(3)氣柜自動(dòng)排空系統(tǒng)不暢,排氣速度小。
措施:在系統(tǒng)大修時(shí)對(duì)氫氣浮筒加固增加剛度;水槽上新增6根導(dǎo)軌,浮筒上部增加導(dǎo)輪,使浮筒浮起時(shí)原來(lái)只有下部受導(dǎo)軌導(dǎo)輪控制,上部自由浮動(dòng),改為浮筒上下均受導(dǎo)軌導(dǎo)輪控制,使浮筒無(wú)論處于任何位置保持垂直狀態(tài),使原來(lái)存在的隱患消除。
3.2?流化床反應(yīng)器擴(kuò)大段法蘭處著火
原因:(1)催化劑活化后投料起步溫度過(guò)低,反應(yīng)不完全,未反應(yīng)的物料在過(guò)濾管上發(fā)生二次反應(yīng),溫度達(dá)400oC,法蘭密封墊過(guò)熱泄漏出氣體自燃;(2)3臺(tái)氫壓機(jī)自動(dòng)停車(chē),未及時(shí)發(fā)現(xiàn)并停加硝基苯。重新開(kāi)車(chē)時(shí),因反應(yīng)床內(nèi)積料,配比失調(diào)而超溫達(dá)305oC。
措施:控制初始反應(yīng)溫度,使反應(yīng)完全。為了防止因氫壓機(jī)停車(chē)事故再次發(fā)生,將氫壓機(jī)納入DCS(計(jì)算機(jī)總體分散控制系統(tǒng))系統(tǒng)監(jiān)控。
3.3?防爆膜破裂
原因:(1)催化劑再生結(jié)束,補(bǔ)壓縮空氣控制不當(dāng)超壓,防爆膜破裂;(2)更換防爆膜后,啟動(dòng)氫壓機(jī)時(shí)防爆膜再次爆破的原因是:氫氣閥門(mén)內(nèi)漏,氫氣竄人系統(tǒng)形成爆炸混合物而引起。
措施:控制壓縮空氣壓力;更換部件要試壓、試漏。
4?苯胺生產(chǎn)過(guò)程與裝置危險(xiǎn)性分析及對(duì)策
苯胺的生產(chǎn)分兩部分:硝基苯催化氧氣還原,粗苯胺精制及苯胺水回收處理。氧氣柜、氫壓機(jī)、硝基苯汽化器、流化床反應(yīng)器、氫氣換熱器等處于正壓操作,應(yīng)防止發(fā)生泄漏,引起火災(zāi)和爆炸,污染環(huán)境,造成人員傷亡。粗苯胺精制系統(tǒng)重點(diǎn)是要防止跑料和蒸干塔堵管。
4.1?氧氣柜系統(tǒng)
氧氣柜主要是起緩沖作用,減少波動(dòng),穩(wěn)定各生產(chǎn)系統(tǒng)。氧氣柜在保障苯胺生產(chǎn)安全的地位越發(fā)顯得重要,氣柜本身的狀況直接關(guān)系到苯胺生產(chǎn)的安全,在檢修時(shí)對(duì)氣柜自身存在的缺陷進(jìn)行了整改,氣柜浮盤(pán)的浮動(dòng)高低進(jìn)入DCS系統(tǒng)監(jiān)測(cè),并有上下限報(bào)警,和有電視監(jiān)視系統(tǒng),相對(duì)降低了自身風(fēng)險(xiǎn)。
4.2?氫壓機(jī)系統(tǒng)
氫壓機(jī)是苯胺生產(chǎn)的心臟,以年產(chǎn)35000t苯胺裝置為例,共有9臺(tái)氫壓機(jī)。苯胺生產(chǎn)是長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)行的,一旦任何一臺(tái)氫壓機(jī)出現(xiàn)故障都直接危及安全和正常生產(chǎn)。苯胺生產(chǎn)的重要工藝參數(shù)之一是氫油比,若氫壓機(jī)輸出氫量低于標(biāo)準(zhǔn),將造成局部反應(yīng)溫度過(guò)高,輕者造成催化劑燒結(jié),嚴(yán)重后果則是火災(zāi)和爆炸。1987年江蘇某廠,操作工巡回檢查,發(fā)現(xiàn)溫度套管已燒紅,反應(yīng)床嚴(yán)重超溫,所幸未釀成大禍。原因是氫壓機(jī)循環(huán)閥未關(guān)死,氫氣流量過(guò)低,氫油比嚴(yán)重失調(diào),反應(yīng)熱聚焦造成嚴(yán)重超溫。
