化工生產安全技術第1頁/共62頁

本講內容第一節化工安全生產技術概述第二節化工生產工藝過程安全技術第2頁/共62頁一、化工生產的特點二、化工生產事故的特征三、典型案例三、化工安全技術內容四、安全技術與生產技術的關系五、安全生產管理與人的因素第3頁/共62頁1、化工生產物料多數具有潛在的危險性（1）易燃、易爆；（2）有腐蝕性；（3）毒性；（4）高溫、高壓；（5）反應性第4頁/共62頁3、化工生產規模大型化、生產過程連續性強采用大型裝置可以明顯降低單位產品的建設投資和生產成本，有利于提高勞動生產率。4、化工生產過程的自動化程度高由人工手動操作發展到計算機控制。所以，不安全因素多，危險性和危害性大。2、化工生產工藝過程復雜，工藝條件苛刻高溫、高壓、低溫、高真空度.第5頁/共62頁化工生產事故的特征1、火災、爆炸、中毒事故多且后果嚴重：2、正常生產時事故發生多：（1）化工生產中伴隨許多副反應，機理不清；（2）影響化工生產各種參數的干擾因素多；（3）由于人的素質或人機工程設計欠佳，易造成誤操作，如看錯儀表、開錯閥門等。3、材質和加工缺陷以及腐蝕的特點：4、事故的集中和多發：第6頁/共62頁第7頁/共62頁第8頁/共62頁教訓一：私企肇事政府墊賠

該公司系私企，注冊、辦公、生產地處三區。廠毀人亡，引出安撫穩定、經濟補償和事故查處的新問題；第9頁/共62頁教訓二：知識貧乏違背科學

溴酸鉀是強氧化劑，淀粉、麥芽精糊是可燃物，相混構成爆炸物，遇火源、高溫能引爆的危險，未被識別。顯屬缺乏化學品安全知識；第10頁/共62頁教訓三：程序不循急功近利

尼日利亞的樣品，小試解析，未經放大試驗，急于投產，埋下禍根，鑄成慘禍！第11頁/共62頁案例2：裝錯產品受槽內反應;

氯氣外逸小朋友遭殃1984年5月16日,上運七場１輛次氯酸鈉槽罐汽車去天原化工廠卻裝了鹽酸運至浦東某織造廠,鹽酸卸入次氯酸鈉受槽后發生激烈的下列化學反應:2HCl

+NaClO→NaCl+H2O+Cl2

Cl2大量逸出至下風側的幼兒園,造成100多名小朋友吸入……第12頁/共62頁簡要分析押運員—

自以為是

違規無證駕駛,開錯地方，裝錯產品。發貨工—

不以為然

來單照收,不核對,發錯產品。織造廠—

無規無矩

圍墻上僅設一受料孔，無標識，槽車軟管插入卸料…

…

第13頁/共62頁案例3：違反科研開發程序未經小試鑒定中試直接投料試產導致強烈爆炸1993年6月14日，浙江省瑞安化工廠均三甲苯胺車間配酸工段反應釜發生爆炸，造成3人死亡、9人重傷、5人輕傷，經濟損失達200多萬元。第14頁/共62頁

