7月2日下午,據(jù)環(huán)球時報消息,印度官方表示,截至7月1日當天,特倫甘納邦一家藥企的化工廠爆炸事故已導致至少36人死亡,數(shù)十人受傷。另據(jù)《印度時報》報道,死亡人數(shù)已上升至40人。目前,搜救工作仍在繼續(xù)。
據(jù)悉,涉事企業(yè)Sigachi Industries Limited是一家全球領先的制藥輔料、營養(yǎng)和食品成分制造商,成立于1989年,總部位于印度特倫甘納邦的海得拉巴。公司專注于生產(chǎn)高質(zhì)量的微晶纖維素(Microcrystalline Cellulose, MCC)及其他制藥輔料、原料藥(API)及其中間體。
初步原因可能是,操作過程中生產(chǎn)藥用輔料——微晶纖維素裝置里的反應釜爆炸,引發(fā)大火。
微晶纖維素:顆粒大小一般在20~80μm,極限聚合度(LODP)在15~375,不具纖維性而流動性極強。 不溶于水、稀酸、有機溶劑和油脂,在稀堿溶液中部分溶解、潤漲,在羧甲基化、乙酰化、酯化過程中具有較高的反應性能。由于具有較低聚合度和較大的比表面積等特殊性質(zhì),微晶纖維素被廣泛應用于醫(yī)藥、食品、化妝品等行業(yè)。
性質(zhì)與穩(wěn)定性:
1.常溫常壓下穩(wěn)定,可壓縮成片狀,能分散于水中,可吸水膨潤。
2.避免光,明火,高溫。
制備貯藏:
目前,國內(nèi)外微晶纖維素的生產(chǎn)均以天然纖維素為原料,主要有棉短絨、稻殼、松針、麻桿、印度竹、橘皮和黃麻等。微晶纖維素的制備主要采用酸水解法,盡管原料各異,產(chǎn)品性質(zhì)不一,但其主要制備原理和方法是一致的,即采用纖維素純化處理、酸水解、洗滌、干燥、粉碎等過程。微晶纖維素的粒徑及其分布決定于原料結構、酸濃度、溫度、時間、水解過程和機械處理程度。 此外,微晶纖維素的制備還有微生物發(fā)酵法,即酶解法。本品為有吸濕性、穩(wěn)定的物質(zhì)。大批量貯存應在陰涼干燥的密閉容器內(nèi)。
反應釜爆炸原因及預防措施
精細化工的生產(chǎn)特點決定了反應釜在生產(chǎn)運行過程中始終處于某種不穩(wěn)定狀態(tài),當不穩(wěn)定狀態(tài)達到臨界時,若處理不當或處理不及時,反應釜就可能發(fā)生爆炸。反應釜發(fā)生爆炸的原因多,通常是多種原因相互疊加作用的結果。根據(jù)其直接原因,可以大致分為以下六種:
1.反應失控
硝化、氧化、氯化、聚合等均為強放熱反應,若加料速率過快或突遇停電、停水,易造成反應熱蓄積,反應釜內(nèi)溫度、壓力急劇上升導致發(fā)生爆炸。
案例一:2017年7月,江西省九江市某化工公司,事故發(fā)生時冷卻失效,且安全聯(lián)鎖裝置被企業(yè)違規(guī)停用,大量反應熱無法通過冷卻介質(zhì)移除,體系溫度不斷升高;反應產(chǎn)物對硝基苯胺在高溫下發(fā)生分解,導致體系溫度、壓力極速升高,高壓反應釜發(fā)生爆炸。
案例二:2020年2月,山東某化工企業(yè)全資子公司發(fā)生爆炸事故,造成5人死亡,10人受傷,直接經(jīng)濟損失約1200萬元。事故的直接原因為:烯草酮工段一操未對物料進行復核確認、二操錯誤地將丙酰三酮與氯代胺同時加入到氯代胺儲罐V1428內(nèi),導致丙酰三酮和氯代胺在儲罐內(nèi)發(fā)生反應,放熱并積累熱量,物料溫度逐漸升高,反應放熱速率逐漸加快,最終導致物料分解、爆炸。