4.3?硝基苯汽化系統(tǒng)
液體硝基苯加熱到180oC~200oC進(jìn)入汽化器,在高摩爾比氫存在下,是降膜蒸發(fā)汽化過(guò)熱過(guò)程,實(shí)際是物理過(guò)程,但是如果設(shè)計(jì)不合理,管理不善,同樣會(huì)發(fā)生嚴(yán)重事故。如江蘇某廠生產(chǎn)鄰甲苯胺,汽化器發(fā)生爆炸。原因在于原料中含多硝基化合物、硝基酚鈉、一硝基苯類(lèi),汽化后被濃縮過(guò)熱分解。
硝基苯與苯胺在高溫?zé)o催化劑情況下會(huì)發(fā)生縮合反應(yīng),生成高沸物。長(zhǎng)時(shí)間高溫加熱易分解、結(jié)焦,造成汽化器堵塞。
4.4?流化床反應(yīng)器系統(tǒng)
流化床反應(yīng)器是苯胺生產(chǎn)的主要設(shè)備的核心設(shè)備,硝基苯和氫氣在流化床中遇到催化劑瞬間反應(yīng)產(chǎn)生大量熱,反應(yīng)物料有毒有害、易燃易爆,屬帶壓高溫操作。一旦反應(yīng)失控,輕者超溫?zé)龤Т呋瘎?重則物料泄漏釀成大禍。吉林某廠苯胺車(chē)間流化床控制儀表失靈,造成流化床超壓,防爆膜破裂,反應(yīng)混合氣帶催化劑噴出發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。
4.5?精餾回收后處理系統(tǒng)
該系統(tǒng)是純物理加工系統(tǒng),無(wú)化學(xué)反應(yīng),脫水精餾采用負(fù)壓操作,物料基本對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕,回收系統(tǒng)常壓操作,物料主要含苯胺,生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生最多的事故是殘液蒸得過(guò)干,引起堵管和溢料,污染環(huán)境及造成人員中毒。
苯胺生產(chǎn)過(guò)程中反應(yīng)物及生成物易燃易爆、有毒有害,且反應(yīng)為高放熱反應(yīng),是安全生產(chǎn)十分重要的典型化工裝置。為了保證安全生產(chǎn),裝置必須采用DCS進(jìn)行控制;保證工藝管線和生產(chǎn)設(shè)備的密閉化,實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封和靜密封泄漏率為零;嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)程。在管理有序的情況下,做到居安思危,增加必要的安全保護(hù)設(shè)施,保持生產(chǎn)裝置安全穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行。
篇2:硝基苯催化加氫制苯胺安全技術(shù)分析
?苯胺是重要的有機(jī)化工中間體,廣泛地應(yīng)用于橡膠助劑、染料、感光化學(xué)品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、炸藥及聚氨酯等行業(yè)。由于市場(chǎng)需求較大,近幾年改建、擴(kuò)建及新建一批苯胺生產(chǎn)裝置。但在苯胺及配套裝置生產(chǎn)過(guò)程中使用大量易燃易爆、有毒有害的危險(xiǎn)化學(xué)品,加之生產(chǎn)工藝條件苛刻,裝置及控制技術(shù)要求嚴(yán)格,使其生產(chǎn)過(guò)程事故具有突發(fā)性、災(zāi)害性的特點(diǎn)。因此,有必要對(duì)苯胺的安全生產(chǎn)問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)真剖析并提出具體的對(duì)策。
