典型化工工艺热安全性分析研究概述

根据国内外化工过程事故案列统计,能够造成极大人员伤亡和财产损失的爆炸及火灾事故占比近90%,反应失控是56%事故发生的原因。而在反应失控事故中,反应热失控所导致的事故约占80%。由此可见,反应热失控已成为化工行业最主要的事故发生诱因,因此对化工工艺过程中的放热效应进行有效的热失控研究,将对一些企业的安全生产具有极大的导向意义。

高浓度过氧乙酸过氧化反应风险评估及其工艺优化

为减小25%~30%高浓度过氧乙酸工业化生产(危险化工工艺)的热危险性,采用反应量热仪(RC1e)、差示扫描量热仪(DSC)研究了加料顺序、流速、反应温度、反应时间对反应工艺危险度的影响。工业化生产工艺优化为:先加99.5%乙酸,后缓慢加98%硫酸,混匀后再缓慢加50%双氧水(约150 min),18~20℃恒温反应3~4 h。反应工艺危险度等级由最危险的5级降至2级,提升了工艺安全,且产品浓度合格。实验结果放大应用到高浓度非标过氧乙酸工业化大生产中,产品质量稳定达标。

丙烯腈与二乙烯苯聚合反应安全风险评估及其工艺优化

为全面辨识聚合反应工艺的安全风险,以丙烯腈与二乙烯苯聚合反应合成交联共聚物为例,通过物料的热稳定性测试、反应量热实验、绝热加速量热实验和动力学模拟计算,开展全面的反应安全风险评估。根据评估结果,对工艺进行安全优化。通过降低引发剂偶氮二异丁腈投料比例、增加氯化钠溶液投料量,将工艺反应能够达到的最高温度(MTSR)从179.5℃降低至121.82℃,聚合反应工艺危险度由3级降低至1级,提升了聚合工艺的本质安全水平。

交联剂TAIC反应风险评估分析

利用全自动反应量热仪和绝热加速量热仪等相关实验仪器检测出TAIC(三烯丙基异氰尿酸酯)合成反应的反应热、比热容及热稳定性等数据,依据绝热温升、工艺温度、技术最高温度、最大反应速率到达时间及失控体系可能达到的最高温度这5个温度参数按照评估标准从分解热、严重度、可能性、矩阵、工艺危险度这5个方面分别进行评估。通过对热参数及实验过程进行分析提出降低工艺危险等级的工艺优化方法。根据最终评估结果对TAIC生产装置的安全性进行评价,提出相应的整改措施及建议。

聚苯乙烯合成反应热测定及应用

为充分研究苯乙烯合成聚苯乙烯在工业化生产过程的反应热危害,采用反应量热仪、差示扫描量热仪、绝热加速量热仪对聚合反应过程、完成料和原料放热速率等热力学数据进行了测定和评估。实验结果表明:苯乙烯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰热稳定性差,自反应温度分别为144.9,124.4,105℃,产品聚苯乙烯二次分解的温度为286.3℃。该反应苯乙烯聚合过程中绝热温升为89.6℃,反应体系失控状态时积累的热量在绝热状态下可能达到的最高温度为212.6℃,根据冷却失效情形评估方法,该反应的工艺危险度为3级,反应过程热危险性较大,需要进一步采取安全技术措施降低风险。

学习新版《化工建设项目安全设计管理导则》若干体会

AQ/T 3033《化工建设项目安全设计管理导则》是化工建设项目安全设计管理工作的重要依据,也是政府部门对化工建设项目进行安全设计过程监管的重要依据。新版标准(2022版)更加注重安全设计完整性管理,更加突出基于风险的本质安全设计理念,并贯穿建设项目的前期设计、基础工程设计、详细工程设计、施工安装和投料试车的设计配合,以及项目建成后的设计回访等全过程,引导设计单位从传统基于标准的设计模式转向基于风险的设计模式,进一步完善化工建设项目安全设计管理体系的建设工作。加强化工过程安全设计管理,是对重大工业事故的预防和控制方法,是消除安全隐患、预防事故、构建安全生产长效机制的重要基础性工作。在工艺过程及其设施的设计过程中,按照本质安全设计原则,优先通过开展工艺优化或改变工艺路线降低项目安全风险,强化精细化工反应安全风险评估结果运用,完善风险管控措施,以期从根本上防止不期望事件发生。