預防措施:遵守操作規(guī)程,通過控制溫度與加料速度來控制反應速度;加強對工程技術措施的檢查,如報警、聯(lián)鎖、SIS系統(tǒng)是否完好在用;保證生產(chǎn)過程中公輔工程(水、電、氣、汽)運行穩(wěn)定;根據(jù)工藝危險度等級完善控制措施。
2.靜電
精細化工生產(chǎn)過程中,始終伴隨著各種相態(tài)(氣、液、固)的物料加入、攪拌、升溫、冷卻、取樣、中和、精(蒸)餾、真空、破真空、物料轉移、過濾、烘干、包裝等操作工序,物料間相對運動產(chǎn)生靜電,引發(fā)事故可能是最多的。
案例三:2013年3月,安徽某企業(yè)操作人員按操作過程結束了反應釜乙醇蒸餾,關閉去真空閥門,停真空機組,開始降溫,同時使用空氣破真空。空氣在快速進入密閉真空狀態(tài)下的反應釜內(nèi)因摩擦產(chǎn)生靜電火花引起化學爆炸,反應釜釜蓋同釜體脫離炸飛,管道拉斷,部分屋頂受損,造成當班一名操作人員輕傷。所幸之處是由于爆炸后冷卻水管道拉斷,現(xiàn)場形成水幕,未釀成火災。
案例四:2017年12月,江蘇省連云港市某生物公司間二氯苯生產(chǎn)裝置發(fā)生爆炸事故,導致裝置所在的四車間和相鄰的六車間坍塌,造成10人死亡、1人輕傷。事故的直接原因是:尾氣處理系統(tǒng)的氮氧化物(夾帶硫酸)串入保溫釜,與釜內(nèi)物料發(fā)生化學反應,持續(xù)放熱升溫,并釋放氮氧化物氣體,使用壓縮空氣壓料時,高溫物料與空氣接觸,反應加劇,緊急卸壓放空時,遇靜電火花燃燒,釜內(nèi)壓力驟升,物料大量噴出,與釜外空氣形成爆炸性混合物,遇火源發(fā)生爆炸。
預防措施:嚴禁使用真空或空氣壓送物料,應使用機泵及金屬(或有導靜電措施)管道輸送可燃液體;使用氮氣破真空;存在可燃液體的反應釜設置氮封。
3.物料互串或加錯物料
案例五:2014年7月,云南省曲靖某化工公司合成一廠一車間氯苯回收系統(tǒng)發(fā)生爆燃事故,造成3人死亡,4人受傷,直接經(jīng)濟損失560萬元。事故的直接原因:氯苯回收塔塔底的AO-導熱油換熱器內(nèi)漏,管程高溫導熱油泄漏進入殼程中與氯苯殘液混合,進入氯苯回收塔致塔內(nèi)溫度升高,殘液氣化壓力急劇上升導致氯苯回收塔爆炸和燃燒。
案例六:2018年7月,四川省宜賓恒達科技有限公司發(fā)生重大爆炸事故,造成19人死亡,12人受傷,直接經(jīng)濟損失4142余萬元。直接原因是恒達科技公司在咪草煙生產(chǎn)過程中,操作人員將無包裝標識的氯酸鈉當作丁酰胺,補充投入到R301釜中進行脫水操作。在攪拌狀態(tài)下,丁酰胺-氯酸鈉混合物形成具有迅速爆燃能力的爆炸體系,開啟蒸汽加熱后,丁酰胺-氯酸鈉混合物的BAM摩擦及撞擊感度隨著釜內(nèi)溫度升高而升高,在物料之間、物料與釜內(nèi)附件和內(nèi)壁相互撞擊、摩擦下,引起釜內(nèi)的丁酰胺-氯酸鈉混合物發(fā)生化學爆炸,爆炸導致釜體解體;隨釜體解體過程沖出的高溫甲苯蒸氣,迅速與外部空氣形成爆炸性混合物并產(chǎn)生二次爆炸,同時引起車間現(xiàn)場存放的氯酸鈉、甲苯與甲醇等物料殉爆殉燃和二車間、三車間著火燃燒,進一步擴大了事故后果,造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。
