方中進(jìn)

【摘 要】：多數(shù)原料藥在制作期間都需要應(yīng)用合成工藝，由于此項(xiàng)工藝屬于間歇性操作，對(duì)于精確度的要求比較高。相比于傳統(tǒng)石油化工工藝來(lái)說(shuō)，合成工藝存在大量人工操作步驟，導(dǎo)致工藝操作與人工操作之間頻繁切換。因此針對(duì)原料藥合成特點(diǎn)，對(duì)合成工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，深入分析和研究原料藥合成工藝設(shè)計(jì)方面的安全，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員起到參考性價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】：原料藥合成;工藝設(shè)計(jì);安全性

【中圖分類號(hào)】R977.11【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-3783（2019）08-03--01

在合成原料藥時(shí)會(huì)面臨較多問(wèn)題，比如易爆炸性以及強(qiáng)毒性等危險(xiǎn)。所以在設(shè)計(jì)原料藥合成工藝時(shí)必須分析和研究工藝安全性問(wèn)題，以此保證工藝設(shè)計(jì)滿足安全性要求，并且確保工藝參數(shù)誤差所導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)控制在合理范圍內(nèi)。

1 原料藥合成工藝設(shè)計(jì)安全

原料藥合成期間分析工藝安全性，可以有效識(shí)別合成工藝過(guò)程中存在的事故風(fēng)險(xiǎn)隱患。合理評(píng)估和分析風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，確保原料藥合成工藝的風(fēng)險(xiǎn)性控制在可接受范圍內(nèi)。在分析原料藥合成工藝安全性時(shí)可以采用危險(xiǎn)與可操作分析法，故障假設(shè)法等。其中故障假設(shè)法主要是在合成工藝設(shè)計(jì)階段，具備較強(qiáng)的工藝性和獨(dú)立性，可以采用問(wèn)答方式分析和識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)。危險(xiǎn)與可操作方法主要是分析評(píng)估原料物工藝流程。保護(hù)層分析法主要是評(píng)估識(shí)別后的風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果，明確是否需要增加保護(hù)層，此種分析方法主要是在危險(xiǎn)與可操作性分析方法之后進(jìn)行。

2 危險(xiǎn)與可操作性分析方法在工藝設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，原料藥合成工藝存在工藝間歇性特點(diǎn)、時(shí)間特點(diǎn)、頻繁切換操作特點(diǎn)。在對(duì)工藝流程進(jìn)行分析時(shí)需要?jiǎng)澐譃榍捌跍?zhǔn)備、分析、編制報(bào)告以及實(shí)施等四個(gè)階段。在分析準(zhǔn)備階段中，需要明確分析對(duì)象和目的，并且獲取分析資料。在分析階段需要?jiǎng)澐止?jié)點(diǎn)，明確和分析偏差，判斷風(fēng)險(xiǎn)以及記錄結(jié)果等。因此應(yīng)用危險(xiǎn)與可操作性分析方法分析原料藥工藝特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)工藝時(shí)，必須深入分析節(jié)點(diǎn)劃分，偏離產(chǎn)生以及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估等。

2.1 節(jié)點(diǎn)劃分步驟

原料藥節(jié)點(diǎn)劃分必須根據(jù)主料走向原則。由于合成工藝存在間歇性特點(diǎn)，所以可以按照操作工序選取節(jié)點(diǎn)，例如包裝工藝、精制工藝以及混合工藝等。

2.2 分析和確定節(jié)點(diǎn)分離

在明確節(jié)點(diǎn)偏移時(shí)難度不大，主要是在工藝參數(shù)與正常工藝參數(shù)間偏離。在分析時(shí)重點(diǎn)分析引發(fā)偏離現(xiàn)象的原因，之后獲取偏離可能會(huì)引發(fā)的后果。需要注意的是，原料藥合成工藝存在間歇性特點(diǎn)，因此在節(jié)點(diǎn)劃分操作步驟中，相同設(shè)備的操作狀態(tài)可能會(huì)不同。例如在主反應(yīng)中，主反應(yīng)釜會(huì)處于空釜，物料接收，反應(yīng)以及出料等環(huán)節(jié)。所以在應(yīng)用危險(xiǎn)與可操作性分析方法分析原料藥合成工藝時(shí)，必須對(duì)不同狀態(tài)下設(shè)備異常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，這樣才能夠確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.3 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估步驟

在危險(xiǎn)與可操作性分析方法中，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估步驟具有重要作用，通過(guò)分析偏離情況能夠評(píng)估引發(fā)結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，之后對(duì)不同結(jié)果的安全設(shè)備和措施進(jìn)行評(píng)估，確保其能夠?qū)L(fēng)險(xiǎn)值降到可接受范圍內(nèi)?，F(xiàn)階段，主要應(yīng)用二維平面矩陣法評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)比較高時(shí)，則需要聯(lián)合保護(hù)層分析法提供解決措施。

