宰存寶
(上海市閔行區(qū)消防救援支隊指揮中心,上海 201100)
近期,筆者深入湖北省實地調(diào)研了某公司食品添加劑—?;撬岙a(chǎn)業(yè)的滅火救援準(zhǔn)備工作?,F(xiàn)將有關(guān)情況報告如下:
該企業(yè)為單一產(chǎn)業(yè)鏈,主要生產(chǎn)食藥品添加劑—牛磺酸。采用SD公司的乙醇脫水氧化或乙烯直接氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷,再通過合成生產(chǎn)工藝,經(jīng)提純、精制等過程制成牛磺酸成品。生產(chǎn)使用過程中涉及到的化學(xué)品有:環(huán)氧乙烷、液氨、乙醇、乙烯、液氧(氧氣)、液氮(氮氣)、硫磺、亞硫酸氫鈉、乙二醇、甲烷(LNG)、濃硫酸、氫氧化鈉、二氯乙烷、二氧化硫等;現(xiàn)有年生產(chǎn)能力為60000t?;撬?、4萬t環(huán)氧乙烷,副產(chǎn)3000t乙二醇、20000t/年亞硫酸氫鈉(自用)、1800t/年70%稀硫酸。
企業(yè)采用的生產(chǎn)工藝是環(huán)氧乙烷法生產(chǎn)?;撬?,以環(huán)氧乙烷、亞硫酸氫鈉、液堿為原料通過加成反應(yīng)生成羥乙基磺酸鈉,再經(jīng)氨解得到牛磺酸鈉,與硫酸反應(yīng)得到牛磺酸粗品和副產(chǎn)物硫酸鈉,經(jīng)過多次濃縮結(jié)晶分離出牛磺酸粗品,再經(jīng)脫色、重結(jié)晶、烘干后得到產(chǎn)品?;撬醄1-2]。
采用乙烯氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷,生產(chǎn)的主要原料為乙烯,乙烯由供應(yīng)商提供。企業(yè)考慮市場變化原因,在裝置區(qū)設(shè)置了一套乙醇脫水生產(chǎn)乙烯的成套裝置,生產(chǎn)的乙烯經(jīng)洗滌凈化后直接輸入環(huán)氧乙烷生產(chǎn)裝置。
?;撬岣鶕?jù)其用途可分為食品級、藥用級等,其純度和含雜質(zhì)量根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求確定,其生產(chǎn)工藝基本相同。?;撬嵘a(chǎn)工藝圖1所示。
圖1 生產(chǎn)工藝流程圖
工藝流程包括:加成、氨解、中和、純化結(jié)晶和精制烘干5個環(huán)節(jié)。亞硫酸氫鈉與環(huán)氧乙烷按一定的量比例慢慢加入到羥化反應(yīng)罐中攪拌反應(yīng),控制亞硫酸氫鈉溶液的加料速度和反應(yīng)溫度在一定的范圍內(nèi)。在羥化罐中來自亞鈉計量罐的亞硫酸氫鈉料液和環(huán)氧乙烷在一定溫度和壓力下進行加成反應(yīng),生成羥乙基磺酸鈉。
精細(xì)化工—食藥品添加劑(?;撬幔┊a(chǎn)業(yè)鏈,采用“環(huán)氧乙烷法”生產(chǎn)劉磺酸,同時具有石油化工與精細(xì)化工的生產(chǎn)特點。
(1)從涉及物料上看。生產(chǎn)原料、中間品、成品涉及易燃易爆、有毒、腐蝕等多種危險。其中,環(huán)氧乙烷、乙烯、乙醇、硫磺、氨、甲醛、乙醛、二氯乙烷、天然氣等屬于易燃易爆物質(zhì);氨、甲醛、乙醛等具有毒性;氨、氫氧化鈉、濃硫酸、甲醛、乙醛、亞硫酸、二氯乙烷等具有腐蝕性。(2)從廠區(qū)平面布局看。有低溫乙烯儲罐、常壓乙醇易熔盤內(nèi)浮頂儲罐罐、半冷凍環(huán)氧乙烷球罐、全壓力液氨臥罐等,罐型復(fù)雜、罐區(qū)間距小、介質(zhì)危險性各異,一旦發(fā)生事故易發(fā)生連鎖事故,滅火救援技戰(zhàn)術(shù)要求高,處置難度大。尤其是環(huán)氧乙烷風(fēng)險極高,爆炸極限寬(3%~100%),泄漏后就會發(fā)生起火爆炸。(3)從工藝設(shè)計上看。企業(yè)只設(shè)置一個配套環(huán)氧乙烷裝置的地面火炬,其他裝置均未設(shè)置緊急排放系統(tǒng)(火炬或放散裝置),事故狀態(tài)下易出現(xiàn)超壓爆炸,造成災(zāi)情擴大。