氯化石蠟-52生產工藝安全風險及防范措施

項艷艷，漆亮亮

(永修縣應急管理綜合行政執法大隊，江西 九江 3303000)

氯化石蠟-52生產過程中使用大量的劇毒化學品氯氣，所采用的生產工藝主要有熱氯化方法、催化氯化法、光氯化法等[1]。熱氯化方法生產工藝主要采用熱能將氯分子的化合鍵離解，獲得氯自由基，使烷烴進行取代反應，生產氯化烷烴，該生產工藝成熟、穩定[2]，是目前大部分老生產裝置采用的生產工藝。

1 熱氯化法生產工藝

某企業采用熱氯化法生產氯化石蠟-52，主要原材料是液體石蠟和氯氣。液蠟(正十五烷)從貯罐區通過離心泵打入精制工段，經活性炭過濾精制后存于中間儲存罐。生產時，將精制后的液蠟打入氯化釜，在0.05 MPa、80～100 ℃的條件下通入氯氣，連續反應48 h后終止；向釜中通入空氣,將氯化氫氣體充分壓入鹽酸吸收系統；脫酸結束后，加入穩定劑即出產品。氯化氫氣體通入鹽酸降膜吸收塔吸收后存于鹽酸貯罐，作為副產品出售。氯化石蠟-52反應方程式如下：

氯化石蠟-52生產工藝流程如圖1所示，氯化氫尾氣吸收工藝流程如圖2所示。

圖1 氯化石蠟-52生產工藝流程示意圖

圖2 氯化氫尾氣吸收工藝流程示意圖

2 工藝過程風險分析

根據GB 6441—1986《企業職工傷亡事故分類》，按導致事故的起因物、致害物、傷害方式進行分析，氯化石蠟-52生產過程主要存在火災、爆炸、中毒、灼燙等危險有害因素。

2.1 中毒

生產過程中涉及氯氣和氯化氫氣體。氯為劇毒品，屬于國家重點監管的危險化學品。氯化氫具有腐蝕性、刺激性，可引起人員急性中毒。氯化反應過程釜內略偏正壓，如反應釜、工藝管道、附件等發生泄漏，而現場通風不良和人員防護不當，可造成人員氯氣和氯化氫氣體中毒。此外，尾氣吸收系統的設備、管道等發生泄漏，吸收塔設計不合理和吸收流量、濃度控制不合理或突然停電、停水，尾氣中氯化氫濃度將超標，可引發大面積中毒事故。

2.2 火災、爆炸

氯化反應是放熱反應，尤其在較高溫度下進行氯化，反應更為劇烈，如通入氯氣的流量過快，而冷卻水介質不足或缺乏，反應熱來不及帶出；物料配比不當、加料過多、錯加或加料速度過快；突然停電、停水；自控設施和聯鎖裝置失效。以上情況均可引發溫度迅速升高，最終引發火災、爆炸事故。同時，氯氣屬于強氧化劑，如果氯化釜之前未設置氯氣緩沖罐或止逆閥，被氯化的有機物質可因氯氣斷流或壓力減小形成倒流，進而引發火災、爆炸事故。氯氣瓶中三氯化氮積累超標，如三氯化氮體積分數為5%就可能發生爆炸事故。

2.3 灼燙

生產工藝過程涉及的鹽酸、氯氣都具有強腐蝕性，如果防護不好，人體不小心接觸則易產生化學灼傷。生產過程涉及蒸汽加熱、氯化反應溫度在80～100 ℃進行，如設備無隔熱層或失效，人員接觸高溫設備，或高溫介質噴濺，均可造成人員灼燙。

3 工藝過程主要安全防范措施

3.1 工藝裝置的安全控制

氯化反應屬于國家重點監管的危險化工工藝，重點監控氯化反應釜溫度和壓力，氯氣進料流量，冷卻系統中冷卻水的溫度、壓力、流量等，氯氣中三氯化氮含量等工藝參數。企業氯化反應釜應設置現場溫度和壓力顯示裝置，反應釜溫度和壓力信號遠傳至DCS，實現信號遠傳報警，并與反應釜夾套冷卻水進水閥形成聯鎖，實現緊急停車功能。氯氣的進料處設置流量顯示裝置，并安裝緊急切斷閥。生產現場按照GB/T 50493—2019《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》要求安裝氯氣、氯化氫有毒氣體報警裝置。定期檢測氯氣中三氯化氮濃度，并定期排放緩沖罐內殘留的三氯化氮。氯氣鋼瓶與反應器之間應設置止逆閥和足夠容積的緩沖罐，防止物料倒流，引發爆炸；緩沖罐應設安全閥，且安全閥出口管應通入石灰乳中和池；不應使用蒸汽、明火直接給氣瓶加熱，可采用40 ℃以下的熱水加熱。對高溫設備、管道應采取隔熱措施，防止人員燙傷。

