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太阳vs鹈鹕在线: 謀創新 控風險 源頭保障本質安全

發布時間:2019/6/10 13:58:54  點擊次數:672
本文標簽:源頭保障
  近幾年來,化工生產發生過多起事故,包括河北克爾化工 “2.28”重大爆炸事故、山東濱源化學“8.31”重大爆炸事故、江蘇聚鑫生物“12.9”重大爆炸事故等,都涉及硝化工藝。究其原因,很多都是分離器高溫走火爆炸。而在很多業內人士看來,二硝基氯苯(簡稱二硝)生產進程中涉及的硝化工藝安全,風險系數甚至更高。

  洛陽染料董事長段孝寧坦言:“一般來說,染料產品環保是重頭戲,但對二硝來說,安全是重頭戲,是第一位的。而二硝生產中的重點過程就是硝化工藝?!?

  事實上,國家早在“十二五”期間就已經開始在行業內推廣連續硝化工藝,但直到現在,連續硝化工藝在行業內的應用比例仍不高,僅有幾家企業使用。

  連續工藝體現多重優勢

  據悉,硝化工藝主要分為連續硝化和間歇硝化工藝,間歇式硝化工藝,要先將混酸加入到反應釜中,然后逐漸升溫,當到達合適溫度后,逐漸將氯苯滴加到反應釜中,需進行兩次硝化反應才能得到二硝。每一次反應結束后都會有未反應完的原料,這些原料進入分離器中后還會在高溫狀態下繼續反應,導致反應器升溫,給整個生產過程帶來危險。連續硝化工藝,可以通過遠程自動控制,不斷加料、不斷反應、不斷分離,硝化反應過程貫穿了整個生產工藝,生產效率大幅提高,且工人勞動強度大幅降低,反應物料配比準確、工藝指標穩定。

  段孝寧介紹說,甲苯的硝化是*危險的,過去我國只有軍工部門從事硝化,其他部門的硝化技術都相對落后。硝化是放熱反應,安全風險是高溫高壓。一般間歇式硝化工藝高溫高溫,溫度達110℃;連續硝化工藝則是低溫低壓,溫度僅85℃。

  兩種工藝不僅是安全性有較大差距,在生產效率、物料消耗、環保等方面,連續硝化工藝都體現出很大優勢。

  作為公認的當今中國硝化技術第一人,中國兵器工業甘肅銀光化學工業集團有限公司返聘高級技術顧問尹世英對比了兩種技術的差別:間歇硝化反應分離器溫差大,高溫狀態容易走火,每噸產品耗酸量約為1.8噸,產生的廢水量大,反應操作過程多,生產能力低,反映參數不能保證每次一樣,造成產品的優品率無法穩定;連續工藝人為操作的需要被降到*低,使二硝產品的生產能力大幅提高,每噸產品耗酸量僅為800千克;工藝指標固定,產品質量更為穩定,對原料的比例容錯率高。

  山東昌邑灶戶鹽化有限公司副總經理徐立國表示,連續硝化工藝*大的好處是生產效率高、產能大,自動化程度高,避免了重復投料和出料的過程。釜式間歇反應的產能低,單釜產能僅為600噸/年左右,遠低于連續式反應工藝的產能。原理上講,任何化學反應都可以做到連續生產,但是真正能用于生產的并不多。除了釜式連續硝化工藝外,還有更為先進的管道硝化,目前河南鄭州大學正在開發管道硝化技術,占地面積更小,在一個房間大小的體積內可以做到萬噸級別。

  據了解,在環保方面,間歇硝化工藝的酸性廢水的排放量很高,每次反應所產生的廢硫酸大約是二硝產量的1.2倍,里面還含有硝酸,必需對廢酸進行脫硝、濃縮后才能再利用,廢水處理的難度大、成本高,可謂“小廠做不到、大廠做不好”。