地面火炬設(shè)置在生產(chǎn)裝置和加熱爐的下風(fēng)向,增大了爆炸事故風(fēng)險。一旦發(fā)生事故,極易突破安全設(shè)計底線,從初期災(zāi)情發(fā)展為難控災(zāi)情甚至是失控、災(zāi)難性災(zāi)情。(4)從物料儲運上看。乙烯全冷凍罐采用液氨做冷媒,僅設(shè)置一級冷凝系統(tǒng),沒有再冷凝系統(tǒng),一旦受外部不可控因素影響,不能對BOG蒸發(fā)氣強制冷凝循環(huán),無法保證儲罐本質(zhì)安全條件;乙烯罐區(qū)圍堰過高,發(fā)生事故時高倍泡沫產(chǎn)生器無法架設(shè),且未設(shè)置導(dǎo)流溝和積液池;乙烯運輸采用設(shè)計壓力為0.58MPa的LNG低溫槽車運輸,由于乙烯飽和蒸氣壓遠高于液化天然氣,對安全運輸技術(shù)要求高,發(fā)生事故風(fēng)險大;乙醇儲罐設(shè)計為帶通風(fēng)口、易溶盤結(jié)構(gòu),固定泡沫產(chǎn)生器選型錯誤,無法發(fā)揮效能;液氨罐區(qū)與環(huán)氧乙烷及液化烴罐區(qū)距離過近,毒害及易燃易爆,疊加風(fēng)險源,事故危害加大。
(1)由于企業(yè)工藝設(shè)計的缺陷(平面布局、火炬設(shè)計等),一旦發(fā)生事故,處置難度大,安全風(fēng)險高。特別是液氨罐區(qū)、環(huán)氧乙烷及液化烴罐區(qū)距離過近,當(dāng)發(fā)生事故時應(yīng)首先考慮如何緊急泄壓,長干線、遠距離作戰(zhàn)方式,以移動炮、自擺炮為主,盡量減少前方力量和裝備。(2)乙烯罐區(qū)防火堤為非標(biāo)設(shè)計,高度約4m,設(shè)置鋼制樓梯,事故狀態(tài)下利用高倍數(shù)泡沫發(fā)生器覆蓋時,要鋼制樓梯發(fā)生“冷脆”無法使用;儲罐發(fā)生泄漏起火及受鄰近火源影響,應(yīng)優(yōu)先考慮工藝措施,啟動BOG循環(huán)制冷系統(tǒng),并部署水幕分隔保護;若罐區(qū)發(fā)生大量乙烯泄漏,指揮員應(yīng)慎重選擇進入事故區(qū),考慮上風(fēng)向1km處集結(jié)車輛,并拉大警戒距離,禁火源,選派精干力量進入控制室偵察,部署移動力量利用移動高倍數(shù)泡沫覆蓋減少揮發(fā)。(3)針對環(huán)氧乙烷儲罐,為半冷凍球罐設(shè)計,事故狀態(tài)下,保持儲罐內(nèi)的低溫環(huán)境最重要,因此必須重點保護制冷機房,嚴(yán)禁向儲罐射水。(4)針對乙醇罐區(qū),一旦發(fā)生火災(zāi),應(yīng)考慮按整個罐區(qū)全液面火災(zāi)進行力量編成,調(diào)集水平延展能力較好的高噴車編組,按照1h延續(xù)時間,準(zhǔn)備充足的抗溶性泡沫。(5)針對乙烯裝卸臺事故,應(yīng)注意辨識乙烯罐車,切忌當(dāng)成普通壓力罐車,不能盲目打水,注意區(qū)分內(nèi)罐是否失去真空,是否具備處置條件。(6)若液氨罐區(qū)或?;撬嵫b置發(fā)生氨氣泄漏,要注意防止中毒和爆炸危險,利用霧狀水稀釋降毒;牛磺酸裝置發(fā)生硫酸泄漏,可考慮做好防護時,利用堿性物料中和,如生石灰、熟石灰、小蘇打、漂白粉等,降低腐蝕危險。(7)企業(yè)位于精細(xì)化工園區(qū)內(nèi),毗鄰方圓鈦白、金澳科技、華盛鋁材、凌安科技等化工企業(yè)。發(fā)生事故后,若工藝控制失效,極易由初期、難控災(zāi)情發(fā)展為失控、災(zāi)難性災(zāi)情,從單個企業(yè)事故引發(fā)周邊多個企業(yè)的園區(qū)性連鎖事故。視情啟動省、市級跨區(qū)域作戰(zhàn)預(yù)案,調(diào)集充足的人員、裝備和滅火藥劑,做好偵察研判、風(fēng)險評估后,方可采取相應(yīng)的處置措施,科學(xué)進行力量編成,開展人員搜救和事故處置[3]。