隗小山 曾偉 賈金鋒(湖南石油化工職業(yè)技術學院,湖南 岳陽 414012)
HPPO法制環(huán)氧丙烷裝置危險物料有害特性及防護措施
隗小山曾偉賈金鋒(湖南石油化工職業(yè)技術學院,湖南 岳陽 414012)
以中石化長嶺分公司10萬噸/年HPPO法制環(huán)氧丙烷裝置為研究對象,分析生產過程中涉及的危險物料的理化性質、毒性及健康危害特性,并有針對性提出操作注意事項、泄漏應急處理、初期滅火方法等應急防護措施。
HPPO;環(huán)氧丙烷;有害特性;防護措施
環(huán)氧丙烷(PO)是有機合成的重要原料,主要用于生產聚醚、丙二醇、丙二醇醚等,也是非離子表面活性劑、油田破乳劑、農藥乳化劑的重要原料。在國內,環(huán)氧丙烷的年需求增長速度超過10%,從它的年產量甚至可以推測一個國家的精細化工水平。中石化長嶺分公司、中石化石油化工科學研究院和長嶺石化科技開發(fā)有限公司合作,開發(fā)了雙氧水直接氧化丙烯(HPPO)合成環(huán)氧丙烷技術,并建設了一套10萬噸/年的HPPO法制環(huán)氧丙烷裝置。在裝置帶來巨大經濟效益的同時,應深刻認識到其生產過程的安全性和環(huán)保性。HPPO法制環(huán)氧丙烷生產過程涉及物料種類多、性質差異大、毒害性較強,充分了解物料的有害特性和防護措施,對其安全生產和清潔生產是至關重要的。
HPPO法制環(huán)氧丙烷全過程分為環(huán)氧化反應、丙烯分離提純、環(huán)氧丙烷分離提純和甲醇分離四個工段。其工藝流程簡單概括為:以甲醇為溶劑將丙烯與雙氧水充分混合,從底部進入在裝填特種催化劑的固定床反應器中,反應完全后剩余的丙烯先后進入分離塔和提純塔進行分離提純,回收的丙烯作為原料補充進料,再將反應后的混合液(環(huán)氧丙烷、甲醇和水等)依次進行分離和提純處理,得到純度為99.9%環(huán)氧丙烷主產品,最后將甲醇、水打入甲醇分離塔,分離后的甲醇再次作為溶劑循環(huán)利用,水則送出裝置進行處理。
HPPO法制環(huán)氧丙烷裝置涉及的危險物料主要包括原料和產品兩大部分:原料部分有丙烯、雙氧水、甲醇(作為溶劑)三種主要的危險物料;產品部分有環(huán)氧丙烷、乙醛兩種,其中環(huán)氧丙烷為主產品,乙醛為副產品。
3.1丙烯
常溫常壓條件下為無色、有烴類特有氣味的氣體,密度比空氣大,具有較強的擴散性。本身為易燃易爆的危險化學品,熔沸點較低且爆炸極限范圍較寬,稍微與氧氣(甚至空氣)混合,再遇強熱或明火就有燃燒爆炸危險。
主要是以吸入途徑侵入人體產生健康危害,在濃度為24%(體積分數(shù))的丙烯環(huán)境下作業(yè),持續(xù)吸入3分鐘就會引起嘔吐、頭昏眼花、注意力不集中、全身不適等不良反應,嚴重者還會喪失意識。如果不慎吸入,要迅速離開現(xiàn)場到空氣新鮮處,并保持呼吸道暢通。若出現(xiàn)呼吸困難要及時輸氧,必要時進行人工呼吸
3.2雙氧水
雙氧水(也稱過氧化氫)為無色透明液體,有淡淡的特殊氣味。具有較強的氧化性和刺激性,主要以吸入和食入途徑侵入人體。本身不燃,但能與某些可燃物反應放出大量的熱量和O2而引起燃燒爆炸。在酸性溶液中比較穩(wěn)定,堿性時極易分解。
接觸雙氧水必須佩戴自吸式防毒面具,穿著聚乙烯防毒服,戴橡膠手套。并確保遠離火種和可燃、易燃物品,同時避免與還原劑、堿金屬粉末直接接觸。移動時要輕裝輕卸,以免損壞包裝及容器。
3.3甲醇
純凈的甲醇為有刺激性氣味的無色澄清液體,密度比水輕,閃點為11℃,屬中閃點易燃液體。主要通過呼吸道和消化道侵入人體產生危害,短時間內大量吸入會引起輕度上呼吸道刺激癥狀,經過一段時間后出現(xiàn)頭暈頭痛、四肢乏力,甚至會昏迷不醒。
如果不慎食入,要大量飲水進行催吐,嚴重時還要用清水或濃度為1%的硫代硫酸鈉溶液洗胃。若不小心濺入眼睛內,要立即用清水或生理鹽水沖洗。若皮膚大量接觸,要馬上脫去污染的衣服,并用清水或肥皂水徹底沖洗皮膚。
4.1環(huán)氧丙烷
有類似乙醚的氣味的無色易燃液體,遇明火或強熱有燃燒爆炸危險。具有較強的溶解性,不僅易溶于水,還能夠溶解于乙醇,乙醚等有機溶劑。如遇氨水、氯磺酸、HF、HNO3、H2SO4等會發(fā)生劇烈反應,引起爆炸。如果眼睛和呼吸道接觸高濃度蒸氣,會出現(xiàn)中樞神經系統(tǒng)抑制癥狀。
操作過程中如果出現(xiàn)小量泄漏,用細砂、泥土或其他惰性物料吸收,也可用不具燃燒性的分散劑配制成的乳液進行刷洗。大量泄漏時要及時圍堤截流或挖坑收容,并用泡沫覆蓋,防止蒸氣揮發(fā)后被吸入產生危害。
4.2乙醛
有強烈刺激臭味的無色液體,具有較強的毒害性??赏ㄟ^皮膚、呼吸道和消化道侵入人體導致傷害。低濃度吸入可引起上呼吸道刺激癥狀和支氣管炎。高濃度吸入會產生麻醉,使人昏迷。誤服則會刺激胃腸道,損害心、肝、胃和腎。反復接觸蒸氣可引起皮膚炎癥。
儲存時要置于通風、陰涼的倉庫內,并遠離熱源和火種。確保容器密封,不可與空氣接觸。不能與氧化劑、氟、氯等同庫存放。鐵路運輸時必須使用耐壓槽罐車裝運,所用的槽(罐)車應有保護接地措施,槽內可設帶孔隔板以減少震蕩,防止產生靜電。
明確HPPO法制環(huán)氧丙烷裝置生產過程中的危險物料,并掌握其理化性質,分析危險物料的毒性及腐蝕性,對人體和環(huán)境的危害等有害特性,并有針對性的提供必要防護措施、中毒的急救措施,建立危險物料有害分析與防護體系,為環(huán)氧丙烷裝置安全生產,控制風險提供高效的技術支持,為企業(yè)產生較好的經濟效益、社會效益和環(huán)境效益提供有力的保障。
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本文是湖南2014年度湖南省教育廳科學研究一般項目《中石化長嶺分公司10萬噸/年環(huán)氧丙烷裝置危險物料有害特性及防護措施的研究與應用》(項目編號:14C0739)的研究成果。