氧氣氧化法制環氧乙烷工藝中,乙烯氧化反應單元氧化反應器易發生“飛溫”,而導致火災爆炸等重大事故的原因:主副反應均為放熱反應;副反應為完全氧化反應,反應熱為主反應的十幾倍;溫度升高將導致反應選擇性下降,速率加快,系統進入“自熱”狀況,進而導致熱失控,甚至引發火災爆炸事故。溫度控制是保證氧氣氧化法制環氧乙烷生產安全的關鍵,建議工業生產中采用改善反應器結構、改良催化劑、改進換熱方式、加入抑制劑以及采用比熱容更大的甲烷氣致穩、用沸水汽化代替徹熱、采用小管徑、分段冷卻法等控溫措施。

?1反應器結構的改進

可通過擴大反應管的直徑、減少反應管根數或串聯多個反應器的方法減弱反應狀態的差異,降低局部飛溫發生的可能性。

2催化劑的改進

可通過在原料氣中帶入微量抑制劑,使催化劑部分毒化,降低催化性能;在原料氣入口附近反應管上層放一定高度的惰性載體稀催化劑,或放一定高度已部分老化催化劑,降低入口附近反應速率以降低放熱速率;選用傳熱性能好的環形載體催化劑,環形可克服球形載體催化劑氣體走短路的缺點,氣體攪動激烈,傳質傳熱速率快,有利于熱量的移出。

3換熱方式的改善

增大換熱面積及合理選擇載熱體以增大換熱系數。一般反應溫度在240℃以下宜采用加壓熱水作載熱體。反應溫度在250~300℃可采用揮發性低的礦物油或聯苯醚混合物等有機載熱體。反應溫度在300℃以上則需用熔鹽作載熱體。

4抑制劑的加入

在原料乙烯氣體混合物中加入微量二氯乙烷抑制劑,可提高催化劑的選擇性,減少反應放熱量,降低熱點溫度。

5采用甲烷代替N2致穩

甲烷比熱容是氮氣比熱容的1.35倍,因而有利于反應熱被循環氣帶出。在相同負荷下,甲烷致穩與氮氣致穩相比,EO的反應溫度可降低2~3℃,選擇性提高1%,因而反應熱效應減少。甲烷致穩時:乙烯控制在25%,氧小于8%(摩爾分數)。

6.用沸水汽化代替徹熱

沸水汽化徹熱的特點是反應熱易帶走,基本上能維持殼層恒溫,反應器列管具有均勻的溫度分布。

7.采用小管徑?

熱油徹熱管徑越細,徑向溫差越小;反之管徑越粗,徑向溫差越大。

8、采用分段冷卻法

改變除熱速率,使與放熱速率盡可能平衡。

1、氧化反應器

乙烯與純氧的氧化反應在氧化反應器中進行,反應產物是環氧乙烷。由于乙烯、環氧乙烷都是易燃易爆物質,且又有氧存在,因此如果控制不好,就可能發生爆炸事故。

a.嚴格控制好乙烯、純氧、致穩甲烷的混合比例。

b.嚴格控制反應溫度不超過290℃,反應壓力不超過2.0MPa。

c.聯鎖控制系統要處于完好狀態。

d.定期用高溫測厚儀對反應器壁厚及其管道進行檢測,并做好記錄。

e.裝銀催化劑時,必須保護好,銀脫落催化劑球會萎縮。生產進水會使銀催化劑中毒。

2、環氧乙烷泵?

