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魯西化工廠爆炸初步原因查明

(2023-05-06 20:23:05) 下一個

今日,應急管理部危化監管一司發布事故警示。5月1日中午12時20分,中化集團魯西化工雙氧水生產區爆炸著火事故。事故造成9人死亡,1人失蹤,1人受傷。事故原因初步分析為,雙氧水裝置工作液配置釜用於回收工作液時,吸入大量70%濃度雙氧水,釜內可能存在雜質造成雙氧水劇烈分解,引發配置釜超壓爆炸,造成現場人員傷亡,並波及相鄰企業辛醇儲罐及部分管線泄漏燃燒,詳細原因正在調查中。

據悉,魯西化工的雙氧水用於合成尼龍6的前驅體——環己酮肟,即“氨肟化法”:環己酮與氨氣、雙氧水反應生成環己酮肟。環己酮肟在發煙硫酸催化下發生貝克曼重排,生成己內酰胺。己內酰胺開環聚合,得到尼龍6(聚己內酰胺)。

雙氧水的生產方法是乙基蒽醌法。用2-乙基蒽醌為起始物,在重芳烴和磷酸三辛酯混合溶劑中催化加氫,得到氫蒽醌;用氧氣把氫蒽醌氧化回蒽醌,並產生過氧化氫;用水萃取出有機溶劑中的過氧化氫,濃縮得到雙氧水。從這個生產過程中明顯可以看到危險源:雖然純淨的雙氧水很穩定,但一旦遇到雜質或光、熱的作用,過氧化氫就會劇烈分解出氧氣,且分解反應放熱使分解速度越來越快,密閉的裝置內急劇產生大量氣體會發生物理爆炸;氫氣和重芳烴都是可燃物,如果操作不當,與劇烈分解的過氧化氫結合就會發生化學爆炸。

過氧化氫(hydrogen peroxide),化學式H2O2,是一種強氧化劑;其水溶液俗稱雙氧水,為無色透明液體。

雙氧水5.1類氧化劑,有強氧化性,雖本身不可燃,但分解時產生的氧氣能強烈地助燃,與易燃物、有機物接觸後會引起爆炸,撞擊、磨擦和震動時有燃燒爆炸的危險。濃度大於40%的雙氧水有腐蝕性。

 

影響雙氧水分解的因素主要有:

 

1、溫度:
H2O2在較低溫度和較高純度時還是較穩定的。純H2O2如加熱到153 度或更高溫度時,便會發生猛烈爆炸性分解。較低溫度下分解作用平穩進行:2H2O2—→2H2O + O2↑ +46.94kcal。
2、PH:

介質的酸堿性對H2O2的穩定性有很大的影響。酸性條件下H2O2性質穩定,進行氧化速度較慢;在堿性介質中,H2O2很不穩定,分解速度很快。H2O2作為氧化劑的反應速度,通常在堿性溶液中快。因此加熱堿性溶液可很完全地破壞過量的H2O2。

3、雜質:
雜質是影響H2O2分解的重要因素。很多金屬離子如Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等都能加速H2O2分解。工業級H2O2中因含較多的金屬離子雜質,必須加入較大量的穩定劑來抑製雜質的催化作用,其原理是還原和絡合。
4、光:
波長為320~380nm的光也可加速過氧化氫的分解。
5、表麵的物理和化學性質,越是光滑的表麵,過氧化氫的分解速率越低;與容器壁長時間接觸,可能會逐漸析出雜質,從而促使H2O2分解。而另一方麵,若經過仔細清洗幹淨的惰性表麵,與過氧化氫的接觸可慢慢使表麵純化,這樣隨接觸時間增長,可緩慢分解速率;

因雙氧水引起的爆炸案例有很多

01

四川廣元雙氧水罐車“9·10”泄漏事故

2021年9月10日淩晨1時多,四川廣元市朝天區中子鎮董家梁加油站附近一輛載有33噸過氧化氫罐車,在停放時罐頂上的液體輸入口發生爆炸,將頂蓋炸飛後發生泄漏。

經當地政府確認的信息,淩晨事發時該槽罐車處於停駛狀態,駕駛員在路邊休息,發現車載設備出現故障導致泄漏後緊急報警。

 

 

02

山東臨沂化工廠“12·29”爆炸事故

2013年12月29日,山東省臨沂市蘭山區九州化工廠在一輛雙氧水槽罐車卸料至多個雙氧水包裝桶過程中,一裝滿雙氧水的包裝桶發生爆炸,造成3人死亡,直接經濟損失200餘萬元。

事故的直接原因:違規使用盛裝過鹽酸的塑料桶盛裝雙氧水,桶內殘存的Fe3+及其他金屬雜質引起雙氧水急劇分解導致超壓爆炸。

 

 

03

山東淄博化工廠“8·25”爆炸事故

2012年8月25日,山東淄博國金化工廠雙氧水車間發生爆炸事故,造成3人死亡、7人受傷,直接經濟損失約750萬元。

事故直接原因:鈀催化劑及白土床中氧化鋁粉末隨氫化液進入到氧化塔中,引起雙氧水分解,使塔內壓力、溫度升高。緊急停車後,未采取排料、泄壓等應急措施,高溫、高壓導致氧化塔上塔爆炸。

 

雙氧水生產的技術複雜性

與生產過程的危險性

決定了其存在一定的安全隱患

那麽在雙氧水的生產工藝中

如何有效預防事故發生呢?

