化工工艺的风险识别与安全评价研究 (1).pdf
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1、总第2 16 期2023年第11期安全生产摘要:许多工业生产推进都需基于化学工业,因此化工工艺的控制也是重点,在整个工艺生产中需经过许多复杂环节,隐藏着各种类型的危险因素,使得化学工艺具有高风险性,一旦发生事故,所造成的损失无法估量。探析了化工工艺风险识别工作的关键要点,围绕着生产原材料、工艺反应流程以及工艺设备等多维度进行研究,提出了化工工艺安全评价的方法。关键词:安全评价;化工工艺风险;识别中图分类号:TQ0860引言近些年,化工行业的快速发展,化工工艺反应的复杂程度也越来越高,这使得国家针对化工工艺生产风险控制提出了更高要求。为了保证安全生产,许多化工企业开始优化工艺反应的风险识别及安全
2、评价机制,加大科研力度,迎接新时代发展的重要挑战。借助于有效的风险识别和科学的安全评价手段,能够进一步完善化工工艺环节,完善生产流程,降低安全事故的发生概率,对于企业长期发展也有着重要意义。1化工工艺的风险识别关键要点1.1化工工艺风险识别主要内容与风险等级划分化工工艺风险识别基于各类企业生产要求的不项目0分物质属性不属于危险化学品重大危险源辨识文件中所列物质实际容量q/Q0.1工艺温度低于2 50 且低于介于介质燃点温度;温度质燃点温度压力/MPa1相关操作不属于右述各项操作1.2风险识别方法1.2.1生生产原材料的风险识别化工工艺在实际应用时,先要开展的风险识别工作就是分析原材料。这是由于
3、工艺生产中使用的材料会包含许多危险化学品,大多数原材料也多具有化学性质。比如说部分生产原材料会具有毒性或强腐蚀性,还有一些材料具有易燃易爆特性,具体识别化学收稿日期:2 0 2 3-0 2-0 3作者简介:邹昌,男,19 8 2 年出生,毕业于南昌航空大学,本科,工程师,研究方向为化工安全技术。山西化工Shanxi Chemical Industry化工工艺的风险识别与安全评价研究邹昌错(江西通安安全评价有限公司,江西九江3 3 2 0 0 0)文献标识码:A同,其危险源也略有不同,但大体识别的内容可以划分为液化气体、爆炸品、有害物体、压缩盘、自燃固体以及易爆固体等,具体识别方法会落实到生产原
4、材料、工艺反应流程、材料传输过程以及工艺设备等方面。对于工艺风险等级的划分,通常是依据危险工艺辩识相关取值表,综合考虑化工生产中的设计压力值、温度值以及其他操作规范内容,一般将为限制划分为4 个阶段,即0 分段、2 分段、5分段以及10 分段,用来进一步判断化工生产工艺安全水平,早发现其缺陷并予以改进。表1为危险工艺辨识取值表。Q为所指“物质”的临界量,q为该物质实际存在量。表1危险工艺辨识取值表不同分值段的取值2分5分1 000 tQ5 000 t100 tQ1 000 t0.1q/Q 0.50.5q/Q1工艺温度在2 50 10 0 0 内且低工艺温度高于10 0 0 但低于介质燃点温度;
5、工艺温度低于2 50 但高于介质工艺温度在2 50 10 0 0 内且高于质燃点温度燃点温度120轻微放热反应操作(如异构化、水合以及中和等反应);在精制过程中伴有的化学反应;单批式操作,但部分使用机械等手段进行程序操作;有一定危险的操作Total 216No.11,2023D0I:10.16525/14-1109/tq.2023.11.076文章编号:10 0 4-7 0 50(2 0 2 3)11-0 19 4-0 3工艺温度高于10 0 0 且高于介介质燃点温度20100中等放热反应操作(如加成、聚合、特别剧烈的放热或临界放热反应烷基化、缩合以及氧化等反应):,操作;系统进入空气或不纯物
