危險化學(xué)品論文

1、 危險化學(xué)品安全技術(shù)與管理（論文） 題目 氯化反應(yīng)事故的分析 學(xué) 院 化學(xué)與材料工程學(xué)院 年 級 安全工程131 班 級 150713108 學(xué)生姓名 劉杰鋒 指導(dǎo)教師 李愛英 職 稱 副教授 論文提交日期 2016.1.9 運用事故樹對氯化反應(yīng)事故進(jìn)行安全分析評價 摘要本文首先介紹了化工生產(chǎn)中常見氯化反應(yīng)的種類和機(jī)理，反應(yīng)中的技術(shù)要點及危險性，并且以一則化工生產(chǎn)中的氯化反應(yīng)事故為例，利用事故樹的方法，對其進(jìn)行了安全分析評價，總結(jié)出了該事故發(fā)生的原因，以及采取怎樣的措施來避免今后事故的發(fā)生。關(guān)鍵詞：氯化反應(yīng) 事故樹 安全分析評價目錄1.引言31.1氯化反應(yīng)的機(jī)理31.2氯化反應(yīng)的危險性41.3

2、氯化工藝安全檢查要點62.事故舉例73.利用事故樹進(jìn)行分析94.原因總結(jié)對策措施101. 氯化反應(yīng)1.1氯化反應(yīng)的種類和機(jī)理氯化反應(yīng)廣泛應(yīng)用于制取高分子聚合物單體、有機(jī)合成中間體、有機(jī)溶劑、農(nóng)藥、醫(yī)藥、環(huán)氧烷類化工產(chǎn)品、烷基化劑、氣霧劑、冷凍劑、催化劑和醇、酚等。典型的氯化反應(yīng)有如下四種情況:1.1.1取代氯化 有機(jī)化合物分子以氯原子取代有機(jī)化合物中氫原子的反應(yīng)。RH+Cl2RCl+HCl1.1.2加成氯化氯加成到脂肪烴和芳香烴的不飽和雙、三鍵上氯與CO發(fā)生加成氯化生成光氣。CH=CH+HClCH2-CHCl1.1.3氧氯化介于取代氯化和加成氯化之間的一種氯化方法。對烷烴和芳香烴（包括側(cè)鏈上的

3、氫）而言，發(fā)生的主要是取代氯化，對烯烴則主要發(fā)生氯化加成生成二氯代烷烴。CH2=CH2+HCl+1/2O2ClH2C-CH2Cl+H2O1.1.4氯化物裂解ClH2C-CH2ClH2C-CHCl+HCl1.2氯化反應(yīng)的危險性1.2.1氯化反應(yīng)原料危險性常用的氯化劑有：液態(tài)或氣態(tài)氯、氣態(tài)氯化氫和各種濃度的鹽酸、磷酸氯(三氯氧化磷)、三氯化磷(用來制造有機(jī)酸的酰氯)、硫酰氯(二氯硫酰)、次氯酸酯等。如氯氣，毒性較大屬于劇毒類，儲存壓力高，一旦泄漏是很危險的?？諝庵新葰庾罡咴试S濃度為1mg/ m3。90mg/m3引起劇烈咳嗽；3000mg/m3深吸少許引 起死亡。氯氣氧化性極強(qiáng)，能與可燃?xì)怏w如甲烷、

4、乙烷等形成爆炸性混和物。 氣態(tài)氯化氫或鹽酸等具有強(qiáng)烈的腐蝕性，對設(shè)備造成損害。 反應(yīng)過程中所用的原料大多是有機(jī)易燃物和強(qiáng)氧化劑，生產(chǎn)過程中具有著火爆炸危險。1.2.2氯化產(chǎn)物的危險性氯化反應(yīng)產(chǎn)物大多數(shù)具有毒性，一旦發(fā)生泄漏，可發(fā)生中毒事故。氯乙烯氣體對人體有麻醉性，在2040濃度下，會使人立即致死。在10濃度下， 于1小時內(nèi)人的呼吸器官由激動而逐漸變得緩慢，最后可以導(dǎo)致呼吸停止。對人類有致癌性。 氯化反應(yīng)產(chǎn)物大多是易燃物和可燃物，一旦泄漏有發(fā)生火災(zāi)爆炸的危險。1.2.3氯化反應(yīng)過程的危險性分析氯化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，氯化反應(yīng)速率越快，放出的熱量越多，極易造成溫度失控而爆炸。如環(huán)氧氯丙烷生

