石油化工工藝過程中的防爆安全技術(shù)-1

石油化工工藝過程中的防爆安全技術(shù)

石油化工行業(yè)和其他行業(yè)相比,在防爆方面有著特別的重要性.這主要由其生產(chǎn)特點打算的.a,石油化工行業(yè)爆炸源多,如原料,中間體,成品大多數(shù)都是易燃,易爆物質(zhì);同時,生產(chǎn)過程中的點火源許多,如明火,電火花,靜電火花都可能成為爆炸的點火源.易燃,易爆物質(zhì)或其蒸汽和氧氣等助燃性氣體混合達到肯定的比例形成的混合氣體遇點火源發(fā)生爆炸時,其破壞程度不亞于烈性炸藥的威力,這一特點,打算了石油化工行業(yè)的防火防爆工作的艱難性.b,石油化工生產(chǎn)具有高溫,高壓,深冷凍的特點,并且多數(shù)介質(zhì)具有較強的腐蝕性,加上溫度應力,交變應力等的作用,受壓容器,設(shè)備經(jīng)常因此而遭到破壞,從而引起泄漏,造成大面積火災和爆炸事故.c,石油化工生產(chǎn)具有高度自動化,密閉化,連續(xù)化的特點.生產(chǎn)工藝條件日趨苛刻,操作要求嚴格,加之新老設(shè)備并存,多數(shù)設(shè)備已運行多年,牢靠性下降,簡單發(fā)生惡性爆炸事故.d,石油化工工業(yè)進展快速,生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,加上對新工藝,新技術(shù)的爆炸危急性熟悉不足,防爆設(shè)計不完善等,運行中發(fā)生爆炸事故損失將非常嚴峻.

氧化,氧化,還原

1,氧化反應氧化反應需要加熱,反應過程又會放熱,特殊是催化氣相氧化反應一般都是在250～600℃的高溫下進行.有的物質(zhì)的氧化,如氨在空氣中的氧化和甲醇蒸氣在空氣中的氧化,其物料配比接近于爆炸下限,如果配比失調(diào),溫度掌握不當,極易爆炸起火.某些氧化過程中還可能生成危急性較大的過氧化物,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.對某些強氧化劑,如高錳酸鉀,氯酸鉀,鉻酸酐等,由于其有很強的助燃性,遇高溫或受撞擊,摩擦以及與有機物,酸類接觸,皆能引起燃燒或爆炸.氧化過程中,在以空氣為氧化劑時,反應物料的配比(反應可燃氣體和空氣的混合比例)應掌握在爆炸極限范圍之外,空氣進入反應器之前,應經(jīng)過氣體凈扮裝置,清除空氣中的灰塵,水汽,油污以及可使催化劑活性降低或中毒的雜質(zhì)以保持催化劑的活性,削減著火和爆炸的危急.在催化氧化過程中,對于放熱反應,應掌握相宜的溫度,流量,防止超溫超壓和混合氣處于爆炸極限范圍.為了防止接觸器在萬一發(fā)生爆炸或燃燒時危及人身和設(shè)備平安,在反應器前后管道上應安裝阻火器,阻擋火焰擴散,防止回火,使燃燒不致影響其他系統(tǒng).為了防止接觸器發(fā)生爆炸,應有泄壓裝置.應盡可能采納自動掌握或調(diào)整,以及警報聯(lián)鎖裝置.使用硝酸,高錳酸鉀等氧化劑時,要嚴格掌握加料速度,防止多加,錯加.固體氧化劑應當粉碎后使用,最好呈溶液狀態(tài)使用.反應中要不間斷地攪拌.