一、事故概況及經過

該廠為解決染料中間體生產中產生廢硫酸問題，與復旦大學退管會簽訂《改進三甲基苯中硝化技術合同》。同年4月，復旦大學化學系1名退休教授和1名退休副教授完成實驗室小試任務后，于6月初偕1名退休高工抵廠，對生產設備進行了改裝。該退休教授確認改裝符合要求并決定在生產裝置上直接投料試驗。第15頁/共62頁6月14日8:15開始投料，8:35反應鍋發生爆炸。鍋體從二樓震落到底樓，鍋蓋炸出11m、攪拌器電機炸至22m、廠房倒塌。1名退休教授和1名操作工當場死亡。站在稍遠處的6人嚴重化學灼傷，其中1名副教授搶救無效死亡。另有9人遭受外傷或灼傷。第16頁/共62頁二、事故原因分析1.違反科研開發的基本程序。將未經小試鑒定、未經中試的不成熟技術，直接用于企業的工藝改造。對僅通過60g小試的“實驗室成果”，直接擴大到1100kg，并在1000L反應釜上投料，進行工業化生產試驗。第17頁/共62頁案例4：重慶開縣井噴事故：2003年12月23日晚9時15分，地處重慶開縣的中石油西南油氣田分公司發生井噴事故，大量含有高濃度硫化氫的劇毒天然氣噴出擴散，致使周圍大多已經入睡的村民在睡夢中死去，尤其是地處鉆井架附近的高橋鎮曉陽村有90%以上村民遇難，有很多家庭都是全家同時遇難，最多的一家有9個人同時遇難。這次事故官方的統計數字是243人死亡（但據聯合晚報報道：僅井口附近就有上千人死亡，只是尸體在家中未被發現）。當地自然環境跟著遭殃，野生動物大量死亡。直接經濟損失6000余萬元。

