对世界上MVA工序所发生重大爆炸事故的初步统计
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
对世界上MV A工序所发生重大爆炸事故的初步统计
目前,全世界共有九家氯丁橡胶生产厂,其中5家采用丁二烯氯化法,4家采用以乙炔法。
凡采用乙炔法(日本电气化学青海厂,亚美尼亚纳依里特公司,长寿化工总厂,山西合成橡胶集团公司)的氯丁橡胶生产厂,从建厂初期就为了安全生产,一直紧盯乙炔,MV A,DV A,甚至ADV(DV A异构体,比DV A更危险)等等这些易燃易爆的高度危险物质;直到现在,对它们的着火点,爆炸性混合物,吸氧性及其过氧化物的活性以及如何破坏它们的有效方法,人们仍在不断地研究和探索,总希望找到既能安全处理,又能把危险物转化为更有用的化合物。
在探索的道路上,确实取得辽伟大成绩,但遗憾的是,人们目前还没有完全掌握它们行为的所有规律;在对氯丁橡胶的研发及生产上,曾经付出过惨痛的代价。
据不完全统计,作为氯丁橡胶的开创者,美国杜邦公司,在美国kentucky Louisville 乙炔法氯丁橡胶厂,于1965年8月25日发生恶性爆炸事故,死亡12人,直接损失一千多万美元。
经分析认为,事故直接原因是MV A的蒸气透平火花引爆了附近的MV A 储槽。
该厂1972年即关闭了乙炔单体装置。
应当指出,DU PONT公司从1930年开始,机组织了当时美国的一流科学家如FatherJ.A. Nieuwland(目前,各国乙炔法二聚触媒仍在使用Nieuwlandp配方),A.M.Colins,W.Carothers以及A.S.Carter,和F.B Downing 等,在进行中试以前,已对乙炔,MV A,DV A等的爆炸性进行过相当充分的研究,并制定了相应的安全措施,但严重的爆炸还是发生了。
另据nairit原苏联功勋化学家苏吉阿相先生介绍,捷克斯洛伐克Sala氯丁橡胶中试装置于1958年因过氧化物爆炸而被毁;1971年4月19日0:45分,其生产装置因MV A储槽的突然爆炸,把整个工厂夷为平地。
因此捷克放弃了氯丁橡;同时放弃的国家还有Sweden,Spain。
对于由NAIRIT公司援建的俄罗斯依尔库茨克氯丁橡胶厂,刚刚投产就发生了MV A储槽大爆炸(起因是单体工序过量排放酸水,把CD带出地沟引发火花蔓延所致),因此俄罗斯也放弃了氯丁橡胶生产。
中国在MV A工序的教训也是惨痛的。
在山西合成橡胶集团公司,一开始是乙炔混合预热器的几次爆炸,改为文氏管后,实现了安全操作;油漆加热釜曾因温度,液面,浓度控制不好而发生爆炸,改为仪表精确控制后,就避免了爆炸再次发生;MV A中间储槽于1978年发生爆炸,当时分析原因可能是,某种过氧化物被激活引爆了槽内已形成的爆炸性混合物;长寿化工总厂一台长期未开车的乙醛回收塔,在没有任何人为干扰的静止条件下,突然爆炸,可能也是某种干化的过氧化物被激活(达到自动加速分解温度即SADT)引发了气体爆炸;长化污水处理站的惨痛爆炸(死亡11人),更使人们对于干化的DV A过氧化物的高度敏感性有了深刻认识。
一般认为,在润湿状态或者用(10%)稀碱液处理,均可消除过氧化物的活性。
长寿潮湿,大同干燥,可见对于MV A工段的同一个部位的过氧化物,山橡要比长寿活性更高,更易燃爆。
下面是一些物化性能:
乙炔:燃烧热310Kcal/mol;在P>1.5大气压,T>550℃,全部乙炔发生爆炸;与空气混合乙炔体积比2.3—81%则发生爆炸,最危险范围是7—13%;乙炔爆震速度为3000米/秒,爆炸压力可达600个大气压;
MV A: 燃烧热11 Kcal/g, 与空气混合爆炸范围1.7—73.7%,爆炸压力23个大气压,即对于1㎡的容器壁产生230吨的冲压力。
DV A:燃烧热10.5Kcal/g 与空气混合爆炸极限为1.5%,纯品105℃时自动分解,
并爆炸,具有极强的吸氧能力,一克DV A经12个白天能吸收150立方米氧气,急剧膨胀,它的异构体乙炔基丁二烯(ADV)吸氧能力是DV A得2倍,其自动分解温度仅为97℃,更具危险性。
活性氧含量越高,越易分解爆炸。
DV A,ADV等含双键和三键的极端活泼物质,吸氧后形成极不稳定的过氧化物,在下列条件下均可引发爆炸燃烧:
1,明火
2,自动分解(干燥状态,聚集一定的量,环境温度达到SADT三个条件)
3,静电火花
4,摩擦
5,震动
6,加热(到自动分解温度)
7,撞击
尤其是在干燥环境中,上述诱因更加敏感。
人们在长期研究和实践中,摸索出一些规律,例如用稀碱液(10—20%)煮洗,涂抹设备零部件,可消除过氧化物的活性;在润湿环境中操作比较安全等。
但是,直到目前,对于上述过氧化物的形成机理,分子结构,物化性能以及如何更好地利用它们,都知之不多,每个氯丁橡胶生产厂,在安全措施上,都有自己的安全诀窍(Safety Know-how),在对DV A的利用上,有的大公司正在努力攻关,在保安措施行之有效的条件下,日本电气化学青海CR厂,把炭氢相(主要组分是DV A及高聚物,吸收液等)作为辅助燃料,通过废热锅炉发生蒸汽,满足MV A整个工段的供热需求,保安措施中最主要的是高纯氮(99.999%)的应用(压料和排气)以及定期严格用稀碱液煮洗与炭氢相接触的设备和管道。
我们也这样做了,但保安措施有待加强。
NAIRIT公司则是把炭氢相放入油漆系统(最后方案有待商讨);既没有MV A中间储槽,也没有大储槽,而是直接靠重力向合成塔加料,避免了储槽的爆炸危险;另外,NAIRIT的乙炔二聚反应塔,水冷却塔(水可循环使用),盐水混冷塔,吸收塔,解吸塔,脱气塔,精馏塔,洗乙醛塔等设备的布置不是一字排开,而是错落有致,相互分开,油漆装置单另独立设置;CD合成中的酸水被收集入储槽,定期排放,同时回收单体;这些都是他们的安全经验。
我们不能推倒重来,但可以结合具体情况,进行局部改进,不断提高生产的安全性。
例如,能否考虑把油漆系统搬出MV A工房,在30米以远独立建设?炭氢相的回收必须加强安全处理措施,目前的状况令人不安。
先进国家早都采用99.999%的高纯氮气,我们能否尽快实现99.99%的氮气供给?我们的扳手能否不用铸钢的材质,以避免火花产生?防静电工作服能否真正落实?整个MV A生产系统含氧量要坚决下降到0.2%,不是靠大量排气,而是通过降低乙炔中,水中的含氧量来实现。