精對苯二甲酸裝置危險因素及其防范措施

1、精對苯二甲酸裝置危險因素及其防范措施（一） 生產過程危險因素分析PTA裝置是一套典型的高溫、中壓、強腐蝕性，部分單元臨氫操作的危險性極高的化工生產裝置，為甲類火災危險性裝置。其工藝 特點是：工藝過程復雜、臨氫、操作條件苛刻。生產中使用 15種以 上的原輔化工材料及產成品大部分介質屬于易燃易爆、有毒有害強 腐蝕介質。從裝置的TA單元，PTA單元以及中間罐區(qū)等輔助單元看， 在連續(xù)化生產過程中各危險區(qū)域的危險部位都存著火災、爆炸，不 同程度的毒性危害和強腐蝕危險。根據同類型裝置事故統(tǒng)計數據表 明，其主要事故形態(tài)是物料的泄漏與空氣形成的爆炸混合物，造成 火災爆炸的惡性事件。根據多年的生產實際及經驗，在

2、生產過程 PTA 裝置易發(fā)生影響開工率的危險因素主要有下述幾方面。1生產物料的危險性由于TA單元在生產過程所需的主要物料 PX IdAC、NBA等均為易燃易爆物質。對二甲苯的火災危險存在于原料配制、氧化反應工 序中。醋酸的火災危險性存在于原料配制、氧化反應、結晶、過濾、 干燥、浴劑和催化劑回收等各個過程，貫穿于 TA單元的整個工藝過 程。而醋酸丁酯的火災危險性主要存在于溶劑回收的共沸蒸餾工藝 過程以上的三種物質其操作溫度均高于其閃點，如，對二甲苯為25C,醋酸為39 C ,醋酸丁酯為22 C ,在操作、儲存、輸送過程中，當管道、機泵以及所經過的工藝設備一旦發(fā)生泄漏，易燃物料遇到 火源或高溫物體

3、時，非常容易起火，如未及時控制即可釀成火災事 故。其次在TA單元的整個工藝過程，都存在著醋酸和溴化氫中溴離 子的腐蝕問題，特別是高溫醋酸泄漏對設備和環(huán)境的腐蝕更為加劇。 由于腐蝕使機械設備、容器、管道材料強度大為降低，長期腐蝕會 造成管道、設備、閥門、機封的破壞，引起了泄漏著火事故的發(fā)生。如出現高溫醋酸或堿NaoH液泄漏中噴射，極易造成操作人員和維修 人員的呼吸系統(tǒng)和皮膚的嚴重灼傷，尤其是大面積的酸、堿灼傷， 讓人慘不忍睹。另外，PTA單元的氫氣如發(fā)生泄漏很容易與空氣形成爆炸混合物， 不管是靜電打火，還是遇到金屬撞擊都可引發(fā)一場惡性事故的發(fā)生。 其次，物料的毒性對裝置的操作者也構成極大的危害。

4、如：溴化氫 促進劑加料間存在著因加料過程易吸人 HBr蒸汽而存在著中毒的危 險，尤其是 HBr 在氧化反應高溫高壓條件下可產生溴甲烷。因此在 反應尾氣、氣體膨脹機、吸附塔、氣體洗滌塔及尾氣輸送 TA及PTA 產品時，都可能存在一定濃度的溴甲烷。上述設備、管道如果發(fā)生 氣體外逸，不但污染環(huán)境，并可引發(fā)操作人員的急性溴甲烷中毒事 故。2氧化反應過程的危險性氧化反應系統(tǒng)包括氧化反應器、結晶器、冷凝器、漿料罐、母 液循環(huán)罐和醋酸精餾塔等工藝設備。氧化反應是多種易燃物料：PX、HAC HBr鉆錳催化劑、循環(huán)母液、硅油等與大量的空氣混合，在 高溫、低壓的氧化反應器內進行激烈放熱的化學反應，反應器內存 在大

5、量高溫、高壓的可燃物、助燃物其危險性不言而喻。因此，大 多數專利商都要求把氧化反應器放在厚厚的防爆墻內，以降低氧化 反應器發(fā)生爆炸時造成的損失。生產過程反應器的安全操作是通過 控制氧化尾氣中的氧含量來實現的，正常生產時尾氣氧含量均為 3 左右，若氧含量達到 5，反應器就會報警以致停車。如果操作或控 制不當，氧化尾氣含量超過 8，氧化反應就有發(fā)生爆炸的危險。因 此氧化反應的工藝操作必須嚴格控制反應溫度和壓力，避免出現反 應速度過快，導致溫升過高而發(fā)生失控的危險。另外，重要的是在 反應的引發(fā)過程，尤其是在切換尾氣控制閥時操作不當，或發(fā)生三 取二的尾氣氧含量監(jiān)測儀表故障等問題，極易造成尾氣氧含量不斷

