溶解乙炔生產安全性分析

張利雅

（河北華飛科技咨詢有限責任公司，石家莊 050000）

·經驗交流·

溶解乙炔生產安全性分析

張利雅

（河北華飛科技咨詢有限責任公司，石家莊 050000）

分析了溶解乙炔生產過程中容易發生安全事故的因素，提出了避免發生危險的對策措施。

溶解乙炔；生產工藝；安全性

近年來，我國危險化學品領域相繼發生了不少燃燒、爆炸事故，造成了重大的人身傷害和財產損失。為了提高危險化學品領域的安全水平，有效防范和堅決遏制危險化學品重特大事故的發生，全國組織開展了提升危險化學品領域本質安全水平專項行動。由于乙炔易燃，在空氣中的爆炸極限寬、爆炸因素多樣化等特點而成為首批重點監管的危險化學品之一。

1 溶解乙炔的生產流程

我國的溶解乙炔生產主要是以電石為原料，與水反應生成乙炔氣和氫氧化鈣。生成的乙炔溶解于丙酮溶劑，儲存在充滿多孔填料的鋼瓶中。生產高純溶解乙炔的工藝步驟主要由4個生產工序構成：粗乙炔氣的發生，包括電石的預處理；粗乙炔的凈化，包括凈化劑的制備與再生；乙炔的壓縮與干燥；乙炔的灌裝，包括乙炔瓶的檢查處理，丙酮的補加［1］。

2 事故因素

2.1 電石的預處理和搬運

電石和水的反應為液-固反應，電石粒度越小，電石與水的接觸面積越大，反應速度越快。但粒度太小，會使反應速度過快，造成反應熱不能及時移走，有可能發生局部過熱而引起乙炔分解和熱聚，引起爆炸。粒度過大，則反應過慢，還會使排出的氫氧化鈣廢渣中夾帶未反應的電石，造成電石的浪費，使生產成本增高。因此電石應控制在合適的粒度，一般為50～80 mm。電石的搬運、破碎都是暴露在空氣中進行的，過程中不可避免會有乙炔氣體的產生。因此，破碎和搬運場所的通風應保持良好，避免乙炔氣體的積聚；搬運時應輕裝、輕放，嚴禁煙火。

2.2 乙炔發生器

乙炔發生器內的反應為電石和水反應生成乙炔和氫氧化鈣。乙炔發生器控制要點為反應溫度和發生器壓力。一般采用過量的水來移除反應熱和排出的氫氧化鈣。反應溫度越高，乙炔發生器排出的電石渣固體含量也會越高，相應造成排渣困難，而且還會使粗乙炔氣溫度高，造成后續冷卻負荷增大。一般將溫度控制在70℃左右。為避免反應過程中發生溫度過高的情況，可在乙炔發生器進水管設置自控開關閥，將溫度與自控開關閥聯鎖。當溫度過高時，聯鎖開啟自控開關閥，乙炔發生器進水，多余的水從設備溢流管中流出，將熱量帶走。乙炔發生器按壓力可分為：低壓乙炔發生器、中壓乙炔發生器和高壓乙炔發生器。一般采用低壓電石入水式的濕式乙炔發生器者居多，這種發生器具有操作安全，乙炔損失少等優點。低壓乙炔發生器的壓力一般控制在 700 mm水柱以下。發生器的壓力主要與加料的量有關，所以壓力可

以通過加料量來控制。可在乙炔發生器上設置壓力報警裝置，當壓力過高時報警，此時應減少或停止加入電石，使產氣量減少，從而使壓力恢復正常。

2.3 乙炔氣柜

氣柜在乙炔生產過程中主要是起到發生和凈化兩系統的平衡緩沖作用。乙炔氣柜主要應控制氣柜鐘罩的高度。可設置氣柜鐘罩高度報警聯鎖裝置。氣柜鐘罩高度過高時，儲存氣量過大，此時氣柜高度高位報警，應減少乙炔發生器電石的加入，減少產氣量。當氣柜鐘罩高度低位報警時，應聯鎖停止下游壓縮機，防止乙炔氣柜抽空。

2.4 乙炔凈化裝置

乙炔氣體中的雜質主要是H2S和PH3，尤其以 PH3最危險。乙炔氣中 PH3含量過多時，可使乙炔氣的自燃點顯著降低，容易發生自燃，使危險性顯著提高。未經凈化的乙炔氣充入乙炔氣瓶時，乙炔氣中的雜質會與填料起反應，生成某些沉積物，因此有必要對凈化裝置進行嚴格控制。乙炔凈化常用的方法是噴淋塔凈化。常用的兩種凈化劑有濃硫酸和次氯酸鈉溶液，雜質在通過噴淋塔時被凈化劑氧化，留在液體凈化劑中。若采用濃硫酸做凈化劑，則應控制乙炔氣溫度在 5～35℃之間，否則濃硫酸吸水放熱，塔內溫度過高會造成設備損壞。采用次氯酸鈉作為凈化劑，則應控制凈化劑中有效氯低于 0.1%，否則游離氯與乙炔反應會發生爆炸。當凈化劑的循環泵發生故障時，會使乙炔氣凈化效果大大降低，可將循環泵與壓縮機聯鎖，一旦循環泵發生故障，聯鎖停止壓縮機，停車檢修。

2.5 乙炔壓縮機

溶解乙炔的壓力一旦超過2.5MPa，就會失去化學穩定性，從而會自行發生分解爆炸。所以，長期以來，溶解乙炔的最高壓力都限定在2.5MPa以下［2］。可以在乙炔壓縮機出口設置壓力報警聯鎖，當壓力達到高限時，聯鎖停止壓縮機停車，對設備進行檢修，查找造成壓力過高的原因。

2.6 乙炔灌裝

乙炔灌裝是整個乙炔生產過程中壓力最大的部分，充裝排閥門多，操作頻繁，所以容易產生泄漏。因此灌裝崗位應經常檢漏，加強通風，避免因乙炔積聚發生危險。乙炔空瓶進行灌裝前，首先應該校驗瓶內乙炔氣剩余壓力，若瓶內剩余乙炔壓力小于0.05MPa，則應先按GB13591-2009的規定置換至瓶內氣體純度后才能充裝乙炔氣。灌裝時應采取噴淋冷卻水降溫，并及時檢查乙炔瓶瓶壁溫度，不應超過40℃，超溫時應立即停止灌裝并關閉閥門，將該瓶移至安全地點處理。

2.7 可燃氣體檢測器和風機

乙炔的火災危險性為甲類，一旦泄漏未及時發現，有發生火災和爆炸的危險。因此，應在乙炔生產車間設置可燃氣體檢測器和風機，將可燃氣體檢測器與風機聯鎖，一旦發生泄漏，檢測器報警，同時啟動風機，將泄漏的乙炔氣體排出室外，防止乙炔積聚發生危險。

［1］ 馮志剛.高純度溶解乙炔生產工藝［J］.云南化工，2014，41（3）：24-26.

［2］ 邱晚茍.溶解乙炔氣生產工藝及安全技術探討［J］.科技與企業，2014（16）：390-391

Acetylene Production Safety Analysis

ZHANG Li-ya

（Hebei Hua Fei Technology Consulting Co.，Ltd.，Shijiazhuang 050051，China）

The prone to accidents factors during the acetylene production process were analyzed and countermeasures to avoid danger were proposed.

acetylene；production process；security

X9

A

1004-275X（2015）02-0067-02

12.3969／j.issn.1004-275X.2015.02.018

收稿：2014-11-20

張利雅（1988-），女，河北辛集人，主要從事化工、醫藥、石化設計。