乙醛裝車聚合事故分析
?? 一、事故經(jīng)過
2002年12月2日16點(diǎn)11分,車號(hào)為蘇BK5820、容積為22.7m3的乙醛專用槽車,在揚(yáng)子石化股份公司化工廠醋酸車間乙醛裝車平臺(tái)開始裝醛,16點(diǎn)50分,裝車結(jié)束,共裝乙醛15噸。在關(guān)閉槽車進(jìn)料閥后加盲板時(shí),發(fā)現(xiàn)槽車溫度、壓力上升,槽車壓力上升至8Pa、溫度達(dá)70℃左右,伴有“咔嚓”的響聲。操作人員武某立即向車間領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào),同時(shí)將槽車尾氣盲板拆除,并將壓力卸至6Pa,關(guān)閉放空閥,進(jìn)料閥加盲板。
二、原因分析
1、在反應(yīng)器內(nèi)聚合
2002年12月2日槽車所裝乙醛來自乙醛球罐R-501c罐,內(nèi)有190噸乙醛,其中70噸左右是11月29日白班生產(chǎn)的產(chǎn)品。當(dāng)日,由于反應(yīng)波動(dòng)大,分析工曾取原料乙烯分析三次,原料乙烯中氮?dú)夂扛哌_(dá)5.7%,對(duì)比乙醛裝置原料乙烯的規(guī)格要求:
C2H4:≥99.7%
C2H4:≤30ppm
CH4、C2H6:≤50ppm
S(以H2S計(jì))≤3ppm
雜質(zhì):≤0.3%
發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過原料乙烯規(guī)格中所有雜質(zhì)總和0.3%,原料乙烯中惰性組份增加后,循環(huán)氣中乙烯含量會(huì)很快下降。因循環(huán)氣中乙烯含量足乙醛裝置安全生產(chǎn)的一個(gè)重要指標(biāo),其值低于60%時(shí)裝置會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)。為了裝置安全,尾氣放空量被大幅增加,并強(qiáng)加鹽酸,乙烯分壓就降低了,造成反應(yīng)速度下降,除沫器后部氣量過大,催化劑中的氯化鈀、氯化銅被循環(huán)氣吹到除沫器簡(jiǎn)體掛壁,造成低沸物聚合。
2、在純?nèi)┲虚g貯罐內(nèi)聚合
催化劑中的鈀、銅等重金屬以及氯離子等微量物質(zhì)被夾帶到蒸餾系統(tǒng)后,部分會(huì)被帶入乙醛成品中,在中間貯罐中的重金屬離子以及鹵素作用下,促使乙醛發(fā)生聚合反應(yīng),生成環(huán)狀化合物三聚乙醛。
12月3日打開多處導(dǎo)淋排放,發(fā)現(xiàn)液體中帶有催化劑痕跡,證明了我們的推斷。
3、在成品球罐內(nèi)聚合
3.1未按要求分析
純?nèi)┲虚g貯罐中的乙醛本身不合格,在向成品罐進(jìn)料前,未按要求進(jìn)行分析或分析的數(shù)據(jù)有誤。很可能是金屬離子、氯離子超標(biāo),中間貯罐向成品球罐R-501c送料時(shí),在輸送泵葉輪攪動(dòng)下,引起了聚合反應(yīng)。
3.2貯存時(shí)間過長(zhǎng)
乙醛在球罐中貯存時(shí)間過長(zhǎng),沒有及時(shí)倒罐后再裝車。有的乙醛貯存達(dá)半個(gè)月以上,乙醛變質(zhì),H+增多,乙醛在室溫和H+存在時(shí),發(fā)生聚合反應(yīng)生成微溶于水的液體三聚乙醚在0℃或0℃以下時(shí)聚合 成不溶于水的固態(tài)四聚乙醛。
4、在槽車內(nèi)聚合
槽車中的乙醛發(fā)生聚合后,我們?nèi)∫胰┣蚬轗-501c罐和槽車中的樣品分析,發(fā)現(xiàn)R-501c罐中乙醛正常。