環氧乙烷的分解爆炸溫度571℃,如果達到此溫度無需進空氣就會發生爆炸。由于環氧乙烷易氣化,如對環氧乙烷泵操作不當,會產生氣蝕造成空轉,使泵內溫度升高,容易達到環氧乙烷的分解爆炸溫度;如環氧乙烷泵的葉輪安裝不正,會發生擦壁,也能使溫度升高達到分解爆炸溫度。為防止環氧乙烷泵的溫度升高,設有防止泵憋壓的聯鎖控制和軸承溫升聯鎖控制。該泵設有水噴淋保護。

a.該泵不能有泄漏,如有泄漏要立即檢修。

b.防泵憋壓和軸承溫升的聯鎖控制要處于完好狀態。

c.定期檢查水噴淋保護系統,要保持暢通好用。

3、環氧乙烷貯罐

環氧乙烷在有酸、堿、醛的環境下易發生聚合反應,能放出大量的熱;與水反應也能放出大量的熱。由于這些反應放出的大量熱,會導致環氧乙烷的分解操作,因此環氧乙烷的貯罐中絕不能有酸、堿、醛、水等物質。為保證環氧乙烷貯罐的安全,用冷凍鹽水保持5℃左右的低溫,而且用0.2MPa的氮氣進行氮封,以使氣相組成過離爆炸極限。環氧乙烷貯罐設有水噴淋保護。

a.貯罐的液位要低于80%,存放環氧乙烷的貯槽必須清潔,并保持在0℃一下。

b.貯罐中絕不能混入酸、堿、醛、水等。

c.氮封系統要維持正常。水噴淋系統要保證暢通好用。

4、其它部位?

a.純氧由氧壓機供給。氧壓機易發生著火事故,因此要加強巡檢,做好記錄,準確分析判斷異常情況,以便及時采取有力的防護和補救措施。輸送純氧的管道必須干凈,不能有油脂。

b.定期檢測接地系統,保證良好接地,符合靜電接地要求。

c.環氧乙烷裝槽車或鋼瓶長距離運輸,要充以0.7MPa的氮封進行保護,槽車或鋼瓶要符合有關安全要求。

d.環氧乙烷沸點低,極易發揮,不要用手接觸,以防凍傷。

e.環氧乙烷進入眼內會造成眼發炎或失明,因此在排放環氧乙烷時,要做好個人防護。

f.定期校驗可燃氣體報警儀,保證處于完好狀態。

防止反應氣“尾燒”及異構

1、建議反應器出口處增加一臺冷卻器,在此段的列管內填充載有微量氯化銫的三氧化二鋁球,館外通冷卻水降溫。

2.改變反應器結構,將反應器上、下封頭內腔設計制造成喇叭狀,使反應后的物料迅速離開高溫區;喇叭狀還可以減少進入反應器的含氧混合氣在進口處返混造成乙烯燃燒的現象,使氣體分布更均化。

乙烯氧化制環氧乙烷主副反應均為強放熱反應,溫度對反應選擇性較為敏感,對于這種反應最好采用流化床反應器。由于所使用催化劑原因選用了列管式固定床反應器,該類反應器的顯著缺點就是:傳熱效果差。

列管式固定床反應器

1.為了減少管中催化劑床層的徑向溫差,一般采用小管徑,常用的是直徑為25-30的無縫鋼管,但管子數目要相應增多

2.為降低床層阻力,常采用球形催化劑

3.合理選擇載熱體和載熱體的溫度控制

A、反應溫度在240℃以下采用加壓熱水作為載體

B、反應溫度在250-300℃可采用揮發性低的礦物油或苯醚混合物等有機載熱體。

C、反應溫度在300℃以上則需要用熔鹽作載熱體。

篇2:環氧乙烷滅菌劑安全使用規定

一、危險概述

危險性類別:第2.1類易燃、易爆、有毒氣體。

侵入途徑:吸入、經皮膚吸收。

滅菌車間空氣中環氧乙烷最高濃度為2mg/m3。

健康危害:吸入可引起頭暈、頭痛、倦睡、刺激呼吸道、惡心嘔吐,經皮膚吸收接觸可引起皮膚發紅起水泡,眼睛接觸可引起眼睛發紅、視力模糊,高濃度的會引起燒灼傷感。

二、急救措施

皮膚接觸:立即脫去污染衣物,用大量流動清水沖洗被接觸處15分鐘后立即就醫。

眼睛接觸:立即翻起眼簾,用大量流動清水徹底沖洗15分鐘后迅速就醫。

吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處,用自來水嗽口數次,喝大量的白開水。如出現呼吸困難立即輸氧急送就醫。

