第八章-化工生产工艺过程和岗位操作安全技术-文档资料

化工生产工艺过程与岗位操作安全技术2019/9/302内容标题第一节防止工艺过程出现危害的措施第二节关键装置及要害岗位安全管理第三节化工生产操作安全第四节危险物安全处理第五节装置性能试验与检修安全2019/9/303第一节防止工艺过程出现危害的措施一、典型反应过程安全技术二、化工单元操作安全技术2019/9/304一、典型反应过程安全技术1．氧化2．还原3．硝化4．电解5．聚合6．催化7．裂化8．氯化9．重氮化火灾危险性及控制措施。2019/9/3051．氧化（1）氧化的火灾危险性1）氧化反应是放热反应，特别是催化气相反应，一般都是在250～600℃的高温下进行，反应热如不及时移去，将会使温度迅速升高甚至发生爆炸。2）有的氧化，如氨、乙烯和甲醇蒸气在空中的氧化，其物料配比接近于爆炸下限，倘若配比失调，温度控制不当，极易爆炸起火。2019/9/3063）被氧化的物质大部分是易燃易爆物质。如乙烯氧化制取环氧乙烷中，乙烯是易燃气体，爆炸极限为2.7%～34%，自燃点为450℃；甲醇氧化制取甲醛中，甲醇是易燃液体，其蒸气与空气的爆炸极限是6%～36.5%。4）氧化剂具有很大的火灾危险性。如氯酸钾，高锰酸钾、铬酸醉等都属于氧化剂，如遇高温或受撞击、摩擦以及与有机物、酸类接触，皆能引起着火爆炸；有机过氧化物不仅具有很强的氧化性，而且大部分是易燃物质，有的对温度特别敏感，遇高温则爆炸。2019/9/3075）氧化产品有些也具有火灾危险性。如环氧乙烷是可燃气体；硝酸虽是腐蚀性物品，但也是强氧化剂；含36.7%的甲醛水溶液是易燃液体，其蒸气的爆炸极限为7.7%～73%。2019/9/308（2）氧化过程的防火措施1）氧化过程中如以空气或氧气作氧化剂时，反应物料的配比（可燃气体和空气的混合比例）应严格控制在爆炸范围之外。空气进入反应器之前，应经过气体净化装置，消除空气中的灰尘、水汽、油污以及可使催化剂活性降低或中毒的杂质，以保持催化剂的活性，减少着火和爆炸的危险。2019/9/3092）氧化反应接触器有卧式和立式两种，内部填装有催化剂。在催化氧化过程中，对于放热反应，应控制适宜的温度、流量，防止超温、超压和混合气处于爆炸范围之内。3）为了防止接触器在万一发生爆炸或着火时危及人身和设备安全，在反应器前和管道上应安装阻火器，以阻止火焰蔓延，防止同火，使着火不致影响其他系统。为了防止接触器发生爆炸，接触器应有泄压装置，并尽可能采用自动控制或调节以及报警联锁装置。2019/9/30104）使用硝酸、高锰酸钾等氧化剂时，要严格控制加料速度，防止多加、错加，固体氧化剂应粉碎后使用，最好呈溶液状态使用，反应中要不间断搅拌，严格控制反应温度，绝不许超过被氧化物质的自燃点。5）使用氧化剂氧化无机物时，如使用氯酸钾氧化生成铁蓝颜料，应控制产品烘干温度不超过其着火点，在烘干之前应用清水洗涤产品，将氧化剂彻底除净，以防止未完全反应的氯酸钾引起已烘干的物料起火。2019/9/30116）氧化反应使用的原料及产品，应按有关危险品的管理规定，采取相应的防火措施，如隔离存放、远离火源、避免高温和日晒、防止摩擦和撞击等。如是电介质的易燃液体或气体，应安装导除静电的接地装置。7）在没备系统中应没置氮气、水蒸气灭火装置，以便能及时扑灭火灾。2019/9/30122．还原危险分析及技术措施（1）氢气的危险性。无论是利用初生态还原，还是用催化剂把氢气活化后还原，都有氢气存在（氢气的爆炸极限为4％～75%），特别是催化加氢还原，大都在加热、加压条件下进行，如果操作失误或因设备缺陷有氢气泄漏，极易与空气形成爆炸性混合物，如遇着火源即会爆炸。2019/9/3013控制措施。•严格控制温度、压力和流量；•电气设备必须符合防爆要求。•电线及电线接线盒不宜在车间顶部敷设安装；•设置天窗或风帽，以使氢气及时逸出；•氢气排气管口高于屋脊2m以上，经过阻火器向外排放；•厂房采用轻质屋顶；加压反应的设备应配备安全阀，反应中产生压力的设备要装设爆破片；•安装氢气检测和报警装置。