石油化工工藝過程防爆安全技術(shù)

石油化工工藝過程防爆安全技術(shù)石油化工行業(yè)和其他行業(yè)相比，在防爆方面有著特殊的重要性。這主要由其生產(chǎn)特點決定的。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)過程中的點火源很多，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一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，決定了石油化工行業(yè)的防火防爆工作的艱巨性。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(yīng)力，交變應(yīng)力等的作用，受壓容器、設(shè)備常常因此而遭到破壞，從而引起泄漏，造成大面積火災(zāi)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，可靠性下降，容易發(fā)生惡性爆炸事故。d、石油化工工業(yè)發(fā)展迅速，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，加上對新工藝、新技術(shù)的爆炸危險性認識不足，防爆設(shè)計不完善等，運行中發(fā)生爆炸事故損失將十分嚴重。氧化、還原1、氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)需要加熱，反應(yīng)過程又會放熱，特別是催化氣相氧化反應(yīng)一般都是在250?600C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，倘若配比失調(diào)，溫度控制不當，極易爆炸起火。某些氧化過程中還可能生成危險性較大的過氧化物，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(yīng)物料的配比（反應(yīng)可燃氣體和空氣的混合比例）應(yīng)控制在爆炸極限范圍之外，空氣進入反應(yīng)器之前，應(yīng)經(jīng)過氣體凈化裝置，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，減少著火和爆炸的危險。在催化氧化過程中，對于放熱反應(yīng)，應(yīng)控制適宜的溫度、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)備安全，在反應(yīng)器前后管道上應(yīng)安裝阻火器，阻止火焰蔓延，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(yīng)有泄壓裝置。應(yīng)盡可能采用自動控制或調(diào)節(jié)，以及警報聯(lián)鎖裝置。使用硝酸、高錳酸鉀等氧化劑時，要嚴格控制加料速度，防止多加、錯加。固體氧化劑應(yīng)該粉碎后使用，最好呈溶液狀態(tài)使用。反應(yīng)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(yīng)控制產(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(yīng)的氯酸鉀引起已烘干的物料起火。有些有機化合物的氧化，特別是在高溫下的氧化反應(yīng)，在設(shè)備及管道內(nèi)可能產(chǎn)生焦狀物，應(yīng)及時清除以防自燃。氧化反應(yīng)系統(tǒng)宜設(shè)置氮氣或水蒸氣滅火裝置。2、還原反應(yīng)還原反應(yīng)有的比較安全，但是有幾種還原反應(yīng)危險性較大，如初生態(tài)氫還原和催化加氫還原等均較危險。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%特別是催化加氫，大都在加熱加壓條件下進行，如果操作失誤或因設(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。操作過程中要嚴格控制溫度、壓力和流量；車間內(nèi)的電氣設(shè)備必須符合該爆炸危險區(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，采用輕質(zhì)屋頂，設(shè)置天窗或風帽，使氫氣及時逸出；反應(yīng)中產(chǎn)生的氫氣可用排氣管導(dǎo)出車間屋頂，經(jīng)過阻火器向外排放；加壓反應(yīng)的設(shè)備要配備安全閥，反應(yīng)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險，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(yīng)時，必須先用氮氣置換反應(yīng)器內(nèi)的全部空氣，經(jīng)過測定證實含氧量降低到符合要求后，方可通入氫氣。反應(yīng)結(jié)束后，應(yīng)先用氮氣把反應(yīng)器內(nèi)的氫氣置換干凈，方能打開孔蓋出料，以免外界空氣與反應(yīng)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(yīng)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）故還原劑時，要注意保險粉遇水發(fā)熱，在潮濕空氣中能分解析出硫，硫蒸氣受熱有自燃的危險。保險粉本身受熱到190C也有分解爆炸的危險，應(yīng)妥善儲藏，防止受潮；用水溶解時，要控制溫度，可以在開動攪拌的情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(yīng)。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(yīng)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)節(jié)酸、堿度時要特別注意，防止加酸過快、過多。使用氫化鋰鋁作還原劑時，要特別注意安全問題，因為這種催化劑危險性很大，遇空氣和水都能燃燒，必須在氮氣保護下使用，平時浸沒于煤油中儲存。上述還原劑遇氧化劑會猛烈發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生大量熱量，也有發(fā)生燃燒爆炸的危險。還原反應(yīng)的中間體，特別是硝基化合物還原反應(yīng)的中間體具有一定的火災(zāi)危險。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150C能自燃。苯胺在生產(chǎn)中如果反應(yīng)條件控制不好，可以生成爆炸危險性很大的環(huán)已胺。采用危險性小，還原效率高的新型還原劑，對安全生產(chǎn)有很大的意義。例如采用硫化鈉代替鐵粉還原，可以避免氫氣產(chǎn)生，同時還解決了鐵泥堆積的問題。電解電解在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用，食鹽溶液電解是化學(xué)工業(yè)中最典型的電解反應(yīng)例子之一。食鹽電解中的安全問題，主要是氯氣中毒和腐蝕、堿灼傷、氫氣爆炸以及高溫、潮濕和觸電危險等?，F(xiàn)就防爆問題敘述如下：在正常操作中，應(yīng)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，引起陰極室壓力升高，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情況下發(fā)生爆炸。在生產(chǎn)中，單槽氯含氫濃度一般控制在2.0%以下，總管氯含氫濃度控制在0.4%以下，都應(yīng)嚴格控制。如果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(yīng)該對電解槽進行全面檢查。鹽水有雜質(zhì)，特別是鐵雜質(zhì)，致使產(chǎn)生第二陰極而放出氫氣；氫氣壓力過大，沒有及時調(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，