1?苯胺生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介
以目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)的35000t/a硝基苯催化加氫制苯胺生產(chǎn)裝置為例。苯胺生產(chǎn)中的原料氫與系統(tǒng)中的循環(huán)氫混合經(jīng)氫壓機(jī)增壓至0.2MPa后,與來(lái)自流化床頂?shù)母邷鼗旌蠚庠跓峤粨Q器中進(jìn)行熱交換,被預(yù)熱到約180oC進(jìn)入硝基苯汽化器,硝基苯經(jīng)預(yù)熱后在汽化器中汽化,與過(guò)量的氫氣合并過(guò)熱至180oC~200oC,進(jìn)入流化床反應(yīng)器,與催化劑接觸。硝基苯被還原,生成苯胺和水并放出大量熱,利用流化床反應(yīng)器中的余熱鍋爐中的軟水汽化產(chǎn)生蒸氣帶走反應(yīng)熱來(lái)控制反應(yīng)溫度在250oC~270℃。反應(yīng)后的混合氣與催化劑分離,進(jìn)熱交換器與混合氫進(jìn)行熱交換,用水冷卻,粗苯胺及水被冷凝,與過(guò)量的氫分離,過(guò)量氫循環(huán)使用,粗苯胺與飽和苯胺水進(jìn)入連續(xù)分離器,粗苯胺進(jìn)入脫水塔脫水,然后進(jìn)精餾塔精餾得到成品苯胺。苯胺水進(jìn)共沸塔回收苯胺,廢水中含苯胺≤500mg/L,去污水車(chē)間進(jìn)行二級(jí)生化處理。
2?苯胺生產(chǎn)中的主要危險(xiǎn)介質(zhì)分析
苯胺生產(chǎn)中的危險(xiǎn)介質(zhì)主要是硝基苯、氫氣和苯胺。
2.1?硝基苯
硝基苯的分子式為C6H5NO2,相對(duì)分子質(zhì)量為123.11,淡黃色透明油狀液體,有苦杏仁味,能溶于苯、乙醇及乙醚,難溶于水。有毒,多量吸人蒸氣或經(jīng)皮膚吸收都會(huì)引起中毒,在車(chē)間空氣中的最高容許濃度為5mg/m3。
常用的理化數(shù)據(jù):相對(duì)密度1.205(25℃),熔點(diǎn)5.7℃,沸點(diǎn)210.9℃,閃點(diǎn)87.8℃(閉杯),爆炸下限1.8%(93.3℃),自燃點(diǎn)482℃,蒸氣密度4.25g/L。
危險(xiǎn)特性:有毒,遇火種、高熱能引起燃燒爆炸,與硝酸反應(yīng)強(qiáng)烈。
儲(chǔ)運(yùn)注意事項(xiàng):儲(chǔ)存于通風(fēng)陰涼的倉(cāng)間內(nèi),遠(yuǎn)離火種、熱源,避免日光曝曬并且與氧化劑、硝酸分開(kāi)存放;搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸,防止破漏,引起中毒;誤觸皮膚立即用肥皂水洗滌。
2.2?氫?氣
氫氣為無(wú)色無(wú)臭氣體,極微溶于水、乙醇、乙醚,無(wú)毒、無(wú)腐蝕性,極易燃燒,燃燒時(shí)發(fā)出青色火焰,并發(fā)生爆鳴,燃燒溫度可達(dá)2000℃,氫氧混合燃燒火焰溫度為2100℃~2500℃,與氟、氯等能起猛烈的化學(xué)反應(yīng)。