預防措施:定期對設備進行檢查;分析物料互串對系統(tǒng)可能產(chǎn)生的影響,并落實合理措施;加強危險化學品出入庫、標志標識、標簽管理,加強對員工的操作技能培訓。
4.物料分解爆炸
精細化工企業(yè)常見的操作就是反應完成之后,該反應釜又當蒸餾釜使用,將其溶劑進行蒸餾回收套用,若產(chǎn)物受熱分解,且未有效控制操作溫度,可能會造成物料分解爆炸。
案例七:2006年7月,江蘇省鹽城市射陽縣某化工公司臨海分公司1號廠房氯化反應塔發(fā)生爆炸,造成22人死亡,3人重傷,26人輕傷。事故的直接原因是在氯化反應塔冷凝器無冷卻水、塔頂沒有產(chǎn)品流出的情況下沒有立即停車,而是錯誤地繼續(xù)加熱升溫,使物料(2,4-二硝基氟苯)長時間處于高溫狀態(tài),最終導致其分解爆炸。
預防措施:收集物料的熱穩(wěn)定性資料并利用;制定異常工況的應急處置措施;針對物料特性,完善控制措施。
5.設備缺陷
設備完好是企業(yè)安全生產(chǎn)的物質(zhì)基礎。
案例八:2005年7月,江蘇省無錫市某精細化工廠在六氯環(huán)戊二烯試生產(chǎn)過程中,雙環(huán)戊二烯裂解釜發(fā)生爆炸,事故造成9人死亡,3人受傷。事故的直接原因是在六氯環(huán)戊二烯生產(chǎn)過程的裂解反應階段,由于雙環(huán)戊二烯裂解器制造質(zhì)量存在嚴重缺陷,下端的管板與殼體法蘭連接的角焊縫開裂,導致裂解器的加熱載體-熔鹽流入到雙環(huán)戊二烯裂解釜中。熔鹽中含有55%的強氧化劑硝酸鉀,與裂解釜中的雙環(huán)戊二烯等有機物發(fā)生劇烈化學反應,導致裂解釜爆炸。
預防措施:做好設備全生產(chǎn)周期管理,尤其是高溫高壓設備的入廠檢查;通過工藝參數(shù)的變化預判設備使用情況;制定異常工況的應急處置措施。
6.雜質(zhì)引起爆炸
雜質(zhì)是相對目的產(chǎn)物或主要成分而言,它本身就具有爆炸性(如多硝基化合物),積累(濃縮)到一定濃度后就可能發(fā)生爆炸。雜質(zhì)存在,還會加速其他物料的分解,如蒽醌法雙氧水生產(chǎn)過程中,工作液的加氫反應是在堿性條件下進行,而氫化液的氧化反應以及雙氧水的萃取又必須在酸性條件下進行。如果氧化液呈堿性,雙氧水會發(fā)生分解而釀成事故。
案例九:2021年10月,江蘇淮安市工業(yè)園區(qū)某企業(yè)的雙氧水裝置因工作液的酸堿度控制不當發(fā)生爆炸。
案例十:2012年8月,山東某化工廠雙氧水車間發(fā)生爆炸事故,造成3人死亡、7人受傷,直接經(jīng)濟損失約750萬元。事故的直接原因是:鈀催化劑及白土床中氧化鋁粉末隨氫化液進入到氧化塔中,引起雙氧水分解,使塔內(nèi)壓力、溫度升高。緊急停車后,未采取排料、泄壓等應急措施,高溫、高壓導致氧化塔上塔爆炸。
預防措施:收集化學品的危險特性信息,根據(jù)其特性確定使用、儲存條件;加強工藝過程參數(shù)監(jiān)測;制定異常工況的應急處置措施。
反應釜使用注意事項
1.嚴格按照制度操作
