貯存四氟乙烯單體的貯槽如果因物料過滿或溫度過高也會發(fā)生物理性爆炸。
三乙胺作為中和物料酸性的阻聚劑是屬于中閃點的易燃液體,盡管用量不多,在貯存、輸送和使用過程中,仍要小心按安全規(guī)程進(jìn)行操作。
用于四氟乙烯回收使用的溶劑有許多種,當(dāng)采用的如丙酮那樣屬于低閃點的易燃液體,則很容易發(fā)生燃燒,甚至爆炸。所以一定要避免明火和高溫,貯存、輸送中要防止因靜電而引起燃燒,設(shè)備和管道都要有接地和法蘭跨接。
本裝置中最大的腐蝕性物質(zhì)是副產(chǎn)物稀鹽酸(通常其含量比HCFC-22生產(chǎn)中的副產(chǎn)物要低),由于多數(shù)工藝采用的是水蒸氣稀釋裂解,處于高溫狀態(tài)下的反應(yīng)氣相產(chǎn)物,一離開反應(yīng)器,就經(jīng)余熱鍋爐回收熱量,在石 墨冷凝器中很快降溫,隨著水蒸氣冷凝成液相,與此同時,氣相混合物中的氯化氫、氟化氫也都被來成為鹽酸、氫氟酸,但此時物料裂解氣的溫度仍很高,即鹽酸是熱的,因而也更具有危險性。這些部位的設(shè)備與管道都比較容易發(fā)生變形甚至破裂,要特別防備。
為了中和水洗后裂解氣中殘余的酸性,常用的工藝是液堿逆流洗滌,用氫氧化鈉或其它堿性溶液從塔上部噴淋而下與自下而上的氣流發(fā)生交換。液堿在塔內(nèi)循環(huán),依靠泵作為動力,因此泵的出口處是最容易發(fā)生泄漏的。另外,如果堿洗塔操作不當(dāng),出現(xiàn)液泛也有可能造成堿液漏出。
4. 聚合生產(chǎn)過程
聚合工段中除了特別危險的四氟乙烯單體外,也有三乙胺等易燃液體。此外,聚合所用的引發(fā)劑為無機過氧化物,如過硫酸鉀和過硫酸銨等,遇熱會自動分解并伴隨放熱和釋放出氧氣,如與有機物混合則易產(chǎn)生爆炸。由于用量較少,主要是注意保管要符合要求。
四氟乙烯是極容易聚合的活潑烯烴,作為自由基聚合它的反應(yīng)速度快,聚合放熱又多,并且又是自加速反應(yīng),如反應(yīng)過程失去控制,一旦形成就無法再使反應(yīng)終止。過度的熱量積聚,同時壓力迅速增高,在很短的時間內(nèi)就能超出聚合釜所能承受的限度,于是發(fā)生“爆聚”。此類爆聚輕則聚合釜內(nèi)物料沖出爆破片;稍重則從聚合釜的法蘭、管道接口等處沖出;更嚴(yán)重者都把聚合反應(yīng)所在的防爆間內(nèi)大部分建筑物都造成損壞,聚合釜及其部件全部被損傷。此時,四氟乙烯深度反應(yīng),生成四氟化碳和游離碳黑,整個室內(nèi)及釜內(nèi)全部都變成黑色,相當(dāng)于黑色的威力,破壞力巨大。
對于聚全氟乙丙烯生產(chǎn)過程裝置,共聚反應(yīng)主要的原料之一是四氟乙烯,在貯存和輸送過程中同樣要嚴(yán)格控制水含量、氧含量、酸性及環(huán)境溫度,盡可能少產(chǎn)生四氟乙烯自聚現(xiàn)象。
聚合所用的引發(fā)劑一般是無機過氧化物,也有使用有機過氧化物,有機過氧化物比無機過氧化物更為不穩(wěn)定,溫度稍高就能發(fā)生分解,甚至爆炸。平時一定要保存在低溫環(huán)境下,配制完的多余的引發(fā)劑要及時送回冰箱或冷藏室內(nèi)。如果是由企業(yè)自己制備有機過氧化物,則更要小心,必須嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行,否則制備時也有發(fā)生爆炸的可能。
在聚合工段中所使用的單體是經(jīng)過提純的,四而毒性大為減弱,防毒在此并不是重點。
5. 輔助工序生產(chǎn)過程
在工藝中要用到大量的去離子水,而制備去離子水其中之一的措施是采用離子交換樹脂來去掉原水中的陰、陽離子,樹脂運行一段時間后需要再生,此時用到鹽酸和氫氧化鈉溶液。這二種強腐蝕性物質(zhì)在配制過程中,手工操作較多,比較容易發(fā)生意外。在此特別強調(diào)的是,由于所用的氫氧化鈉溶液要求純度高,只有用固體氫氧化鈉溶于水中來配制,而不能用現(xiàn)成的液堿。固體氫氧化鈉從鐵桶中取出并砸碎成小塊的過程是最危險的,細(xì)小的碎塊或粉末,極容易四處亂濺,一不小心便會沾在皮膚上甚至進(jìn)入眼睛,必須穿戴全部勞動保護用品。
二、單元操作及過程中的安全
1.機械和設(shè)備的危險因素分析
由于化工生產(chǎn)中所使用的機械和設(shè)備具有共性,因此在本文中不按生產(chǎn)流程逐一敘述,而是按機械和設(shè)備的類型加以分析。