6、质可能引发在爆炸极限范围内或其附近的的危险操作;使用粉状或雾状物质有可能发生粉涉及到强氧化、硝化、卤化、加氢、玺爆炸的操作;磺化、重氮化以及氟化反应等危单批式操作险工艺品材料风险时,可依据我国标准的危险化学品名录查询,了解其物理和化学性质,实现精准识别,再针对性加以防护。危险性比较高的材料之一就是液化石油气体,其具有难挥发的性质,也很容易发生燃爆,因此需要尤为注意存放及使用环境条件的控制,避免其发生膨胀爆炸的情况,带来不可弥补的损失,这类物质应当是化工生产中风险识别的重点材料,因其应用价10分Q100操作;2023年第11期邹昌鳍:化工工艺的风险识别与安全评价研究195值颇高但危险性强,因此可
7、以针对性质来进行特殊存储以及使用。1.2.2工艺反应流程的风险识别大多化工工艺的反应流程中都具有高风险性特点,因此也是风险识别重点,要准确判定流程中各项风险因素,再对不稳定因素加以定位识别,最后有效进行解决。许多化工反应的流程中都会释放出大量热能,反应速度颇快,因而也十分危险。比如说一般对危险工艺流程的识别会从压力、温度、化学反应放热、腐蚀率以及操作等方面人手,像甲类可燃液体与气体、甲类固体,都是危害极大的介质,若气体温度超过了1000m,液体温度超过10 0 0,腐蚀率大于1.0 mm/a,压力值在10 0 MPa以上,化学放热的状态为特别剧烈或临界放热,操作处于爆炸范围临界点,那么其会归属
8、于极度危险的类型。目前的相关技术正逐渐优化,因此工艺反应流程的风险也得到了一定控制,但仍旧无法完成消除潜在风险,反应过程中的不稳定因素较多,需进行重点风险识别,同时也要关注到是否释放有害气体或燃爆气体。许多化工反应事故发生后还会产生合并化学污染,因此,为了尽可能降低风险危害,需科学选择优质的材料和设备,对工艺设计加以优化并制定应急方案,有效防控各项安全事故。反应流程的风险识别时,也应当基于生产工艺特点,着重监控薄弱点环节,其也是容易产生风险的环节。比方说煤化工生产的反应中通常会使用F-T合成工艺(费托合成),其具体工艺原理是将煤转换为燃料或其他化工产品,可以制取到高质量的燃油料化学品,具有很高
9、价值,在该项工艺基础上还会加人沸石分子筛处理过程中,进一步优化技术,促进两端固定床的合成,这也就成为了MFT工艺,其可操作性更强,然而由于流程的复杂度变高,在运用反应器上还需注意确保催化剂始终具有活性以及避免局部温度过高,否则可能引发危险事故,因此风险识别时也会着重于这两项薄弱点来加以监控。1.2.3工艺设备的风险识别化工工艺生产反应的过程中还会使用到对应的工艺设备,其会基于生产要求的不同而选用不同性能的装置,因此风险性也会有差异,在风险识别时应进行考虑。工艺反应设备会在生产中发挥出控制反应、收集能量和有害气体的作用。不同设备的核心部件不相同,需结合性能特征采用精细化的风险识别手段。比方说在煤
10、化工工艺当中,高风险的流程包括催化裂化反应与真空蒸馏反应,这两项化学反应使用的设备都需进行严谨风险识别,主要是动态监控其温度、压力,也要防止出现能量泄漏情况,还需加强控制操作的精密度,常用的设备为汽化炉,其内部反应器装置会作为承受化学反应的重要部件,因此要根据实际需求来选择反应器类型,不同反应器额煤容积气化强度存在着明显差异,其相关指标数据如表2 所示。表2 反应器类型及其煤容积气化强度数据反应器类型温度峰值/4MPa气流床15004MPa流化床7958950.3MPa固定床8001 1000.1MPa气流床15000.1MPa固定床11001.2.4材料传输过程的风险识别在运用生产原材料和反
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