嚴格規(guī)范制度操作,這是操作的最基本要求。在操作化工反應釜之前,應該了解設備的規(guī)范操作制度。雖然設備說明書上提供規(guī)范信息并不是很詳細,但是有些必須要遵守的制度一定要做到,才能保證設備操作安全。
2.操作前檢查
操作化工反應釜之前要檢查,檢查設備是否有異狀。如果設備在正常運行中,一定不能將上蓋和觸及板打開,以免發(fā)生觸電現(xiàn)象。在操作的時候嚴禁帶壓操作,這樣不僅損壞設備,同時有安全危險。在氮氣試壓的過程中,要注重其變化,以免壓力過高。
3.注重觀察
操作化工反應釜的時候,要注重觀察,觀察每一個操作步驟。尤其是反應釜加熱到一定穩(wěn)定的時候,千萬不能和釜體接觸,以免燙傷。在實驗完成后,首先要進行降溫處理,等待溫度冷卻,以免溫度過高造成設備損壞,此外還及時拔掉電源。
4.注意保養(yǎng)
設備操作不僅要注重操作過程,同時也要注重設備保養(yǎng)。設備保養(yǎng)并不是容易的事情,只有學會了保養(yǎng),才能使設備發(fā)揮其較好的性能,同時能延長設備使用壽命,反之則會嚴重影響設備的操作性能。
反應釜防火防爆技術措施
1.防止反應物料泄漏
一般工藝危險中的“排放和泄漏控制”項,特殊工藝危險中的“毒性物質(zhì)”、“易燃及不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量”、“腐蝕”、“泄漏-連接頭和填料處”等項都是與泄漏有關。必須采取措施降低泄漏率,從而降低火災和中毒危險。設備要選材合理,減少腐蝕,精心維護,保護良好運轉狀態(tài)。
2.控制反應溫度
反應溫度是氧化反應器工藝控制的主要參數(shù)。當液相氧化反應器的單位體積所需傳熱面很大時,不宜將傳熱裝置設置在反應器內(nèi),應采用外循環(huán)冷卻器,尤其在大規(guī)模生產(chǎn)中應采用。
3.抵制反應物料的爆炸危險性
當儀表或裝置失靈,反應器內(nèi)物料濃度處于燃燒范圍內(nèi)或附近,特殊工藝危險中“易燃范圍內(nèi)及接近易燃范圍的操作”的危險系數(shù)將增加。應當采取措施,抵制反應物料的爆炸危險性。原料混合器放置在反應器進口附近,確保原料在混合器中混合后立即進入反應器,減小可能發(fā)生爆炸的空間。在接近爆炸極限條件下進行的氧化反應,應嚴格控制原料氣與空氣或氧氣的混合比例。生產(chǎn)裝置要有自動化控制儀表,組分分析的安全聯(lián)鎖警報裝置。此外,還可采取原料氣和氧氣或空氣分別進料方式,以避免爆炸性混合物的形成。
4.配置安全保護和防火設施
反應釜內(nèi)的火災、爆炸危險性非常高,設計中采用了較多的安全裝置和防火設施進行補償,使實際危險性等級下降了幾個等級。因此,在生產(chǎn)實踐中必須十分重視安全裝置的完好率和投用率。否則裝置的危險等級會回升。
反應釜的檢查維護要點
反應釜的檢查維護要點如下:
(1)反應釜在運行中,嚴格執(zhí)行操作規(guī)程,禁止超溫、超壓。
(2)按工藝指標控制夾套(或蛇管)及反應器的溫度。
(3)避免溫差應力與內(nèi)壓應力疊加,使設備產(chǎn)生應變。
(4)要嚴格控制配料比,防止劇烈的反應。
(5)要注意反應釜有無異常振動和聲響,如發(fā)現(xiàn)故障,應停止檢查檢修,及時消除。
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