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2015安全工程師考試《生產(chǎn)技術(shù)》:聚合反應(yīng)
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1.聚合反應(yīng)的主要危險(xiǎn)性
?。?)聚合反應(yīng)中使用的單體、溶劑、引發(fā)劑、催化劑等大多是易燃、易爆物質(zhì),使用或儲(chǔ)存不當(dāng)時(shí),易造成火災(zāi)、爆炸。如聚乙烯的單體乙烯是可燃?xì)怏w,順丁橡膠生產(chǎn)中的溶劑苯是易燃液體,引發(fā)劑金屬鈉屬遇濕易燃危險(xiǎn)品。
(2)許多聚合反應(yīng)在高壓條件下進(jìn)行,單體在壓縮過(guò)程中或在高壓系統(tǒng)中易泄漏,發(fā)生火災(zāi)、爆炸。例如,乙烯在130~300 MPa的壓力下聚合合成聚乙烯。
?。?)聚合反應(yīng)中加入的引發(fā)劑都是化學(xué)活性很強(qiáng)的過(guò)氧化物,一旦配料比控制不當(dāng),容易引起爆聚,反應(yīng)器壓力驟增,易引起爆炸。
?。?)聚合物分子量高,黏度大,聚合反應(yīng)熱不易導(dǎo)出,一旦遇到停水、停電、攪拌故障時(shí),容易掛壁和堵塞,造成局部過(guò)熱或反應(yīng)釜飛溫,發(fā)生爆炸。
2.聚合反應(yīng)過(guò)程的安全措施
?。?)應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器,一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備、管道有可燃?xì)怏w泄漏,將自動(dòng)停車(chē)。
?。?)反應(yīng)釜的攪拌和溫度應(yīng)有檢測(cè)和聯(lián)鎖裝置,發(fā)現(xiàn)異常能自動(dòng)停止進(jìn)料。
?。?)高壓分離系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置爆破片、導(dǎo)爆管,并有良好的靜電接地系統(tǒng),一旦出現(xiàn)異常,及時(shí)泄壓。
?。?)對(duì)催化劑、引發(fā)劑等要加強(qiáng)儲(chǔ)存、運(yùn)輸、調(diào)配、注入等工序的嚴(yán)格管理。
?。?)注意防止爆聚現(xiàn)象的發(fā)生。
(6)注意防止黏壁和堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。
(五)裂化反應(yīng)
裂化有時(shí)又稱(chēng)為裂解,是指有機(jī)化合物在高溫下分子發(fā)生分解的反應(yīng)過(guò)程。而石油產(chǎn)品的裂化主要是以重油為原料,在加熱、加壓或催化劑作用下,分子量較高的烴類(lèi)發(fā)生分解反應(yīng)生成分子量較小的烴類(lèi),再經(jīng)分餾而得到裂化氣、汽油、煤油和殘油等產(chǎn)品。
裂化可分為熱裂化、催化裂化、加氫裂化3種類(lèi)型。
1.熱裂化
?。?)熱裂化的主要危險(xiǎn)性。
1)熱裂化在高溫、高壓下進(jìn)行,裝置內(nèi)的油品溫度一般超過(guò)其自燃點(diǎn),漏出會(huì)立即著火。
2)熱裂化過(guò)程產(chǎn)生大量的裂化氣,如泄漏會(huì)形成爆炸性氣體混合物,遇加熱爐等明火,會(huì)發(fā)生爆炸。
?。?)熱裂化反應(yīng)過(guò)程的安全措施
1)要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,嚴(yán)格控制溫度和壓力;
2)由于熱裂化的管式爐經(jīng)常在高溫下運(yùn)轉(zhuǎn),要采用高鎳鉻合金鋼制造;
3)裂解爐爐體應(yīng)設(shè)有防爆門(mén),備有蒸氣吹掃管線(xiàn)和其他滅火管線(xiàn),以防爐體爆炸和用于應(yīng)急滅火。設(shè)置緊急放空管和放空罐,以防止因閥門(mén)不嚴(yán)或設(shè)備漏氣造成事故;
4)設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)有完善的消除靜電和避雷措施。高壓容器、分離塔等設(shè)備均應(yīng)安裝安全閥和事故放空裝置。低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)之間應(yīng)有止逆閥。配備固定的氮?dú)庋b置、蒸氣滅火裝置;
5)應(yīng)備有雙路電源和水源,保證高溫裂解氣直接噴水急冷時(shí)的用水用電,防止燒壞設(shè)備。發(fā)現(xiàn)停水或氣壓大于水壓時(shí),要緊急放空;
6)應(yīng)注意檢查、維修、除焦,避免爐管結(jié)焦,使加熱爐效率下降,出現(xiàn)局部過(guò)熱,甚至燒穿;
3.加氫裂化
加氫裂化是在催化劑及氫存在條件下,使重質(zhì)油發(fā)生催化裂化反應(yīng),同時(shí)伴有烴類(lèi)加氫、異構(gòu)化等反應(yīng),從而轉(zhuǎn)化為質(zhì)量較好的汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)油的過(guò)程。加氫裂化是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的新工藝。
(1)加氫裂化的主要危險(xiǎn)性
加氫裂化在高溫、高壓下進(jìn)行,且需要大量氫氣,一旦油品和氫氣泄漏,極易發(fā)生火災(zāi)或爆炸。加氫是強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)。氫氣在高壓下與鋼接觸,鋼材內(nèi)的碳分子易與氫氣發(fā)生反應(yīng)生成碳?xì)浠衔?,使鋼的?qiáng)度降低,產(chǎn)生氫脆。
(2)加氫裂化過(guò)程的安全措施
1)要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的檢查,定期更換管道、設(shè)備,防止氫脆造成事故。
2)加熱爐要平穩(wěn)操作,防止局部過(guò)熱,防止?fàn)t管燒穿。
3)反應(yīng)器必須通冷氫以控制溫度。
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