?。?)壓力容器
壓力容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)按《鋼制石油化工壓力容器設(shè)計規(guī)定》進(jìn)行,新容器安裝、投入使用前以及使用中的日常管理應(yīng)按《壓力容安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定進(jìn)行。本文裝置中所運行的壓力容器分二大類,一是貯罐、塔器、化工設(shè)備等容器;二是氣體鋼瓶。
?容器
無水氟化氫裝置中壓力容器較少,只有貯存成品無水氟化氫的檢驗槽和大貯槽,雖然工作壓力比較低,但是由于貯存量特別多,大貯槽內(nèi)貯量高達(dá)100t甚至更多,因此潛在的危險性也極大。
HCFC-22裝置中從原料無水氟化氫供料槽起,到氟化反應(yīng)器出口為止;接著從壓縮機、冷凝器、中間槽、直到精餾系統(tǒng)、成品檢驗槽和成品貯槽都是壓力容器。
四氟乙烯單體裝置中自裂解氣進(jìn)入壓縮機開始,經(jīng)預(yù)冷器把裂解氣變成液態(tài),然后液相的裂化液逐個通過一系列精餾塔,直到成品貯槽幾乎全部設(shè)備都使用壓力容器。由于裂解氣中許多組分的沸點都很低,因此,該工段中壓力容器的壓力等級要比前二個工段高。
四氟乙烯聚合和聚全氟乙丙烯這二個工段中,自原料至聚合釜為止,所有設(shè)備都是壓力容器,其中聚合釜非但要承受壓力,而且還有攪拌器運轉(zhuǎn),更容易引起泄漏。尤其是分散四氟乙烯聚合和聚全氟乙丙烯所用的聚合釜,壓力等級最高,要分外小心。
這二個工段中的單體貯槽與四氟乙烯單體工段中的成品貯槽一樣,由于所貯存的單體純度很高,而純的四氟乙烯極容易發(fā)生自聚,因此要比其它容器的危險性更大。
對于壓力容器除了容器本身外,每個容器上所附的附件也都是發(fā)生泄漏的部位或在容器內(nèi)物料超壓時往往最先破壞。這些安全附件包括安全閥、爆破片、緊急放空閥、液位計、壓力表、單向閥、溫度計及緊急切斷裝置等。對這些安全附件必須定期檢查,保持完好,其中爆破片要按規(guī)定時間予以更換。
如壓力容器內(nèi)裝有有毒或易燃易爆或腐蝕性介質(zhì),則一定要把它們列入重點控制設(shè)備,否則會因容器爆破釋放出很大的能量而同時散發(fā)出有害物質(zhì)而產(chǎn)生二次破壞和傷害。
?氣體鋼瓶
從廣義上來說,氣體鋼瓶也屬于壓力容器。本文中許多化學(xué)品都使用氣體鋼瓶,貯存原料的有:液氯、六氟丙烯、三氟氯乙烷、1,1二氟乙烷等;貯存產(chǎn)品(有的同時也是另一工段的原料)的有:無水氟化氫、HCFC-22等;現(xiàn)有暫時貯存四氟乙烯精餾殘液等。
氣體鋼瓶的使用與管理應(yīng)符合《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》的規(guī)定,由于有機氟生產(chǎn)中屬于企業(yè)自備的鋼瓶數(shù)量十分巨大,氣瓶的大小及規(guī)格也各不相同,其中又有許多用戶使用后返回的鋼瓶要進(jìn)行清洗,還有相當(dāng)數(shù)量的鋼瓶要進(jìn)行定期重新檢測。在此眾多的環(huán)節(jié)中不能有絲毫差錯,否則會有可能出現(xiàn)重大事故。如:返回的無水氟化氫鋼瓶不經(jīng)清洗便投入使用,而此鋼瓶中恰巧殘存有水,那么使用后輕者影響產(chǎn)品質(zhì)量,重者如前所說有可能發(fā)生強烈的爆炸。再有超過保質(zhì)期的鋼瓶,在運行時也很容易出現(xiàn)意外,這也是比較危險的。氣體鋼瓶的安全泄壓裝置主要是為了防止它在遇到火災(zāi)等特殊高溫時,瓶內(nèi)氣體受到熱膨脹而發(fā)生破裂爆炸。一般裝有爆破片或易熔塞等。其它的附件還有瓶帽和防震圈等,這些安全附件必須經(jīng)常保持完好,并按規(guī)定進(jìn)行更換。
對于那些裝有腐蝕性介質(zhì)的鋼瓶,長期使用后有時會出現(xiàn)鋼瓶閥門無法開啟的情況,此時應(yīng)使用已備好的專用工具,用來卸下閥門。為了應(yīng)對萬一鋼瓶發(fā)生泄漏,還要有應(yīng)急的處理系統(tǒng),如液氯鋼瓶或氟化氫鋼瓶突然泄漏,可事先備有一個可以容納漏氣的鋼瓶并裝有堿液的池子,將此鋼瓶推入池中,讓泄漏氣體與液堿中和;又如為四氟乙烯殘液鋼瓶準(zhǔn)備一個密閉的小屋,上部有適當(dāng)高度的排氣管和抽風(fēng)機,可以緊急把漏出毒氣的鋼瓶暫時放入,再行處理等。