丙烯氨氧化法制丙烯腈工艺危险性分析与应对

2020-11-25张杰

商品与质量 2020年50期

张杰

山东科鲁尔化学有限公司山东东营 257237

目前在丙烯腈的生产过程中，大部分使用了丙烯氨氧化法的制取工艺，但是在这种制取工艺的应用过程中，其生产所需要的原料，辅助原料等大多属于有毒有害的物品，并且具有易燃易爆的特性，所以在实际生产过程中，如果没有对其危险性进行相应的分析，并且采取合理的预防措施，将会对生产工艺流程中相关工作人员的生命健康造成威胁，所以，负责丙烯腈工艺流程管理的工作人员必须要深入分析所有可能造成生产工艺流程危险性增加的因素，并且根据相关因素采取针对性的预防措施[1]。

1 丙烯腈装置的工艺流程分析

目前丙烯腈装置的工艺流程主要有以下几个部分，首先是，通过将原材料丙烯和液氨，分别加入到各自的蒸发器中进行蒸发汽化，蒸发完成以后按照已设计好的比例加到反应器中进行混合操作，在混合完成以后，将空气按照相应的比例从反应器的底部通入，在分布器的作用下使空气能够和丙烯、氨气等物质进行充分均匀的混合，并在催化剂的催化作用下促使丙烯、氨以及空气发生氧化反应，进而形成生产所需要的丙烯腈主产物，除了生产出丙烯腈物质以外，同时还会生成乙腈、氢氰酸、丙烯酸、丙烯醛以及一氧化碳、二氧化碳等多种副产物，其中需要回收的乙腈和氢氰酸作为副产品经精制处理后作为产品外销，其他物质均需要在后系统中进行除杂操作。

经充分反应后的混合气体先经过反应气体冷却器进行冷却，冷却降温至215℃后，进入到急冷塔继续进行降温，急冷塔有三个作用，一是利用绝热增湿原理对反应气体进行降温，二是通过加入硫酸调节PH 后的酸性水对反应气中的剩余氨进行吸收，防止带入后系统，吸收完后会生成硫酸铵溶液，这些硫酸铵溶液再用泵送到硫铵装置进行蒸发结晶，干燥后作为一种副产品销售出厂，三是在急冷塔塔釜中除去大量的丙烯醛、丙烯酸等反应杂质。经急冷塔冷却后的反应气体，再送入吸收塔进行吸收，在吸收塔中利用低温的吸收水对反应气体中的大部分产物进行吸收，不能吸收的尾气送至废气焚烧炉进行焚烧，防止污染环境。经吸收后的反应产物，与吸收水一起送至回收塔，在回收塔中再利用萃取精馏的方式，实现将主要产品和副产品进行相应的分离，其中在塔顶采出的产品主要包含丙烯腈、HCN 等，经塔顶冷却器冷凝分层以后，再将丙烯腈以及HCN 等产品送到脱氰塔中，在脱氰中从塔顶会脱除绝大部分氢氰酸，并直接作为产品出厂，塔釜采出含有少量氢氰酸的丙烯腈再送入产品塔中进行精馏，最终从侧线再出最优质的丙烯腈产品。

2 生产过程中的危险性因素分析

目前在丙烯腈生产的过程中，其工艺流程的危险性主要体现在以下几个方面，首先是在丙烯腈装置的应用过程中，其属于火灾危险性相对较高的装置类型，因为丙烯腈在生产过程中涉及到的主要原材料为丙烯和氨，主要生产的产品为丙烯腈及附属产品也大都属于易燃易爆物质，所以这些物料在混合到一起后，因为其品种构成相对较为复杂，而且数量庞大，因此导致发生火灾及爆炸危险性频率较高。同时在生产装置的运行过程中，因为相关生产设备可能会出现了密封老化以及焊接不牢固或者误操作的问题，导致很多易燃易爆的气体泄漏，进而遇到火星时，会发生火灾爆炸事故[2]。

其次是因为丙烯和丙烯腈物质的化学分子量相对较大，且易挥发，气体密度相对比空气高，所以在出现泄漏的问题时，会处于空气的最低端，并且不易发生扩散现象，因此在遇到明火时，可能会将所有的易燃气体聚集到底部，进而出现快速燃烧乃至爆炸的事故。同时，因为丙烯腈物质及HCN 物质在生产的过程中会出现自动聚合的现象，一旦自动聚合将会放出大量的热，导致整个系统内的压力迅速升高，严重的将造成整个设备或装置出现爆炸事故。例如在HCN 生产的过程中，因为其PH 值的变化可能会导致HCN 的聚合速度增加，如果没有采取合理的预防措施防止HCN 聚合，将会引起严重的爆炸事故。

第三在实际生产过程中，因为很多化学产品的毒性相对较大，所以在实际生产过程中没如果没有做好相应的防毒措施，可能会导致参与生产的工作人员出现中毒现象，严重的将危及生命。

3 工艺流程中危险因素的应对方法

目前在应对整个生产工艺流程的危险因素过程中，必须要采取针对性的措施，首先必须要针对安全阀以及爆破片等安全设施系统进行合理的设计，并且置相应的报警系统，一旦出现了压力、温度等超过正常值时，应该及时发出报警，操作人员第一时间发现后采取相应的操作和控制措施，避免事故发生。同时在所有生产设备的安装过程中，必须要保证配备的安全阀能够符合相关生产要求，尤其是对于一些易燃易爆、有毒有害的气体和液体设备来说，安全阀起到的至关重要的作用，所以必须要保证安全阀的出口能够和相关容器进行合理连接，并确保正常投用。另外还要保证整个可燃气体的安全阀出口能够和安全泄压设施进行正常连接（一般使用火炬系统），随时保证其畅通状态。对于一些有毒气体、易挥发液体，在实际生产的过程中，必须要保证能够为每一个工作人员配备相应的防毒面具、空气呼吸器等防毒、防护设施，一旦出现了毒性物料泄漏时，确保能够采取相应的防护措施，第一时间将事故处理完毕，并能够将风险降到最低[3]。