精细化工有哪些特点与主要风险点？浙江天正设计专家权威分享

精细化工有哪些特点与主要风险点？浙江天正设计专家权威分享

——2023中国应急展活动回顾（18 上）

 

11月15-17日，2023中国国际应急管理展览会在北京成功举办。2023中国应急展期间，11月17日，2023“一带一路”自然灾害防治和应急管理国际合作部长论坛安全生产分论坛同地举办。该论坛由全体大会、化工与油气田安全分会场、矿山安全分会场组成。

在化工与油气田安全分会场，来自应急管理部危险化学品安全监督管理一司、中国职业安全健康协会、中海油安全技术服务有限公司、浙江省天正设计工程有限公司、DEKRA德凯、必维集团、荷兰诺力昂等单位的专家，分享交流了化工安全“一防范三提升”、过程安全管理、本质安全设计、安全风险管理数字化、数智安全技术服务、检验检测认证等方面的新理念、新经验。

 

浙江省天正设计工程有限公司总工程师吴晓军讲《精细化工本质安全设计》 

吴晓军从精细化工的特点、主要风险点与本质安全设计等方面进行了交流分享。

 

精细化工的特点

精细化工是化工行业中发展较快的领域。近年来，全球各个国家特别是工业发达国家，都把发展精细化工产品作为传统化工产业结构升级调整的重点发展战略之一，其化工产业均向着“多元化”及“精细化”的方向发展。

随着社会经济的进一步发展，人们对电子、汽车、机械工业、建筑新材料、新能源及新型环保材料的需求将进一步上升，电子与信息化学品、表面工程化学品、医药化学品等将得到进一步的发展，全球范围内精细化学品市场规模将保持高于传统化工行业的速度快速增长。

精细化工的特点有：

1.产品种类多

国际上精细化学品已有40-50个门类，10万多个品种。

2.附加值高

精细化工产品所涉及的生产流程较长，要经过多个单元操作，制造过程较为复杂，并在生产过程中要满足温和的反应条件、安全的操作环境、特定的化学反应等条件，实现化学品易于分离、较高的产品收率，这就需要高水平的工艺技术和反应设备。因此，精细化工产品一般附加值较高。

3.产品更新快

精细化工产品应用领域广，特别是涉及医药、化妆品、电子等行业的发展快，带动精细化工产品的快速更新迭代。

4.反应种类多

精细化学品品种多，同一种中间体产品经不同的工艺流程可延伸出几种甚至几十种不同用途的衍生品，生产工艺复杂多变，技术复杂。精细化工生产涉及绝大多数的化学反应，包括全部的重点监管危险工艺。

5.从业人员多

产品种类多，生产流程长，自动化水平相对较低，从业人员较多。

6.规模相对较小

产品种类多，单个产品的需求量不大，故而生产装置的规模相对基础化工偏小。

 

精细化工的主要风险点

精细化工的主要风险点有：

1.产品种类多

新物质、新混合物的性质了解不到位，生产中发生偏差时可能引起事故的风险较高。

2.附加值高

利益驱动，仓促上马，效益为先。

3.产品更新快

对反应机理不清楚、对物质性质不了解，生产过程风险辨识不到位，本质安全不足。

4.反应种类多

控制难度大，操作要求高

5.从业人员多

自动化水平低，人工操作多，误操作及伤亡风险高

6.规模相对较小

容易误解为风险小。存在多品种同时生产，同一套装置交替生产多个产品的情况。

 

一、精细化工主要风险点——物质安全风险

精细化工企业通常使用原辅材料较多，特别是为了提高产品特性而使用的各种助剂，由于技术保密等原因，技术往往掌握在主要技术人员手里，对其安全性能无法进行全面的、充分的评估。而诸多原附材料、助剂在一起反应，除了生产出目标产品外，也会产生很多的副产品、三废等，产品特性通常会被重视，而其他中间产品、副产品及三废往往不受关注，草率存放、处置。

案例：2017年6月8日，林江化工公司在未经全面论证和风险分析、不具备中试安全生产条件的情况下，在500ml规模小试的基础上放大10000倍进行试验，在进行中间体[1,4,5]氧二氮杂庚烷脱溶作业后期物料浓缩时，由于加热方式不合理、测温设施无法检测釜内液体的真实温度等原因，使浓缩的[1,4,5]氧二氮杂庚烷温度过高发生剧烈热分解，导致设备内压力骤升并发生爆炸。造成3人死亡、1人受伤，直接经济损失525万元。

