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双氧水生产管理安全技术要点

 论文栏目:生产管理论文     更新时间:2015/9/25 9:29:22   

2-乙基蒽醌法生产双氧水的原理是:2-乙基蒽醌是生产双氧水的载体,混合溶剂包括重芳烃以及磷酸三辛酯,配制成工作液,将工作液与氢气一同通入到氢化床内,再加入催化剂,此时生成的氢蒽醌所得的溶液就是氢化液。氢化液随后被空气内的氧气所氧化,那么蒽醌就会被恢复,双氧水也会同时生成,所得的溶液就是氧化液。因为双氧水在水中的溶解度与在工作液中的溶解度不同,而且两种溶剂的密度也不同,就可通过纯水萃取氧化液中的双氧水。

1双氧水本身以及生产原料的危险性

(1)双氧水双氧水的稳定性与其浓度没有直接关系,但是当双氧水接触到重金属、碱性物质以及粗糙的容器表面,或者受到光、热作用的影响就会迅速的分解,同时释放出大量的热量和氧气。反应速度与温度、pH值及杂质的含量呈正相关。当温度升高10℃,双氧水的分解速度就会快1.3倍,这种分解的过程也会促使温度的升高,这种相互促进的过程,给生产过程造成了极大的安全隐患。当双氧水溶液的pH值为7时,溶液最稳定,当pH值低于7时(呈酸性),溶液不会有很大反应,但是当溶液的pH值高于7时(呈碱性),这种稳定就会被打破,分解的速度越来越快。当双氧水接触到含碱成分的物质(如K2CO3、NaOH等)或重金属时就会快速的分解。当高浓度的双氧水接触到可燃性液体、蒸汽或者气体时,可能会出现燃烧的现象,严重时甚至会发生爆炸。在生产过程中,要严格控制工作液碱度、氧化液酸度、萃余液中双氧水含量等指标,保证双氧水及含有双氧水的物料不与碱类物质、重金属及催化性杂质接触,另外还要杜绝工作液、芳烃蒸气和氢气与空气(氧气)混合,以免发生着火爆炸事故。随着双氧水浓度的不断提升,发生爆炸的可能性也不断增加。在正常压力下,气相中双氧水爆炸极限质量分数为40%,与之相对应的溶液中的质量分数为74%。当压力降低时,爆炸的可能性降低,所以为了安全操作和贮存可以再负压下进行操作。双氧水是一种功效很强的氧化剂,一些有机物和无机物都可以被其氧化。(2)重芳烃重芳烃是一种混合性的可燃液体,主要由石油工业铂重整装置制造,由三甲苯、四甲苯构成,另外这种混合物还具有少量的二甲苯、苯及胶质物。在可燃的情况下,重芳烃就会发生燃烧现象。当空气中混入了这种蒸汽,就会形成拥有爆炸性的混合物,一旦超过爆炸临界点,在外因的作用下就会发生爆炸事故。(3)氢气氢气具有易燃易爆的特点,如果其混入到空气、氧气等可燃性气体中,就会形成爆炸性混合气体。在氧气中,氢气的爆炸极限为4.7%~94%;在空气中,则为4%~74%。但是,爆炸极限数值会受到温度、压力、惰性、介质、容器材料以及能源等诸多因素的影响,而发生改变,所以爆炸极限数值不是一个固定值。(4)催化剂兰尼镍和钯是双氧水生产过程中两种主要的催化剂。兰尼镍暴露在空气中会发生自燃现象,应该将其保存在水或其他可以保存的溶剂中,在使用的过程中切不可让其与空气接触,更不可影响到其他工序的操作。钯相较于兰尼镍更加稳定,但是如果漏入到氧化或萃取系统中,或者双氧水进入到氢化塔中,会导致双氧水出现剧烈的分解反应。