使用氧化劑氧化無機物,如使用氯酸鉀生產(chǎn)鐵藍顏料時,應掌握產(chǎn)品烘干溫度不超過燃點,在烘干之前用清水洗滌產(chǎn)品,將氧化劑徹底除凈,防止未起反應的氯酸鉀引起已烘干的物料起火.有些有機化合物的氧化,特殊是在高溫下的氧化反應,在設(shè)備及管道內(nèi)可能產(chǎn)生焦狀物,應準時清除以防自燃.氧化反應系統(tǒng)宜設(shè)置氮氣或水蒸氣滅火裝置.2,還原反應還原反應有的比較平安,但是有幾種還原反應危急性較大,如初生態(tài)氫還原和催化加氫還原等均較危急.無論是利用初生態(tài)氫還原,還是用觸媒把氫氣活化后還原,都有氫氣存在,氫氣的爆炸極限為4%～75%.特殊是催化加氫,大都在加熱加壓條件下進行,假如操作失誤或因設(shè)備缺陷有氫氣泄漏,與空氣形成爆炸氣體混合物,遇上火源即能爆炸.操作過程中要嚴格掌握溫度,壓力和流量;車間內(nèi)的電氣設(shè)備必需符合該爆炸危急區(qū)域內(nèi)的防爆要求,且不宜在車間頂部敷設(shè)電線及安裝電線接線箱;廠房通風要好,采納輕質(zhì)屋頂,設(shè)置天窗或風帽,使氫氣準時逸出;反應中產(chǎn)生的氫氣可用排氣管導出車間屋頂,經(jīng)過阻火器向外排放;加壓反應的設(shè)備要配備平安閥,反應中產(chǎn)生壓力的設(shè)備要裝設(shè)爆破板;還可以安裝氫氣檢測和報警裝置.雷內(nèi)鎳吸潮后在空氣中有自燃危急,即使沒有火源存在,也能使氫氣和空氣的混合物發(fā)生爆炸,燃燒.因此,用它們來催化氫氣進行還原反應時,必需先用氮氣置換反應器內(nèi)的全部空氣,經(jīng)過測定證明含氧量降低到符合要求后,方可通入氫氣.反應結(jié)束后,應先用氮氣把反應器內(nèi)的氫氣置換潔凈,方能打開孔蓋出料,以免外界空氣與反應器內(nèi)的氫氣相混,在雷內(nèi)鎳觸媒作用下發(fā)生燃燒,爆炸.雷內(nèi)鎳活化后應當儲存于酒精中.鈀炭回收時要用酒精及清水充分洗滌,過濾抽真空時不得抽得太干,以免氧化著火.用保險粉(Na2S2O4)做還原劑時,要留意保險粉遇水發(fā)熱,在潮濕空氣中能分解析出硫,硫蒸氣受熱有自燃的危急.保險粉本身受熱到190℃也有分解爆炸的危急,應妥當貯存,防止受潮;用水溶解時,要掌握溫度,可以在開動攪拌的狀況下將保險粉分批加入冷水中,待溶解后,再與有機物接觸進行反應.還原劑硼氫化鉀(鈉)是一種遇火燃燒物質(zhì),在潮濕空氣中能自燃,遇水和酸即分解放出大量氫氣,同時產(chǎn)生高熱,可使氫氣燃燒而引起爆炸事故,應儲于密閉容器中,置于干燥處,防水防潮并遠離火源.在工藝過程中,調(diào)整酸,堿度時要特殊留意,防止加酸過快,過多.使用氫化鋰鋁作還原劑時,要特殊留意平安問題,由于這種催化劑危急性很大,遇空氣和水都能燃燒,必需在氮氣愛護下使用,平常浸沒于煤油中儲存.上述還原劑遇氧化劑會猛烈發(fā)生反應,產(chǎn)生大量熱量,也有發(fā)生燃燒爆炸的危急.還原反應的中間體,特殊是硝基化合物還原反應的中間體具有肯定的火災危急.例如,鄰硝基苯甲醚還原為鄰氨基苯甲醚的過程中,產(chǎn)生氧化偶氮苯甲醚,該中間體受熱到150℃能自燃.苯胺在生產(chǎn)中假如反應條件掌握不好,可以生成爆炸危急性很大的環(huán)已胺.采納危急性小,還原效率高的新型還原劑,對平安生產(chǎn)有很大的意義.例如采納硫化鈉代替鐵粉還原,可以避開氫氣產(chǎn)生,同時還解決了鐵泥積累的問題.

