精細(xì)化工食品添加劑滅火救援準(zhǔn)備工作調(diào)研

宰存寶

（上海市閔行區(qū)消防救援支隊指揮中心，上海 201100）

0.引言

近期，筆者深入湖北省實地調(diào)研了某公司食品添加劑—牛磺酸產(chǎn)業(yè)的滅火救援準(zhǔn)備工作。現(xiàn)將有關(guān)情況報告如下：

1.單位基本情況

該企業(yè)為單一產(chǎn)業(yè)鏈，主要生產(chǎn)食藥品添加劑—牛磺酸。采用SD公司的乙醇脫水氧化或乙烯直接氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，再通過合成生產(chǎn)工藝，經(jīng)提純、精制等過程制成牛磺酸成品。生產(chǎn)使用過程中涉及到的化學(xué)品有：環(huán)氧乙烷、液氨、乙醇、乙烯、液氧（氧氣）、液氮（氮氣）、硫磺、亞硫酸氫鈉、乙二醇、甲烷（LNG）、濃硫酸、氫氧化鈉、二氯乙烷、二氧化硫等；現(xiàn)有年生產(chǎn)能力為60000t牛磺酸、4萬t環(huán)氧乙烷，副產(chǎn)3000t乙二醇、20000t/年亞硫酸氫鈉（自用）、1800t/年70%稀硫酸。

2.工藝流程

企業(yè)采用的生產(chǎn)工藝是環(huán)氧乙烷法生產(chǎn)牛磺酸，以環(huán)氧乙烷、亞硫酸氫鈉、液堿為原料通過加成反應(yīng)生成羥乙基磺酸鈉，再經(jīng)氨解得到牛磺酸鈉，與硫酸反應(yīng)得到牛磺酸粗品和副產(chǎn)物硫酸鈉，經(jīng)過多次濃縮結(jié)晶分離出牛磺酸粗品，再經(jīng)脫色、重結(jié)晶、烘干后得到產(chǎn)品牛磺酸[1-2]。

2.1 環(huán)氧乙烷生產(chǎn)工藝

采用乙烯氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，生產(chǎn)的主要原料為乙烯，乙烯由供應(yīng)商提供。企業(yè)考慮市場變化原因，在裝置區(qū)設(shè)置了一套乙醇脫水生產(chǎn)乙烯的成套裝置，生產(chǎn)的乙烯經(jīng)洗滌凈化后直接輸入環(huán)氧乙烷生產(chǎn)裝置。

2.2 牛磺酸生產(chǎn)工藝

牛磺酸根據(jù)其用途可分為食品級、藥用級等，其純度和含雜質(zhì)量根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求確定，其生產(chǎn)工藝基本相同。牛磺酸生產(chǎn)工藝圖1所示。

圖1 生產(chǎn)工藝流程圖

工藝流程包括：加成、氨解、中和、純化結(jié)晶和精制烘干5個環(huán)節(jié)。亞硫酸氫鈉與環(huán)氧乙烷按一定的量比例慢慢加入到羥化反應(yīng)罐中攪拌反應(yīng)，控制亞硫酸氫鈉溶液的加料速度和反應(yīng)溫度在一定的范圍內(nèi)。在羥化罐中來自亞鈉計量罐的亞硫酸氫鈉料液和環(huán)氧乙烷在一定溫度和壓力下進行加成反應(yīng)，生成羥乙基磺酸鈉。

3.火災(zāi)危險性分析

精細(xì)化工—食藥品添加劑（牛磺酸）產(chǎn)業(yè)鏈，采用“環(huán)氧乙烷法”生產(chǎn)劉磺酸，同時具有石油化工與精細(xì)化工的生產(chǎn)特點。