6、 上升，當氧含量超過 8左右濃度時，會出現反應器內醋酸蒸汽的燃 燒直至發(fā)生爆炸。而分布在氧化反應器周圍的結晶器，第一到第四 冷凝器以及循環(huán)母液醋酸罐，精餾塔醋酸閃蒸罐等，一旦發(fā)生大面 積泄漏也隨時存在著火災或爆炸的危險性。3，尾氣吸附過程危險性尾氣吸附塔內主要有氧氣、溴甲烷、甲苯、醋酸、活性炭、硅 膠等物質。正常操作溫度較低，但當超過 150C或停車時溫度上升過 高，會發(fā)生塔內活性炭自燃而發(fā)生的火災事故。4，加氫精制系統(tǒng)的危險性PTA單元加氫反應器是火災爆炸重要的危險源。反應介質為氫氣 和TA的混合物，操作溫度為288C ,操作壓力最高為8. 8MPa由于 操作溫度和壓力較高，而且氫氣介質的爆

7、炸極限寬為41-74 . 1% ,加氫精制單元屬甲類防火類別，爆炸危險H區(qū)，發(fā)生火 災爆炸的危險程度高。由于此系統(tǒng)為臨氫狀態(tài)，設備及氫管線存在 著氫氣泄漏和發(fā)生氫腐蝕和氫脆的危險性。系統(tǒng)中的氫氣緩沖罐容 積非常小，但它是儲氫的三類壓力容器，同樣存在超壓爆炸的危險 因素。其次系統(tǒng)內的氫氣壓縮機將來自煉油廠的重整氫，經氫氣壓 縮機增壓，然后送人加氫反應器，系統(tǒng)為臨氫區(qū)域，氫氣壓縮機的 出口壓力達11. OMPa出口溫度為200C以上更加增大了壓縮機及 出口管線，閥門發(fā)生泄漏所引起的火災爆炸危險性。5. 原料及PX及化工原料罐區(qū)危險性裝置罐區(qū)內有PX HAC HBr、NaoH共沸劑NBA等易燃、腐蝕

8、 性強的介質。除醋酸罐的容積達1000m3以上能夠形成防火堤內積液 池火災外，對二甲苯、熱油、醋酸、燃料油等也都有發(fā)生罐內池火 災的可能。因此在防止介質的腐蝕泄漏和事故泄漏之時，應杜絕罐 區(qū)內存在各種火源的可能性，才能防止罐區(qū)火災事故的發(fā)生。為防 止罐區(qū)火災爆炸事故的發(fā)生，除減少泄漏和杜絕火源外，還應防止 誤操作造成的冒罐跑料和抽空的事故發(fā)生。6. PTA輸送、-包裝及儲存系統(tǒng)的危險性PTA產品在氣流輸送、包裝、存儲、除塵等各個生產過程，自始 至終都存在著PTA或 TA粉塵發(fā)生爆炸的危險。由于 PTA或 TA的粉塵 本身具有可燃性，其最低爆炸濃度為 0. 05gL,極限氧濃度為15% （電火花

9、點火 ） 。當粉塵懸浮物與空氣形成的混合物達到一定濃度， 如52718gm3時，遇有足以引起粉塵爆炸的起始能量，如出現明 火、靜電、電火花等條件就會發(fā)生惡性的粉塵爆炸事故。7. 高壓蒸汽和開停車及小包裝氮氣系統(tǒng)的危險性PTA裝置除設熱油爐外，加氫單元的進料預熱系統(tǒng)全部用高壓蒸汽，PTA裝置中用于主要生產的加熱蒸汽有 9. OMPa表）、1. OMPa表）及0. 43MPa表）三種規(guī)格，其中0. 43MPa表）為氧化 反應副產的低壓蒸汽，高壓 9. OMPa俵）蒸汽溫度480C ,中壓1. OMPa表）,蒸汽也在230C ,因此高壓蒸汽系統(tǒng)及其凝液系統(tǒng)的 集管、閥門、流水器、管網焊接質量以及外保溫材料的選擇十分重