過氧化氫自身不燃,但能與可燃物反應放出大量熱量和氣氛而引起著火爆炸。過氧化氫在pH值為 3.5~4.5時最穩定,在堿性溶液中極易分解,在遇強光,特別是短波射線照射時也能發生分解。當加熱到100℃以上時,開始急劇分解。

它與許多有機物如糖、澱粉、醇類、石油產品等形成爆炸性混合物,在撞擊、受熱或電火花作用下能發生爆炸。過氧化氫與許多無機化合物或雜質接觸後會迅速分解而導致爆炸,放出大量的熱量、氧和水蒸氣。

目前,我國雙氧水生產主要采用蒽醌法生產工藝,在生產的各個環節都存在著發生事故的危險源,如何盡量避免事故的發生是非常重要的。

1

確保氫化反應和氧化反應工作液的酸堿度

蒽醌法雙氧水生產過程中,工作液的加氫反應是在堿性條件下進行,而氫化液的氧化反應以及雙氧水的萃取又必須在酸性條件下進行。如果氧化液呈堿性,雙氧水會發生分解而釀成事故。因此,在氫化工序、氧化工序和萃取工序等設置了分析點,隨時監測工作液的酸堿度是很重要的。

2

改進堿處理工藝

當堿處理工序不正常時,氣體就會帶出塔中的一部分堿液,如果在分離器中沒有得到很好分離,可使工作液中的堿度超過正常指示的數百倍。如某廠堿塔操作不正常,致使進人氧化鋁再生器工作液的堿度高達3.9g/ml工作液中的堿經過氫化、氧化工序進人萃取塔,塔中雙氧水遇堿後劇烈分解,塔頭爆炸引起著火。

3

嚴格控製氧化尾氣中的氧含量

 

氧化尾氣中含有一定量的可燃氣體,當雙氧水生產的過程中發生分解時,導致混合尾氣中的氧氣濃度超過15%,易形成爆炸性的氣體混混合物。因此嚴格控製尾氣中的可燃氣體和氧氣量是我們認真思考的問題。一般生產中采用氧化尾氣用氮氣稀釋,使其氧含量控製在10%以下,以確保生產安全。

01 存儲管理

保持容器密封,儲存於陰涼、通風的庫房,遠離火種、熱源。應與易(可)燃物、還原劑、食品容器等分開存放,切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。

禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲存區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。預防容器發生物理損害、摩擦或打擊,定期檢查容器漏洞。

02 使用防護措施

 

工程控製:生產過程密閉,全麵通風,提供安全淋浴和洗眼設備。

呼吸係統防護:可能接觸其蒸氣時,應該佩帶過濾式放毒麵具(全麵罩)。

眼睛防護:呼吸係統防護已作防護。

身體防護:穿聚乙烯防毒服。

手防護:戴氯丁橡膠手套。 

其他:工作現場嚴禁吸煙。工作完成後,淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。

01

應急救護措施

皮膚接觸:立即脫去被汙染的衣著,用大量流動清水衝洗至少15 min。就醫。

眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底衝洗至少15 min。就醫。

吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。

02

泄漏

迅速撤離泄漏汙染區人員至安全區,並進行隔離,嚴格限製出入,消除火花、著火源或火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防毒服。如果不會造成人員傷害,盡可能切斷泄漏源。

用工業覆蓋層或吸附/吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方,防止進入水體、水源、排洪溝等限製性空間。

小量泄漏:用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。也可以用大量水衝洗,洗水稀釋後放入廢水係統。

大量泄漏:構築圍堤或挖坑收容。噴霧狀水冷卻和稀釋蒸汽、保護現場人員、把泄漏物稀釋成不燃物。用泵將泄漏物轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。

03

火災

消防人員必須穿全身防火防毒服,在上風口向滅火。盡可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻,直至滅火結束。

處在火場中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中產生聲音,必須馬上撤離。

滅火劑:水、霧狀水、幹粉、砂土。注意盡量從遠處滅火。

 

安全生產成在細節防範

企業要引以為戒!

來自網絡化學寶庫

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