溶解乙炔生產(chǎn)安全性分析

張利雅

（河北華飛科技咨詢有限責(zé)任公司，石家莊 050000）

·經(jīng)驗(yàn)交流·

溶解乙炔生產(chǎn)安全性分析

張利雅

（河北華飛科技咨詢有限責(zé)任公司，石家莊 050000）

分析了溶解乙炔生產(chǎn)過程中容易發(fā)生安全事故的因素，提出了避免發(fā)生危險(xiǎn)的對策措施。

溶解乙炔；生產(chǎn)工藝；安全性

近年來，我國危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)域相繼發(fā)生了不少燃燒、爆炸事故，造成了重大的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。為了提高危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)域的安全水平，有效防范和堅(jiān)決遏制危險(xiǎn)化學(xué)品重特大事故的發(fā)生，全國組織開展了提升危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)域本質(zhì)安全水平專項(xiàng)行動。由于乙炔易燃，在空氣中的爆炸極限寬、爆炸因素多樣化等特點(diǎn)而成為首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化學(xué)品之一。

1 溶解乙炔的生產(chǎn)流程

我國的溶解乙炔生產(chǎn)主要是以電石為原料，與水反應(yīng)生成乙炔氣和氫氧化鈣。生成的乙炔溶解于丙酮溶劑，儲存在充滿多孔填料的鋼瓶中。生產(chǎn)高純?nèi)芙庖胰驳墓に嚥襟E主要由4個(gè)生產(chǎn)工序構(gòu)成：粗乙炔氣的發(fā)生，包括電石的預(yù)處理；粗乙炔的凈化，包括凈化劑的制備與再生；乙炔的壓縮與干燥；乙炔的灌裝，包括乙炔瓶的檢查處理，丙酮的補(bǔ)加［1］。

2 事故因素

2.1 電石的預(yù)處理和搬運(yùn)

電石和水的反應(yīng)為液-固反應(yīng)，電石粒度越小，電石與水的接觸面積越大，反應(yīng)速度越快。但粒度太小，會使反應(yīng)速度過快，造成反應(yīng)熱不能及時(shí)移走，有可能發(fā)生局部過熱而引起乙炔分解和熱聚，引起爆炸。粒度過大，則反應(yīng)過慢，還會使排出的氫氧化鈣廢渣中夾帶未反應(yīng)的電石，造成電石的浪費(fèi)，使生產(chǎn)成本增高。因此電石應(yīng)控制在合適的粒度，一般為50～80 mm。電石的搬運(yùn)、破碎都是暴露在空氣中進(jìn)行的，過程中不可避免會有乙炔氣體的產(chǎn)生。因此，破碎和搬運(yùn)場所的通風(fēng)應(yīng)保持良好，避免乙炔氣體的積聚；搬運(yùn)時(shí)應(yīng)輕裝、輕放，嚴(yán)禁煙火。

2.2 乙炔發(fā)生器

乙炔發(fā)生器內(nèi)的反應(yīng)為電石和水反應(yīng)生成乙炔和氫氧化鈣。乙炔發(fā)生器控制要點(diǎn)為反應(yīng)溫度和發(fā)生器壓力。一般采用過量的水來移除反應(yīng)熱和排出的氫氧化鈣。反應(yīng)溫度越高，乙炔發(fā)生器排出的電石渣固體含量也會越高，相應(yīng)造成排渣困難，而且還會使粗乙炔氣溫度高，造成后續(xù)冷卻負(fù)荷增大。一般將溫度控制在70℃左右。為避免反應(yīng)過程中發(fā)生溫度過高的情況，可在乙炔發(fā)生器進(jìn)水管設(shè)置自控開關(guān)閥，將溫度與自控開關(guān)閥聯(lián)鎖。當(dāng)溫度過高時(shí)，聯(lián)鎖開啟自控開關(guān)閥，乙炔發(fā)生器進(jìn)水，多余的水從設(shè)備溢流管中流出，將熱量帶走。乙炔發(fā)生器按壓力可分為：低壓乙炔發(fā)生器、中壓乙炔發(fā)生器和高壓乙炔發(fā)生器。一般采用低壓電石入水式的濕式乙炔發(fā)生器者居多，這種發(fā)生器具有操作安全，乙炔損失少等優(yōu)點(diǎn)。低壓乙炔發(fā)生器的壓力一般控制在 700 mm水柱以下。發(fā)生器的壓力主要與加料的量有關(guān)，所以壓力可

以通過加料量來控制。可在乙炔發(fā)生器上設(shè)置壓力報(bào)警裝置，當(dāng)壓力過高時(shí)報(bào)警，此時(shí)應(yīng)減少或停止加入電石，使產(chǎn)氣量減少，從而使壓力恢復(fù)正常。

