1固有危險(xiǎn)性
固有危險(xiǎn)性是指聚合反應(yīng)中的原料、產(chǎn)品、中間產(chǎn)品等本身具有的危險(xiǎn)有害特性。
1.1火災(zāi)危險(xiǎn)性
參加聚合反應(yīng)介質(zhì)的自聚和燃爆危險(xiǎn)性:
單烯烴聚合單體包括液態(tài)的乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等,都屬于甲類火災(zāi)危險(xiǎn)性易燃液體。 二烯聚合所指的單體主要包括丁二烯、雙環(huán)戊二烯、苯乙烯、丙烯腈、乙烯、丙烯等都是易燃物質(zhì),其蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物。有些單體的儲存溫度低于沸點(diǎn),所以需要在氮?dú)獗Wo(hù)下儲存。有些單體是在壓力下儲存,在向儲罐投單體前,應(yīng)徹底用氮?dú)庵脫Q。除乙烯、丙烯外其他單體都有自聚的特性,生成聚合物后容易堵塞輸送管道。二烯烴(丁二烯、雙環(huán)戊二烯)不僅能自聚,而且還能生成過氧化物,這是一種有爆炸危險(xiǎn)的不穩(wěn)定物質(zhì)。
單烯烴聚合反應(yīng)的引發(fā)劑(催化劑)一般是不穩(wěn)定物質(zhì),有的為強(qiáng)氧化劑,有的可分解爆炸,有的易自燃,與空氣或其他物質(zhì)接觸可發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng),甚至引起爆炸,如過氧化物、偶氮化合物、烷基鋁和三氟化硼。
1.2爆炸危險(xiǎn)性
如烯烴聚合所需單體丁二烯、雙環(huán)戊二烯、苯乙烯、丙烯腈、乙烯、丙烯等易燃物質(zhì)的蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物,有些單體的儲存溫度低于沸點(diǎn),所以需要在氮?dú)獗Wo(hù)下儲存,有些單體是在壓力下儲存的,在向儲罐投單體前,應(yīng)徹底用氮?dú)庵脫Q。除乙烯、丙烯外其他單體都有自聚的特性,生成聚合物后容易堵塞輸送管道。二烯烴(丁二烯、雙環(huán)戊二烯)不僅能自聚,而且還能生成過氧化物,這是一種有爆炸危險(xiǎn)的不穩(wěn)定物質(zhì)。
1.3中毒危險(xiǎn)性
環(huán)氧乙烷、苯乙烯、氯乙烯等反應(yīng)物具有一定的毒性。如環(huán)氧乙烷屬于高度危害,氯乙烯屬于極度危害,其余大多屬于輕度危害,如乙烯、苯乙烯等。
2工藝過程的危險(xiǎn)性
?。?)本體聚合:這種聚合方法往往由于聚合熱不易傳導(dǎo)散出而導(dǎo)致危險(xiǎn)。例如在高壓聚乙烯生產(chǎn)中,每聚合1kg乙烯會放出3.8MJ的熱量,倘若這些熱量未能及時(shí)移去,則每聚合1%的乙烯,即可使釜內(nèi)溫度升高12~13℃,待升高到一定溫度時(shí),就會使乙烯分解,強(qiáng)烈放熱,有發(fā)生暴聚的危險(xiǎn)。一旦發(fā)生暴聚,則設(shè)備堵塞,壓力驟增,極易發(fā)生爆炸。
?。?)溶液聚合
這種聚合方法在聚合和分離過程中,易燃溶劑容易揮發(fā)和產(chǎn)生靜電火花。溶液聚合是單體溶于溶劑中形成均相體系 ,在催化劑的作用下,反應(yīng)生成聚合物。此聚合方式所采用帶攪拌的設(shè)備能保證反應(yīng)體系熱量分布均勻,但是因大量使用易燃可燃液體作為溶劑,其燃燒爆炸危險(xiǎn)性大。
?。?)懸浮聚合
這種聚合方法在整個(gè)聚合過程中,如果沒有嚴(yán)格控制工藝條件,致使設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常,則易出現(xiàn)溢料,如若溢料,則水分蒸發(fā)后未聚合的單體和引發(fā)劑遇火源極易引發(fā)著火或爆炸事故。
?。?)乳液聚合
這種聚合方法常用無機(jī)過氧化物(如過氧化氫)作引發(fā)劑,如若過氧化物在介質(zhì)(水)中配比不當(dāng),溫度太高,反應(yīng)速度過快,會發(fā)生沖料,同時(shí)在聚合過程中還會產(chǎn)生可燃?xì)怏w。
?。?)縮合聚合
縮合聚合是吸熱反應(yīng),但由于溫度過高,也會導(dǎo)致系統(tǒng)的壓力增加,甚至引起爆裂,泄漏出易燃易爆的單體。
聚合過程中的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性具體分析如下:
2.1 高活性的單體易發(fā)生氧化、自聚、熱聚反應(yīng)
聚合原料單體基本上為由碳?xì)錁?gòu)成的不飽和烴 ,性質(zhì)活潑 ,在高溫下容易發(fā)生氧化、自聚和熱聚反應(yīng)。例如丁二烯在一定條件下 ,能在設(shè)備內(nèi)生成性質(zhì)極不穩(wěn)定的丁二烯過氧化物、端基聚合物和自聚物。過氧化物易分解爆炸;自聚物則能在設(shè)備中迅速積累增加 ,致使設(shè)備或管道脹裂 ,大量物料流出 ,引起燃燒和爆炸。