5、產(chǎn)中，丙烯預(yù)熱至300左右氯化，反應(yīng)溫度可升至500。因此一般氯化反應(yīng)設(shè)備必須有良好的冷卻系統(tǒng)，并嚴(yán)格控制氯氣的流量，以免因流量過快，溫度劇升而引起事故。 原料不純，在氯化反應(yīng)過程中，易發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。在乙炔氣相與氯化氫氯化生產(chǎn)氯乙烯過程中，如原料中含有氧，由于乙炔有很寬的爆炸極限，氧氣和乙炔氣混合后可能形成爆炸性混合物；如氯化氫中含有游離氯，乙炔和游離氯發(fā)生激烈反應(yīng)而生成氯乙炔，導(dǎo)致爆炸事故發(fā)生。三氯化磷、三氯氧磷等氯化劑遇水猛烈分解，會引起沖料或爆炸事故，在此類反應(yīng)過程中，冷卻劑最好不要使用水介質(zhì)。由于氯化反應(yīng)幾乎都有氯化氫氣體生成，會腐蝕設(shè)備，造成泄漏。 液氯儲罐、氣化器、緩沖罐和管

6、路如不及時排污、清洗，造成三氯化氮積聚，三氯化氮是一種爆炸性物質(zhì)，與許多有機(jī)物接觸或加熱至90以上以及被撞擊，即發(fā)生劇烈地分解爆炸。1.3氯化工藝安全檢查要點1.3.1原料儲存崗位檢查要點原料儲存場所的檢查重點是氯氣存放場所。氯氣儲存要嚴(yán)格遵守氯氣安全規(guī)程，在安全檢查中要注意以下要點。（1）液氯鋼瓶是否儲存在專用的庫房內(nèi)，液氯儲罐露天布置時，有無遮陰措施，用非燃材料作頂棚。（2）液氯鋼瓶儲存場所是否設(shè)置應(yīng)急堿池，液氯儲罐是否設(shè)置液堿噴淋裝置或洗消材料。 （3）是否做到劇毒品的“五雙”管理。（4）有毒氣體泄漏檢測報警儀是否安裝。（5）貯罐20m范圍內(nèi)有無易燃、可燃物品。儲罐區(qū)應(yīng)有空罐作應(yīng)急備用。

7、 （6）液氯鋼瓶堆放不超過二層。液氯重瓶存放期不得超過三個月。（7）采用貯罐（大于1噸）貯存的，每年必須有基礎(chǔ)下沉測定數(shù)據(jù)（資料）。（8）貯罐輸入和輸出管道，是否設(shè)置兩個以上截止閥。（9）儲存場所是否設(shè)有安全標(biāo)志。（10）附近有無人口稠密的活動場所。1.3.2氣化崗位檢查要點貯罐中的液氯在進(jìn)入氯化器使用之前，必須先進(jìn)入蒸發(fā)器使其氣化。對于一般氯化器應(yīng)裝設(shè)氯氣緩沖罐，防止氯氣斷流或壓力減小時形成倒流。選用普通的不銹鋼材質(zhì)的儀表閥門，鈦質(zhì)的儀表閥門不能安裝。雖然鈦耐氯化物的腐蝕，但在干燥的氯氣中，鈦不僅不耐腐蝕，而且有著火的危險。某化工廠曾因儀表工疏忽，將用在二氧化氯管線的鈦質(zhì)壓力閥門安裝到氯氣管

