精細(xì)化工一釜多用風(fēng)險分析及防控

發(fā)布時間：

2024-01-18 09:43

精細(xì)化工行業(yè)由于是批量式生產(chǎn)，通常設(shè)計是一釜多用，也就是一個釜可能用于物料配制、反應(yīng)、淬滅、萃取、蒸餾或濃縮、結(jié)晶等單元操作，對操作步驟的執(zhí)行順序和執(zhí)行時間長短有嚴(yán)格要求，如果缺乏有效管控，可能會導(dǎo)致重大安全生產(chǎn)事故。

常見釜式反應(yīng)器

攪拌式釜：承載的單元功能有配制、反應(yīng)、蒸餾、分層、結(jié)晶等，如果輔助一些中轉(zhuǎn)容器，可以強大到在一個釜內(nèi)把所有的單元操作完成得到產(chǎn)品。

一釜多用：風(fēng)險點

①主要是反應(yīng)工藝或反應(yīng)條件不同，而配套的加熱或冷卻條件、反應(yīng)釜承壓能力、真空條件、攪拌條件、反應(yīng)釜材質(zhì)不兼容而導(dǎo)致的潛在超溫超壓，輕微的導(dǎo)致噴料泄漏，嚴(yán)重的，可能導(dǎo)致爆炸。

②一釜多用時，反應(yīng)釜配套安裝的各類管線、閥門、安全聯(lián)鎖等相對復(fù)雜，增加員工操作失誤的概率。

③同一產(chǎn)品不同操作單元共用一個釜。如溶解、反應(yīng)、淬滅、分層、濃縮等單元操作在同一個釜內(nèi)進行，由于不同操作階段存在提前操作或遺漏操作的情況，可能導(dǎo)致前一反應(yīng)未進行，后一物料進入后不兼容造成安全風(fēng)險。

④不同產(chǎn)品切換時共用同一個釜。如產(chǎn)品一的生產(chǎn)中該釜的功能是氯化反應(yīng)，而產(chǎn)品二的生產(chǎn)中該釜的功能是取代反應(yīng)、疊氮化反應(yīng)等，由于化學(xué)品物性的不同，可能存在前一個產(chǎn)品殘留導(dǎo)致誘發(fā)后一個產(chǎn)品的劇烈反應(yīng)，造成安全風(fēng)險。

⑤同一個釜設(shè)計條件為反應(yīng)熱失控等級嚴(yán)重度3級進行的設(shè)計考慮，而不同產(chǎn)品引入的反應(yīng)熱失控等級大于3級，共用該釜時，可能存在安全措施達(dá)不到工藝安全要求，造成安全風(fēng)險。

⑥不同產(chǎn)品或同一產(chǎn)品的一釜多用時，因操作失誤，在物料轉(zhuǎn)移時，可能因開錯閥門或接錯管道導(dǎo)致錯誤物料引入，造成安全風(fēng)險。

⑦不同產(chǎn)品或同一產(chǎn)品不同步驟共用一個釜時，可能存在因物料性質(zhì)不同，造成化學(xué)品與設(shè)備材質(zhì)不兼容，可能存在設(shè)備腐蝕、管道腐蝕、靜電積聚等，造成物料泄漏、內(nèi)爆的風(fēng)險。

⑧因產(chǎn)能過于飽和，生產(chǎn)計劃安排過于緊湊，可能存在危險工藝的反應(yīng)被錯誤安排在低安全等級設(shè)計的反應(yīng)釜上，造成因安全措施的不足，導(dǎo)致熱失控發(fā)生閃爆事件。

⑨不同品種共用一個反應(yīng)釜時，因品種切換時，反應(yīng)釜與反應(yīng)釜之間的切換距離太遠(yuǎn)，采用臨時軟管連接中轉(zhuǎn)物料或采用移動噸桶中轉(zhuǎn)物料等方式，在中轉(zhuǎn)過程中，可能存在物料泄漏風(fēng)險。同時現(xiàn)場軟管私搭亂放，現(xiàn)場凌亂導(dǎo)致絆倒、堵塞通道等造成安全隱患。

⑩非18類危險工藝的單元反應(yīng)可能由于反應(yīng)熱數(shù)據(jù)的缺失，該產(chǎn)品的反應(yīng)被安排在低安全等級的反應(yīng)釜上，造成因安全措施的不足，如移熱能力不足、無DCS控制等，導(dǎo)致熱失控發(fā)生閃爆事件。

一釜多用：風(fēng)險防控

①新的項目設(shè)計，可以考慮按照功能區(qū)分，反應(yīng)類的操作與后處理操作按區(qū)域劃分，在設(shè)計初期可根據(jù)平面圖充分考慮布局。

②同一車間或廠房內(nèi)，考慮完成所有預(yù)產(chǎn)產(chǎn)品，不同反應(yīng)單元所有物料的兼容性評估。

③同一車間或廠房內(nèi)，考慮完成所有預(yù)產(chǎn)產(chǎn)品，不同反應(yīng)單元所有物料與設(shè)備材質(zhì)的兼容性評估。

④涉及化學(xué)反應(yīng)的釜或罐的設(shè)計可以按照至少反應(yīng)熱失控等級3級所需工程能力，火災(zāi)工況（以二氯甲烷計算）兩相流的泄放能力考慮比較適用的設(shè)計，如工藝使用高能化合物或存在高能化學(xué)反應(yīng)時，需重新能量衡算經(jīng)評估后，考慮：

· 降低產(chǎn)能；

· 間歇工藝改為半間歇工藝，衡算最小加料時間；

· 經(jīng)HAZOP分析后，重新變更設(shè)備；

· 微通道反應(yīng)器。

⑤產(chǎn)生氣體的反應(yīng)或使用氣體的反應(yīng)，完成尾氣主管并管后的尾氣風(fēng)險評估和合適的尾氣處理措施方案，如脫-BOC產(chǎn)生的異丁烯，氯化亞砜產(chǎn)生的二氧化硫，硼烷類氣體等。

⑥同一車間或廠房內(nèi)，不同品種轉(zhuǎn)產(chǎn)時，編制轉(zhuǎn)產(chǎn)方案（含風(fēng)險識別、風(fēng)險控制措施、清洗方案等），完成操作規(guī)程，人員培訓(xùn)。

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