一、具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蚀性的化学品
在氯乙烯合成工艺和氯乙烯聚合工艺中存在的危险有害物质主要有乙炔、氯化氢、氯乙烯、氮气、盐酸、升汞等。
二、可能出现爆炸、火灾、中毒事故的危险、有害因素
1、氯乙烯合成
(1)混合器
混合器通入的原料氯化氢气体中的游离氯含量过高会与乙炔气反应生成氯乙炔,同时放出大量热,使混合器温度迅速升高甚至引起爆炸,所以要严格控制氯化氢中游离氯的含量,使其低于0.004%(V)控制氯化氢中游离氯含量的主要方法是在氯化氢合成工艺中控制氢气和氯气的的配比,保证氢气过量,从而保证氯气反应完全。
(2)混合器气体冷凝器
混合器气体冷凝器出口混合气温度如果过高,则会携带过多水蒸气,从而和氯化氢气体生成盐酸,腐蚀设备,设备泄漏出的乙炔可能引起爆炸。
(3)转化器
在转化器中,乙炔和氯化氢发生氯化反应生成氯乙烯,同时放出热量,由于是放热反应,如果转化器温度没有控制好,导致温度过高产生爆炸。
(4)氯乙烯压缩机
氯乙烯气体通过压缩机增压后进入氯乙烯精馏系统进行精馏,如果压缩机出口压力高于后工序设备设计压力,会出现物料泄漏导致火灾、爆炸或者中毒。
(5)气柜
出碱洗塔的氯乙烯气体经过气柜进入压缩工序,通过气柜起到了缓冲的作用,但是如果气柜压力过高会顶翻气柜顶盖,导致氯乙烯气泄漏,发生中毒甚至爆炸事故。
(6)低沸塔
低沸塔塔顶轻组分全凝回塔,如塔顶温度控制不好,会导致塔顶压力升高,引起设备泄漏甚至发生爆炸事故。塔底通过再沸器使重组分在塔底部分回流,如果塔底温度控制不好,会使塔底压力升高,引起设备泄漏甚至爆炸事故。
(7)高沸塔
高沸塔塔顶轻组分全凝回塔,塔顶温度如果控制不好会导致塔顶压力升高,引起设备泄漏甚至爆炸事故。通过再沸器使重组分在塔底部分回流,如果塔底温度控制不好,会使塔底压力升高,引起设备泄漏甚至爆炸事故。
(8)水分器
在水分器中气液充分分离,液相进入低塔进料中间槽,然后溢流进塔。如果水分器中液位过低,上部气相就有可能进塔,引起塔内气液不平,温度压力波动明显,有可能造成低塔压力快速升高出现泄漏甚至爆炸事故。
2、氯乙烯聚合
(1)聚合釜
聚合釜内主要物料为液相氯乙烯,聚合反应为放热反应,可导致反应釜内温度升高。由于体系内搅拌不均匀,产生局部过热,或者反应过程中热量不能及时移出,随物料温度上升,发生裂解和暴聚,所产生的热量使裂解和暴聚进一步加剧,进而引发反应器爆炸。此外,反应器内温度过高可以引起液相氯乙烯因为温度升高而气化。同时,反应釜内温度升高,造成气相氯乙烯体积迅速膨胀,压力急速增加。引起反应釜内压力大大超过容器的极限压力而发生爆炸。
(2)由于聚合反应是放热反应,且反应物料量较大,如果釜内物料反应不均匀,会造成设备局部过热,引起设备爆炸。
三、自控与仪表安全措施
1、可燃及有毒气体检测报警
在工艺装置区内可能泄漏可燃气体和有毒气体的地方设置可燃气体和有毒气体检测报警器,以检测空气中可燃和有毒气体的浓度,一旦浓度超过设定值,将立即报警。
2、防爆措施
氯乙烯合成和聚合工艺介质大都具有易燃、易爆特性,根据生产装置爆炸危险区域划分,位于防爆区内的电动仪表设备采用隔爆措施。其防爆级别与组别不低于爆炸性气体环境中爆炸危险介质的级别和组别。
3、电源
氯乙烯合成和聚合工艺的控制系统及安全连锁系统采用不间断电源(UPS )供电,在电源事故期间,UPS电源至少可保证系统正常工作30 min