電解

電解在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應用,食鹽溶液電解是化學工業(yè)中最典型的電解反應例子之一.食鹽電解中的平安問題,主要是氯氣中毒和腐蝕,堿灼傷,氫氣爆炸以及高溫,潮濕和觸電危急等.現(xiàn)就防爆問題敘述如下:在正常操作中,應隨時向電解槽的陽極室內(nèi)添加鹽水,使鹽水始終保持在規(guī)定液面.否則,如鹽水液面過低,氫氣有可能通過陰極網(wǎng)滲入到陰極室內(nèi)與氯氣混合.要防止個別電解槽氫氣出口堵塞,引起陰極室壓力上升,造成氯氣含氫量過高.氯氣內(nèi)含氯量達5%以上,則隨時可能在光照或受熱忱況下發(fā)生爆炸.在生產(chǎn)中,單槽氯含氫濃度一般掌握在2.0%以下,總管氯含氫濃度掌握在0.4%以下,都應嚴格掌握.假如電解槽的隔膜吸附質(zhì)量差;石棉絨質(zhì)量不好;在安裝電解槽時碰壞隔膜,造成隔膜局部脫落或者在送電前注入的鹽水量過大將隔膜沖壞;以及陰極室中的壓力等于或超過陽極室的壓力時都可能使氫氣進入陽極室,引起氯含氫量高.此時應當對電解槽進行全面檢查.鹽水有雜質(zhì),特殊是鐵雜質(zhì),致使產(chǎn)生其次陰極而放出氫氣;氫氣壓力過大,沒有準時調(diào)整;隔膜質(zhì)量不好,有脫落之處;鹽水液面過低,隔膜露出;槽內(nèi)陰陽極放電而燒毀隔膜;以及氫氣系統(tǒng)不嚴密而逸出氫氣等,都可能引起電解槽爆炸或著火事故.引起氫氣或氫氣與氯氣的混合物燃燒或爆炸的著火源可能是槽體接地產(chǎn)生的電火花;斷電器因結(jié)鹽,結(jié)堿漏電及氫氣管道系統(tǒng)漏電產(chǎn)生電位差而發(fā)生放電火花;排放堿液管道對地絕緣不好而發(fā)生放電火花;電解槽內(nèi)部構(gòu)件間由于較大的電位差或兩極之間的距離縮小而發(fā)生放電火花;雷擊排空管引起氫氣燃燒;以及其他點火源等.水銀電解槽若鹽水中含有鐵,鈣,鎂等雜質(zhì)時,能分解鈉汞齊,產(chǎn)生氫氣而引起爆炸.若解汞室的清水溫度過低,鈉汞齊來不及在解汞室還原完,就可能在電解槽連續(xù)解汞而生成大量氫氣,這也是水銀電解發(fā)生爆炸的緣由之一.因此,加入的水溫應能保持解汞室的溫度接近于95℃,解汞后汞中含鈉量宜低于0.01%,一般每班應作一次含鈉量分析.由于鹽水中帶入銨鹽,在相宜的條件下(pH值4.5時),銨鹽和氯作用產(chǎn)生三氯化氮,這是一種爆炸性物質(zhì).三氯化氮和很多有機物質(zhì)接觸或加熱至90℃以上,以及被撞擊時,即以猛烈爆炸的形式分解.因此在鹽水配制系統(tǒng)要嚴格掌握無機銨含量.突然停電或其他緣由突然停車時,高壓閥門不能馬上關(guān)閉,以避開電解槽中氯氣倒流而發(fā)生爆炸.電解槽食鹽水入口處和堿液出口處應考慮實行電氣絕緣措施,以免漏電產(chǎn)生火花.氫氣系統(tǒng)與電解槽的陰極箱之間亦應有良好的電氣絕緣.整個氫氣系統(tǒng)應良好接地,并設(shè)置必要的水封或阻火器等平安裝置.電解食鹽廠房應有足夠的防爆泄壓面積,并有良好的通風條件,應安裝防雷設(shè)施,愛護氫氣排空管的避雷針應高出管頂3m以上.電解過程由于有氫氣存在,有起火爆炸危急.電解槽應安置在自然通風良好的單層建筑物內(nèi).

聚合

由于聚合物的單體大多是易燃易爆物質(zhì),聚合反應多在高壓下進行,本身又是放熱過程,假如反應條件掌握不當,很簡單引起事故.例如高壓聚乙烯反應一般在13～30MPa壓力下進行,反應過程流體的流速很快,停留于聚合裝置中的時間僅為10s到數(shù)分鐘,溫度保持在150～300℃.在該溫度和高壓下,乙烯是不穩(wěn)定的,能分解成碳,甲烷,氫氣等.一旦發(fā)生裂解,所產(chǎn)生的熱量,可以使裂解過程進一步加速直到爆炸.國內(nèi)外都曾發(fā)生過聚合反應器溫度特別上升,分別器超