四氟乙烯的生產過程是一個技術含量很高的過程，因此，它的發展很大程度上能反應出一個國家的氟化工水平。我國自20 世紀50 年代末獨立發展四氟乙烯以來，發展一直比較緩慢，至90 年代初期，裝置生產能力達到了1 kt / a 水平。自90 年代以來，隨著市場化進程加快，我國的四氟乙烯生產技術得到了突飛猛進的發展。TFE 裝置生產能力從1 kt / a發展到3 kt / a，繼而發展到5 kt / a 水平，國內生產

　　廠家全部完成干式裂解到水蒸氣稀釋裂解的轉變，TFE 的質量也大幅度提高。但是，在這個蓬勃發展的行業，它的發展還存在著一些不安全因素。國內外四氟乙烯生產廠家多次發生爆炸、中毒事件，這對整個行業都是個威脅。

　　1 爆炸的危險性

　　四氟乙烯是無色、無味、易燃、易爆的氣體。它爆炸的體積界限很寬，46. 4% ～ 73. 6%0. 1 MPa 和5% ～ 97%2MPa, 在無阻聚劑的情況下很容易聚合。

　　在少量熱、火花、低溫下與氧氣混合都會引起爆炸。

　　（1）歧化反應引起的爆炸

　　C2F40CF4 + C + ΔH ΔH = -275. 46 kJ / mol

　　(2 ) 瞬間聚合熱蓄積引起的爆炸

　　nC2F40(C2F4 ) n + ΔH ΔH = -171. 88 kJ / mol

　　(3 ) 生產爆炸性混合物，受到熱、靜電、火花、沖擊而產生爆炸

 

　　2 中毒的危險性

　　TFE 裂解產物中副產物眾多，可達數百種，輕組分如TFE、F22毒性較小，基本上對人體沒什么危害。

　　但是，它的重組分對人體危害較大，其中又以全氟異丁烯為最，國內外生產廠家多次發生中毒事件，基本上都是由全氟異丁烯造成，對生產操作人員造成巨大的精神壓力，以致“談氟色變”。

 

　　3 爆炸的預防

　　為了避免爆炸的危險，生產上應對各個環節嚴格控制，制定詳細的安全生產制度、安全檢修制度、工藝控制制度，以達到安全生產的目的。

　　（1）TFE 在微量氧存在條件下很容易自聚，因此控制整個系統的氧含量非常重要，需定期對流程中氧含量進行監測。流程中所用的所有物料氧含量都需合格后方可使用。設備、管線檢修后都要嚴格除氧方可投用。

　　（2）TFE 爆炸范圍很寬，因此流程中要嚴格控制TFE 的濃度，F22和TFE 在流程中盡可能最后才分離，以降低物料TFE 濃度。

　　（3）對加壓操作精餾塔加阻聚劑，如三乙胺、萜烯等。阻聚劑的存在能降低系統中產生自聚的可能性。

　　（4）對現場動火作業嚴格控制，一定要動火分析合格后方可作業。

　　（5）在TFE 濃度較高的地方安裝安全泄爆裝置。

　　4 中毒的預防

　　全氟異丁烯在反應中只有少量產生，與HFP 生產相比濃度低得多，但是它的毒性很大，比光氣大10多倍，對安全生產還是有很大的危害性。它在常溫、常壓下為無色氣體，有類似苦青草的特殊氣味。據國內廠家經驗，其中毒癥狀為出現流淚、流涕、咳嗽，數分鐘后感到胸悶與氣促，并有頭暈、頭痛、惡心、嘔吐等，重者有肺水腫。根據目前的技術水平還不能杜絕反應中產生全氟異丁烯，也不能進行定量分析。運用新興的焚燒技術雖然可以處理殘液，但處理量普遍很小。如果反應中產生的殘液數量太大，還是不能及時處理。最好的方法是調節反應器工藝參數，減少高沸物的產生量，從源頭減少殘液量，殘液少量處理總比殘液大量處理安全，而且還可以降低消耗。由于全氟異丁烯與C-C4F8為同分異構體沸點相近，因此根據C-C4F8來推斷全氟異丁烯的生成量。

　　（1）反應稀釋比與選擇性的關系。

 

　　從圖1可以看出稀釋比從5增加到6，高沸物明顯減少。

　　（2）反應轉化率與選擇性的關系。

 

　　在稀釋比不變情況下，降低轉化率，可以提高選擇性。

　　（3）停留時間與選擇性的關系。

 

　　如果反應器中物料停留時間過長，TFE 濃度降低，選擇性同樣降低。保證反應器低轉化率、高稀釋比、低停留時間可有效降低高沸物的生成。一般取反應轉化率50% ～75%，稀釋比5 ～ 10，停留時間0. 02 ～ 0. 4 s。

　　5 殘液的處理

　　在四氟乙烯的生產中，殘液設備的檢修是一件很麻煩的事情。國內外同類裝置多次發生檢修中毒事故。在HFP 生產流程中通常用醇洗除去全氟異丁烯，也有用KMnO4溶液或丙酮水溶液使全氟異丁烯氧化，從而破壞其毒性。國外文獻記載，NaOH 與三乙胺配成溶液與全氟異丁烯作用可生成不溶的鹽，在操作相關殘液設備時，萬一發生泄漏，也可能導致中毒，因此在操作中必須穿戴好隔離式防毒面具。設備交出檢修前，一定要用空氣或氮氣充分置換。

　　6 結論

　　（1）TFE 的生產過程中需嚴格控制氧含量、工藝指標， 避開爆炸界限， 減少爆炸發生的可能性。

　　（2）全氟異丁烯在反應器中少量產生。

　　（3）控制好反應條件可有效降低全氟異丁烯的產生量。

　　（4）殘液設備需嚴格處理，設備檢修交出前一定要用空氣或氮氣充分置換。

　　盡管四氟乙烯生產中存在諸多不安全因素，只要加強安全意識，嚴格控制工藝指標，嚴格處理好“三廢”，認真做好預防工作，不安全因素引起的危險問題是完全可以避免的。