（1）從涉及物料上看。生產(chǎn)原料、中間品、成品涉及易燃易爆、有毒、腐蝕等多種危險。其中，環(huán)氧乙烷、乙烯、乙醇、硫磺、氨、甲醛、乙醛、二氯乙烷、天然氣等屬于易燃易爆物質(zhì)；氨、甲醛、乙醛等具有毒性；氨、氫氧化鈉、濃硫酸、甲醛、乙醛、亞硫酸、二氯乙烷等具有腐蝕性。（2）從廠區(qū)平面布局看。有低溫乙烯儲罐、常壓乙醇易熔盤內(nèi)浮頂儲罐罐、半冷凍環(huán)氧乙烷球罐、全壓力液氨臥罐等，罐型復(fù)雜、罐區(qū)間距小、介質(zhì)危險性各異，一旦發(fā)生事故易發(fā)生連鎖事故，滅火救援技戰(zhàn)術(shù)要求高，處置難度大。尤其是環(huán)氧乙烷風(fēng)險極高，爆炸極限寬（3%～100%），泄漏后就會發(fā)生起火爆炸。（3）從工藝設(shè)計上看。企業(yè)只設(shè)置一個配套環(huán)氧乙烷裝置的地面火炬，其他裝置均未設(shè)置緊急排放系統(tǒng)（火炬或放散裝置），事故狀態(tài)下易出現(xiàn)超壓爆炸，造成災(zāi)情擴大。地面火炬設(shè)置在生產(chǎn)裝置和加熱爐的下風(fēng)向，增大了爆炸事故風(fēng)險。一旦發(fā)生事故，極易突破安全設(shè)計底線，從初期災(zāi)情發(fā)展為難控災(zāi)情甚至是失控、災(zāi)難性災(zāi)情。（4）從物料儲運上看。乙烯全冷凍罐采用液氨做冷媒，僅設(shè)置一級冷凝系統(tǒng)，沒有再冷凝系統(tǒng)，一旦受外部不可控因素影響，不能對BOG蒸發(fā)氣強制冷凝循環(huán)，無法保證儲罐本質(zhì)安全條件；乙烯罐區(qū)圍堰過高，發(fā)生事故時高倍泡沫產(chǎn)生器無法架設(shè)，且未設(shè)置導(dǎo)流溝和積液池；乙烯運輸采用設(shè)計壓力為0.58MPa的LNG低溫槽車運輸，由于乙烯飽和蒸氣壓遠(yuǎn)高于液化天然氣，對安全運輸技術(shù)要求高，發(fā)生事故風(fēng)險大；乙醇儲罐設(shè)計為帶通風(fēng)口、易溶盤結(jié)構(gòu)，固定泡沫產(chǎn)生器選型錯誤，無法發(fā)揮效能；液氨罐區(qū)與環(huán)氧乙烷及液化烴罐區(qū)距離過近，毒害及易燃易爆，疊加風(fēng)險源，事故危害加大。

4.滅火救援處置要點及安全事項

（1）由于企業(yè)工藝設(shè)計的缺陷（平面布局、火炬設(shè)計等），一旦發(fā)生事故，處置難度大，安全風(fēng)險高。特別是液氨罐區(qū)、環(huán)氧乙烷及液化烴罐區(qū)距離過近，當(dāng)發(fā)生事故時應(yīng)首先考慮如何緊急泄壓，長干線、遠(yuǎn)距離作戰(zhàn)方式，以移動炮、自擺炮為主，盡量減少前方力量和裝備。（2）乙烯罐區(qū)防火堤為非標(biāo)設(shè)計，高度約4m，設(shè)置鋼制樓梯，事故狀態(tài)下利用高倍數(shù)泡沫發(fā)生器覆蓋時，要鋼制樓梯發(fā)生“冷脆”無法使用；儲罐發(fā)生泄漏起火及受鄰近火源影響，應(yīng)優(yōu)先考慮工藝措施，啟動BOG循環(huán)制冷系統(tǒng)，并部署水幕分隔保護；若罐區(qū)發(fā)生大量乙烯泄漏，指揮員應(yīng)慎重選擇進入事故區(qū)，考慮上風(fēng)向1km處集結(jié)車輛，并拉大警戒距離，禁火源，選派精干力量進入控制室偵察，部署移動力量利用移動高倍數(shù)泡沫覆蓋減少揮發(fā)。（3）針對環(huán)氧乙烷儲罐，為半冷凍球罐設(shè)計，事故狀態(tài)下，保持儲罐內(nèi)的低溫環(huán)境最重要，因此必須重點保護制冷機房，嚴(yán)禁向儲罐射水。（4）針對乙醇罐區(qū)，一旦發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)考慮按整個罐區(qū)全液面火災(zāi)進行力量編成，調(diào)集水平延展能力較好的高噴車編組，按照1h延續(xù)時間，準(zhǔn)備充足的抗溶性泡沫。（5）針對乙烯裝卸臺事故，應(yīng)注意辨識乙烯罐車，切忌當(dāng)成普通壓力罐車，不能盲目打水，注意區(qū)分內(nèi)罐是否失去真空，是否具備處置條件。（6）若液氨罐區(qū)或牛磺酸裝置發(fā)生氨氣泄漏，要注意防止中毒和爆炸危險，利用霧狀水稀釋降毒；牛磺酸裝置發(fā)生硫酸泄漏，可考慮做好防護時，利用堿性物料中和，如生石灰、熟石灰、小蘇打、漂白粉等，降低腐蝕危險。（7）企業(yè)位于精細(xì)化工園區(qū)內(nèi)，毗鄰方圓鈦白、金澳科技、華盛鋁材、凌安科技等化工企業(yè)。發(fā)生事故后，若工藝控制失效，極易由初期、難控災(zāi)情發(fā)展為失控、災(zāi)難性災(zāi)情，從單個企業(yè)事故引發(fā)周邊多個企業(yè)的園區(qū)性連鎖事故。視情啟動省、市級跨區(qū)域作戰(zhàn)預(yù)案，調(diào)集充足的人員、裝備和滅火藥劑，做好偵察研判、風(fēng)險評估后，方可采取相應(yīng)的處置措施，科學(xué)進行力量編成，開展人員搜救和事故處置[3]。