【摘要】丙烯腈的生產過程中具有較大的火災爆炸危險性，并且毒物危害嚴重，因而，采取有效的安全措施是正常生產的保障。
　　【關鍵詞】丙烯腈；氫氰酸；火災爆炸；中毒
　　
　　1前言
　　丙烯腈是生產腈綸的原料，近幾年來銷售形勢良好。丙烯腈的生產采用丙烯、氨、空氣(氧)化法，生產工序主要由氧化、回收和精制組成。生產過程中存在火災爆炸、電氣危害、毒物危害、噪聲危害等危險和有害因素，其中，以主反應器的火災爆炸危險性和氫氰酸的毒物危害性尤為嚴重。因此，采取有效的安全技術措施和個體防護措施，使危險源和危害源得到較好的控制，降低火災爆炸危險性和毒物危害性，使反應器的火災爆炸危險性和氫氰酸的毒物危害性達到“允許的限度”。是實現安全生產，經濟運行，預防事故，保障勞動者安全與健康的保證。
　　
　　2工藝流程
　　(1)反應
　　丙烯與氨按一定比例混合送入氧化反應器，由分布器均勻分散到催化劑床層中。空氣按一定比例從反應器底部進入，經分布板向上流動，與丙烯、氨混合并使催化劑床層流化。丙烯、氨，空氣在440℃～450℃和催化劑作用下生成丙烯腈。同時生成氰化氫、乙腈、一氧化碳、二氧化碳、丙烯醛、丙烯酸及水等。主反應方程式為：
　　C₃H₆+NH₃+3/20₂→C₃H₃N+3H₂0+Heat
　　反應生成熱由高壓冷卻水管產生高壓蒸汽移出。反應生成氣體進入急冷塔。
　　
　　(2)急冷
　　急冷塔分兩段，反應氣體進入急冷塔下段，在下段循環廢水經一層噴咀噴淋將反應氣體驟冷。驟冷后通過升氣管上升至急冷塔上段，反應氣體中未反應的氨與加到急冷塔上段的硫酸中和生成硫銨，硫銨溶液經汽提脫除有機物后送至硫銨回收裝置。
　　(3)吸收
　　急冷塔塔頂出來的除氨后的反應氣體進入吸收塔底部，在塔中用水逆流洗滌，塔底得到含丙烯腈、乙腈、氫氰酸和其它有機物的水溶液(富水)，富水經換熱后送至回收塔。在吸收塔中，一氧化碳、二氧化碳、氮氣及未反應的氧和烴類通過塔頂排氣筒排人大氣。
　　(4)回收
　　在回收塔中，用水作為溶劑，采用萃取精餾的方法將丙烯腈、氫氰酸與乙腈分離。回收塔頂部餾出物含有丙烯腈、氫氰酸及少量的水，經冷凝分層后有機相(粗丙烯腈)送至脫氫氰酸塔，水相返回塔內。含有乙腈、水及少量氫氰酸的餾分從回收塔側線氣相抽出，進入乙腈塔制得粗乙腈，送至乙腈回收裝置，乙腈塔塔底液送回回收塔。回收塔釜液送四效蒸發系統處理，經處理后的水返回急冷塔重新利用，含有機物的廢水送總廠污水處理場進行生化處理廢水。
　　(5)精制
　　粗丙烯腈送入脫氫氰酸塔，塔頂餾出物為氫氰酸，送至丙酮氰醇裝置。塔釜液是含少量水及氰化物的粗丙烯腈再送至成品塔進行精制，由成品塔側線采出成品丙烯腈，經冷卻后送至成品中間槽，經分析合格后送入丙烯腈成品罐，不合格產品送回回收塔進行再精制。成品塔塔釜液返回回收塔，成品塔的塔頂氣經冷凝后，凝液送至成品塔回流罐。脫氫氰酸塔和成品塔的未冷凝的氣體經真空泵排至火炬系統。
　　3主要危險因素與有害因素分析
　　3．1火災爆炸危險性分析