2分析各个生产工序的安全性

(1)氢化的工序当氧化塔中进入了可能会导致催化剂中毒的杂质或因为操作不当导致空气、氧气或者双氧水含量比较高的工作液时,就会引起爆炸。(2)氧化工序的安全性在氧化塔中存在有机溶剂、双氧水以及帮助燃烧的氧气,一旦氧化塔内进入了可以分解双氧水的杂质,如碱性物质、重金属、催化剂粉末等,就会发生燃烧或爆炸。因为氢化液是一种弱碱性液体,为了保持双氧水的稳定性,应该向氧化塔中加入磷酸,中和这种碱性。在氧化过程中生成的双氧水,极少量的会被由于少量双氧水分解产生的少量水萃取出来,形成了氧化残液,其中积聚了大量的杂质和浓度很高的双氧水,稳定度很低。这些残液需要定期进行排放,一但出现操作或设计上的失误,可能会发生爆炸。为了避免这种情况的发生,要在贮存氧化残液的容器上安装安全阀,保证在分解过程中所产生的压力能被及时泄掉。(3)净化和萃取工序的安全性在两个塔内贮存大量的双氧水,只要能够导致双氧水发生分解的杂质进入到塔内,如碱、金属离子等,就会造成双氧水出现剧烈的分解反应。这些杂质之所以能进入塔内,都是因为作业夹带造成的。近几年中,这道工序发生的事故最多。(4)后处理工序的安全性后处理工序的主要作用是利用浓碳酸钾溶液除去萃余液中多余的双氧水和水分,并将酸性萃余液转为碱性,同时利用活性氧化铝再生蒽醌降解为有效蒽醌。(5)配制工序的安全性该工序的主要作用是利用重芳烃、磷酸三辛酯以及2-乙基蒽醌配制工作液;用氢氧化钠溶液再生工作液中降解物;将重芳烃经过蒸馏提纯后用于配制工作液以及回收、清洗无用的工作液等。因为配制工序操作复杂,并经常变换流程。温度和压力,还与双氧水、碱液、工作液以及重芳烃等危险废料有所接触,所以非常容易发生恶性爆炸甚至更严重的恶性事故。(6)浓缩工序的工序该工序主要任务是通过蒸发精馏的方式,把双氧水的质量分数提高到50%以上。杂质富集的过程就是双氧水的浓缩过程,而且这些杂质包括能导致双氧水分解、爆炸或燃烧的无机盐类和有机物,进料双氧水稀品中杂质越多,事故造成的影响就会越大。在双氧水中加入大量纯水稀释,可以抑制双氧水分解过快的问题,同时也能降低双氧水的杂质浓度以及温度。所以,在设计的过程中应该考虑在必要的时候加入纯水的措施。

3应对措施

(1)设计方面的应对措施所有设计图纸都要体现出安全性,对于可能发生的事故要有充足的应对措施。比如在事故容易发生的部位加设安全装置,如安全阀、防爆膜等;对于一接触到就会发生不良反应的物质,要将两者尽量隔离开来,管道之间最好不要阀门连接,以防因为开错阀门而导致的泄露事故;存有大量双氧水的萃取塔、精馏塔等设备,当发生的分解反应过于激烈,导致温度急剧上升时要及时注入纯水稀释。(2)严格按照操作规程执行因违反操作规程而出现的事故很多,所以,为了减少这种事故的发生,每个生产指挥者和操作人员都必须熟知操作规程并严格执行。(3)加强安全生产技术管理和安全教育保证生产安全的根本措施就是加强安全生产技术管理和安全教育,负责这项工作的人员应该熟练掌握相关的生产经营活动安全生产知识以及具备一定的管理能力。对相关操作人员进行安全教育培训,确保每位操作人员的安全知识都能过关。(4)组建专门负责安全生产的相关组织机构此组织机构建立主要是为了更好执行国家关于安全生产的有关法律、法规;根据企业的实际运作状况制定安全生产规程并监督规程的执行情况;制定有针对性的规章制度,如岗位责任制度、巡回检查制度、安全管理制度等。(5)严格执行国家有关安全生产的相关政策2002年11月1日开始执行的中华人民共和国安全生产法明确指出:安全生产管理,坚持安全第一、预防为主的方针。其目的为了保证员工在生产过程中的安全性,预防和避免发生安全事故,使广大人民群众的生命财产安全有所保证,人们可以安居乐业。

4结语

总而言之,蒽醌法生产双氧水的过程是一种非常危险的化工生产过程,在生产的过程中比较容易发生事故,且事故性质相对伪劣,为了预防和避免这些事故的发生,在设备的设计过程中就要体现出安全性,操作过程要严格按照规程进行,加强工厂各部门的安全技术管理以及从业人员的安全教育,认真执行国家的安全生产政策。

作者:刘耀辉 单位:中石化长岭分公司

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