2019/9/3014（2）催化剂雷氏镍的危险性•还原反应中所使用的催化剂雷氏镍吸潮后在空气中有自燃危险。•先用氮气置换反应器内的空气后，才可通入氢气；氧气的浓度经检测确认。•反应结束后也应先用氮气把反应器内的氢气置换干净，避免催化剂接触氧及形成爆炸性混合物。•雷氏镍应当储存于酒精中。2019/9/3015（3）固体还原剂保险粉、硼氢化钾、氢化铝锂等都是遇湿易燃危险品。•保险粉遇水发热，在潮湿空气中能分解析出硫，硫蒸气受热具有自燃的危险，且保险粉本身受热到190℃也有分解爆炸。•硼氢化钾（钠）在潮湿空气中能自燃，遇水或酸即分解放出大量氢气，同时产生高热。•氢化锂铝是遇湿危险的还原剂。2019/9/3016•保险粉用于溶解使用时，要严格控制温度，可以在开动搅拌的情况下，将保险粉分批加入水中，待溶解后再与有机物接触反应；•当使用硼氢化钠（钾）作还原剂时，在工艺过程中调解酸、碱度时要特别注意，防止加酸过快、过多；•当使用氢化铝锂作还原剂时，必须在氮气保护下使用，平时浸没于煤油中储存。•强还原剂不得与氧化剂混存，防止猛烈发生反应着火爆炸。2019/9/30173．硝化（1）硝化属于强放热反应，需要降温控温。•中途搅拌停止、冷却水供应不良、加料速度过快等，都会使温度猛增、混酸氧化能力加强，并有多硝基物生成，容易引起着火和爆炸事故。2019/9/3018•（2）硝化剂具有氧化性，常用硝化剂浓硝酸、硝酸、浓硫酸、发烟硫酸、混合酸等都具有较强的氧化性、吸水性和腐蚀性。•硝化剂与油脂、有机物，特别是不饱和的有机化合物接触即能引起燃烧；•在制备硝化剂时，若温度过高或落入少量水，会促使硝酸的大量分解和蒸发，不仅会导致设备的强烈腐蚀，还可造成爆炸事故。2019/9/3019•（3）被硝化的物质大多易燃，如苯、甲苯、甘油、脱酯棉等，不仅易燃，有的还兼有毒性，如使用或储存管理不当，很容易造成火灾。•（4）硝化产品大都有着火爆炸的危险性，特别是多硝基化合物和硝酸酯，受热、摩擦、撞击或接触着火源，极易发生爆炸或着火。2019/9/30204．电解食盐水电解生产氢氧化钠、氢气、氯气，电解水制氢等。•（1）盐水应保证质量。盐水中如含有铁杂质，能够产生第二阴极而放出氢气；盐水中带入铵盐，在适宜的条件下（pH＜4.5时），铵盐和氯作用可生成氯化铵，氯作用于浓氯化铵溶液还可生成黄色油状的三氯化氮。2019/9/3021•（2）盐水添加高度应适当。•在操作中向电解糟的阳极室内添加盐水，如盐水液面过低氢气有可能通过阴极网渗入到阳极室内与氯气混合；•若电解槽盐水装得过满，在压力下盐水会上涨，因此，盐水添加不可过少或过多，应保持一定的安全高度。2019/9/3022•（3）防止氢气与氯气混合。•（4）电解槽应安装在自然通风良好的单层建筑物内，厂房应有足够的防爆泄压面积。•（5）掌握正确的应急处理方法。在生产中当遇突然停电或其他原因突然停车时，高压阀不能立即关闭，以免电解槽中氯气倒流而发生爆炸。应在电解槽后安装放空管，以及时减压，并在高压阀门上安装单向阀，以有效地防止跑氯，避免污染环境和带来火灾危险。2019/9/30235．聚合•（1）本体聚合。本体聚合是在没有其他介质的情况下（如乙烯的高压聚合、甲醛的聚合等），用浸在冷却剂中的管式聚合釜（或在聚合釜中设盘管、列管冷却）进行的一种聚合方法。这种聚合方法往往由于聚合热不易传导散出而导致危险。一旦发生暴聚，则设备堵塞，压力骤增，极易发生爆炸。2019/9/3024•（2）溶液聚合。溶液聚合是选择一种溶剂，使单体溶成均相体系，加入催化剂或引发剂后，生成聚合物的一种聚合方法。这种聚合方法在聚合和分离过程中，易燃溶剂容易挥发和产生静电火花。2019/9/3025•（3）悬浮聚合。•悬浮聚合是用水作分散介质的聚合方法。•利用有机分散剂或无机分散剂，把不溶于水的液态单体，连同溶在单体中的引发剂经过强烈搅拌，打碎成小珠状，分散在水中成为悬浮液，在极细的单位小珠液滴（直径为0.1m）中进行聚合。