　　丙烯腈裝置在生產過程中所使用的原材料、中間產品和最終產品絕大多數屬于可燃氣體或低沸點可燃液體，易燃易爆物料品種多，數量大，火災危險性高(丙烯、氨、丙烯腈、乙腈、氫氰酸等物料危險特性見表1)，在操作過程中，各種工藝設備、管線中可燃氣體若泄漏到空氣中或空氣漏入含有可燃氣體的設備、管道內，都可以形成爆炸性混合物，遇明火則極易導致燃燒和爆炸事故。其中，反應器是整個裝置的主要生產設備，且反應的原料丙烯、氨、空氣具有形成爆炸性混合物的基礎條件，且反應為強放熱反應，因此，反應器必要的安全保障設施的完善對于安全生產尤為重要。

表1物料危險特性表

　　
　　反應器反應的原料丙烯、氨、空氣具有形成爆炸性混合物的基礎條件，反應放熱提供熱能源，具備燃燒、爆炸三要素。當工藝控制失調，參加反應氣體比例達到爆炸范圍，由床溫即可引爆或引燃。此類事故在開、停工過程中更易發生。例如，某丙烯腈裝置在開工預熱時，因系統的氮氣置換不徹底，加熱爐點火造成反應器內的可燃氣體爆鳴。
　　丙烯氨氧化為強放熱反應，保持器內正常熱量平衡是安全穩定操作的關鍵。當遇到自動控制系統故障，如：突然停電、停水、停氣(儀表空氣)或儀表局部失靈等，有發生高溫燒壞催化劑和設備的危險。在自動化程度不高和安全保護措施不夠完善
　　的固定床反應器的操作中，、發生事故的可能性更大。例如，某廠固定床反應器，兩次發生反應器列管腐蝕泄漏，造成丙烯、氨，空氣進入熱載體一熔鹽(硝酸鉀、亞硝酸鈉的混合物)中著火，引起熔鹽分解爆炸事故。
　　3．2毒物危害性分析．
　　本裝置生產過程中可能接觸到的毒物主要有：
　　氫氰酸、丙烯腈、氨、乙腈、丙烯醛等。其中，氫氰酸因沸點低(26℃)，毒性大，是毒物危害中最為嚴重的一種物質。
　　氫氰酸是生產過程中的副產品，在反應器區、急冷塔區、吸收塔區、回收塔區、脫氫氰酸塔區、丙烯腈反應泵房、回收精制泵房、丙烯腈污水泵房、廢水、廢液槽、污水收集槽問、焚燒爐氫氰酸噴嘴、火炬周圍等處以及丙烯腈精制工段和氫氰酸輸送管線附近容易發生氫氰酸中毒。在生產、輸送、貯存等過程中若發生泄漏或噴濺，就會引發事故，應特別加以重視。
　　吸入高濃度氫氰酸可引起驟死。非驟死者臨床表現為粘膜刺激、呼吸加快加深、乏力、頭痛，口服者有舌尖、口腔麻木；呼吸困難期有呼吸困難、血壓升高、皮膚粘膜出現鮮紅色；驚厥期出現抽搐、昏迷、呼吸衰竭。麻痹期全身肌肉松弛，呼吸心跳停止而死亡。可致眼、皮膚灼傷，吸收引起中毒。氫氰酸屬I級極度危害毒物，按《工作場所有害因素職業接觸限值》(GBZ2—2002)中規定，最高容許濃度為lmg／m3。
　　4主要危險與有害因素預防措施
　　4．1反應器火災爆炸預防措施
　　為防止反應器火災爆炸事故，應具備以下安全保障措施：
　　(1)在丙烯腈氧化反應系統設有報警、自動停車和緊急停車設施，防止由于突然停電、停水、停儀表空氣而發生高溫燒壞催化劑或設備的危險；
　　(2)裝置的開車、停車、檢修及事故狀態下的排放氣均集中到火炬氣總管中，引至高架火炬焚燒，火炬設長明燈；
　　(3)反應器的冷卻水泵輸送的脫鹽水可以撤出反應熱，若遇斷電停泵，會使反應器爆炸，反應器撤熱用泵2用1備，供電電源設雙回路，并有可靠的備用電源；
　　(4)反應器設氮氣吹掃管道，其集氣室和出料管道設蒸汽接管，當系統中出現爆炸性混合物時注入蒸汽，也是停車后保證系統安全的措施。
　　(5)針對裝置生產過程中甲類火災危險性物質大量存在，具備燃燒、爆炸三要素，火災爆炸危險性較大的特點，應編制火災爆炸事故應急救援預案。
　　4．2防止氫氰酸毒物傷害防范措施