為考慮突發情況，反應釜上方設立引風裝置，事故狀態下實現氯氣吸收中和。企業用電負荷應滿足二級負荷要求，配備應急電源，防止突然停電造成的影響。有毒場所應按規定安裝噴淋、洗臉裝置，用于人員接觸有毒物質的應急處置。

3.2 工藝過程安全管理

(1)開展工藝過程安全風險分析。儲存氯氣裝置每3年運用HAZOP(危險和可操作性性)分析法進行一次安全風險辨識分析，編制HAZOP分析報告，并按照HAZOP分析報告提出的建議措施進行落實。在此基礎上，采用LOPA(保護層分析)技術對保護層進行評估，涉及安全儀表系統(SIS)的企業采用SIL(安全設備的安全完整性等級)分析確定SIS的功能安全，并將HAZOP分析、LOPA分析、SIL分析結合應用，提高工藝安全管理的有效性。

(2)編制安全操作規程與工藝卡片。企業應按要求制訂操作規程，并明確工藝控制指標。操作規程的內容應包括：崗位生產工藝流程、工藝原理、物料平衡表、工藝參數的正常控制范圍(包括設計值、正常控制范圍、報警值及聯鎖值等)、異常工況的處置(后果及處置步驟)；裝置正常開車、正常操作、臨時操作、應急操作、正常停車和緊急停車的操作步驟和安全要求；崗位涉及的危險化學品危害信息、應急處理原則以及操作時的人身安全保障、職業健康注意事項。操作規程、工藝卡片控制值應與現場儀表指示數值、DCS控制值保持一致。生產過程中嚴禁出現超溫、超壓、超液位運行，及時處置工藝報警并進行記錄。

(3)嚴格工藝變更管理。企業對工藝變更應履行申請、審批、實施、驗收程序。工藝變更前應全面分析變更后可能產生的安全風險，制定并落實安全風險管控措施。工藝變更后，企業應對相關規程、圖紙資料等安全生產信息進行更新，對相關人員進行培訓，以掌握變更內容、安全生產信息更新情況、變更后可能產生的安全風險及采取的管控措施。

(4)加強開停車管理。開停車前，企業要進行安全風險辨識分析，制定開停車方案，編制安全措施和開停車步驟確認表，并經生產和安全管理部門審查。停開車方案制定后，企業應對如下重要步驟進行簽字確認：進行沖洗、吹掃、氣密試驗時，要確認已制定有效的安全措施；引進蒸汽、氮氣、易燃易爆介質前，要指定有經驗的專業人員進行流程確認；引進物料時，要隨時監測物料流量、溫度、壓力、液位等參數變化情況，確認流程是否正確。在關鍵設備交付檢維修前與檢維修后投入使用前，應進行安全條件確認。

3.3 工藝相關人員從業素質及安全培訓

按照國家危險化學品企業安全專項整治3年行動方案要求，氯化石蠟-52企業新入職主管生產、設備、技術、安全的負責人及安全生產管理人員必須具備化學、化工、安全等相關專業大專及以上學歷或化工類中級及以上職稱，氯化生產裝置、儲存設施操作人員必須具備高中及以上學歷或化工類中等及以上職業教育水平，氯化反應操作人員應取得氯化反應特種作業證。對不符合要求的企業，采取學歷提升等手段達到要求；同時，企業應聘請化工相關專業注冊安全工程師從事安全管理工作。為提高從業人員素質水平，企業要制定安全教育和培訓制度，保證從業人員具備必要的安全生產知識和技能，保證熟悉有關的安全生產規章制度和安全操作規程，掌握本崗位工藝相關的安全操作技能。

4 結語

氯化石蠟-52的生產涉及國家重點監管的危險化工工藝氯化反應及劇毒化學品氯氣，固有安全風險大，一旦操作不當可引發火災、爆炸、中毒、灼燙等事故。從工藝的安全控制、工藝過程安全管理及從業人員安全培訓3方面提出相應的防范措施，為氯化石蠟-52生產企業提供參考。