三、消防措施危險特性:環氧乙烷遇明火即燃爆,與空氣形成的爆炸極限3%~100%(V/V)

消防措施:滅菌車間嚴禁明火。滅菌車間如遇設備安裝、檢修,必須由企業安保部門協調停產、環氧乙烷撤離、人員撤離后簽署施工文件。

篇3:環氧乙烷安全使用管理制度

目的:保證從事滅菌操作人員的健康,防止環氧乙烷使用、存放過程中出現安全事故,特制定本管理制度。適用范圍:從事環氧乙烷采購、滅菌、安全監督工作人員。責任者:采購部;車間管理人員;公司安全監督人員;崗位操作人員。內容:1.設施要求1.1環氧乙烷設備設施的采購:環氧乙烷屬于易燃物質。環氧乙烷設備設施的采購要符合壓力容器安全管理規定,采購部要到有資質的企業購買,與公司安全部門進行評估符合安全管理規定后才能進行采購。1.2場地:環氧乙烷儲罐應放置在獨立的房間,場地遠離人群,現場100-200米范圍內不得有明火作業,以及其它產生明火的情況。1.3隔離:環氧乙烷儲罐安放的車間,必須有隔離措施,即環氧乙烷滅菌柜體、電氣控制柜、機架、環氧乙烷鋼瓶等,按照要求進行安裝。1.4通風:環氧乙烷儲罐安放的車間,要有良好的通風,通風條件差的要進行強制通風,嚴禁滅菌房間與戶外密閉。1.5消防:環氧乙烷滅菌房間及滅菌區域內,應有明顯防火、禁煙標記,應是重點消防區域,要有足夠的消防、滅火設備。2.滅菌操作:2.1人員:從事滅菌工作的人員,必須經過廠方的培訓,方可上崗操作,任何無培訓操作都將視為違章,由此而產生的后果自負;2.2操作規程:滅菌的操作應嚴格按照操作規程進行,嚴禁擅自變更操作程序和違反操作規程操作;2.3守則:操作人員應有強烈的責任感。滅菌時,不得離開工作崗位。嚴禁滅菌器在無人狀態下工作,未經本廠允許,不得擅自更改電氣控制柜的線路和增減電氣設備,不得擅自增減、更改計算機系統的硬件和軟件設備;3.儲存條件:3.1環氧乙烷應儲存在單獨的房間內。房間應有通風、防爆、消防設施;3.2環氧乙烷鋼瓶應儲存在陰涼、遠離熱源處,環氧乙烷的儲存溫度應低于30度;3.3環氧乙烷鋼瓶應有固定支架。4.安全檢查:4.1設備完好:滅菌器的使用必須保持完好,特別是電氣控制柜、儲罐以及管道接頭處氣密性的完好。設備使用過程出現故障,應立即停止滅菌;4.2泄漏檢查:環氧乙烷滅菌時,應定期對滅菌柜、管道、接頭進行測漏(可用含1%酚酞的硫代硫酸鈉溶液浸濕的試紙,貼于可疑漏氣處,如試紙變紅,即證明有環氧乙烷漏出);4.3故障排除:故障排除應由操作人員和設備專業技術人員進行,可參考廠方提供的維護和保養手冊,若故障不能排除,應及時與廠方聯系。5.操作人員的安全防護:5.1著裝:操作人員應服裝整潔,不得穿帶釘的鞋子;5.2救護:操作人員如發現頭暈、惡心、嘔吐等中毒癥狀,應立即離開現場到通風處休息,嚴重者應及時送醫院診治;5.3健康保健:從事環氧乙烷滅菌的人員應定期進行體檢。6.修訂簡歷:版本號修訂內容備注00新制定01格式修改

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