第18頁/共62頁由于該事故是一起特大責任事故，且事故影響巨大，因此相關人員也受到了相應的處分：其中四川石油管理部一把手陳應權局長被撤職；直接責任人王建東、宋濤、向一明等三人因重大事故罪被捕。此年中石油集團副總吳耀文（副部級）被國資委免職，中石油集團總經理馬富才因此引咎辭職。2006年8月，國務院國資委對160多家中央企業進行了首次任期（2003-2006）考核，中石油集團因發生了數起特大生產安全事故由A級企業降為B級企業。第19頁/共62頁化工安全技術是研究生產過程中各種事故和職業性傷害發生的原因，防止事故和職業病發生的系統的科學技術理論。它內容豐富，是涉及文、理、法、工等多門學科的綜合性科學。主要內容有以下四方面：1、預防工傷事故和其它各類事故的安全技術：2、預防職業性傷害的安全技術：3、制定和執行規章制度：第20頁/共62頁4、化工生產安全主要措施：（1）減少和降低潛在危險的因素及數值（2）聯鎖（3）隔離操作或遠距離操作（4）設置安全薄弱環節（5）設備堅固或加強（6）封閉：將危險物和危險能量限制范圍（7）設置警告牌和信號裝置第21頁/共62頁1、安全技術是生產技術的一個重要組成部分：2、安全技術貫穿于生產的全過程：3、安全技術隨著生產技術的發展而發展：化工生產過程的安全技術與生產技術的關系密切性、廣泛性和復雜性是其它工業生產過程無法比擬的。第22頁/共62頁一、安全生產管理二、人的生理和心理狀況對安全的影響第23頁/共62頁（一）企業安全管理體制與基礎工作1、企業安全管理體制2、安全管理的基礎工作（二）生產安全管理1、工藝操作安全管理2、化學危險品的安全管理3、人員的安全管理第24頁/共62頁安全管理體制：安全管理的組織原則，組織形式及其機構，以及相互關系、責任分工。主要包括：1、確立企業安全管理體制的基本原則；2、各部門及人員的職責和權限；3、安全技術管理部門的作用。第25頁/共62頁安全生產：使生產過程在符合物質條件和工作秩序下進行，消除或控制危險，防止發生人身傷亡和財產損失等生產事故，使設備和設施免受損壞，使環境免遭破壞。第26頁/共62頁安全生產管理：針對人們生產過程的安全問題，運用有效資源，發揮人的智慧，通過人的決策、計劃、組織和控制等活動，實現生產過程中人與機器設備、物料、環境的和諧，達到安全生產的目標。第27頁/共62頁安全生產管理目標：是減少和控制危害，減少和控制事故，盡量避免生產過程中由于事故所造成的人身傷害、財產損失、環境污染以及其他損失。第28頁/共62頁重點抓好安全生產責任制安全生產責任制是企業中最基本的一項安全制度，是企業安全生產管理規章制度的核心。企業領導及各級各類部門、崗位均要制定安全生產責任制，做到職責明確，責任到人。第29頁/共62頁（1）安全標準與規章制度的制定（2）全員安全培訓教育的實施（3）安全檢查第30頁/共62頁（1）工藝操作安全管理：為使工藝操作順利進行并取得合格產品所采取的組織和技術措施，是化工企業安全管理的核心。（2）工藝規程：生產操作的基本依據（3）安全技術規程：預防事故發生的措施和辦法（4）安全管理制度：告訴人們應該怎么做。第31頁/共62頁（1）存儲：儲存場所要符合國家規定，倉庫必須配備專業知識技術人員，要有個人防護用品；（2）保管：實行“五雙制度”，雙人驗收、雙人保管、雙人發貨、雙把鎖、雙本帳。（3）運輸：定人、定車、定點；抓好“三個環節”：發貨、裝貨、提貨。危險化學品運輸過程中要有危險標志。第32頁/共62頁1、人員素質的控制：化工企業生產和建設人員，須有相應的身體素質和文化素質。2、人員進入現場的控制：進入現場人員須經過廠級、車間、班組三級安全教育合格，并經技能培訓合格。第33頁/共62頁1、人的生理狀況對安全的影響如：生理有缺陷、帶病工作、疲勞工作等。2、人的性格對安全的影響安全型：活潑性、冷靜型；非安全型：急躁型、輕浮型、遲鈍型。3、影響安全的幾種情緒如：急躁、煩躁、欣喜若狂等。第34頁/共62頁一、化學反應過程安全技術二、化工單元操作過程安全技術第35頁/共62頁化學反應種類繁多，過程復雜，對于不同的反應安全技術也不盡相同，現分述如下：1、氧化反應：（1）參加氧化反應的物質多數為氧化劑，具有易燃、易爆特點；（2）氧化反應一般為放熱反應；（3）對氧化反應要嚴格控制氧化劑的加料量和加料速度，要有良好的攪拌和冷卻裝置，防止溫升過快、過高；第36頁/共62頁（4）要防止因設備、物料因含雜質為氧化劑提供雜質，使用空氣時要凈化。（5）當氧化過程以空氣和氧為氧化劑時，反應物料應嚴格控制在爆炸極限以外。2、還原反應（1）利用初生態氫還原（2）催化加氫:催化劑雷尼鎳、鈀炭等（3）使用其它還原劑還原：NaBH4、LiAlH4、Na2S2O4、異丙醇鋁等。第37頁/共62頁3、硝化反應（1）在有機化合物分子中引入硝基的反應。（2）硝化劑：常用濃硝酸或濃硝酸+濃硫酸。（3）制備混合酸時，一定要先稀釋。注意稀釋程序，不能將兩種濃酸直接混溶。混酸具有強烈的氧化性和腐蝕性。（4）硝化反應是一個放熱反應。要控制反應速度，防止溫升過快、過高。要有良好的攪拌和冷卻系統。（5）反應器應設有泄爆和緊急排放系統。第38頁/共62頁4、磺化反應：（1）苯分子等芳香烴化合物里的氫原子被硫酸分子里的磺酸基（-SO3H）所取代的反應。Ar-H＋-SO3→Ar-SO3H