3 原料藥合成工藝中的重要步驟案例分析

在某原料藥合成工藝中，首先混合水相液體和固體得到中間產(chǎn)物1，之后將中間產(chǎn)物1與油相液體混合得到中間產(chǎn)物2，基于均質(zhì)機(jī)作用，獲取水、油液體顆粒分布的單體，基于低濃度引發(fā)劑和高濃度引發(fā)劑獲取中間產(chǎn)物3，之后混合消泡劑，輸送到儲(chǔ)物罐中進(jìn)行過(guò)濾和灌裝處理，之后包裝為成品。

3.1 合成過(guò)程中的節(jié)點(diǎn)劃分

通過(guò)上述工藝流程可以看出，原料藥合成工藝具有間歇性特點(diǎn)，所以在劃分節(jié)點(diǎn)時(shí)需要按照合成工藝當(dāng)中的相關(guān)工序進(jìn)行，比如水相液體與固體之間的混合反應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，油相液體與中間產(chǎn)物的節(jié)點(diǎn)。在均質(zhì)機(jī)作用下，水液體和油液體會(huì)分布在均質(zhì)節(jié)點(diǎn)中，引發(fā)劑在不同濃度下的主反應(yīng)節(jié)點(diǎn)，還包含較多小型節(jié)點(diǎn)，例如包裝、過(guò)濾以及消泡等。此處劃分的依據(jù)主要是均質(zhì)和混合的操作工藝間歇時(shí)間以及過(guò)程相似性，可以將均質(zhì)和混合化分在一起，將若干個(gè)小型節(jié)點(diǎn)聯(lián)合為大型節(jié)點(diǎn)。

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3.2 產(chǎn)生偏離

通過(guò)危險(xiǎn)與可操作性分析方法分析工藝節(jié)點(diǎn)，能夠明確工藝參數(shù)和引導(dǎo)詞，二者之間存在交叉時(shí)，則表示存在偏離現(xiàn)象，反之則無(wú)偏離。引導(dǎo)詞與工藝參數(shù)中的“濃度”組合所導(dǎo)致的偏差主要為雜質(zhì)、濃度不當(dāng)以及無(wú)添加劑等;與“引發(fā)劑”組合所導(dǎo)致的偏差主要為未加入或加入量不當(dāng);與“人工操作”組合所導(dǎo)致的偏差主要為操作不當(dāng)以及缺失步驟等。

合成原料藥偏離包含操作、配方錯(cuò)誤、過(guò)早進(jìn)料以及濃度/流量不當(dāng)?shù)?。其中配方錯(cuò)誤主要是人工誤操作引發(fā)，會(huì)導(dǎo)致控制溫度壓力與反應(yīng)物種類不適應(yīng)，不能獲取期望產(chǎn)品。因此要求操作人員嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施操作，避免在清潔過(guò)程中接觸有害物料。此時(shí)就需要注重員工教育，建立監(jiān)督管理機(jī)制。濃度/流量不當(dāng)主要是引發(fā)劑濃度過(guò)高，導(dǎo)致反應(yīng)結(jié)果劇烈。此時(shí)就要求控制引發(fā)劑濃度。

正是由于原料藥合成工藝存在間歇性特點(diǎn)，因此在不同時(shí)間段內(nèi)合成設(shè)備的工作狀態(tài)也不一樣，此時(shí)在分析合成設(shè)備時(shí)，即使由于故障問(wèn)題引發(fā)偏離，在運(yùn)行期間也會(huì)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)儀表報(bào)警，然而不能作為應(yīng)對(duì)事故的安全措施。在主反應(yīng)狀態(tài)下，反應(yīng)釜在無(wú)物料狀態(tài)下、有物料狀態(tài)下以及出料狀態(tài)下時(shí)，均必須詳細(xì)分析異常情況，確保系統(tǒng)始終處于可控制范圍內(nèi)。

3.3 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估

在危險(xiǎn)與可操作分析法中，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估具有重要作用，即可以對(duì)偏離引發(fā)的可能結(jié)果實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估，之后對(duì)每一種結(jié)果下的安全設(shè)備和措施進(jìn)行評(píng)估，確保其可以將風(fēng)險(xiǎn)降低到工藝可控范圍內(nèi)。當(dāng)前所采用的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估方法主要為二維平面矩陣法，風(fēng)險(xiǎn)矩陣縱軸為結(jié)果嚴(yán)重性，橫軸為工況發(fā)生率。通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)以及設(shè)備儀表中的數(shù)據(jù)能夠得知事件發(fā)生頻率。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在分析原料合成工藝安全性時(shí)可以采用危險(xiǎn)與可操作性分析法，故障假設(shè)分析法，保護(hù)層分析法。此次研究重點(diǎn)探討了危險(xiǎn)與可操作性分析法及其在原料物合成工藝安全性分析中的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)不同原料藥合成工藝案例進(jìn)行分析，得出偏離原因，聯(lián)合保護(hù)層分析法定量分析火災(zāi)事故，對(duì)原料藥合成系統(tǒng)，外部火災(zāi)，以及反應(yīng)失控頻率等進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

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