  而在連續硝化工藝中,生產過程需要的硫酸可以在系統中循環使用,產生的氮氧化物經吸收至40%以上的稀硝酸可以回收利用。間歇式工藝不具備使用稀硝酸條件,*終要制成硝酸鹽或稀硝酸,帶來很多不確定的對外銷售風險。

  風險意識不強難以推廣

  一位不愿具名的業內人士說:“企業堅持采用間歇式硝化工藝的*大原因,是可以根據市場行情隨意更改工藝路線,生產銷量更大的其他產品。同時,很多化工企業對硝化工藝的危險性認識不足,存有僥幸心理,缺乏進行工藝升級改造的動力,*終吃到苦果是必然的?!?

  尹世英認為,目前,本質安全連續硝化技術在整個行業處于*地位,值得在全行業進行推廣。而很多硝化企業所使用的工藝都有很大的提升空間,但是一些企業并沒有意識到,僅僅是按照裝置的初始設定進行生產。沒有結合工廠的實際生產需求,根據生產的目標產物、反應物等條件,進行相應的工藝參數調整,*后造成生產無法進行或產率低、產品質量不高等情況。

  此外,行業內除了本質安全連續硝化工藝外,正在使用的較為先進工藝還有泵式硝化機和循環硝化機等,但是這些技術的用電量是本質安全連續硝化工藝的2倍。

  在江蘇聚鑫生物“12.9”重大爆炸事故之后,江蘇、山東、浙江等東部省份接連發文要求開展包括硝化等在內的爆炸性反應的風險評估。2017年初,原國家安監總局下發了《關于加強精細化工反應安全風險評估工作的指導意見》,要求涉及重點監管危險化工工藝以及金屬有機物合成反應(包括格氏反應)的間歇和半間歇反應的企業,根據情況開展反應風險評估。

  對此,中國化學品安全協會總工程師程長進表示:“硝化反應在小試或者中試時,反應器較小、物料均勻、反應溫度好控制。一旦工業化,換成大的反應釜,情況就完全不一樣,風險會大大增加。國外的大型化工企業如杜邦等都有自己的實驗室,對工藝進行風險評估,不適合放大作業的工藝堅決不會工業化,但國內企業很少做這項工作?!?

  理性看待吃透工藝路線

  “目前外界對硝化有很大的誤解,一提到硝化,就認為是非常危險的過程。實際上,硝化的確是一個放熱反應,具有一定的危險性,但是也*不應該被一刀切?!斃熗⒐銜?,對于一些由安全管理、操作不規范等造成的事故,不應該歸罪于生產工藝。雖然硝化工藝作為一種放熱反應具有一定的危險性,但是對其危險性的定義,需要根據具體的工藝情況進行區分。一些沒有那么高危險性的反應不應該也被一刀切。硝化反應同樣可以做到安全環保,大家應該理性看待。社會對于這方面也需要進行引導。

  徐立國指出,地方政府對硝化反應報以很大的反對態度。不得不承認,一些老的硝化技術的確屬于危險工藝,但是應該區別對待。在項目建設篩選過程中,就應該選擇本質安全的工藝,而禁止不安全工藝動工。此外,政府要給企業留給改造搬遷的調整時間。如果對行業進行一刀切式的禁止生產,勢必導致社會上產品的缺乏,價格走高,這將導致一些不具備安全生規范的廠家為了利益違法違規進行生產,*終會導致更大的危害。

  針對兩種工藝,尹世英建議,本質安全連續硝化工藝具有設備結構好,硝化機體積小、生產能力大等優點,優化易于達到、易于保持,產品純度能在99.6%以上,且原料配比易于調整。連續硝化工藝更適合產能大、專注某特定產品生產的企業,如二硝、間苯二胺等較大宗的產品生產。但工廠在生產過程中一定要注重實踐,把生產工藝的每個過程都吃透。針對安全環保問題,首先要從源頭工藝上進行解決,再利用安全環保設備進行后處理
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