精细化工食品添加剂灭火救援准备工作调研

宰存宝

（上海市闵行区消防救援支队指挥中心，上海 201100）

0.引言

近期，笔者深入湖北省实地调研了某公司食品添加剂—牛磺酸产业的灭火救援准备工作。现将有关情况报告如下：

1.单位基本情况

该企业为单一产业链，主要生产食药品添加剂—牛磺酸。采用SD公司的乙醇脱水氧化或乙烯直接氧化法生产环氧乙烷，再通过合成生产工艺，经提纯、精制等过程制成牛磺酸成品。生产使用过程中涉及到的化学品有：环氧乙烷、液氨、乙醇、乙烯、液氧（氧气）、液氮（氮气）、硫磺、亚硫酸氢钠、乙二醇、甲烷（LNG）、浓硫酸、氢氧化钠、二氯乙烷、二氧化硫等；现有年生产能力为60000t牛磺酸、4万t环氧乙烷，副产3000t乙二醇、20000t/年亚硫酸氢钠（自用）、1800t/年70%稀硫酸。

2.工艺流程

企业采用的生产工艺是环氧乙烷法生产牛磺酸，以环氧乙烷、亚硫酸氢钠、液碱为原料通过加成反应生成羟乙基磺酸钠，再经氨解得到牛磺酸钠，与硫酸反应得到牛磺酸粗品和副产物硫酸钠，经过多次浓缩结晶分离出牛磺酸粗品，再经脱色、重结晶、烘干后得到产品牛磺酸[1-2]。

2.1 环氧乙烷生产工艺

采用乙烯氧化法生产环氧乙烷，生产的主要原料为乙烯，乙烯由供应商提供。企业考虑市场变化原因，在装置区设置了一套乙醇脱水生产乙烯的成套装置，生产的乙烯经洗涤净化后直接输入环氧乙烷生产装置。

2.2 牛磺酸生产工艺

牛磺酸根据其用途可分为食品级、药用级等，其纯度和含杂质量根据相关标准要求确定，其生产工艺基本相同。牛磺酸生产工艺图1所示。

图1 生产工艺流程图

工艺流程包括：加成、氨解、中和、纯化结晶和精制烘干5个环节。亚硫酸氢钠与环氧乙烷按一定的量比例慢慢加入到羟化反应罐中搅拌反应，控制亚硫酸氢钠溶液的加料速度和反应温度在一定的范围内。在羟化罐中来自亚钠计量罐的亚硫酸氢钠料液和环氧乙烷在一定温度和压力下进行加成反应，生成羟乙基磺酸钠。

3.火灾危险性分析

精细化工—食药品添加剂（牛磺酸）产业链，采用“环氧乙烷法”生产刘磺酸，同时具有石油化工与精细化工的生产特点。

（1）从涉及物料上看。生产原料、中间品、成品涉及易燃易爆、有毒、腐蚀等多种危险。其中，环氧乙烷、乙烯、乙醇、硫磺、氨、甲醛、乙醛、二氯乙烷、天然气等属于易燃易爆物质；氨、甲醛、乙醛等具有毒性；氨、氢氧化钠、浓硫酸、甲醛、乙醛、亚硫酸、二氯乙烷等具有腐蚀性。（2）从厂区平面布局看。有低温乙烯储罐、常压乙醇易熔盘内浮顶储罐罐、半冷冻环氧乙烷球罐、全压力液氨卧罐等，罐型复杂、罐区间距小、介质危险性各异，一旦发生事故易发生连锁事故，灭火救援技战术要求高，处置难度大。尤其是环氧乙烷风险极高，爆炸极限宽（3%～100%），泄漏后就会发生起火爆炸。（3）从工艺设计上看。企业只设置一个配套环氧乙烷装置的地面火炬，其他装置均未设置紧急排放系统（火炬或放散装置），事故状态下易出现超压爆炸，造成灾情扩大。地面火炬设置在生产装置和加热炉的下风向，增大了爆炸事故风险。一旦发生事故，极易突破安全设计底线，从初期灾情发展为难控灾情甚至是失控、灾难性灾情。（4）从物料储运上看。乙烯全冷冻罐采用液氨做冷媒，仅设置一级冷凝系统，没有再冷凝系统，一旦受外部不可控因素影响，不能对BOG蒸发气强制冷凝循环，无法保证储罐本质安全条件；乙烯罐区围堰过高，发生事故时高倍泡沫产生器无法架设，且未设置导流沟和积液池；乙烯运输采用设计压力为0.58MPa的LNG低温槽车运输，由于乙烯饱和蒸气压远高于液化天然气，对安全运输技术要求高，发生事故风险大；乙醇储罐设计为带通风口、易溶盘结构，固定泡沫产生器选型错误，无法发挥效能；液氨罐区与环氧乙烷及液化烃罐区距离过近，毒害及易燃易爆，叠加风险源，事故危害加大。

4.灭火救援处置要点及安全事项

（1）由于企业工艺设计的缺陷（平面布局、火炬设计等），一旦发生事故，处置难度大，安全风险高。特别是液氨罐区、环氧乙烷及液化烃罐区距离过近，当发生事故时应首先考虑如何紧急泄压，长干线、远距离作战方式，以移动炮、自摆炮为主，尽量减少前方力量和装备。（2）乙烯罐区防火堤为非标设计，高度约4m，设置钢制楼梯，事故状态下利用高倍数泡沫发生器覆盖时，要钢制楼梯发生“冷脆”无法使用；储罐发生泄漏起火及受邻近火源影响，应优先考虑工艺措施，启动BOG循环制冷系统，并部署水幕分隔保护；若罐区发生大量乙烯泄漏，指挥员应慎重选择进入事故区，考虑上风向1km处集结车辆，并拉大警戒距离，禁火源，选派精干力量进入控制室侦察，部署移动力量利用移动高倍数泡沫覆盖减少挥发。（3）针对环氧乙烷储罐，为半冷冻球罐设计，事故状态下，保持储罐内的低温环境最重要，因此必须重点保护制冷机房，严禁向储罐射水。（4）针对乙醇罐区，一旦发生火灾，应考虑按整个罐区全液面火灾进行力量编成，调集水平延展能力较好的高喷车编组，按照1h延续时间，准备充足的抗溶性泡沫。（5）针对乙烯装卸台事故，应注意辨识乙烯罐车，切忌当成普通压力罐车，不能盲目打水，注意区分内罐是否失去真空，是否具备处置条件。（6）若液氨罐区或牛磺酸装置发生氨气泄漏，要注意防止中毒和爆炸危险，利用雾状水稀释降毒；牛磺酸装置发生硫酸泄漏，可考虑做好防护时，利用碱性物料中和，如生石灰、熟石灰、小苏打、漂白粉等，降低腐蚀危险。（7）企业位于精细化工园区内，毗邻方圆钛白、金澳科技、华盛铝材、凌安科技等化工企业。发生事故后，若工艺控制失效，极易由初期、难控灾情发展为失控、灾难性灾情，从单个企业事故引发周边多个企业的园区性连锁事故。视情启动省、市级跨区域作战预案，调集充足的人员、装备和灭火药剂，做好侦察研判、风险评估后，方可采取相应的处置措施，科学进行力量编成，开展人员搜救和事故处置[3]。