精細(xì)化工生產(chǎn)多以間歇和半間歇操作為主，雖然經(jīng)過(guò)幾年的工藝與自動(dòng)化控制提升改造，但由于工藝操作條件復(fù)雜多變，上下游操作單元還存在未按要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，現(xiàn)場(chǎng)仍有需要人工操作的操作單元，以及從業(yè)人員對(duì)工藝控制要點(diǎn)不掌握和對(duì)反應(yīng)機(jī)理認(rèn)識(shí)不清等問題，這些是造成反應(yīng)失控的主要原因。而反應(yīng)一旦失控，可能會(huì)導(dǎo)致高溫、高壓、有毒有害物料等危險(xiǎn)因素的產(chǎn)生，并進(jìn)一步引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全事故。
1、未按照作業(yè)指導(dǎo)書的規(guī)定進(jìn)行投料、投料順序錯(cuò)誤、投料配比錯(cuò)誤、投料速度過(guò)快、投料量過(guò)大，或是錯(cuò)投物料，甚至投入相互禁忌物料引起物料間劇烈反應(yīng)，致反應(yīng)失控，引發(fā)燃爆事故。 例如，2018年宜賓恒達(dá)科技有限公司“7•12”重大爆炸著火事故。該企業(yè)在生產(chǎn)咪草煙的過(guò)程中，操作人員將無(wú)包裝標(biāo)識(shí)的氯酸鈉當(dāng)作2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺，補(bǔ)充投入到反應(yīng)釜中進(jìn)行脫水操作，釜內(nèi)的丁酰胺-氯酸鈉混合物發(fā)生化學(xué)爆炸，導(dǎo)致釜體解體，造成19人死亡。 2、涉及甲、乙類易揮發(fā)物料，投料時(shí)未采用氮?dú)庵脫Q，釜溫未降到可接受的范圍，投料過(guò)程中物料揮發(fā)，與空氣混合，達(dá)到爆炸極限，遇靜電等點(diǎn)火源而發(fā)生燃爆。 例如，2022年遼寧某生物科技公司“5•26”爆炸事故。操作工在反應(yīng)釜加料操作前，沒有按操作規(guī)程進(jìn)行氮?dú)庵脫Q（釜內(nèi)存有空氣）并降溫，當(dāng)物料（含有二氯乙烷）開始放入反應(yīng)釜時(shí)，物料直接落入釜底，噴濺產(chǎn)生揮發(fā)性二氯乙烷氣體，與釜內(nèi)空氣形成爆炸性混合氣體，因流體與內(nèi)襯四氟的管壁摩擦產(chǎn)生的靜電放電，引爆了釜內(nèi)爆炸性混合氣體，造成1人死亡。 3、未按照操作規(guī)程的規(guī)定升溫、穩(wěn)定溫度、降溫，反應(yīng)釜停留時(shí)間不符合工藝要求等，均有可能造成反應(yīng)釜超溫、超壓引起反應(yīng)失控，甚至造成反應(yīng)釜燃爆事故。 例如，2012年5月16日，江西某化工公司2�；腔读虾�，因催化劑在2#磺化釜底部短管堆積、沉淀，導(dǎo)致在反應(yīng)體系中，催化劑的量不足，磺化反應(yīng)達(dá)不到終點(diǎn)，氯磺酸、氨基磺酸（催化劑）、硝基苯等物料在釜內(nèi)放置時(shí)間較長(zhǎng)，硝基苯含量高于正常值，致磺化釜發(fā)生爆炸事故，造成3人死亡。 4、反應(yīng)釜物料混合不均勻，局部物料濃度、溫度超過(guò)操作范圍；反應(yīng)釜中殘留物、物料中雜質(zhì)超標(biāo)，引起物料劇烈反應(yīng)。反應(yīng)不充分，殘余物料進(jìn)入下一個(gè)操作單元。 例如，2017年1月3日，浙江某醫(yī)藥化工公司因員工身體疲勞，在崗位上瞌睡，錯(cuò)過(guò)了投料時(shí)間，致反應(yīng)不充分，下一班直接開始減壓蒸餾，未反應(yīng)原料繼續(xù)反應(yīng)放熱，加之蒸汽開量過(guò)大，反應(yīng)產(chǎn)物（含乳清酸）急劇分解放熱，導(dǎo)致反應(yīng)釜超壓物理爆炸，致3人死亡。 5、反應(yīng)溫度過(guò)低，投料持續(xù)進(jìn)行，造成物料過(guò)剩，當(dāng)溫度恢復(fù)時(shí)，發(fā)生劇烈反應(yīng)而致失控。 筆者在一些精細(xì)化工企業(yè)查看HAZOP分析報(bào)告時(shí)，常發(fā)現(xiàn)報(bào)告中對(duì)反應(yīng)釜低溫偏離后果是“無(wú)風(fēng)險(xiǎn)”。這說(shuō)明企業(yè)對(duì)低溫易造成物料積累，而一旦升溫時(shí)反應(yīng)加快、放熱加快的風(fēng)險(xiǎn)，還缺少認(rèn)知。 6、冷媒系統(tǒng)失效、攪拌故障等，反應(yīng)熱量無(wú)法及時(shí)取走。氮?dú)獗Ｗo(hù)措施失效，釜中進(jìn)入空氣。尾氣系統(tǒng)失效，不同釜內(nèi)的尾氣互竄，造成反應(yīng)異常。泄壓系統(tǒng)失效，壓力升高無(wú)法泄壓，造成反應(yīng)釜超壓爆炸。 7、安全聯(lián)鎖系統(tǒng)報(bào)警并聯(lián)鎖動(dòng)作，未分析原因，強(qiáng)制恢復(fù)。 