理化常數(shù):密度0.0899g/L,熔點(diǎn)-259.18℃,沸點(diǎn)-252.8℃,自燃點(diǎn)400℃,爆炸極限4.1%~74.2%,最易引爆體積分?jǐn)?shù)24%,產(chǎn)生大量爆炸壓力的體積分?jǐn)?shù)32.3%,最大爆炸壓力0.73MPa,最小引燃能量0.019mJ,臨界溫度-239℃,臨界壓力1.307MPa。
危險(xiǎn)特性:與空氣混合能成為爆炸性混合物,遇火星、高熱能引起燃燒爆炸。在室內(nèi)使用或儲(chǔ)存氫氣,當(dāng)有漏氣時(shí),氫氣上升滯留屋頂,不易自然排出,遇到火星時(shí)會(huì)引起爆炸。
儲(chǔ)運(yùn)注意事項(xiàng):氫氣應(yīng)用耐高壓的鋼瓶盛裝;儲(chǔ)存于陰涼通風(fēng)的倉(cāng)間內(nèi),倉(cāng)溫不宜超過(guò)30℃,遠(yuǎn)離火種、熱源,切忌陽(yáng)光直射;應(yīng)與氧氣、壓縮空氣、氧化劑、氟、氯等分倉(cāng)間存放,嚴(yán)禁混儲(chǔ)、混運(yùn)。
2.3?苯?胺
苯胺為無(wú)色或淡黃色油狀液體,呈弱堿性,具有特殊臭味,微溶于水,能溶于醇及醚,露置在空氣中將逐漸變?yōu)樯钭厣?能被皮膚吸收而引起中毒,在車(chē)間空氣中的最高容許質(zhì)量濃度為5mg/m3。
理化常數(shù):相對(duì)密度1.02(水=1,20℃),凝固點(diǎn)-6.2℃,沸點(diǎn)184.4℃,閃點(diǎn)70℃(閉杯),自燃點(diǎn)為615℃,爆炸下限1.3%,燃燒熱3.39MJ/mol,蒸氣密度3.33g/L。
危險(xiǎn)特性:具有很高的毒性,易經(jīng)皮膚吸收以及經(jīng)呼吸道吸人而中毒;中毒現(xiàn)象為頭暈、乏力、嘴唇發(fā)黑、指甲發(fā)黑,甚至嘔吐;飲酒后更容易引起中毒,事先服用牛奶則有解毒作用;苯胺可燃,遇明火、強(qiáng)氧化劑、高溫有火災(zāi)危險(xiǎn)。
儲(chǔ)運(yùn)注意事項(xiàng):儲(chǔ)存于陰涼通風(fēng)的庫(kù)房?jī)?nèi),遠(yuǎn)離火種、熱源并且與氧化劑及食用原料隔離存放。
3?國(guó)內(nèi)苯胺生產(chǎn)裝置典型事故分析
國(guó)內(nèi)苯胺生產(chǎn)裝置在運(yùn)行中曾發(fā)生多起事故,主要為防爆膜爆炸事故、火警事故、溢料事故、中毒事故和一般事故。
3.1?氫氣柜浮筒脫軌似乎傾斜,被迫停工搶修
原因:(1)設(shè)計(jì)制造存在缺陷,該氣柜是工廠自行設(shè)計(jì)的第一臺(tái)氣柜,最初采用4條螺旋導(dǎo)軌,每條導(dǎo)軌對(duì)應(yīng)水槽上端只裝了一對(duì)導(dǎo)輪固定浮筒,再加上加工偏差超標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)軌與導(dǎo)輪配合不好,氣柜浮筒配重不均勻,浮筒升至高位時(shí),受力不均導(dǎo)致浮筒變形;(2)供氧速度過(guò)大,使氣柜浮筒上升速度太快,局部導(dǎo)軌與導(dǎo)輪受力不均,促使變形加大;(3)氣柜自動(dòng)排空系統(tǒng)不暢,排氣速度小。
措施:在系統(tǒng)大修時(shí)對(duì)氫氣浮筒加固增加剛度;水槽上新增6根導(dǎo)軌,浮筒上部增加導(dǎo)輪,使浮筒浮起時(shí)原來(lái)只有下部受導(dǎo)軌導(dǎo)輪控制,上部自由浮動(dòng),改為浮筒上下均受導(dǎo)軌導(dǎo)輪控制,使浮筒無(wú)論處于任何位置保持垂直狀態(tài),使原來(lái)存在的隱患消除。
3.2?流化床反應(yīng)器擴(kuò)大段法蘭處著火