2.3 乙炔氣柜

氣柜在乙炔生產(chǎn)過程中主要是起到發(fā)生和凈化兩系統(tǒng)的平衡緩沖作用。乙炔氣柜主要應(yīng)控制氣柜鐘罩的高度?？稍O(shè)置氣柜鐘罩高度報(bào)警聯(lián)鎖裝置。氣柜鐘罩高度過高時(shí)，儲存氣量過大，此時(shí)氣柜高度高位報(bào)警，應(yīng)減少乙炔發(fā)生器電石的加入，減少產(chǎn)氣量。當(dāng)氣柜鐘罩高度低位報(bào)警時(shí)，應(yīng)聯(lián)鎖停止下游壓縮機(jī)，防止乙炔氣柜抽空。

2.4 乙炔凈化裝置

乙炔氣體中的雜質(zhì)主要是H2S和PH3，尤其以 PH3最危險(xiǎn)。乙炔氣中 PH3含量過多時(shí)，可使乙炔氣的自燃點(diǎn)顯著降低，容易發(fā)生自燃，使危險(xiǎn)性顯著提高。未經(jīng)凈化的乙炔氣充入乙炔氣瓶時(shí)，乙炔氣中的雜質(zhì)會與填料起反應(yīng)，生成某些沉積物，因此有必要對凈化裝置進(jìn)行嚴(yán)格控制。乙炔凈化常用的方法是噴淋塔凈化。常用的兩種凈化劑有濃硫酸和次氯酸鈉溶液，雜質(zhì)在通過噴淋塔時(shí)被凈化劑氧化，留在液體凈化劑中。若采用濃硫酸做凈化劑，則應(yīng)控制乙炔氣溫度在 5～35℃之間，否則濃硫酸吸水放熱，塔內(nèi)溫度過高會造成設(shè)備損壞。采用次氯酸鈉作為凈化劑，則應(yīng)控制凈化劑中有效氯低于 0.1%，否則游離氯與乙炔反應(yīng)會發(fā)生爆炸。當(dāng)凈化劑的循環(huán)泵發(fā)生故障時(shí)，會使乙炔氣凈化效果大大降低，可將循環(huán)泵與壓縮機(jī)聯(lián)鎖，一旦循環(huán)泵發(fā)生故障，聯(lián)鎖停止壓縮機(jī)，停車檢修。

2.5 乙炔壓縮機(jī)

溶解乙炔的壓力一旦超過2.5MPa，就會失去化學(xué)穩(wěn)定性，從而會自行發(fā)生分解爆炸。所以，長期以來，溶解乙炔的最高壓力都限定在2.5MPa以下［2］?？梢栽谝胰矇嚎s機(jī)出口設(shè)置壓力報(bào)警聯(lián)鎖，當(dāng)壓力達(dá)到高限時(shí)，聯(lián)鎖停止壓縮機(jī)停車，對設(shè)備進(jìn)行檢修，查找造成壓力過高的原因。

2.6 乙炔灌裝

乙炔灌裝是整個(gè)乙炔生產(chǎn)過程中壓力最大的部分，充裝排閥門多，操作頻繁，所以容易產(chǎn)生泄漏。因此灌裝崗位應(yīng)經(jīng)常檢漏，加強(qiáng)通風(fēng)，避免因乙炔積聚發(fā)生危險(xiǎn)。乙炔空瓶進(jìn)行灌裝前，首先應(yīng)該校驗(yàn)瓶內(nèi)乙炔氣剩余壓力，若瓶內(nèi)剩余乙炔壓力小于0.05MPa，則應(yīng)先按GB13591-2009的規(guī)定置換至瓶內(nèi)氣體純度后才能充裝乙炔氣。灌裝時(shí)應(yīng)采取噴淋冷卻水降溫，并及時(shí)檢查乙炔瓶瓶壁溫度，不應(yīng)超過40℃，超溫時(shí)應(yīng)立即停止灌裝并關(guān)閉閥門，將該瓶移至安全地點(diǎn)處理。

2.7 可燃?xì)怏w檢測器和風(fēng)機(jī)

乙炔的火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲類，一旦泄漏未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，有發(fā)生火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)。因此，應(yīng)在乙炔生產(chǎn)車間設(shè)置可燃?xì)怏w檢測器和風(fēng)機(jī)，將可燃?xì)怏w檢測器與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖，一旦發(fā)生泄漏，檢測器報(bào)警，同時(shí)啟動風(fēng)機(jī)，將泄漏的乙炔氣體排出室外，防止乙炔積聚發(fā)生危險(xiǎn)。

［1］ 馮志剛.高純度溶解乙炔生產(chǎn)工藝［J］.云南化工，2014，41（3）：24-26.

［2］ 邱晚茍.溶解乙炔氣生產(chǎn)工藝及安全技術(shù)探討［J］.科技與企業(yè)，2014（16）：390-391

Acetylene Production Safety Analysis

ZHANG Li-ya

（Hebei Hua Fei Technology Consulting Co.，Ltd.，Shijiazhuang 050051，China）

The prone to accidents factors during the acetylene production process were analyzed and countermeasures to avoid danger were proposed.

acetylene；production process；security

X9

A

1004-275X（2015）02-0067-02

12.3969／j.issn.1004-275X.2015.02.018

收稿：2014-11-20

張利雅（1988-），女，河北辛集人，主要從事化工、醫(yī)藥、石化設(shè)計(jì)。