例如，2020年5月8日，某精細(xì)化工公司三氯化磷車間氯化釜投磷操作時(shí)，氯化釜壓力升高，造成壓力高高報(bào)警并聯(lián)鎖動(dòng)作。操作人員在未查明原因的情況下，擅自投用SIS系統(tǒng)聯(lián)鎖，繼續(xù)投磷，五氯化磷與黃磷劇烈反應(yīng)生成三氯化磷并迅速氣化，壓力驟升導(dǎo)致氯化釜與洗磷塔連接的上氣管和降液管發(fā)生爆裂事故，造成2名操作人員死亡。 8、設(shè)備、管道因腐蝕、磨損造成高溫物料泄漏，易引發(fā)燃爆事故。 9、易燃、易爆固體緩慢氧化蓄熱，溫度超過(guò)物料自燃點(diǎn)，引發(fā)反應(yīng)失控。密閉空間中爆炸性粉料積聚并達(dá)到爆炸極限，遇點(diǎn)火源發(fā)生燃爆事故。 上述風(fēng)險(xiǎn)如何防控？ 一、開展反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與物料熱穩(wěn)定測(cè)試。要高度重視危險(xiǎn)工藝的反應(yīng)溫度、分解溫度、絕熱溫升、失控溫度、最大允許壓力（安全閥、爆破片的設(shè)定壓力）等安全核心數(shù)據(jù)的采集，為優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提升本質(zhì)安全水平提供安全保障。對(duì)反應(yīng)可能涉及的物料，如原料、中間產(chǎn)品、產(chǎn)品及副產(chǎn)物等，進(jìn)行熱穩(wěn)定性測(cè)試，在此基礎(chǔ)上明確其起始分解溫度及分解過(guò)程放熱量。尤其是當(dāng)反應(yīng)過(guò)程可能混入雜質(zhì)、金屬離子，或因控制不當(dāng)產(chǎn)生不明副產(chǎn)物時(shí)，可能引發(fā)的后果要進(jìn)行評(píng)估與分析。對(duì)于涉及硝化、氯化、氟化、重氮化、過(guò)氧化工藝的精細(xì)化工生產(chǎn)裝置，要開展生產(chǎn)工藝全流程的反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。 二、涉及危險(xiǎn)化工工藝的生產(chǎn)裝置要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，并按照要求設(shè)置溫度、壓力、攪拌電機(jī)電流、濃度檢測(cè)儀、pH計(jì)等在線監(jiān)測(cè)設(shè)施、泄壓設(shè)施及緊急冷卻、緊急停車設(shè)施。硝化反應(yīng)則應(yīng)設(shè)置雙溫度計(jì)。 三、實(shí)現(xiàn)投料與轉(zhuǎn)料的自動(dòng)化控制，消除因人工投料而失誤的可能性。企業(yè)應(yīng)優(yōu)化反應(yīng)工藝，盡可能采用順序控制，降低投料、放料等順序上操作失誤的風(fēng)險(xiǎn)。 四、確保反應(yīng)釜在工藝操作規(guī)程規(guī)定控制范圍內(nèi)運(yùn)行，及時(shí)處置工藝報(bào)警，防范反應(yīng)過(guò)程失控造成噴料現(xiàn)象及燃爆事故。對(duì)硝化、過(guò)氧化、重氮化等危險(xiǎn)工藝應(yīng)采用限流措施控制加料速度，硝化反應(yīng)硝化劑加料應(yīng)采用雙切斷閥。 五、實(shí)行密閉化操作，避免敞口作業(yè)。存在燃爆風(fēng)險(xiǎn)的物料投、放料作業(yè)及離心分離作業(yè)時(shí)，采取惰性氣體置換、保護(hù)等隔絕空氣的安全操作方式。 六是、嚴(yán)格執(zhí)行《化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程異常工況安全處置準(zhǔn)則(試行)》的要求，對(duì)于精細(xì)化工企業(yè)要按照“精細(xì)化工企業(yè)典型異常工況安全處置要點(diǎn)”。當(dāng)反應(yīng)釜故障停車，或者根據(jù)溫度或壓力急劇升高、物料突沸或沖料等現(xiàn)象判斷為反應(yīng)失控的，應(yīng)關(guān)閉進(jìn)料閥，停止加熱，屬于放熱反應(yīng)的應(yīng)立即啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)。如冷卻系統(tǒng)或攪拌故障時(shí)，應(yīng)將物料分散轉(zhuǎn)移至其他正常運(yùn)行的反應(yīng)釜中。如果仍無(wú)法控制需要泄放的，物料應(yīng)泄放至預(yù)先加入淬滅劑的泄放設(shè)施，嚴(yán)禁違規(guī)就地排放。 七、反應(yīng)釜加料中持續(xù)低溫，或帶料開車前應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，制定反應(yīng)控制作業(yè)方案和應(yīng)急處置措施。對(duì)于有反應(yīng)失控風(fēng)險(xiǎn)的，應(yīng)退料后再開車。