（2）通常用濃硫酸或發煙硫酸作為磺化劑，有時也用三氧化硫、氯磺酸、二氧化硫加氯氣以及亞硫酸鈉等作為磺化劑。磺化劑有強烈的腐蝕作用。（3）磺化是放熱反應，低溫磺化時需要冷卻，而高溫磺化則需要加熱保溫。（4）磺化反應在現代化工領域中占有重要地位，是合成多種有機產品的重要步驟，在醫藥、農藥、燃料、洗滌劑及石油等行業中應用較廣。第39頁/共62頁5、氯化反應（1）化合物的分子引入氯原子的反應。可分為：加成氯化：CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl取代氯化：CH4+Cl2→CH3Cl+HCl（2）常用的氯化劑有氣態或液態氯、氣態HCl、不同濃度的鹽酸、磷酰氯、PCl3等。（3）氯化反應是放熱反應，要注意控制好溫度。氯化劑具有腐蝕性，做好設備和管道的防腐工作。（4）注意反應中的尾氣吸收。第40頁/共62頁6、裂解反應（1）裂解是石油化工生產過程中，以比裂化更高的溫度（700℃～800℃，有時甚至高達1000℃以上），使石油分餾產物（包括石油氣）中的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等短鏈烴的加工過程。（2）催化裂解，是在催化劑存在的條件下，對石油烴類進行高溫裂解來生產乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烴，并同時兼產輕質芳烴的過程。第41頁/共62頁7、聚合反應：（1）由單體合成聚合物的反應過程。有聚合能力的分子原料稱單體。一種單體的聚合稱均聚合反應。兩種或兩種以上單體參加的聚合，則稱共聚合反應。（2）聚合反應的主要危險性(A)聚合反應中的使用單體、溶劑、引發劑、催化劑等大多是易燃、易爆物質，使用或儲存不當時，易造成火災、爆炸。如聚乙烯的單體乙烯是可燃氣體，順丁橡膠生產中的溶劑苯是易燃液體，引發劑金屬鈉是遇濕易燃危險品。第42頁/共62頁(B)許多聚合反應在高壓條件下進行，單體在壓縮過程中或在高壓系統中易泄漏，發生火災、爆炸。例如，乙烯在130～300MPa的壓力下聚合合成聚乙烯。(C)聚合反應中加入的引發劑都是化學活性很強的過氧化物，一旦配料比控制不當，容易引起爆聚，反應器壓力驟增易引起爆炸。(D)聚合物分子量高，黏度大，聚合反應熱不易導出，一旦遇到停水、停電、攪拌故障時，容易掛壁和堵塞，造成局部過熱或反應釜飛溫，發生爆炸。第43頁/共62頁（3）聚合反應過程的安全措施(A)應設置可燃氣體檢測報警器，一旦發現設備、管道有可燃氣體泄漏，將自動停車。(B)反應釜的攪拌和溫度應有檢測和連鎖裝置，發現異常能自動停止進料。(C)高壓分離系統應設置爆破片、導爆管，并有良好的靜電接地系統，一旦出現異常，及時泄壓。(D)對催化劑、引發劑等要加強儲存、運輸、調配、注入等工序的嚴格管理。(E)注意防止爆聚現象的發生。(F)注意防止粘壁和堵塞現象的發生。第44頁/共62頁危險因素化學工業石油工業工廠選址3.5%7.0%工廠布局2.0%12.0%結構3.0%14.0%對加工物質的危險性認識不足20.2%

