精細化工是石化和化工工業的重要組成部分,其產品種類多、附加值高、用途廣、產業關聯度大。由于其生產過程的特殊性,不同產品共用生產裝置的現象比較普遍。筆者結合精細化工生產特點進行分析,就精細化工生產企業共用生產裝置提出相關安全對策。
精細化工生產過程基本由化學合成(或從天然物質中分離、提取)和劑型加工兩個部分組成。由于精細化學品的特殊性,決定了精細化工生產的特點:一是品種多,且往往涉及腐蝕性、毒性和易燃易爆性,更新換代快;二是大多以間歇方式進行小批量生產,勞動強度較大;三是精細化工生產過程多從基本化工原料出發,制成中間體,再制成各種精細化學品。一般是先反應、后處理,包括反應、萃取、蒸餾、脫色、結晶、離心、干燥、溶劑回收等,后處理大都是物理處理過程;四是設備通用性強,合成單元反應雷同,特別是同系列產品,其合成反應的生產流程和設備非常相似;而劑型加工和商品化過程主要是通過配方和劑型來實現商品的物理加工過程,加工技術均屬于大體類似的單元操作;五是技術密集高,工藝流程相對復雜,要求不斷進行新產品的技術開發和應用技術的研究,重視技術服務,裝置靈活性和適應性強。
基于上述特點,加之市場需求、產業調控、專利期限、勞動用工、安全環保等客觀因素,絕大部分精細化工生產企業,單一品種生產裝置年開工僅幾個月,大部分時間裝置處于停產狀態。因此企業希望能夠充分利用現有生產裝置,采用不同階段交替生產方式另行生產多個同類型、同系列的其他產品,一方面提升產品、企業市場競爭力,另一方面有效提高設備利用率,減少投資和土地占用。
共用生產裝置是指兩個或兩個以上不同品種使用同一生產系統裝置不同時間階段組織生產。出于原料更換、工藝變化、生產參數調整等因素的考慮,切換產品前往往需要對生產裝置進行徹底的清洗置換,以滿足安全生產和產品品質的需要。其安全風險主要包括:清洗置換時所需的大量溶劑具有易燃易爆的危險特性,稍有不慎極易引發火災爆炸事故;每個單元反應的特點不完全相同,生產裝置配套的相關設備不能完全符合每一個反應的要求;因復雜的工藝流程和產品切換后而產生的安全培訓不到位、控制參數切換不及時、安全設施設置不合理等因素,也會導致生產安全事故的發生。
(一)共用生產裝置時應注意把握幾個原則。共用生產裝置生產的產品已經獲得批準,通過相關安全審查并取得批文;生產的品種反應類別相同、工況相近、自動化控制參數相近,所需采用的安全設施基本一致;采用間歇式、階段性生產,不允許交替進行(即今天生產甲產品、明天生產乙產品,或甲產品未完成乙產品已開始等);切換生產的品種在生產過程中同崗位無相互禁忌且易燃易爆的原輔材料,無劇毒、高毒物品伴生;切換生產的品種生產過程對設備材質要求一致,后續的尾氣處理等具備相應條件;不同產品的原料及中間貯罐和計量罐原則上不得共用(化學性質相同、水或蒸汽易于清洗的,經風險評估可接受的除外)。
(二)在符合上述原則的基礎上,應采取如下措施。按《危險化學品生產、儲存裝置個人可接受風險標準和社會可接受風險標準(試行)》進行計算、分析評價,個人和社會風險值超過相關限值標準的,采取措施降低風險后才能進行生產。
涉及重點監管危險化工工藝和金屬有機物合成反應(包括格氏反應)的間歇和半間歇反應,符合相關情形的,應開展精細化工反應安全風險評估。
建立生產工藝裝置危險有害因素辨識和風險評估制度,定期開展全面的危險有害因素辨識,采用相應方法進行風險評估,對涉及的共用裝置進行風險分析,全面查找并整改裝置存在的問題,消除安全隱患。
根據生產工藝、技術、設備設施特點和原材料、輔助材料、產品的危險性,編制安全操作規程和工藝控制指標,經論證修改后,發放到相關崗位供員工掌握調閱。
制定共用生產裝置安全管理制度和清洗、置換操作規程,更換產品前必須嚴格執行并將生產系統進行徹底的清洗置換,將上一產品的所有物料與中間體徹底清場,同時變動生產現場的標識標志、工藝指標、安全操作規程、控制指標、設備名稱、管道流向等,經企業相關部門檢查確認符合要求并辦理有關手續后,方可切換生產。
加強員工培訓,保證員工穩定性并具備相關知識要求,具有熟練操作經驗,熟悉在線生產工藝特點、各類安全風險,具備相應的應急處置能力。
涉及“兩重點一重大”的生產裝置必須裝備自動化控制系統,且參數報警、聯鎖系統的設計必須符合不同產品工藝過程的要求,并確保在切換生產時相關參數和聯鎖一并切換到位。