•如若溢料，则水分蒸发后未聚合的单体和引发剂遇火源极易引发着火或爆炸事故。2019/9/3026•（4）乳液聚合。乳液聚合是在机械强烈搅拌或超声波振动下，利用乳化剂使液态单体分散在水中（珠滴直径0.001～0.01m），引发剂则溶在水里而进行聚合的一种方法。这种聚合方法常用无机过氧化物（如过氧化氢）作引发剂，如若过氧化物在介质（水）中配比不当，温度太高，反应速度过快，会发生冲料，同时在聚合过程中还会产生可燃气体。2019/9/3027•（5）缩合聚合。缩合聚合也称缩聚反应，是具有两个或两个以上功能团的单体相互缩合，并析出小分子副产物而形成聚合物的聚合反应。缩合聚合是吸热反应，但由于温度过高，也会导致系统的压力增加，甚至引起爆裂，泄漏出易燃易爆的单体。2019/9/30287．裂化•（1）热裂化。热裂化在高温高压下进行，装置内的油品温度一般超过其自燃点，若漏出油品会立即起火；热裂化过程中产生大量的裂化气，且有大量气体分馏设备，若漏出气体，会形成爆炸性气体混合物，遇加热炉等明火，有发生爆炸的危险。2019/9/3029•（2）催化裂化。催化裂化一般在较高温度（460～520℃）和0.1～0.2MPa压力下进行，火灾危险性较大。若操作不当，再生器内的空气和火焰进入反应器中会引起恶性爆炸。U形管上的小设备和小阀门较多，易漏油着火。在催化裂化过程中还会产生易燃的裂化气，以及在烧焦活化催化剂不正常时，还可能出现可燃的一氧化碳气体。2019/9/3030•（3）加氢裂化。由于加氢裂化使用大量氢气，而且反应温度和压力都较高，在高压下钢与氢气接触，钢材内的碳分子易被氢气所夺取，使碳钢硬度增大而降低强度，产生氢脆，如设备或管道检查或更换不及时，就会在高压（10～15MPa）下发生设备爆炸。2019/9/30318．氯化•（1）氯化反应中最常用的氯化剂是液态或气态的氯。氯气本身毒性较大，氧化性极强，储存压力较高，一旦泄漏是很危险的。所以贮罐中的液氯在进入氯化器使用之前，必须先进入蒸发器使其气化。2019/9/3032•（2）氯化反应是一个放热过程，尤其在较高温度下进行氯化，反应更为剧烈，如果物料泄漏就会造成着火或引起爆炸。因此，一般氯化反应设备必须有良好的冷却系统，并严格控制氯气的流量，以免因流量过快，温度剧升而引起事故。2019/9/3033•（3）被氯化物质的燃烧或爆炸特性。•（4）由于氯化反应几乎都有氯化氢气体生成，因此所用的设备必须防腐蚀，设备应保证严密不漏。2019/9/30349．重氮化•亚硝酸盐与氨基化合物反应生成含有重氮基的化合物。•如重氮盐酸盐（C6H5N2Cl）•重氮硫酸盐（C6H5N2SO4）•含有硝基的重氮盐，如重氮二硝基苯酚[（NO2）2N2C5H2OH]•危险源于产物分解。2019/9/303510．烷基化（1）被烷基化的物质大都具有着火爆炸危险。如苯是甲类液体，闪点一11℃，爆炸极限1.5％～9.5％；苯胺是丙类液体，闪点71℃，爆炸极限1.3％～4.2%。（2）烷基化剂一般比被烷基化物质的火灾危险性要大。如丙烯是易燃气体，爆炸极限2%～11％；甲醇是甲类液体，闪点7℃，爆炸极限6%～36.5%；十二烯是乙类液体，闪点35℃，自燃点220℃。2019/9/303611．磺化•磺化是在有机化合物分子中引入磺（酸）基（一SO3H）的反应。•常用的磺化剂有发烟硫酸、亚硫酸钠、亚硫酸钾、三氧化硫等。•如用硝基苯与发烟硫酸生产间氨基苯磺酸钠，卤代烷与亚硫酸钠在高温加压条件下生成磺酸盐等均属磺化反应。2019/9/3037二、化工单元操作安全技术1．加热2．冷却3．加压操作4．负压操作5．冷冻6．物料输送7．熔融8．干燥9．蒸发与蒸馏过程2019/9/30381．加热•分为直接火加热（烟道气加热）、蒸汽或热水加热、载体加热以及电加热等。（1）温度过高会使化学反应速度加快，若是放热反应，则放热量增加，一旦散热不及时，温度失控，发生冲料，甚至会引起燃