8、線上，造成閥門被燒壞報廢。 在安全檢查中要注意以下要點：（1） 液氯氣化器、蒸發(fā)器是否安裝壓力表、液位計、溫度計。 （2） 使用鋼瓶是否有稱重器、膜片壓力表、調(diào)節(jié)閥。 （3） 采用何種加熱方式蒸發(fā)氣化：嚴(yán)禁使用明火、蒸汽直接加熱。一般采用汽水混合辦法進(jìn)行升溫，熱水溫度45。 （4） 氣化壓力不得超過1MPa。 （5） 鋼瓶附近是否有棉紗、油類等易燃物品。（6） 鋼瓶與氯化釜之間是否有止逆閥和足夠容積的緩沖罐；是否定期檢查。 （7）是否有專用開瓶扳手。 （8）鋼瓶調(diào)節(jié)流量是否采用針形閥，不允許直接調(diào)節(jié)。 （9）液氯鋼瓶是否設(shè)置在樓梯、人行道口和通風(fēng)系統(tǒng)吸氣口等場所。1.3.3通氯崗位檢查要點因為

9、氯化反應(yīng)是劇烈的放熱反應(yīng)，要有良好的冷卻和攪拌，不得中途停水?dāng)嚯娂皵嚢柘到y(tǒng)發(fā)生故障。要有嚴(yán)格的溫度控制系統(tǒng)及報警系統(tǒng)，遇有超溫或攪拌故障能自動報警井自動停止加料。由于氯化反應(yīng)幾乎都有氯化氫氣體生成，因此所用的設(shè)備必須防腐，設(shè)備應(yīng)嚴(yán)密不漏。氯化反應(yīng)的關(guān)鍵是控制投料配比、溫度、壓力和投入氯化劑的速度。在通氯崗位的安全檢查時要注意：（1） 氯化設(shè)備和管道連接法蘭是否采用石棉板、石棉橡膠板、氟塑料等墊片，嚴(yán)禁使用橡膠墊。（2） 氯化釜的攪拌器不能使用與氯氣反應(yīng)的潤滑劑。 （3） 反應(yīng)釜的溫度計、壓力表、安全閥、放空管等是否齊全、可靠。 （4） 氯氣流量計是否安裝在易于觀察、固定可靠的場所，氣、液相有無

10、根部控制閥。 （5） 查冷卻水（盤管）夾套是否破裂、滲漏，防止冷卻水漏入反應(yīng)斧中。 （6） 設(shè)備、管道是否耐腐蝕，是否定期檢查（7） 尾氣回收采用何種方式，尾氣回收后排放的管道上是否安裝自動信號分析器，以檢查尾氣吸收是否完全。 （8） 要有備用的冷卻水系統(tǒng)，要有自動啟動的備用應(yīng)急電源，防止冷卻和攪拌突然中止而引發(fā)事故。 （9） 是否有定期排放的三氯化氮的記錄，現(xiàn)場查看緩沖罐的排污閥是否存在和好用。 （10） 氯化設(shè)備大多數(shù)為特種設(shè)備，是否在有效期內(nèi)使用。1.3.3安全設(shè)施檢查要點 氯化反應(yīng)所用設(shè)備裝置不但在材質(zhì)和設(shè)計上都應(yīng)符合安全生產(chǎn)要求，還要配備相應(yīng)的安全設(shè)施，以確保生產(chǎn)的安全進(jìn)行及在事故發(fā)