槽車中含三聚乙醛11.0%,含未知物0.5%,含金屬離子Fe(mg/kg)1.0。從槽車樣品中我們發(fā)現(xiàn)Fe離子超標(biāo),我們分析認(rèn)為Fe離子是乙醛聚合的條件之一。所以,槽車本身帶有雜質(zhì),槽車中Fe離子超標(biāo),也可能導(dǎo)制槽車中乙醛發(fā)生聚合反應(yīng)。
三、乙醛聚合的防范措施
1、加強(qiáng)工藝管理,控制好壓差
加強(qiáng)乙烯原料的監(jiān)控,從根源上杜絕乙醛聚合的發(fā)生,減少反應(yīng)波動(dòng),出現(xiàn)乙烯質(zhì)量問題后,增加成品中重金屬及氯離子分析。嚴(yán)格按《乙醛裝置工藝技術(shù)規(guī)程》和《乙醛裝置操作法》操作,調(diào)整好工藝參數(shù),控制好各反應(yīng)器的壓差,避免催化劑的夾帶。
2、加強(qiáng)巡檢,優(yōu)化報(bào)警設(shè)置
加強(qiáng)巡檢,增加貯罐處巡檢的次數(shù),及時(shí)觀察現(xiàn)場(chǎng)中間貯罐、球罐溫度和壓力的變化,現(xiàn)場(chǎng)罐區(qū)噴淋電磁閥前后的保護(hù)閥是否處于全開狀態(tài),以便在緊急情況下,中控室隨時(shí)開啟噴淋開關(guān),給槽車和貯罐冷卻降溫。進(jìn)一步完善乙醛貯罐監(jiān)控系統(tǒng),將現(xiàn)場(chǎng)貯罐溫度、壓力引入DCS集散控制系統(tǒng),并設(shè)定報(bào)警值,動(dòng)用歷史曲線分析溫度走勢(shì)情況,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,確保更高的安全系數(shù)。
3、規(guī)范裝車作業(yè)
3.1對(duì)裝車工的要求
裝車工須經(jīng)技術(shù)培訓(xùn),明確裝車作業(yè)人員職責(zé),取得上崗資格證后,方可操作。
3.2裝車前的準(zhǔn)備
裝車前槽車貯罐應(yīng)做好氮?dú)庵脫Q和氧含量的分析,氧含量應(yīng)小于1%(VOL)。根據(jù)槽車容積、乙醛密度及90%的充裝系數(shù),認(rèn)真核定裝車數(shù)量,嚴(yán)禁超裝。超裝會(huì)造成槽車氣體空間減少甚至沒有氣體空間,以至槽車內(nèi)氧氣濃度相對(duì)增大,隨著環(huán)境的變化,易發(fā)生聚合、爆炸事故。裝車前應(yīng)認(rèn)真填寫罐裝檢查確認(rèn)表,經(jīng)裝車工確認(rèn)后,方可裝車。
3.3裝車時(shí)的要求
裝車時(shí),球罐壓力控制在0.25MPa一0.30MPa,根據(jù)流量計(jì)的讀數(shù),流量不得大于20t/h。
3.4加強(qiáng)人員培訓(xùn),不斷提高處理水平
加強(qiáng)乙醛發(fā)生聚合反應(yīng)的事故演練和乙醛聚合后處理步驟的學(xué)習(xí)。反復(fù)演練處理過程:迅速關(guān)閉進(jìn)料管線上的考克,關(guān)閉貯罐上的放空,打開噴淋電磁閥給貯罐降溫,關(guān)閉進(jìn)出料閥手動(dòng)閥,打開高壓水槍,給容器或槽車降溫。讓每位職工都熟練掌握,不斷提高職工的預(yù)防能力和應(yīng)變能力,遇到緊急情況,才會(huì)做到心中有數(shù),知道應(yīng)該先“干什么”,然后再“做什么”。
乙醛是低閃點(diǎn)易燃A3級(jí)化學(xué)危險(xiǎn)品,聚合后潛在危險(xiǎn)很大。若發(fā)生爆炸,對(duì)人員的生命和環(huán)境都有很大的危害,但只要加強(qiáng)對(duì)乙醛聚合反應(yīng)的認(rèn)識(shí),研究聚合的形成過程,加強(qiáng)管理,提高安全意識(shí),規(guī)范裝車作業(yè)程序,措施得力,就能完全預(yù)防乙醛在裝車中聚合反應(yīng)的發(fā)生。
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