2.0%化工工藝10.6%

3.0%物料輸送4.4%4.0%誤操作17.2%

10.0%設備缺陷31.1%46.1%防災計劃不充分8.0%2.0%美國保險協會（AIA）對化學工業的火災、爆炸事故進行調查，分析了主要和次要原因，并將危險因素歸納如下：第45頁/共62頁1、工廠選址①易遭受地震、洪水、暴風雨等自然災害。②水源不充足。③缺少公共消防設施的支援。④有高濕度、溫度變化顯著等氣候問題。⑤受鄰近危險性大的工業裝置影響。⑥鄰近公路、鐵路、機場等運輸設施。⑦緊急狀態下難以把人和車輛疏散至安全地。第46頁/共62頁2、工廠布局①工藝設備和儲存設備過于密集。②有顯著危險性和無危險性的工藝裝置間的安全距離不夠。③昂貴設備過于集中。④對不能替換的裝置沒有有效的防護。⑤鍋爐、加熱器等火源與可燃物工藝裝置之間距離太小。⑥有地形障礙。第47頁/共62頁3、結構①支撐物、門、墻等不是防火結構。②電氣設備無防護措施。③防爆通風換氣能力不足。④控制和管理的指示裝置無防護措施。⑤裝置基礎薄弱。第48頁/共62頁4、對加工物質的危險性認識不足①在裝置中原料混合，在催化劑作用下自然分解。②對處理的氣體、粉塵等在其工藝條件下的爆炸范圍不明確。③沒有充分掌握因誤操作、控制不良而使工藝過程處于不正常狀態時的物料和產品的詳細情況。第49頁/共62頁5、化工工藝①沒有足夠的有關化學反應的動力學數據。②對有危險的副反應認識不足。③沒有根據熱力學研究確定爆炸能量。④對工藝異常情況檢測不夠。第50頁/共62頁6、物料輸送①各種單元操作時對物料流動不能進行良好控制。②產品的標示不完全。③送風裝置內的粉塵爆炸。④廢氣、廢水和廢渣的處理。⑤裝置內的裝卸設施。第51頁/共62頁7、誤操作①忽略關于運轉和維修的操作教育。②沒有充分發揮管理人員的監督作用。③開車、停車計劃不適當。④缺乏緊急停車的操作訓練。⑤沒有建立操作人員和安全人員之間的協作體制。第52頁/共62頁8、設備缺陷①因選材不當而引起裝置腐蝕、損壞。②設備不完善，如缺少可靠的控制儀表等。③材料的疲勞。④對金屬材料沒有進行充分的無損探傷檢查或沒有經過專家驗收。⑤結構上有缺陷，如不能停車而無法定期檢查或進行預防維修。⑥設備在超過設計極限的工藝條件下運行。⑦對運轉中存在的問題或不完善的防災措施沒有及時改進。⑧沒有連續記錄溫度、壓力、開停車情況及中間罐和受壓罐內的壓力波動。第53頁/共62頁9、防災計劃不充分①沒有得到管理部門的大力支持。②責任分工不明確。③裝置運行異常或故障僅由安全部門負責，只是單線起作用。④沒有預防事故的計劃，或即使有也很差。⑤遇有緊急情況未采取得力措施。⑥沒有實行由管理部門和生產部門共同進行的定期安全檢查。⑦沒有對生產負責人和技術人員進行安全生產的繼續教育和必要的防災培訓。第54頁/共62頁1.安全用火管理制度14.安全作業證制度2.安全技術措施管理制度15.防火防爆安全規定3.裝置停工檢修安全制度4.危險化學品管理制度5.壓力容器安全管理制度6.廠內交通安全管理制度7.安全用電管理制度8.消防設施、火災預防和撲救及應急救援管理制度9.職業病防治管理制度10.安全生產責任制度11.安全教育制度12.安全檢查制度13.事故管理制度第55頁/共62頁雷尼鎳又譯蘭尼鎳，是一種由帶有多孔結構的鎳鋁合金的細小晶粒組成的固態異相催化劑，它最早由美國工程師莫里·雷尼在植物油的氫化過程中，作為催化劑而使用。其制備過程是把鎳鋁合金用濃氫氧化鈉溶液處理，在這一過程中，大部分的鋁會和氫氧化鈉反應而溶解掉，留下了很干燥的活化后的雷尼鎳.多大小不一的微孔。對氫氣的強吸附性，高催化活性和熱穩定性使得雷尼鎳被廣泛用于很多工業過程和有機合成反應中。除此之外，雷尼鎳基本不溶于除無機酸之外的實驗室溶劑，同時又具有較高的密度（和鎳類似，6-7g/cm3），這都有利于反應之后從混合液中分離催化劑。第56頁/共62頁是將氯化鈀（PdCl2）均勻負載在活性炭上制成。鈀含量從0.5%-30%，常見有5%、10%、20%；在空氣中穩定，溶于酸和水溶液；應用:1.末端烯徑（α-烯徑）生成甲基酮的氧化催化；2.在水溶液中用空氣作氧化劑，使烯徑氧化成醛。鈀炭催化劑第57頁/共62頁白色至灰白色細結晶粉末或塊狀，吸濕性強;沸點500℃(真空);熔點400℃;溶于水、液氨，不溶于乙醚、苯、烴類；用于制造其他硼氫鹽、還原