11、生時能將人員傷亡或經(jīng)濟(jì)損失降到最低。安全檢查時要特別注意：（1） 常用的防護(hù)用品（防毒面罩、防護(hù)服、防護(hù)手套、防護(hù)靴等）是否按要求配備且在有效期內(nèi)。 （2） 生產(chǎn)、使用、儲存崗位是否配備了自給式呼吸器（兩臺以上）等應(yīng)急救護(hù)器材。 （3） 是否設(shè)置反應(yīng)溫度、加料速度及其備用設(shè)備自動控制的連鎖裝置。 （4） 室內(nèi)電氣設(shè)備是否整體達(dá)到防爆要求。（5） 消防器材配置是否符合法規(guī)要求。（6） 是否準(zhǔn)備了充足的堿液（液堿、石灰乳液）。（7） 職工的操作控制臺（室）設(shè)置是否設(shè)在方便疏散的地點。2. 事故舉例2006年7月28日8時45分，江蘇省鹽城市射陽縣鹽城氟源化工有限公司臨海分公司1號廠房發(fā)生一起爆炸事

12、故，死亡22人，受傷29人，其中3人重傷。江蘇省鹽城市射陽縣鹽城氟源化工有限公司是2002年鹽城氟都化工有限公司（1998年成立）與德國CCI公司成立的中外合資企業(yè)。2005年7月，根據(jù)當(dāng)?shù)卣y(tǒng)一規(guī)劃，合資公司將氟化工生產(chǎn)線搬遷至射陽縣臨?；ぜ袇^(qū)，擬成立鹽城氟源化工有限公司臨海分公司，總投資2500萬元。主要產(chǎn)品是：2,4-二氯氟苯（生產(chǎn)能力4000噸/年）。 發(fā)生事故的1號生產(chǎn)廠房（投資約800萬元）由硝化工段、氟化工段和氯化工段三部分組成。硝化工段是在原料氟苯中加入混酸二次硝化生成2,4-二硝基氟苯；氟化工段是在外購的2,4-二硝基氯苯原料中加入氟化鉀，置換反應(yīng)生成2,4-二硝基氟苯

13、；氯化工段是在氯化反應(yīng)塔中加入上述兩個工段生產(chǎn)的2,4-二硝基氟苯，在一定溫度下通入氯氣反應(yīng)生成最終產(chǎn)品2,4-二氯氟苯。2006年7月27日15時10分，首次向氯化反應(yīng)塔塔釜投料。17時20分通入導(dǎo)熱油加熱升溫；19時10分，塔釜溫度上升到130，此時開始向氯化反應(yīng)塔塔釜通氯氣；20時15分，操作工發(fā)現(xiàn)氯化反應(yīng)塔塔頂冷凝器沒有冷卻水，于是停止向釜內(nèi)通氯氣，關(guān)閉導(dǎo)熱油閥門。28日4時20分，在冷凝器仍然沒有冷卻水的情況下，又開始通氯氣,并開導(dǎo)熱油閥門繼續(xù)加熱升溫；7時，停止加熱; 8時，塔釜溫度為220，塔頂溫度為43；8時40分，氯化反應(yīng)塔發(fā)生爆炸。 據(jù)估算，氯化反應(yīng)塔物料的爆炸當(dāng)量相當(dāng)于4

14、06千克梯恩梯（TNT），爆炸半徑約為30米，造成1號廠房全部倒塌。3. 事故樹分析我們運用系統(tǒng)安全工程中的事故樹分析法對事故進(jìn)行分析。事故樹分析是系統(tǒng)安全工程的一種重要的方法，它是通過對事故的演繹和推理，找到防止事故的措施和方法，同時也能總結(jié)出事故發(fā)生的原因。因此采取事故樹圖分析比較直觀。我對事故分析的事故樹圖如下圖所示：4. 原因總結(jié)及對策措施的提出由事故樹圖分析可知，此次發(fā)生事故的原因主要有以下幾點：直接原因：1操作人員的疏忽大意，未及時意識到冷凝塔里冷卻水不足，仍繼續(xù)加熱。2報警裝置未安裝，導(dǎo)致未能在溫度超標(biāo)時及時提醒人員。間接原因：1該項目沒有制定安全生產(chǎn)相關(guān)操作規(guī)程，也無專門的安全管理人員。2該企業(yè)違章指揮，違規(guī)操作，現(xiàn)場管理混亂，邊施工、邊試生產(chǎn)，埋下了事故隱