　　為防止氫氰酸中毒事故，應采取以下防毒措施：
　　(1)氫氰酸是劇毒物質，屬于極度危害的I級職業性接觸毒物。很低濃度的吸入即可引起全身各種中毒反應，短時間內吸入高濃度的氰化氫氣體或高濃度氫氰酸液體經皮膚迅速吸收入體，即出現明顯的中毒癥狀。嚴重的中毒可在數分鐘內使呼吸、心跳停止。氫氰酸又是不穩定物質，當混入水、堿及鐵屑等雜質時易分解、聚合，此過程是放熱反應，會引起爆炸。所以，在裝置內不應設氫氰酸的儲存容器，以免發生泄漏導致嚴重的傷亡事故。
　　(2)氫氰酸設有多條出路，正常狀況下送丙酮氰醇裝置和氰化鈉裝置進行加工處理，發生故障時，送焚燒爐或火炬燒掉，盡量避免危險。火炬應設常明燈，焚燒爐應采用常燃燒嘴燃燒氫氰酸，并設工業電視監視。
　　(3)在可能有氫氰酸泄漏的地方設有固定式氫氰酸氣體檢測儀，如在回收、精制、火炬、焚燒爐等設備區處；巡回檢查工人應配備便攜式氫氰酸檢測報警儀。
　　(4)氫氰酸取樣點應設在易于取樣和能迅速撤離的場所。取樣閥采用鐵箱加鎖保護。
　　(5)氫氰酸管道應有坡度，不得出現袋狀，應少用閥門，避免死角。輸出裝置的液態氫氰酸管道應有冷凍鹽水伴管。
　　(6)含有氫氰酸物料的設備和管道不得使用聚四氟乙烯墊片。
　　(7)脫氫氰酸塔系統宜采用屏蔽泵或磁力泵，防止氫氰酸從泵的動密封處泄漏。
　　(8)因氫氰酸的化學性質很活潑，非常容易聚合，為防止聚合，脫氫氰酸塔和丙烯腈精餾塔應有加入阻聚劑的設施。
　　(9)阻聚劑泵應有可靠的備用電源，防止斷電停泵，醋酸供應中斷，氫氰酸可能發生聚合放熱，造成嚴重的事故。
　　(10)氫氰酸的閃點為一18℃，屬易燃物料，所以儲存物料的容器應采取氮封。
　　(11)脫氫氰酸塔、成品塔的安全閥人口設連續吹氮設施，防止丙烯腈、氫氰酸等聚合物粘堵管道、閥座。
　　(12)氫氰酸以及丙烯腈的輸送管道上不得使用玻璃轉子流量計和玻璃視鏡。
　　(13)應在裝置內設置明顯、易于發現的風向標。
　　(14)丙烯腈、氫氰酸、乙腈、丙烯、氨等的采樣宜采用循環密閉系統。
　　(15)精制泵房、合成泵房、成品泵房應設有機械排風和事故排風措施，改善作業環境條件。
　　(16)宜在取樣點附近設置防中毒、防泄漏警示標志牌。
　　(17)為特定崗位配備防毒面具，送風呼吸器；裝置內如發生人身中毒或傷害事故，立即脫離現場送往單元急救室。
　　(18)裝置應針對可能發生的急性中毒事故編制急性職業中毒預防和救援預案，預案的編寫滿足原中華人民共和國化學工業部《關于實施化學事故應急救援預案，加強重大化學危險源管理的通知》[化督發(1997)459號]中“化學事故應急救援預案編寫提綱”的11項內容的要求。
　　5結束語
　　雖然，反應器的火災爆炸危險性和氫氰酸的毒物危害性較大，通過采取上述勞動安全衛生技術措施和個體防護設施，使火災爆炸危險性和毒物危害性大為降低，達到“允許的限度”，就能夠有效地控制生產過程中的危險因素和危害因素，使危險源和危害源得到較好的控制。
　　此外，在生產過程中還應做到加強對勞動安全衛生設施的維護與管理，強化安全生產規章制度的實施與監督，強化對這些崗位的作業人員的個體防護。
　　參考文獻
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