二、精细化工主要风险点——反应安全风险

案例：日本甲醇精馏塔爆炸事故

1991年6月26日，日本狮子株式会社千叶工场，精馏塔发生爆炸，造成2人死亡，13人受伤。

直接原因：

副反应生成甲基过氧化物，在酸性环境较稳定，碱性环境易分解；

精馏塔正常运行时甲基过氧化物最大浓度不超百分之几；

在“焚烧操作”过程中，塔顶的回流停止，甲基过氧化物的浓度上升十几倍，精馏塔温度急速升高；

事故发生当日，中和工段的pH计发生故障，使中和的烧碱量减少，溶液呈酸性，甲基过氧化物不易分解，发生累积；

累积的甲基过氧化物失控分解放热反应，最终导致爆炸事故发生。

 

精细化工品生产往往涉及多个反应过程，很多事间歇或半间歇反应，由于产品更新迭代速度快，很多反应过程的研究是不完整的，对反应的机理不清楚，尤其在反应过程发生偏差时可能产生的后果研究不到位，生产过程存在较多的安全隐患。

影响因素：温度、压力、反应物浓度、催化剂。

间歇或半间歇反应还有：加料顺序、加料速率、反应时间。

间歇或半间歇反应可能发生的主要偏差有：一种或多种反应物过量；加料次序搞错；反应温度偏差；催化剂添加量偏差；反应时间偏差。

 

三、精细化工主要风险点——精制分离安全风险

精细化工品生产往往涉及多种精制分离过程，包括过滤、萃取、精馏、结晶、吸收、吸附、离子交换等，由于产量关系，也存在很多步骤是间歇生产，这样就存在很多安全隐患。同时由于前段反应过程可能产生的偏差，精制分离过程还有各种物质混合遇到不合适操作条件发生偏差及事故的可能性。

案例：2017年1月3日，位于临海市的浙江华邦医药化工有限公司C4车间发生爆炸火灾事故，造成 3人死亡。

1月2日，当班员工因瞌睡晚了4个小时投料，但却未将投料时间改变和反应时间不足工艺要求的情况交接清楚。

白班人员未按操作规程操作，就直接开始减压蒸馏。蒸馏约20多分钟后，发现没有甲苯蒸出，就继续加大蒸汽量(使用蒸汽旁路通道，主通道自动切断装置失去作用)，蒸汽开量过大，外加未反应原料继续反应放热，反应产物(含乳清酸)在高温下急剧分解放热，釜内压力、温度迅速上升，最终导致反应釜超压爆炸。并引起现场设施和物料起火燃烧。

 

四、精细化工主要风险点——操作安全风险

精细化工品生产相对自动化程度偏低，人工性操作较多，发生偏差的几率较高。由于相关混合物的热风险评估不到位，反应过程分析不到位，操作过程可能造成事故的隐患较多。

案例：安庆市鑫富化工有限责任公司“3·27”爆炸事故

2011 年 3 月 27日，安庆市鑫富化工有限责任公司制造车间 3 号低温氯化釜发生爆炸事故，同时引发车间局部火灾，造成3人死亡、1人受伤。事故的直接原因是当班操作工误操作，在准备补加二甲基甲酰胺时，误将甲醇高位槽阀门打开，将用于洗釜的高位槽内剩余甲醇加入釜中，与釜内物料发生剧烈反应，导致爆炸。

 

案例：河南开封旭梅生物科技有限公司“6·26”燃爆事故

2019年6月26日，开封旭梅公司天然香料提取车间发生一起燃爆事故，造成7人死亡、4人受伤，直接经济损失约2000余万元。事故的直接原因是：工人在没有开启1号提取罐上部破真空阀门，同时也没有开启冷凝接收罐下部阀门的情况下，加热罐内物料乙醇和红枣进行枣子酊提取操作，致使罐内超压，放料盖爆开，乙醇遇静电发生着火爆炸，车间装置附近存放的乙醇及含乙醇提取液造成火势进一步扩大和蔓延。

这个事故没有涉及反应，但是操作工漏开了一个阀门就导致了严重的后果。自动化控制系统和安全泄压系统的缺失也是事故的原因之一。

 

五、精细化工主要风险点——维修安全风险

案例：甘肃兰州新区秦川园区滨农科技有限公司“6·16”爆炸事故

2022年6月16日，兰州新区秦川园区甘肃滨农科技有限公司固体废料处理车间（污泥处理工段）发生爆炸事故，造成6人死亡、8人受伤，直接经济损失4190.45万元。事故的直接原因是：当班人员在干燥机未停车、持续加热的情况下，对卸料阀进行维修，导致母液固废在干燥机内加热时间延长约4个小时。干燥机持续加热，内部热量难以散发、持续累积，导致母液固废所含的氯酸钠与有机物的反应放热，并进一步引起有机物的分解放热，干燥机内部温度与压力急剧上升，发生爆炸并殉爆了车间现场堆放的其他废料。

这个事故是维修操作时发生的偏差，设计的角度通常很少考虑，但是风险依然存在。 

（未完待续）