过氧化工艺是国家安监局公布的首批重点监管的危险化工工艺之一,同时也是国家安监局要求开展反应风险评估的工艺之一。前面已经介绍过“工艺安全”专题的烷基化工艺、光气及光气化工艺、氯化工艺、硝化工艺、加氢工艺、重氮化工艺、氟化工艺、氧化工艺、胺基化工艺,今天本文带大家了解一下过氧化工艺。
工艺简介
向有机化合物分子中引入过氧基(-O-O-) 的反应称为过氧化反应,得到的产物为过氧化物的工艺过程为过氧化工艺。
典型工艺
(1)双氧水的生产;
(2)乙酸在硫酸存在下与双氧水作用,制备过氧乙酸水溶液;
(3)酸酐与双氧水作用直接制备过氧二酸;
(4)苯甲酰氯与双氧水的碱性溶液作用制备过氧化苯甲酰;
(5)异丙苯经空气氧化生产过氧化氢异丙苯等。
工艺危险特点
(1)过氧化物都含有过氧基(-O-O-),属含能物质,由于过氧键结合力弱,断裂时所需的能量不大,对热、振动、冲击或摩擦等都极为敏感,极易分解甚至爆炸;
(2)过氧化物与有机物、纤维接触时易发生氧化、产生火灾;
(3)反应气相组成容易达到爆炸极限,具有燃爆危险。
重点监控工艺参数
(1)过氧化反应釜内温度;
(2)pH值;
(3)过氧化反应釜内搅拌速率;
(4)(过) 氧化剂流量;
(5)参加反应物质的配料比;
(6)过氧化物浓度;
(7)气相氧含量等。
安全控制的基本要求
(1)反应釜温度和压力的报警和联锁;
(2)反应物料的比例控制和联锁及紧急切断动力系统;
(3)紧急断料系统;
(4)紧急冷却系统;
(5)紧急送入惰性气体的系统;
(6)气相氧含量监测、报警和联锁;
(7)紧急停车系统;
(8)安全泄放系统;
(9)可燃和有毒气体检测报警装置等。
建议措施
(1)将过氧化反应釜内温度与釜内搅拌电流、过氧化物流量、过氧化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,设置紧急停车系统。
(2)过氧化反应系统应设置泄爆管和安全泄放系统。
事故回顾
(1) 山东某双氧水生产装置氧化塔超压爆炸
2012年8月25日18时46分,山东某双氧水生产装置氧化塔超压突然发生爆炸,大量重芳烃喷出,整套装置起火燃烧。同时,爆炸造成附近装置的氯气管道受损,少量氯气泄漏。事故造成3人当场死亡,7人因爆炸或吸入氯气受伤。此次事故的直接原因是双氧水装置内氧化液含钯催化剂和氧化铝等杂质较多,导致双氧水逐渐分解,在系统因故紧急停车后,未采取可靠的防范措施,双氧水分解产生的压力和热量无法释放和移走、分解加剧,造成氧化塔发生爆炸。
(2)鲁西化工集团股份有限公司双氧水生产装置萃取塔火灾事故
2013年7月27日16时45分左右,鲁西化工集团股份有限公司18万吨/年双氧水生产装置的萃取塔发生火灾事故,直接经济损失约200万元。这起事故虽未造成人员伤亡,但产生了较大社会影响。事故是由于双氧水分解较快造成管道内介质流速过快产生静电引起的设备内化学爆炸和燃烧事故。