原因:(1)催化劑活化后投料起步溫度過(guò)低,反應(yīng)不完全,未反應(yīng)的物料在過(guò)濾管上發(fā)生二次反應(yīng),溫度達(dá)400oC,法蘭密封墊過(guò)熱泄漏出氣體自燃;(2)3臺(tái)氫壓機(jī)自動(dòng)停車(chē),未及時(shí)發(fā)現(xiàn)并停加硝基苯。重新開(kāi)車(chē)時(shí),因反應(yīng)床內(nèi)積料,配比失調(diào)而超溫達(dá)305oC。
措施:控制初始反應(yīng)溫度,使反應(yīng)完全。為了防止因氫壓機(jī)停車(chē)事故再次發(fā)生,將氫壓機(jī)納入DCS(計(jì)算機(jī)總體分散控制系統(tǒng))系統(tǒng)監(jiān)控。
3.3?防爆膜破裂
原因:(1)催化劑再生結(jié)束,補(bǔ)壓縮空氣控制不當(dāng)超壓,防爆膜破裂;(2)更換防爆膜后,啟動(dòng)氫壓機(jī)時(shí)防爆膜再次爆破的原因是:氫氣閥門(mén)內(nèi)漏,氫氣竄人系統(tǒng)形成爆炸混合物而引起。
措施:控制壓縮空氣壓力;更換部件要試壓、試漏。
4?苯胺生產(chǎn)過(guò)程與裝置危險(xiǎn)性分析及對(duì)策
苯胺的生產(chǎn)分兩部分:硝基苯催化氧氣還原,粗苯胺精制及苯胺水回收處理。氧氣柜、氫壓機(jī)、硝基苯汽化器、流化床反應(yīng)器、氫氣換熱器等處于正壓操作,應(yīng)防止發(fā)生泄漏,引起火災(zāi)和爆炸,污染環(huán)境,造成人員傷亡。粗苯胺精制系統(tǒng)重點(diǎn)是要防止跑料和蒸干塔堵管。
4.1?氧氣柜系統(tǒng)
氧氣柜主要是起緩沖作用,減少波動(dòng),穩(wěn)定各生產(chǎn)系統(tǒng)。氧氣柜在保障苯胺生產(chǎn)安全的地位越發(fā)顯得重要,氣柜本身的狀況直接關(guān)系到苯胺生產(chǎn)的安全,在檢修時(shí)對(duì)氣柜自身存在的缺陷進(jìn)行了整改,氣柜浮盤(pán)的浮動(dòng)高低進(jìn)入DCS系統(tǒng)監(jiān)測(cè),并有上下限報(bào)警,和有電視監(jiān)視系統(tǒng),相對(duì)降低了自身風(fēng)險(xiǎn)。
4.2?氫壓機(jī)系統(tǒng)
氫壓機(jī)是苯胺生產(chǎn)的心臟,以年產(chǎn)35000t苯胺裝置為例,共有9臺(tái)氫壓機(jī)。苯胺生產(chǎn)是長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)行的,一旦任何一臺(tái)氫壓機(jī)出現(xiàn)故障都直接危及安全和正常生產(chǎn)。苯胺生產(chǎn)的重要工藝參數(shù)之一是氫油比,若氫壓機(jī)輸出氫量低于標(biāo)準(zhǔn),將造成局部反應(yīng)溫度過(guò)高,輕者造成催化劑燒結(jié),嚴(yán)重后果則是火災(zāi)和爆炸。1987年江蘇某廠,操作工巡回檢查,發(fā)現(xiàn)溫度套管已燒紅,反應(yīng)床嚴(yán)重超溫,所幸未釀成大禍。原因是氫壓機(jī)循環(huán)閥未關(guān)死,氫氣流量過(guò)低,氫油比嚴(yán)重失調(diào),反應(yīng)熱聚焦造成嚴(yán)重超溫。
4.3?硝基苯汽化系統(tǒng)
液體硝基苯加熱到180oC~200oC進(jìn)入汽化器,在高摩爾比氫存在下,是降膜蒸發(fā)汽化過(guò)熱過(guò)程,實(shí)際是物理過(guò)程,但是如果設(shè)計(jì)不合理,管理不善,同樣會(huì)發(fā)生嚴(yán)重事故。如江蘇某廠生產(chǎn)鄰甲苯胺,汽化器發(fā)生爆炸。原因在于原料中含多硝基化合物、硝基酚鈉、一硝基苯類(lèi),汽化后被濃縮過(guò)熱分解。
