精细化工一釜多用风险分析及防控

发布时间：

2024-01-18 09:43

精细化工行业由于是批量式生产，通常设计是一釜多用，也就是一个釜可能用于物料配制、反应、淬灭、萃取、蒸馏或浓缩、结晶等单元操作，对操作步骤的执行顺序和执行时间长短有严格要求，如果缺乏有效管控，可能会导致重大安全生产事故。

常见釜式反应器

搅拌式釜：承载的单元功能有配制、反应、蒸馏、分层、结晶等，如果辅助一些中转容器，可以强大到在一个釜内把所有的单元操作完成得到产品。

一釜多用：风险点

①主要是反应工艺或反应条件不同，而配套的加热或冷却条件、反应釜承压能力、真空条件、搅拌条件、反应釜材质不兼容而导致的潜在超温超压，轻微的导致喷料泄漏，严重的，可能导致爆炸。

②一釜多用时，反应釜配套安装的各类管线、阀门、安全联锁等相对复杂，增加员工操作失误的概率。

③同一产品不同操作单元共用一个釜。如溶解、反应、淬灭、分层、浓缩等单元操作在同一个釜内进行，由于不同操作阶段存在提前操作或遗漏操作的情况，可能导致前一反应未进行，后一物料进入后不兼容造成安全风险。

④不同产品切换时共用同一个釜。如产品一的生产中该釜的功能是氯化反应，而产品二的生产中该釜的功能是取代反应、叠氮化反应等，由于化学品物性的不同，可能存在前一个产品残留导致诱发后一个产品的剧烈反应，造成安全风险。

⑤同一个釜设计条件为反应热失控等级严重度3级进行的设计考虑，而不同产品引入的反应热失控等级大于3级，共用该釜时，可能存在安全措施达不到工艺安全要求，造成安全风险。

⑥不同产品或同一产品的一釜多用时，因操作失误，在物料转移时，可能因开错阀门或接错管道导致错误物料引入，造成安全风险。

⑦不同产品或同一产品不同步骤共用一个釜时，可能存在因物料性质不同，造成化学品与设备材质不兼容，可能存在设备腐蚀、管道腐蚀、静电积聚等，造成物料泄漏、内爆的风险。

⑧因产能过于饱和，生产计划安排过于紧凑，可能存在危险工艺的反应被错误安排在低安全等级设计的反应釜上，造成因安全措施的不足，导致热失控发生闪爆事件。

⑨不同品种共用一个反应釜时，因品种切换时，反应釜与反应釜之间的切换距离太远，采用临时软管连接中转物料或采用移动吨桶中转物料等方式，在中转过程中，可能存在物料泄漏风险。同时现场软管私搭乱放，现场凌乱导致绊倒、堵塞通道等造成安全隐患。

⑩非18类危险工艺的单元反应可能由于反应热数据的缺失，该产品的反应被安排在低安全等级的反应釜上，造成因安全措施的不足，如移热能力不足、无DCS控制等，导致热失控发生闪爆事件。

一釜多用：风险防控

①新的项目设计，可以考虑按照功能区分，反应类的操作与后处理操作按区域划分，在设计初期可根据平面图充分考虑布局。

②同一车间或厂房内，考虑完成所有预产产品，不同反应单元所有物料的兼容性评估。

③同一车间或厂房内，考虑完成所有预产产品，不同反应单元所有物料与设备材质的兼容性评估。

④涉及化学反应的釜或罐的设计可以按照至少反应热失控等级3级所需工程能力，火灾工况（以二氯甲烷计算）两相流的泄放能力考虑比较适用的设计，如工艺使用高能化合物或存在高能化学反应时，需重新能量衡算经评估后，考虑：

· 降低产能；

· 间歇工艺改为半间歇工艺，衡算最小加料时间；

· 经HAZOP分析后，重新变更设备；

· 微通道反应器。

⑤产生气体的反应或使用气体的反应，完成尾气主管并管后的尾气风险评估和合适的尾气处理措施方案，如脱-BOC产生的异丁烯，氯化亚砜产生的二氧化硫，硼烷类气体等。

⑥同一车间或厂房内，不同品种转产时，编制转产方案（含风险识别、风险控制措施、清洗方案等），完成操作规程，人员培训。

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