硝基苯與苯胺在高溫?zé)o催化劑情況下會(huì)發(fā)生縮合反應(yīng),生成高沸物。長(zhǎng)時(shí)間高溫加熱易分解、結(jié)焦,造成汽化器堵塞。
4.4?流化床反應(yīng)器系統(tǒng)
流化床反應(yīng)器是苯胺生產(chǎn)的主要設(shè)備的核心設(shè)備,硝基苯和氫氣在流化床中遇到催化劑瞬間反應(yīng)產(chǎn)生大量熱,反應(yīng)物料有毒有害、易燃易爆,屬帶壓高溫操作。一旦反應(yīng)失控,輕者超溫?zé)龤Т呋瘎?重則物料泄漏釀成大禍。吉林某廠苯胺車(chē)間流化床控制儀表失靈,造成流化床超壓,防爆膜破裂,反應(yīng)混合氣帶催化劑噴出發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。
4.5?精餾回收后處理系統(tǒng)
該系統(tǒng)是純物理加工系統(tǒng),無(wú)化學(xué)反應(yīng),脫水精餾采用負(fù)壓操作,物料基本對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕,回收系統(tǒng)常壓操作,物料主要含苯胺,生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生最多的事故是殘液蒸得過(guò)干,引起堵管和溢料,污染環(huán)境及造成人員中毒。
苯胺生產(chǎn)過(guò)程中反應(yīng)物及生成物易燃易爆、有毒有害,且反應(yīng)為高放熱反應(yīng),是安全生產(chǎn)十分重要的典型化工裝置。為了保證安全生產(chǎn),裝置必須采用DCS進(jìn)行控制;保證工藝管線和生產(chǎn)設(shè)備的密閉化,實(shí)現(xiàn)動(dòng)密封和靜密封泄漏率為零;嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)程。在管理有序的情況下,做到居安思危,增加必要的安全保護(hù)設(shè)施,保持生產(chǎn)裝置安全穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行。
篇3:化工加氫反應(yīng)器卸劑操作安全保障措施
石化企業(yè)加氫反應(yīng)器為立于地面的大型圓柱狀容器,直徑一般為3m左右,高度一般為10~21m,內(nèi)裝滿(mǎn)細(xì)砂狀催化劑。催化劑使用一段時(shí)間后,需作業(yè)人員進(jìn)入反應(yīng)器人工卸除。由于待卸除的催化劑中含有較多的硫化鐵,遇氧氣易氧化產(chǎn)熱和產(chǎn)生SO2等有毒氣體,卸劑作業(yè)必須在高濃度氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行。環(huán)境特點(diǎn)是:(1)常壓氣體環(huán)境,N2>90%、O2<4%、H2S<800ppm;環(huán)境氣體溫度為25~70℃;(2)反應(yīng)器內(nèi)溫度和有毒氣體濃度與器內(nèi)氧濃度有關(guān)。
1.我們參照潛水醫(yī)學(xué)保障知識(shí)采取了下列措施:
一是參照潛水醫(yī)學(xué)要求選拔訓(xùn)練作業(yè)人員:根據(jù)身體健康、心理素質(zhì)好的選拔原則從防化部隊(duì)中選拔作業(yè)人員。二是參照潛水員培訓(xùn)方法訓(xùn)練作業(yè)人員。三是潛水裝具改裝為呼吸防護(hù)裝具:對(duì)69-Ⅲ輕潛水裝具進(jìn)行改裝:(1)采用供氣管方式供給壓縮空氣或混合氣(21% 實(shí)施以上措施的結(jié)果是:(1)提高了呼吸裝具的防護(hù)性能:當(dāng)時(shí)石化企業(yè)裝備的呼吸防護(hù)器材為自攜式氧氣呼吸器和通風(fēng)式呼吸器,前者供氣時(shí)間受限;后者通氣量大。為防止反應(yīng)器內(nèi)氧濃度升高需用排氣管將面罩內(nèi)的空氣排出反應(yīng)器外,呼吸死腔大,使用此裝具的作業(yè)時(shí)間和深度均受限。潛水裝具經(jīng)改裝后,具有自攜和管供2種供氣方式,供氣量小,作業(yè)人員的呼出氣可直接排入反應(yīng)器內(nèi),加上不間斷的由下而上的氮?dú)饬髯饔?可有效地控制反應(yīng)器內(nèi)氧濃度的升高及由此而引起的作業(yè)環(huán)境溫度和有毒氣體濃度升高[5]。(2)提高了勞動(dòng)效率和安全性:3次加氫反應(yīng)器卸劑工程的卸劑作業(yè)日合計(jì)為32天,424作業(yè)人次,無(wú)氧、有毒環(huán)境下作業(yè)總時(shí)間為446小時(shí),每作業(yè)人次的作業(yè)時(shí)間20~150分鐘,平均為63.11分鐘,深入反應(yīng)器的深度為1~21m,作業(yè)人員均安全無(wú)事故。改變了國(guó)內(nèi)石化企業(yè)加氫反應(yīng)器卸劑施工能力限于5m以淺(部分卸劑)、每人次作業(yè)時(shí)間限于30分鐘、傷亡事故率高的狀況[5]。(3)使工業(yè)無(wú)氧、有毒環(huán)境下施工的組織管理、醫(yī)學(xué)保障具有了科學(xué)性:3次加氫反應(yīng)器卸劑工程的實(shí)施參照潛水作業(yè)、潛水醫(yī)學(xué)保障的組織實(shí)施方法,克服了工業(yè)行業(yè)實(shí)施此類(lèi)作業(yè)的盲目性和無(wú)序性。 2.討論: 石化加氫反應(yīng)器卸劑施工是一種在常壓有毒、無(wú)氧環(huán)境下作業(yè),其作業(yè)的方式、步驟、作業(yè)人員的呼吸防護(hù)要求及保障作業(yè)人員安全的環(huán)節(jié)與潛水作業(yè)基本相同,石化加氫反應(yīng)器卸劑作業(yè)被看作是:“氣體環(huán)境里沒(méi)有靜水壓變化的潛水作業(yè)”。由于工業(yè)無(wú)氧、有毒環(huán)境為常壓氣體環(huán)境,作業(yè)環(huán)境條件優(yōu)于潛水作業(yè),對(duì)無(wú)氧、有毒環(huán)境下作業(yè)人員監(jiān)護(hù)有效,因此,將潛水醫(yī)學(xué)知識(shí)用于指導(dǎo)工業(yè)無(wú)氧、有毒環(huán)境下的人員作業(yè),可以使作業(yè)人員獲得可靠的安全保障。目前國(guó)家勞動(dòng)管理部門(mén)尚未將此類(lèi)有毒、無(wú)氧環(huán)境施工和作業(yè)人員納入專(zhuān)項(xiàng)管理,工業(yè)行業(yè)也未能制定有效的安全管理辦法。因此,將潛水醫(yī)學(xué)知識(shí)及相關(guān)技術(shù)合理地引入工業(yè)無(wú)氧、有毒環(huán)境作業(yè),不僅使其施工的組織管理、醫(yī)學(xué)安全保障具有科學(xué)性[6],提高作業(yè)人員在該種條件下的勞動(dòng)效率和安全性,擴(kuò)大了潛水醫(yī)學(xué)的應(yīng)用范圍,同時(shí)還可以為國(guó)家勞動(dòng)管理部門(mén)開(kāi)展科學(xué)管理提供參考依據(jù),具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。